[发明专利]卡尔多炉富氧吹炼方法

说明书

本发明公开了一种卡尔多炉富氧吹炼方法，包括以下步骤：将带有拉瓦尔喷嘴的吹炼喷枪插入卡尔多炉内；将纯氧管道与压缩空气管道对接，得到富氧空气；加入石英砂，通入富氧空气，1100℃～1200℃的温度下反应40min～60min，放出吹炼渣，取样化验，至铅含量低于5％；通入富氧空气，1100℃～1200℃的温度下反应120min～180min，放出吹炼渣，取样化验，至硒含量低于2％；加入20kg～80kg碳酸钠，通入富氧空气，1100℃～1200℃的温度下反应40min～60min，放出吹炼渣，取样化验，至硒、碲、铅、锑、铋含量均低于0.01％，铜含低于1.5％。上述方案采用管道混氧技术，压力缩减小、流速快、吹射面积广，既有利于吹开熔体表面渣层；又能保证金、银不被氧化，对炉衬的影响降至最低，提高了炉衬的使用寿命。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种卡尔多炉冶炼铜阳极泥时的富氧吹炼技术。

背景技术

在用卡尔多炉冶炼铜阳极泥时，通常采用压缩空气或纯氧进行氧化吹炼。

采用压缩空气进行氧化吹炼时，炉膛内的氧气浓度低，反应界面单位时间杂质发生反应少，氧化吹炼速率低。同时压缩空气中含有的大量惰性气体吹入炉内，带走大量热量，也会降低氧化反应速率。

采用纯氧吹炼时，多采用钢筒直接吹炼，此种吹炼方法，纯氧从喷口出来后，压力急速下降，无法吹开熔体表面渣层，同时氧气扩散面积小，所以存在氧气与贵铅熔体接触面积少，吹炼速率慢等问题。为保证纯氧能顺利吹开渣层，一般采取提高纯氧压力、增加吹枪插入深度的措施，这样能够使杂质氧化速率大大增加，但吹枪容易结壳，枪口容易堵塞、烧损。此外，由于炉膛内氧气浓度高，金、银被氧化进入渣中，造成贵金属流失，炉衬耐火砖损耗速率也会急剧增加，大大降低炉寿命，对烟气净化设备的腐蚀性也大大增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种卡尔多炉富氧吹炼方法，提高氧化吹炼速率，延长设备使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种卡尔多炉富氧吹炼方法，包括以下步骤：

A)将带有拉瓦尔喷嘴的吹炼喷枪插入熔炼还原结束后的卡尔多炉内，吹炼喷枪的枪体中心线与水平面夹角α为32°，拉瓦尔喷嘴离卡尔多炉内的熔体A液面的高度H为100mm～150mm，拉瓦尔喷嘴喷出的气锥体的轴线与熔体A液面的夹角β为62°、气锥体的轴线与气锥体的母线的偏转角φ为3°～15°；

B)将纯氧管道与压缩空气管道对接，通过分布式控制系统控制氧气调节阀开度，调整富氧空气的压力为250kPa～400kPa、含氧浓度为27％～35％；

C)向卡尔多炉内加入石英砂，将上述步骤B)中的富氧空气通过吹炼喷枪以超音速喷入卡尔多炉内，在1100℃～1200℃的反应温度下反应40min～60min，放出吹炼渣，取样化验，重复该步骤至熔体A中铅元素含量低于5％；

D)向卡尔多炉内通入步骤B)中的富氧空气，在1100℃～1200℃的反应温度下反应120min～180min，放出吹炼渣，取样化验，重复该步骤至熔体A中硒元素含量低于2％；

E)向卡尔多炉内加入20kg～80kg碳酸钠，通入步骤B)中的富氧空气，在1100℃～1200℃的反应温度下反应40min～60min，放出吹炼渣，取样化验，重复该步骤至熔体A中含硒、碲、铅、锑、铋元素均低于0.01％，含铜元素低于1.5％。

采用上述方案的有益效果是：采用管道混氧技术，利用拉瓦尔喷嘴向卡尔多炉内喷射压力为250kPa～400kPa、含氧浓度为27％～35％的富氧空气，由于富氧空气从拉瓦尔喷嘴喷出后，压力缩减小、流速快、吹射面积广，有利于吹开熔体表面渣层，增加了富氧空气与熔体接触面积；选择合适的富氧空气的氧气浓度，既能增强炉膛内的氧化氛围，使得单位时间内杂质氧化速率明显增加，氧化吹炼速度增快，炉时明显缩短2小时；又能保证金、银元素不发生氧化，富氧空气对炉衬的影响也降至最低，大大提高了炉衬的使用寿命。