[发明专利]一种采用透气砖供气的底吹炼铜装置

说明书

本发明涉及一种采用透气砖供气的底吹炼铜装置，包括熔炼炉及N个透气砖供气元件，N≥5；透气砖供气元件由座砖、狭缝式耐火砖芯及金属供气管组成，座砖嵌装于熔炼炉炉底的炉衬砖内；座砖底部设金属供气管，座砖内设狭缝式耐火砖芯，狭缝式耐火砖芯的底面与座砖内底面之间形成气室，金属供气管的顶端与气室连通；狭缝式耐火砖芯由金属壳体及填充在金属壳体内部的耐火材料芯体组成，耐火材料芯体中均匀设置若干狭缝，狭缝将气室与熔炼炉内部空间连通。本发明能够有效解决现有氧枪底吹射流搅拌过于强烈且不均匀性而导致的冰铜分离效果差和加料口易堵塞等问题，保证底吹炼钢生产的顺利进行。

技术领域

本发明涉及有色冶金技术领域，尤其涉及一种采用透气砖供气的底吹炼铜装置。

背景技术

氧气底熔炼铜工艺是世界先进的铜冶炼技术之一，底吹工艺流程短，配置简单，投资费用低，已被列为国家重点推广应用技术。底熔炼铜法采用的熔炼设备为卧式底吹转炉，熔池搅拌强度很高，能够实现自热熔炼，无需额外的燃料加热，能耗低；对原料的适应性强、无需干燥和制粒。适用于处理低品位、复杂、难处理的多金属矿料、含金银高的贵金属伴生矿，甚至垃圾矿料。

底熔炼铜工艺还处于发展阶段，仍然存在很多缺点和不足。主要包括：熔炼渣中Cu质量分数高且成分波动剧烈；炉料容易在加料口黏结堵塞。这两个问题已成为阻碍氧气底熔炼铜工艺进一步推广的重要技术难题。

造成上述问题的一个主要原因就是底吹氧枪射流强烈且不均匀的搅拌行为。目前底吹采用的是多孔型氧枪，氧枪有效透气面积小，在高压下，气体喷吹速度接近音速，为射流式熔池熔炼。由于流速较高，气体经过氧枪喷入后以相对稳定的气柱而不是间歇性气泡的形式进入熔体内。这样会使炉内熔体搅拌激烈，沉降区的炉渣和冰铜分离效果差，导致熔炼渣中Cu质量分数高且成分波动剧烈。另外强烈射流容易造成喷溅，这样会导致下落的炉料与喷溅的高温熔体在加料口下沿周围形成黏结，严重时甚至堵塞整个加料口，威胁生产的顺利进行。

另外，氧枪不方便停吹，需要停吹氧气时必须转动炉体，使炉底氧枪喷口露出液面。否则会造成冰铜熔体灌入喷枪孔导致堵塞，而且一旦突然停气或气压不足，极容易导致喷枪堵塞，造成安全和生产事故。

因此，研究一种新的底吹元件以克服上述技术难题就显得十分迫切和重要。

发明内容

本发明提供了一种采用透气砖供气的底吹炼铜装置，能够有效解决现有氧枪底吹射流搅拌过于强烈且不均匀性而导致的冰铜分离效果差和加料口易堵塞等问题，保证底吹炼钢生产的顺利进行。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种采用透气砖供气的底吹炼铜装置，包括熔炼炉及N个透气砖供气元件，N≥5；所述透气砖供气元件由座砖、狭缝式耐火砖芯及金属供气管组成，座砖嵌装于熔炼炉炉底的炉衬砖内并与炉衬砖紧密贴合；座砖底部中心设金属供气管，金属供气管的底端向下延伸到炉底之外并在其上设置单向阀，座砖内设狭缝式耐火砖芯，狭缝式耐火砖芯的底面与座砖内底面之间形成气室，气室内壁衬有金属外壳，金属供气管的顶端与气室连通并与金属外壳连接为一体；所述狭缝式耐火砖芯由金属壳体及填充在金属壳体内部的耐火材料芯体组成，耐火材料芯体中均匀设置若干狭缝，狭缝将气室与熔炼炉内部空间连通。

所述透气砖供气元件的数量为5～27个。

所述透气砖供气元件沿熔炼炉炉底轴向布置的间距不小于600mm。

所述透气砖供气元件沿熔炼炉炉底周向布置1～3排，其设置范围不超过熔炼炉中轴线两侧+14°～-14°的范围。

所述座砖的底端到熔炼炉炉底壳体内壁的距离为30～60mm。

所述狭缝式耐火砖芯设置在座砖的中部，狭缝式耐火砖芯的上端伸入到熔炼炉内，其顶面比熔炼炉炉底耐材表面高10～20mm。