CN105603208A - 冶金炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冶金炉，冶金炉包括：反应区，反应区内具有反应空间，反应区具有喷料口；烟气通道，烟气通道具有烟气出口和副烟道口；澄清区，澄清区内具有熔体储池，澄清区设在反应区和烟气通道的下端且熔体储池与反应空间和烟气通道的内腔连通，反应区的侧壁和顶壁处设有完全包覆反应区的侧壁和顶壁的水套，熔体储池的侧壁处设有位于熔体储池内的液面以上的E形水套和位于液面以下的铜钢复合水套或铜水套，熔体储池的内壁面沿竖直向下的方向向内倾斜，在澄清区外部设有弹性框架以箍住澄清区。本发明的冶金炉可用于悬浮(或旋浮)熔炼(或吹练)，安全性高、冷却效果好、使用寿命更长。

Description

冶金炉

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼领域，具体地，涉及一种冶金炉，更具体地，涉及一种旋浮(或悬浮)吹炼(或熔炼)炉。

背景技术

在诸如铜的有色金属的冶炼中，通常使用P－S转炉进行吹炼。近年，出现了闪速吹炼技术。已有的闪速吹炼炉存在以下问题：1)反应段冷却效果差，不适应高强热负荷生产；2)炉体的骨架设计不理想，不能很好解决砖体的膨胀问题；3)沉淀池的直墙结构不利于砖体稳定和水套冷却，尤其是沉淀池液面以上炉墙冷却效果差。因此，急需对冶金炉进行改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种可用于悬浮(或旋浮)熔炼或吹练、安全性高、冷却效果好、使用寿命更长的冶金炉。

根据本发明实施例的冶金炉，包括：反应区，所述反应区内具有反应空间，所述反应区具有喷料口；烟气通道，所述烟气通道具有烟气出口和副烟道口；澄清区，所述澄清区内具有熔体储池，所述澄清区设在所述反应区和烟气通道的下端且所述熔体储池与所述反应空间和所述烟气通道的内腔连通，所述反应区的侧壁和顶壁处设有完全包覆所述反应区的侧壁和顶壁的水套，所述熔体储池的侧壁处设有位于所述熔体储池的液面以上的E形水套和位于所述液面以下的铜钢复合水套或铜水套，所述熔体储池的内壁面沿竖直向下的方向向内倾斜，在所述澄清区外部设有弹性框架以箍住所述澄清区。

根据本发明实施例的冶金炉，可用于悬浮(或旋浮)熔炼或吹练，安全性高、冷却效果好、使用寿命更长。

优选地，所述弹性框架包括：侧立柱，所述侧立柱分别设在所述澄清区的纵向侧；横向拉杆，所述横向拉杆沿横向延伸且连接所述侧立柱；端立柱，所述端立柱分别设在所述澄清区的横向侧；纵向拉杆，所述纵向拉杆沿纵向延伸且连接所述端立柱，其中所述纵向拉杆和横向拉杆的两端分别形成有螺纹部，所述螺纹部上连接有螺母，其中在所述螺母与侧立柱和所述端立柱之间分别设有弹性件。

优选地，所述弹性件为截锥形蜗卷弹簧。

优选地，所述铜钢复合水套包括内层钢板、外层钢板和位于内层钢板和外层钢板之间的铜板，所述外层钢板与铜板之间限定出冷却水道。

优选地，所述反应区支撑在土建梁上。

优选地，所述澄清区的底部设有冷却风道，所述冷却风道具有冷风进口和热风出口。

附图说明

图1是根据本发明实施例的冶金炉的主视示意图。

图2是根据本发明实施例的冶金炉的左视示意图。

附图标记：

冶金炉1000，

反应区100，反应空间101，喷料口102，水套103，

澄清区200，熔体储池205，E形水套201，铜钢复合水套202，液面L，出渣口203，产品出口204，

烟气通道300，副烟道口301，烟气出口302，

弹性框架400，侧立柱401，横向拉杆402，弹性件403，端立柱404，纵向拉杆405，螺母406，

冷却风道500，冷风进口501，热风出口502，

土建梁600。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1至图2描述根据本发明实施例的冶金炉1000。

根据本发明实施例的冶金炉1000，包括：反应区100、烟气通道300、澄清区200。

如图1所示，反应区100内具有反应空间101，反应区100具有喷料口102，烟气通道300具有烟气出302和副烟道口301。澄清区200内具有熔体储池205，澄清区200设在反应区100和烟气通道300的下端，熔体储池205与反应空间101和烟气通道300的内腔连通。

反应区100的侧壁和顶壁处设有完全包覆反应区100的侧壁和顶壁的水套103，熔体储池205的侧壁处设有位于熔体储池205的液面L以上的E形水套201和位于液面L以下的铜钢复合水套202或铜水套。熔体储池205的内壁面沿竖直向下的方向向内倾斜，在澄清区200外部设有弹性框架400以箍住澄清区200。

根据本发明实施例的冶金炉1000，混合物料经喷料口102进入到反应空间101内进行反应，反应生成的金属以及其它杂质进入澄清区200的熔体储池205内并在熔体储池205内分层，反应产生的烟气经烟气通道300的烟气出口302和副烟道口301排出，由此实现了有色金属的冶炼。在此基础上，弹性框架400能够更好的适应澄清区200炉壁的均匀膨胀；通过设置完全包覆反应区100的侧壁和顶壁的水套103以对反应区100的炉壁进行降温。

更重要的是，由于反应区100内生成的反应产物在由反应区100进入到熔体储池205时会对与其邻近的熔体储池205的部分侧壁形成较大冲击，这样在熔体储池205的侧壁处设有位于熔体储池205的液面L以上的E形水套201，使E形水套201与熔体储池205的结合更紧密，提高了澄清区200炉壁的耐冲刷性和冷却效果，使用寿命更长；此外，通过在熔体储池205的侧壁上设置位于液面L下的复合水套103或铜水套，以在保证冷却效果的同时提高冶金炉1000的安全性；将熔体储池205的内壁面设置成倾斜状，使炉壁的结构更稳定，便于炉壁与E形水套201和铜钢复合水套202(或铜水套)的紧密结合。

由此，根据本发明实施例的冶金炉1000不仅可用于有色金属的悬浮(或旋浮)熔炼或吹炼，而且安全性高、冷却效果好。

需要说明的是，E形水套201是指在大体环形的水套的内壁设有至少三个向内延伸的凸部。在图1所示的具体示例中，该E形水套201的横截面大体为E形。然而本发明并不限于此，本领域技术人员可以理解，E形水套201中凸部的个数还可以是三个以上。

纵向是指澄清区200的长度方向，横向是指澄清区200的宽度方向，反应区100、烟气通道300均连接在澄清区200的顶壁上且沿澄清区200的纵向依次分布。

如图1所示,喷料口102处可以安装悬浮物料喷嘴或旋浮物料喷嘴，以便于物料向反应空间101内的及时投放。反应区100和澄清区200的炉壁均可以采用耐火砖砌筑而成。水套103外套在反应区100的顶壁和侧壁上，E形水套201和铜钢复合水套202自上向下依次外套在澄清区200的侧壁上。

在一些实施例中，弹性框架400包括：侧立柱401、横向拉杆402、端立柱404、纵向拉杆405及分别沿纵向和横向延伸设置的平衡梁。

侧立柱401分别设在澄清区200的纵向侧，端立柱404分别设在澄清区200的横向侧；纵向拉杆405沿纵向延伸且连接端立柱404，横向拉杆沿横向延伸且连接侧立柱401，其中纵向拉杆405和横向拉杆402的两端分别形成有螺纹部，螺纹部上连接有螺母406，其中在螺母406与侧立柱401之间、螺母406与端立柱404之间分别设有弹性件403。

由此，弹性框架400通过弹性件403固定在预设位置，使澄清区200受热膨胀时弹性框架400可适应性调节，进而使弹性框架400对澄清区200施以大小适当、整体均匀的压紧力，从而使弹性框架400与澄清区始终保持紧密贴合。

进一步地，弹性件403为截锥形蜗卷弹簧，以使澄清区200受热膨胀时弹性件403运动更稳定。

本领域技术人员可以理解，弹性件403的形状不限于此，还可以是圆柱形压缩弹簧、弹片等。每个端立柱404上的纵向拉杆405、每个侧立柱401上的横向拉杆402的个数均为多个。

根据本发明的一些实施例，铜钢复合水套202包括内层钢板、外层钢板和位于内层钢板和外层钢板之间的铜板，外层钢板与铜板之间限定出冷却水道。由此，即使澄清区200的耐火砖发生损坏，内层钢板也可以抵挡位于熔体储池205内的熔体，在保证对澄清区200炉体进行冷却的前提下，提高了冶金炉1000的安全性。

在一个优选实施例中，反应区100支撑在土建梁600上。由此，土建梁600对反应区100上部进行固定。

在图1所示的具体实施例中,澄清区200的底部设有冷却风道500，冷却风道500具有冷风进口501和热风出口502。参照图1，冷却风道500位于澄清区200的底壁外侧，冷却风道500大体沿纵向延伸，冷风进口501形成在冷却风道500的两端部，热风出口502形成在冷却风道500的中部。由此，向冷风进口内鼓风，冷风在冷却风道500内流动并与澄清区200的底壁进行换热以对炉壁进行降温，换热后冷风温度升高并转化为热风，热风最终经热风出口502排出，依此循环，以实现对澄清区200的炉壁持续、稳定的降温。

此外，澄清区200的侧壁上形成有出渣口203以排出残渣，澄清区200的底壁或侧壁底壁上形成有产品出口204以排出被澄清后的产品。

下面以铜锍在上述实施例的冶金炉1000内的吹炼过程为例进行描述。

将磨碎烘干后的铜锍和造渣熔剂经喷嘴加入到反应区100中，在鼓入的富氧空气作用下，物料和富氧空气在高温反应区内充分混合并且多次碰撞发生快速剧烈的反应，生成粗铜和炉渣。粗铜和炉渣落入熔体储池205内沉淀分离，粗铜由铜口放出，炉渣由渣口放出。烟气经烟气通道300进入余热锅炉回收余热，经降温除尘后送制酸***。

本领域技术人员可以理解，上述实施例的冶金炉1000还可以用于镍其它有色金属的冶炼。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种冶金炉，其特征在于，包括：

反应区，所述反应区内具有反应空间，所述反应区具有喷料口；

烟气通道，所述烟气通道具有烟气出口和副烟道口；

澄清区，所述澄清区内具有熔体储池，所述澄清区设在所述反应区和烟气通道的下端且所述熔体储池与所述反应空间和所述烟气通道的内腔连通，

所述反应区的侧壁和顶壁处设有完全包覆所述反应区的侧壁和顶壁的水套，所述熔体储池的侧壁处设有位于所述熔体储池内的液面以上的E形水套和位于所述液面以下的铜钢复合水套或铜水套，所述熔体储池的内壁面沿竖直向下的方向向内倾斜，在所述澄清区外部设有弹性框架以箍住所述澄清区。

2.根据权利要求1所述的冶金炉，其特征在于，所述弹性框架包括：

侧立柱，所述侧立柱分别设在所述澄清区的纵向侧；

横向拉杆，所述横向拉杆沿横向延伸且连接所述侧立柱；

端立柱，所述端立柱分别设在所述澄清区的横向侧；

纵向拉杆，所述纵向拉杆沿纵向延伸且连接所述端立柱，

其中所述纵向拉杆和横向拉杆的两端分别形成有螺纹部，所述螺纹部上连接有螺母，其中在所述螺母与侧立柱和所述端立柱之间分别设有弹性件。

3.根据权利要求2所述的冶金炉，其特征在于，所述弹性件为截锥形蜗卷弹簧。

4.根据权利要求1所述的冶金炉，其特征在于，所述铜钢复合水套包括内层钢板、外层钢板和位于内层钢板和外层钢板之间的铜板，所述外层钢板与铜板之间限定出冷却水道。

5.根据权利要求1所述的冶金炉，其特征在于，所述反应区支撑在土建梁上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的冶金炉，其特征在于，所述澄清区的底部设有冷却风道，所述冷却风道具有冷风进口和热风出口。