一種銅精礦連續(xù)生產(chǎn)粗銅的二連爐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于金屬冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種銅精礦連續(xù)生產(chǎn)粗銅的二連爐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]銅冶煉技術(shù)正逐漸朝著清潔、高效、短流程和連續(xù)化的方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)外銅冶煉企業(yè)積極尋求或開發(fā)產(chǎn)能大、投資和運(yùn)行費(fèi)用低、操作連續(xù)、環(huán)境友好的銅冶煉工藝。我國(guó)在大中型銅冶煉新建或改造項(xiàng)目中，非常重視熔煉工藝與吹煉工藝的選擇與開發(fā)，在引進(jìn)、消化先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，著力于開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熔煉技術(shù)和連續(xù)吹煉技術(shù)，以期在工藝開發(fā)及裝備制造、運(yùn)行管理等方面逐步縮小與世界先進(jìn)水平的差距，已成為必然趨勢(shì)。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外采用的較為先進(jìn)的銅熔煉工藝主要有:閃速爐熔煉、三菱熔煉、瓦紐科夫熔煉、奧斯麥特熔煉、艾薩熔煉、白銀法熔煉等;成熟的粗銅吹煉工藝主要有:PS轉(zhuǎn)爐吹煉、閃速吹煉、三菱法吹煉。在熔煉工藝中，對(duì)入爐礦料的預(yù)處理以及進(jìn)料和鼓風(fēng)方式各不相同，深度干燥或造粒等復(fù)雜的備料程序無形中增加了能耗和環(huán)境治理成本;在冰銅吹煉成粗銅的生產(chǎn)過程中，PS轉(zhuǎn)爐吹煉工藝占絕大部分，冰銅由鋼包和橋式起重機(jī)倒運(yùn);僅有三菱法是一個(gè)連續(xù)的熔煉和吹煉過程，將三個(gè)爐子(S爐+CL爐+C爐)用兩個(gè)溜槽連接、實(shí)現(xiàn)了粗銅的連續(xù)生產(chǎn)，但其吹煉過程的造渣反應(yīng)和造銅反應(yīng)是在單一空間C爐中同步進(jìn)行的，粗銅質(zhì)量不理想。
[0004]隨著粗銅火法生產(chǎn)工藝的發(fā)展，傳統(tǒng)的PS轉(zhuǎn)爐吹煉工藝已不適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)保的要求。PS轉(zhuǎn)爐吹煉粗銅，間斷作業(yè)過程難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)密閉，存在著漏風(fēng)率高、煙氣SO2濃度低、煙氣量波動(dòng)大、逸散煙氣造成低空污染嚴(yán)重、耐火材料消耗量大等弊病，將會(huì)逐漸被淘汰。目前，國(guó)際上比較先進(jìn)的粗銅吹煉工藝有兩種:一是閃速吹煉工藝，二是三菱法吹煉工藝。閃速吹煉工藝是將熔煉產(chǎn)生的冰銅(品位小于70%)水淬后，研磨成細(xì)粉再烘干，連同粉狀熔劑一起用高壓風(fēng)噴入閃速爐內(nèi)，經(jīng)過氧化反應(yīng)生成吹煉渣、粗銅和高溫?zé)煔猓摴に嚧嬖谥荒芟淞?、綜合能耗高、吹煉渣含銅高、直收率低、生產(chǎn)成本高、粗銅含硫高的缺點(diǎn)；三菱法吹煉工藝是將熱態(tài)冰銅(品位小于68%)通過溜槽直接流入吹煉爐并同時(shí)采用風(fēng)料噴槍向熔體中噴入熔劑和富氧空氣，經(jīng)過氧化反應(yīng)生成吹煉渣、粗銅和高溫?zé)煔?雖然能耗較低，但存在吹煉渣含銅高、直收率低、粗銅含硫及雜質(zhì)高的缺點(diǎn)。
[0005]專利號(hào)ZL200820135242.1實(shí)用新型專利一種銅鎳礦熔煉爐形成的富氧雙側(cè)吹熔池熔煉工藝經(jīng)過鑒定，冶金爐呈長(zhǎng)方形，整個(gè)爐體沿長(zhǎng)度方向分為熔煉反應(yīng)區(qū)和電爐區(qū)。從高度方向冶金爐包括:爐基礎(chǔ)、耐火材料爐底、爐缸、爐膛下部、爐膛上部、爐頂;爐膛下部整個(gè)用上下兩段銅冷卻壁圍成、座在用耐火材料砌的爐缸壁上端，兩段銅冷卻壁以上部分是爐膛上部，其四壁全用耐火材料砌筑、直到爐頂；爐頂為銅冷卻壁內(nèi)嵌耐火材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)、架設(shè)于爐膛上部側(cè)墻的上端面、爐頂銅水套上留有加料口，靠近電極渣室側(cè)的爐頂處設(shè)置煙氣出口；熔煉區(qū)和電極渣室之間由銅水套和耐火材料組成的復(fù)合擋墻隔開。熔煉區(qū)和電極渣室由固定通道連成一體;復(fù)合擋墻以上為煙氣出口通道的下端墻；電極渣室的三面用耐火材料砌筑而成，渣室頂部由嵌有耐火材料的銅水套封閉、銅水套上留有電極孔和液面測(cè)量孔;石墨電極從電極孔中插入到渣室熔池中，電極通過把持器、短網(wǎng)與電源相接，電極的升降調(diào)節(jié)由卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)完成;爐底從電極渣室端墻處到銅锍放出口留有2%的坡度，銅锍出口低于電極渣室端墻處，電極渣室僅設(shè)放渣口和安全口。該爐型出產(chǎn)的冰銅品位為45?60%，熔渣鐵硅比控制在1.2左右，在熔煉區(qū)除了完成造渣造銅反應(yīng)、同時(shí)在較深的爐缸內(nèi)完成渣和銅锍的分離，每小時(shí)可處理銅鎳精礦60?80t/h，尤其對(duì)含硫含鐵較高、造渣造锍反應(yīng)過程自熱程度較高的精礦適應(yīng)性較好。但存在爐體散熱損失較大、爐渣貧化電耗高、熔渣經(jīng)電爐貧化水淬后銅損失高的不足，以及開爐作業(yè)復(fù)雜、需要制造熔體的輔助設(shè)施。
[0006]專利號(hào)ZL201320644501.4實(shí)用新型專利雙爐雙側(cè)吹造渣頂吹造銅連續(xù)吹煉爐，包括造渣爐和造銅爐，造渣爐為長(zhǎng)方形、采用雙側(cè)吹鼓風(fēng)方式、在爐體兩側(cè)墻體上對(duì)稱設(shè)置通風(fēng)孔，在爐頂?shù)脑O(shè)有熔劑加料口、煙氣出口，在爐體兩端設(shè)有冰銅進(jìn)口、白金屬排放口、排渣口；造銅爐為長(zhǎng)方形，采用頂吹鼓風(fēng)方式，在爐頂設(shè)置噴槍管插入口、熔劑加料口、煙氣出口，在爐體兩端設(shè)有白冰銅進(jìn)口、粗銅排放口、排渣口，在爐體側(cè)墻體上設(shè)置殘陽(yáng)極加入口。雙爐連續(xù)吹煉爐較好地完成了吹煉任務(wù)，但流程較長(zhǎng)、造銅爐內(nèi)熔體與噴入富氧空氣的接觸不夠充分、造銅爐結(jié)構(gòu)不盡合理，尚需優(yōu)化改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種銅精礦連續(xù)生產(chǎn)粗銅的二連爐裝置，其具有冶煉效率高、熱損失小、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
[0008]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種銅精礦連續(xù)生產(chǎn)粗銅的二連爐裝置，包括熔煉爐和造銅爐，所述熔煉爐包括相互連通的熔煉反應(yīng)爐體和小渣室，所述熔煉反應(yīng)爐體自上而下分為爐膛區(qū)和爐缸區(qū)，所述熔煉反應(yīng)爐體上設(shè)置有加料口、煙道口、安全口、一次鼓風(fēng)孔和二次鼓風(fēng)孔，所述小渣室的底面高度高于所述爐缸區(qū)的底面高度;所述熔煉反應(yīng)爐體和所述造銅爐通過溜槽連通。
[0010]進(jìn)一步的，所述爐膛區(qū)的側(cè)墻為磚墻，所述磚墻內(nèi)有多個(gè)銅水套，多個(gè)所述銅水套沿所述磚墻的高度方向布置，任意兩個(gè)相鄰的所述銅水套間的距離相等。
[0011]進(jìn)一步的，所述熔煉爐的煙道包括銅水套部和磚墻部，所述銅水套部的底端與所述熔煉爐的煙道口連接，所述銅水套部的頂部與所述磚墻部連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述爐膛區(qū)內(nèi)設(shè)有擋墻，所述擋墻豎直設(shè)置，所述擋墻的頂端連接于所述煙道口，底端與所述爐缸區(qū)的底面間隔設(shè)置，所述擋墻的中部還開設(shè)有缺口。
[0013]進(jìn)一步的，所述一次鼓風(fēng)孔設(shè)置于所述爐膛區(qū)與所述爐缸區(qū)的交接處，且一次鼓風(fēng)孔水平布置，且煙道下方對(duì)應(yīng)的側(cè)墻位置不設(shè)置一次鼓風(fēng)孔。
[0014]進(jìn)一步的，所述二次鼓風(fēng)孔設(shè)置于所述口的下方，且所述二次鼓風(fēng)孔水平布置在所述爐膛區(qū)的側(cè)墻和/或爐膛區(qū)的端墻上。
[0015]進(jìn)一步的，所述爐缸區(qū)包括內(nèi)墻，所述內(nèi)墻為磚墻，所述內(nèi)墻外側(cè)包裹有外墻，所述外墻為銅水套。
[0016]進(jìn)一步的，所述造銅爐的橫截面為圓形、長(zhǎng)圓形或橢圓形。
[0017]進(jìn)一步的，所述造銅爐的殘陽(yáng)極加入口設(shè)置在所述造銅爐的爐頂上。
[0018]進(jìn)一步的，所述造銅爐的端墻上設(shè)置至少兩個(gè)粗銅排放口，兩個(gè)所述粗銅排放口水平平行設(shè)置;所述端墻的最底部還設(shè)置有造銅爐安全口。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果為:備料簡(jiǎn)單、冶煉效率高、熱損失小、熱穩(wěn)定性好、過程連續(xù)易操作，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和設(shè)施、可實(shí)現(xiàn)自造熔池開爐，能有效避免SO2有害煙氣逸散造成的低空環(huán)境污染、環(huán)保效果理想，生產(chǎn)安全穩(wěn)定，粗銅質(zhì)量?jī)?yōu)，耐火材料使用壽命較長(zhǎng)，煙氣量小且連續(xù)穩(wěn)定、SO2濃度高，余熱回收利用效果好，總硫回收率高，熔煉渣實(shí)現(xiàn)浮選貧化、爐渣資源化利用、棄渣含銅低、直收率高，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)良的從銅精礦到粗銅的短流程、清潔、高效、生產(chǎn)連續(xù)化的煉銅裝置。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖2為圖1中熔煉爐的側(cè)視圖；
[0022]圖3為圖1中熔煉爐的俯視圖；
[0023]圖4為圖1中造銅爐的側(cè)視圖；
[0024]圖5為圖1中造銅爐的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種銅精礦連續(xù)生產(chǎn)粗銅的二連爐裝置，銅精礦熔煉爐35和造銅爐36通過溜槽裝置19連接，實(shí)現(xiàn)白冰銅的均衡連續(xù)轉(zhuǎn)輸。
[0026]熔煉爐的結(jié)構(gòu)為:
[0027]如圖2、3所示，熔煉爐的爐體呈長(zhǎng)方體，沿其長(zhǎng)度方向分為相互連通的熔煉反應(yīng)爐體和小渣室，熔煉反應(yīng)爐體自下而上分為爐缸區(qū)、爐膛區(qū)。爐缸區(qū)由耐火材料砌成的爐缸端墻3和爐缸側(cè)墻4組成