[实用新型]铜冶炼连续吹炼炉氧枪喷头

说明书

本实用新型涉及一种铜冶炼连续吹炼炉氧枪喷头，包括氧枪喷头外壳、氧枪喷头芯体，其特征是：氧枪喷头芯体为三层同心圆套管结构，在中心管和内排管之间围成的环形区域内以及内排管和外排管之间围成的环形区域内均按圆周等分的设有隔墙，每个隔墙与同心圆套管等长，隔墙将中心管和内排管之间、内排管和外排管之间分隔出等间隔分布的截面为扇形的喷孔，以氧枪喷头外壳的横截面计，氧枪喷头的开孔率在38.5～38.8％之间。其优点是：使用本氧枪喷头的氧枪用于铜冶炼连续吹炼炉，供氧强度大、脱硫、铁速度快、吹炼时间短，可使氧气得到充分利用，减少过量氧而产生SO₃的量，生产一吨铜少处理稀酸0.1kg；氧枪氧气燃烧充分，可提高产量10％。

技术领域

本实用新型涉及一种铜冶炼连续吹炼炉氧枪喷头，属于有色金属冶炼中火法吹炼铜锍的加氧设备技术领域。

背景技术

随着经济的全球化，我国铜冶炼技术在快速更新发展中。在各类技术更新中，铜冶炼采用富氧底吹熔炼+富氧底吹连续吹炼+精炼回转炉冶炼工艺(简称三连炉)是先进实用工艺。在三连炉铜冶炼工艺中富氧底吹连续吹炼氧枪是关键的设备，它关系到扩产能，提高氧气的利用率、提高产品质量，降低生产成本、安全环保等诸多问题。

在铜冶炼行业成功使用连续吹炼炉的目前只有本申请人一家。连续吹炼炉的氧枪是关键设备，各企业均在不断研究开发中。

连续吹炼炉刚生产时，输入混合气体冲出液面进入烟气中，当温降到650℃以下时，氧气与SO₂反应，在Fe₂O₃催化作用下产生大量无用SO₃，给后续污酸处理系统加重负担，严竣了环保形势。氧气的无用消耗，造成了能耗的增加，生产1t铜多耗氧气2～3m³，所以研制一种新的氧枪刻不容缓。

研发理念：

1.以提高氧利用率、促进硫化亚铁反应为出发点研制连续吹炉氧枪

铜冶炼连续吹炼炉是以冰铜为原料，加部分冷料及熔剂进行吹炼，整个作业过程分为造渣期和造铜期两个阶段。造渣期，用氧枪加入氧气与空气的混合气体与冰铜发生放热反应，气流搅拌冰铜，氧气助燃，冰铜中的硫化亚铁(FeS)被氧化成氧化亚铁(FeO)和SO₂气体，氧化亚铁与熔剂中二氧化硅(SiO₂)进行造渣反应生存炉渣。连续吹炼炉中上层是渣，下层称为白冰铜。对白冰铜加氧继续吹炼。白冰铜(Cu₂S)与氧气发生氧化反应，生成粗铜与烟气SO₂，烟气进入制酸工序，粗铜进入精炼工序。整过反应过程中氧枪是连吹炉关键设备。研发的氧枪要结构合理，氧枪喷头喷出的氧气角度要恰到好处，穿透力要强，冲击搅拌面积要大，要求达到铜锍流动性强，不能出现喷溅，氧气要充分利用。

2.节能减排，节约成本

连续吹炉是近上才开始使用的新技术，使用的氧枪参照炼钢用氧枪，炼钢用氧枪基本采用纯铜铸造，4孔或5孔的氧气喷头。以这种氧枪为基础进行改制，保留氧气喷头，将中间水冷改为氧气喷头，增加环形空气冷却。这种设计喷头喷孔只有5～6个，氧与空气的比例欠恰当，氧气分布密度不够，氧利用率低，脱铁、硫时间长，延长了吹炼时间，也减少了单位时间的产量。这种氧枪达不到节能减排，除成本的目的。

按以上研发理念，从材料优选、设计精确，加工精度通盘考虑，来设计一款耐磨、耐热、精度高，使用时间长、节能环保的氧枪，此种氧枪的枪体结构已经成型，关键部件为氧枪喷头。

发明内容

本实用新型的目的是为了提高氧气的利用率、提高产品产量，提供一种供氧强度大、脱硫、铁速度快，缩短连吹炉的吹炼时间、减少SO₃产生的铜冶炼连续吹炼炉氧枪喷头。

本实用新型的提供的技术方案如下：