[发明专利]一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉

说明书

本发明公开一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉，包括炉体、固定支撑架、进料口、排渣口、放锍口、主烟道、副烟道、底吹喷枪和水平喷枪，其特征是通过喷枪数量、位置和射流方向的设置及供气种类，配比的动态调控，提高炉内氧化反应的强度和深度，改变铜锍的运动模式和速率，提高熔炉的除渣性能，实现产生亚白冰铜的熔炼过程，通过排渣口和放锍口位置和方式的设置，实现亚白冰铜的连续性生产过程，本发明与现有技术相比，具有氧化强度高，氧化程度深、造渣彻底、高效、低耗、低污染的特点，缩短了阳极铜生产流程，降低了劳动强度和生产成本，因而，具有很好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及铜冶炼的初级过程，具体的说是一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉。

背景技术

铜以其优良的延展性、导电性、导热性及宜与其他金属或非金属熔合为合金的众多理化性质而成为工业生产的重要材料。现有技术下人们获取铜的主要手段和方法是：利用复杂多金属的精铜矿，通过熔炼、吹炼、精炼的三个步骤，氧化除渣，还原除氧得到阳极铜，再经电解获取工业用阴极铜。我国是铜的生产大国，更是铜的消费大国，每年都需进口数百万吨，以补充铜生产与消费间的差额。

发明内容

本发明的目的是针对上述生产阳极铜冶炼流程中熔炼炉的现状和要求，提供一种强化和延展氧化过程，改变造渣性质，高效、低耗、低污染的连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉，包括炉体、固定支撑架、环形齿条、进料口、排渣口、放锍口、主烟道、副烟道、底吹喷枪和水平喷枪，其特征是通过喷枪数量、位置和射流方向的设置及供气种类、配比的动态调控，提高炉内氧化反应的强度和深度，改变铜锍的运动模式和速率，提高熔炉除渣性能，实现产生亚白冰铜的熔炼过程，通过排渣口和放锍口位置设置，实现亚白冰铜的连续性生产过程；具体技术方案是采用圆筒形卧式底吹转炉，由设置于两端内侧的固定支撑架稳固支撑，由附设于一端固定支撑架旁的环形齿条驱动实现炉体的横向角度旋转，在炉体上面中段设置三个进料口，进料口的一侧设置主烟道，另一侧设置副烟道；于主烟道侧端头炉壁的中下部设置排渣口，副烟道侧端头炉壁的底部设置放锍口，放锍口通过向上返折的虹吸管路向外输送亚白冰铜；炉体下面中段纵向底线的一侧设置两排底吹喷枪，一排12支设置于一侧的7°线上，另一排11支交错设置于一侧的22°线上，两排喷枪射流均为向心性；同侧炉壁的中下部一线上设置3支等距布排的水平喷枪；喷枪为内外两层的套管结构，底吹喷枪的内外层尾端分别连接氧气和空气的供气管线，喷射含氧73-75%的富氧空气，水平喷枪的内外层尾端分别连接氧气、空气、氮气、天然气供气管线；底吹喷枪和水平喷枪由控制中心调控；依据进料口输入的铜精矿品位、及熔剂、返尘等物料的数量和比率动态调控底吹喷枪供气的含氧比例和速率，使投入物料在下落过程中即被搅入熔池，迅速与氧气发生剧烈的氧化反应，并释放高能热量形成自热熔融，熔融的物料在底吹喷枪的射流动力驱动下形成返旋涡流，在水平喷枪射流助力下同时形成沿炉壁的横向旋流，不断掺混、搅拌和冲洗熔融液，在进一步深化氧化过程的同时，因比重的不同发生铜锍的沉降和渣熔液的上浮；通过水平喷枪向渣熔液顶入调控的氧气、空气、氮气和天然气变换，改变渣熔液性质，达到渣含铜3%左右的铜元素残存，含铜75-78%的亚白冰铜熔液，炉渣通过排渣口间断排出，亚白冰铜熔液通过放锍口持续输出。

本发明的一种连续生产亚白冰铜的多元熔炼炉与现有技术相比，具有氧化强度高、氧化程度深、造渣彻底、高效、低耗、低污染连续生产亚白冰铜的特点，此外还具有以下众多显著的优点：

1、通过两排23支底吹喷枪向炉内广泛注入含氧73-75%的富氧空气，剧烈的氧化反应释放高能热量，瞬间熔化进入的物料，进一步与氧气密切接触，使氧化作用更广泛彻底。水平喷枪的设置，特别是天然气的输入，其燃烧过程改变炉渣Fe₃O₄与F₃O比例，降低炉渣粘度，铜锍脱铁更彻底，更易于生成接近于白冰铜的亚白冰铜。