[实用新型]一种阳极炉掺氮氧化还原阀组

说明书

本实用新型公开了一种阳极炉掺氮氧化还原阀组，属于阳极炉精炼技术领域，其技术方案要点是，包括固定支架以及均设于固定支架上的氧化用压缩空气管、还原用氮气管和还原用天然气管，其中还原用氮气管通入至还原用天然气管内；氧化用压缩空气管、还原用氮气管以及还原用天然气管上均设有截止阀，氧化用压缩空气管以及还原用氮气管上均设有减压阀。该种阳极炉掺氮氧化还原阀组解决了因天然气和氮气气体压力不同而导致两种气体混合比例控制困难的问题，并且能控制混合后气体的压力，可以提高阳极炉还原过程中还原剂利用效率，保证阳极板质量。

技术领域

本实用新型涉及阳极炉精炼技术领域，具体为一种阳极炉掺氮氧化还原阀组。

背景技术

传统的阳极炉精炼工艺，主要包括加料保温、氧化、倒渣、还原、浇铸五个作业期，精炼过程时间长、能耗高。炉内粗铜液在强氧化气氛下氧化终点含氧高，还原期用于脱除“氧”所需的还原剂消耗量大、单耗升高，还原时间延长，导致铜阳极板加工成本居高不下。

天然气的主要成分以甲烷为主，含有少量一氧化碳、氢气等非烃类气体，及微量氦、氩等惰性气体。在高温下天然气中低碳烷烃会分解为低碳不饱和烃和氢，甚至完全分解为元素碳和氢。氢气把炉内的Cu₂O还原成金属Cu。

直接将天然气鼓入铜液，甲烷在高温下迅速分解出氢气，产生很大压力的氢气泡，被铜液吸附，在还原初期虽可将氧化亚铜还原，但到后期这些氢气则很容易被铜液吸收，恶化阳极板质量，且还原剂利用率降低。在还原时掺入不与铜液反应的氮气可降低天然气的浓度，增加与铜业中氧的接触，加快反应速度。而且，氮气在铜液中的溶解度很小，氮气在铜液中的存在也稀释了氢气的浓度，降低了氢的分压，从而保证了阳极板的质量。

在还原用天然气中掺加氮气，需要控制两种气体的混合比例。天然气和氮气混合之前气体压力不同，在气体混合时会出现压力低的气体无法正常通入，气体混合比例比较难控制。而且混合后的气体压力需要控制在一定范围内，压力过低，气体不能完全冲入熔池，大部分气体未参与反应，这样天然气利用率低，还原效率低；压力过高，气体流速过快，会对阳极炉炉底造成冲击。因此需要一种阳极炉掺氮氧化还原阀组来解决这个问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种阳极炉掺氮氧化还原阀组，该种阳极炉掺氮氧化还原阀组解决了因天然气和氮气气体压力不同而导致两种气体混合比例控制困难的问题，并且能控制混合后气体的压力。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种阳极炉掺氮氧化还原阀组，包括固定支架以及设置在所述固定支架上的氧化用压缩空气管、还原用氮气管和还原用天然气管，其中所述还原用氮气管通入至所述还原用天然气管内；所述氧化用压缩空气管、所述还原用氮气管以及所述还原用天然气管上均设有截止阀，所述氧化用压缩空气管以及所述还原用氮气管上均设有减压阀；所述氧化用压缩空气管、所述还原用氮气管以及所述还原用天然气管上还均设有压力控制系统和流量调节系统。

在一些实施例中，所述还原用天然气管上设有过滤器。

在一些实施例中，所述氧化用压缩空气管、所述还原用氮气管以及所述还原用天然气管上均设有压力表。

在一些实施例中，所述氧化用压缩空气管和所述还原用天然气管上均设有止回阀。

在一些实施例中，所述氧化用压缩空气管、所述还原用氮气管以及所述还原用天然气管上均设有压力变送器、流量计和气动调节阀，所述还原用天然气管上还设有气动切断阀。

在一些实施例中，所述还原用天然气管上的所述压力控制系统包括设于其上的所述压力变送器和所述气动切断阀，所述还原用天然气管上的所述流量调节系统包括设于其上的所述流量计和所述气动调节阀。

在一些实施例中，所述还原用氮气管上的所述压力控制系统包括设于其上的所述压力变送器和所述气动调节阀，所述还原用氮气管上的所述流量调节系统包括设于其上的所述流量计和所述气动调节阀。