CN207567266U - 处理熔融态铜渣生产优质铁的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，包括：炉体，所述炉体的顶端具有开口，所述炉体内限定有熔池，所述炉体侧壁的上部具有出渣口，下部具有出铁口；喷氧枪，所述喷氧枪由所述开口伸入所述炉体的内部；喷煤枪，所述喷煤枪由所述开口伸入所述炉体的内部；底吹装置，所述底吹装置设置在所述炉体下方且通过所述炉体的底壁连通至所述炉体的内部。该***可以充分利用熔融态铜渣的显热进行冶炼，同时采用惰性气体对物料进行搅拌，可以进一步促进物料充分反应，并有利于产品杂质的脱除。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金领域，具体而言，本实用新型涉及处理熔融态铜渣生产优质铁的设备。
背景技术
随着我国有色工业的兴起，各种高端电器，交通工具，航空航天材料的应用，推动了我国有色金属的大量开发。同时冶炼所产生的有色废渣，如铜渣、铅锌渣等低熔点有色渣堆积有待处理。
铜渣是火法冶炼铜产生的一种“人造矿石”废渣，渣的数量随着铜冶炼产量增加而增加。改革开放30年间，由于我国工业和经济的飞速发展，现今我国铜产量和消耗量都位于世界第一；到目前，火法冶炼铜形成渣的数量已经达到15000万吨，伴随江铜、大冶有色等大型企业冶炼铜技术的提高，铜渣的数量还在不断增加。铜渣是一种含有价金属化合物的复合矿冶金渣，具有数量大、粒度细、类型繁多、成分复杂等特点，含有大量的可回收利用的有价金属。例如，其中含铁一般在40％左右，远大于铁矿石的29.1％的平均工业品位。
随着环境保护要求的提高和矿产资源的日益枯竭，回收和利用铜渣具有十分重要意义。
实用新型内容
本实用新型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，本实用新型的一个目的在于提出处理熔融态铜渣生产优质铁的设备。该***可以充分利用熔融态铜渣的显热进行冶炼，同时采用惰性气体对物料进行搅拌，可以进一步促进物料充分反应，并有利于产品杂质的脱除。
在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理熔融态铜渣生产优质铁的设备。根据本实用新型的实施例，该***包括：炉体，所述炉体的顶端具有开口，所述炉体内限定有熔池，所述炉体侧壁的上部具有出渣口，下部具有出铁口；喷氧枪，所述喷氧枪由所述开口伸入所述炉体的内部；喷煤枪，所述喷煤枪由所述开口伸入所述炉体的内部；底吹装置，所述底吹装置设置在所述炉体下方且通过所述炉体的底壁连通至所述炉体的内部。
根据本实用新型实施例的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，通过将热态熔融铜渣由炉体顶部开口供给至炉体内的熔池中，并通过喷氧枪向炉体内部供给氧化性气体，通过喷煤枪向炉体内部供给还原煤，以便对熔融态铜渣进行冶炼，得到铁产品、尾渣和烟气，其中，铁产品由炉体侧壁下部的出铁口排出，尾渣由炉体上部的出渣口排出，烟气由炉体顶端开口排出；冶炼过程中，可以通过底吹装置向炉体内熔池喷吹惰性气体，以便对炉体内物料进行搅拌，从而可以进一步促进物料充分反应，并有利于产品杂质的脱除。由此，根据本实用新型实施例的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备通过利用熔融态铜渣的显热，显著降低了工艺能耗和用煤量，并采用惰性气体对炉内物料搅拌，从而解决了出渣和出铁相互掺杂较多的问题，同时可以有效解决冶炼得到的铁中含有杂质铜的问题。
任选的，所述处理熔融态铜渣生产优质铁的设备进一步包括：固定装置，所述固定装置包括两个支持杆和两个旋转轴，所述两个支持杆通过所述两个旋转轴分别连接在所述炉体的两侧。
任选的，所述固定装置采用悬挂固定。由此，可以将炉体悬挂固定在冶炼车间的房顶。
任选的，所述固定装置采用支撑固定。由此，可以将炉体支撑固定在冶炼车间的地面。
任选的，所述处理熔融态铜渣生产优质铁的设备进一步包括：烟气收集装置，所述烟气收集装置罩设在所述开口的上方，且适于收集所述炉体内产生的烟气。
任选的，所述炉体呈圆筒状，所述炉体的高与外径的长度比为(1.2～1.4):1。
任选的，所述炉体的侧壁与底壁之间呈圆弧过渡。
任选的，所述炉体的内径为6.00～6.02m，所述炉体底壁的直径为4.108～4.306m。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型一个实施例的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备结构示意图；
图2是根据本实用新型再一个实施例的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备结构示意图；
图3是根据本实用新型又一个实施例的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“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；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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，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。
在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理熔融态铜渣生产优质铁的设备。根据本实用新型的实施例，参考图1～3，该***包括：炉体100、喷氧枪200、喷煤枪300和底吹装置400。其中，炉体100的顶端具有开口110，炉体100内限定有熔池120，炉体100侧壁的上部具有出渣口130，下部具有出铁口140；喷氧枪200由开口110伸入炉体100 的内部；喷煤枪300由开口110伸入炉体100的内部；底吹装置400设置在炉体100下方且通过炉体100的底壁连通至炉体100的内部。
下面参考图1～3对根据本实用新型实施例的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备进行详细描述：
根据本实用新型的实施例，炉体100的顶端具有开口110，炉体100内限定有熔池120，炉体100侧壁的上部具有出渣口130，下部具有出铁口140。具体的，可以将热态熔融铜渣由炉体顶端的开口供给至炉体内的熔池中，同时采用喷氧枪和喷煤枪向炉体内供给氧化性气体和还原煤，以便对铜渣进行冶炼，得到铁产品、尾渣和烟气，其中，铁产品可以有炉体侧壁下部的出铁口排出进入铁水包，尾渣可以由炉体侧壁上部的出渣口排出进入渣包，烟气可以由炉体顶端的开口排出。根据本实用新型的具体实施例，出铁口距离炉底约1.8～2.2 m，出渣口距离炉底约4～5m另外，炉体内部可以由耐火材料砌筑而成，从而适于高温冶炼条件。
根据本实用新型的具体实施例，炉体可以呈圆筒状，炉体的高与外径的长度比可以为 (1.2～1.4):1，炉体内部的炉容比可以为0.85～0.95m3/t。
根据本实用新型的具体实施例，炉体的侧壁与底壁之间可以呈圆弧过渡，例如炉体的底部可以呈弓形，且弓形的高为0.900～0.902m。
根据本实用新型的具体实施例，炉体的内径可以为6.00～6.02m，炉体底壁的直径可以为4.108～4.306m。
根据本实用新型的一个具体实施例，炉体顶端的开口可以为球冠形，并且球冠曲率可以为5.45～5.49m。
根据本实用新型的实施例，喷氧枪200由开口110伸入炉体100的内部，喷氧枪适于向炉体内供给氧化性气体，例如空气、氧气或富氧空气，以便对炉料进行冶炼。根据本实用新型的具体实施例，喷氧枪可以在炉体被自由移动，以便调整氧化性气体的喷吹位置。
根据本实用新型的具体实施例，喷氧枪可以为三孔喷氧枪，喷氧枪的具体工作参数可以包括：喷氧枪冷却液流量为90～110t/h，冷却液进入速度为4～6m/s，温度为19～20℃，冷却液回流速度为5～7m/s，温度为36～40℃，冷却液喷头流速为7～9m/s，喷枪内径为0.18～0.2 2m，喷口为拉乌尔管结构，短径为0.050～0.054m，长度为0.019～0.021m，宽径为0.066～0.070m，总长度为0.09～0.11m；枪身外管长为2.48～2.52m，枪身中层管长为3.48～3.52m，中心氧管长为4.48～4.52m，氧喷枪的三个喷口中心线与竖直夹角为10～14度，氧喷枪材质为铜，冷却液为传热较好、流动性较好的液态物质，例如含杂质较少的工业用油。
根据本实用新型的实施例，喷煤枪300由开口110伸入炉体100的内部，喷煤枪适于向炉体内部供供给还原煤，以便对炉料进行冶炼，由于采用了热态熔融铜渣，可以向炉体内供给较少量的煤料用于燃料供热，即可达到冶炼所需温度。根据本实用新型的具体实施例，喷煤枪可以在炉体被自由移动，以便调整还原煤的喷吹位置。
根据本实用新型的具体实施例，喷煤枪可以为单口喷枪，其材质为耐磨耐高温的不锈钢材质，喷煤枪的具体工作参数可以包括：喷煤枪冷却液流量为85～95t/h，冷却液进入速度为6～8m/s，温度为22～28℃，冷却液回流速度为7～9m/s，温度为42～48℃，冷却液喷头流速为8～12m/s，枪身外管长为2.18～2.22m，枪身中层管长为3.18～3.22m，中心氧管长为4.18～4.22m，喷枪内径为0.175～0.185m，喷口为拉乌尔管结构，短径为0.049～0.051m，长度为0.018～0.022m，宽径为0.065～0.069m，总长度0.093～0.097m，冷却液可以为经过处理的不易结水垢的冷却水。
根据本实用新型的实施例，底吹装置400设置在炉体100下方且通过炉体100的底壁连通至炉体100的内部，底吹装置400适于向炉体内喷吹高温惰性气体(例如高温氩气)，以便对炉料进行搅拌，从而有利于冶炼得到的铁产品中杂质的脱除，例如杂质铜的脱除。根据本实用新型的具体实施例，底吹装置可以采用MHP-D型技术管砖，且外联供气装置可调节供气量大小。另外，底吹装置所连接的通气管道可以为软管道，以便于出料。
参考图2，本实用新型的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备还可以进一步包括：固定装置。
根据本实用新型的实施例，固定装置包括两个支持杆510和两个旋转轴520，两个支持杆510通过两个旋转轴520分别连接在炉体100的两侧。由此，可以利用固定装置将炉体进行固定，并且使炉体可以自由地向出渣口或者出铁口方向倾斜，以便于出料。在本实用新型的一些实施例中，固定装置可以采用悬挂固定。由此，可以将炉体悬挂固定在冶炼车间的房顶。在本实用新型的另一些实施例中，固定装置可以采用支撑固定。由此，可以将炉体支撑固定在冶炼车间的地面。
参考图3，本实用新型的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备还可以进一步包括：烟气收集装置600。
根据本实用新型的实施例，烟气收集装置罩设在所述开口的上方，且适于收集炉体内产生的烟气。
由此，根据本实用新型实施例的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，通过将热态熔融铜渣由炉体顶部开口供给至炉体内的熔池中，并通过喷氧枪向炉体内部供给氧化性气体，通过喷煤枪向炉体内部供给还原煤，以便对熔融态铜渣进行冶炼，得到铁产品、尾渣和烟气，其中，铁产品由炉体侧壁下部的出铁口排出，尾渣由炉体上部的出渣口排出，烟气由炉体顶端开口排出，并由烟气收集装置收集；冶炼过程中，可以通过底吹装置向炉体内熔池喷吹惰性气体，以便对炉体内物料进行搅拌，从而可以进一步促进物料充分反应，并有利于产品杂质的脱除。由此，根据本实用新型实施例的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备通过利用熔融态铜渣的显热，显著降低了工艺能耗和用煤量，并采用惰性气体对炉内物料搅拌，从而解决了出渣和出铁相互掺杂较多的问题，同时可以有效解决冶炼得到的铁中含有杂质铜的问题。
下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。
实施例1
处理熔融态铜渣生产优质铁的设备包括一个类圆柱形的炉体，炉体内部由耐火材料砌筑，炉体外部具有固定装置并且可使得炉体延出铁口或出渣口方向倾斜，炉体上方有烟气收集装置，喷氧枪和喷煤枪可在炉体内左右上下移动选择喷吹位置。炉体侧壁上部设置有出渣口，其距离炉底约4m；下部设置有出铁口，其距离炉底约1.8m。炉体底部设置有底吹装置并且底吹装置的输气管道为软连接。
炉体炉容比为0.85m3/t，高宽比为1.2，熔池直径为6.012m，炉底直径为4.208m，弓形高为0.9018m，球冠曲率为5.47m。喷煤枪为单口喷枪，其材质为耐磨耐高温的不锈钢材质，喷氧枪冷却液流量为85t/h，冷却液进入速度为6m/s，温度为28℃，冷却液回流速度为7m/s，温度为48℃，冷却液喷头流速为8m/s，枪身外管长为2.2m，枪身中层管长为3.2m，中心氧管长为4.2m，喷枪内径为0.18m，喷口为拉乌尔管结构，短径为0.05m，长度为0.02m，宽径为0.067m，总长度0.095m，冷却液为经过处理的不易结水垢的冷却水；喷氧枪冷却液流量为90t/h，冷却液进入速度为4m/s，温度为20℃，冷却液回流速度为5m/s，温度为40℃，冷却液喷头流速为7m/s，喷枪内径为0.2m，喷口为拉乌尔管结构，短径为0.052m，长度为0.02m，宽径为0.068m，总长度0.1m，枪身外管长为2.5m，枪身中层管长为3.5m，中心氧管长为4.5m，氧喷枪的三个喷口中心线与竖直夹角为10°，氧喷枪材质为铜，冷却液为传热较好、流动性较好的液态物质，例如含杂质较少的工业用油。底部喷吹高温氩气进行对底部的搅拌，炉底喷气装置采用MHP-D型技术管砖，且外联供气装置可调节供气量大小。
实施例2
处理熔融态铜渣生产优质铁的设备包括一个类圆柱形的炉体，炉体内部由耐火材料砌筑，炉体外部具有固定装置并且可使得炉体延出铁口或出渣口方向倾斜，炉体上方有烟气收集装置，喷氧枪和喷煤枪可在炉体内左右上下移动选择喷吹位置。炉体侧壁上部设置有出渣口，其距离炉底约4.5m；下部设置有出铁口，其距离炉底约2m。炉体底部设置有底吹装置并且底吹装置的输气管道为软连接。
炉体炉容比为0.75m3/t，高宽比为1.2，熔池直径为6.012m，炉底直径为4.208m，弓形高为0.9018m，球冠曲率为5.47m。喷煤枪为单口喷枪，其材质为耐磨耐高温的不锈钢材质，喷氧枪冷却液流量为85～95t/h，冷却液进入速度为7m/s，温度为26℃，冷却液回流速度为8m/s，温度为46℃，冷却液喷头流速为10m/s，枪身外管长为2.2m，枪身中层管长为3.2m，中心氧管长为4.2m，喷枪内径为0.18m，喷口为拉乌尔管结构，短径为0.05m，长度为0.02m，宽径为0.067m，总长度0.095m，冷却液为经过处理的不易结水垢的冷却水；喷氧枪冷却液流量为100t/h，冷却液进入速度为5m/s，温度为19℃，冷却液回流速度为6m/s，温度为38℃，冷却液喷头流速为8m/s，喷枪内径为0.2m，喷口为拉乌尔管结构，短径为0.052m，长度为0.02m，宽径为0.068m，总长度0.1m，枪身外管长为2.5m，枪身中层管长为3.5m，中心氧管长为4.5m，氧喷枪的三个喷口中心线与竖直夹角为12°，氧喷枪材质为铜，冷却液为传热较好、流动性较好的液态物质，例如含杂质较少的工业用油。底部喷吹高温氩气进行对底部的搅拌，炉底喷气装置采用MHP-D型技术管砖，且外联供气装置可调节供气量大小。
实施例3
处理熔融态铜渣生产优质铁的设备包括一个类圆柱形的炉体，炉体内部由耐火材料砌筑，炉体外部具有固定装置并且可使得炉体延出铁口或出渣口方向倾斜，炉体上方有烟气收集装置，喷氧枪和喷煤枪可在炉体内左右上下移动选择喷吹位置。炉体侧壁上部设置有出渣口，其距离炉底约5m；下部设置有出铁口，其距离炉底约2.2m。炉体底部设置有底吹装置并且底吹装置的输气管道为软连接。
炉体炉容比为0.95m3/t，高宽比为1.4，熔池直径为6.012m，炉底直径为4.208m，弓形高为0.9018m，球冠曲率为5.47m。喷煤枪为单口喷枪，其材质为耐磨耐高温的不锈钢材质，喷氧枪冷却液流量为95t/h，冷却液进入速度为8m/s，温度为22℃，冷却液回流速度为9m/s，温度为42℃，冷却液喷头流速为12m/s，枪身外管长为2.2m，枪身中层管长为3.2m，中心氧管长为4.2m，喷枪内径为0.18m，喷口为拉乌尔管结构，短径为0.05m，长度为0.02m，宽径为0.067m，总长度0.095m，冷却液为经过处理的不易结水垢的冷却水；喷氧枪冷却液流量为110t/h，冷却液进入速度为6m/s，温度为19℃，冷却液回流速度为7m/s，温度为36℃，冷却液喷头流速为9m/s，喷枪内径为0.2m，喷口为拉乌尔管结构，短径为0.052m，长度为0.02m，宽径为0.068m，总长度0.1m，枪身外管长为2.5m，枪身中层管长为3.5m，中心氧管长为4.5m，氧喷枪的三个喷口中心线与竖直夹角为14°，氧喷枪材质为铜，冷却液为传热较好、流动性较好的液态物质，例如含杂质较少的工业用油。底部喷吹高温氩气进行对底部的搅拌，炉底喷气装置采用MHP-D型技术管砖，且外联供气装置可调节供气量大小。
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实用新型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实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，其特征在于，包括：
炉体，所述炉体的顶端具有开口，所述炉体内限定有熔池，所述炉体侧壁的上部具有出渣口，下部具有出铁口；
喷氧枪，所述喷氧枪由所述开口伸入所述炉体的内部；
喷煤枪，所述喷煤枪由所述开口伸入所述炉体的内部；
底吹装置，所述底吹装置设置在所述炉体下方且通过所述炉体的底壁连通至所述炉体的内部。
2.根据权利要求1所述的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，其特征在于，进一步包括：
固定装置，所述固定装置包括两个支持杆和两个旋转轴，所述两个支持杆通过所述两个旋转轴分别连接在所述炉体的两侧。
3.根据权利要求2所述的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，其特征在于，所述固定装置采用悬挂固定。
4.根据权利要求2所述的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，其特征在于，所述固定装置采用支撑固定。
5.根据权利要求1所述的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，其特征在于，进一步包括：
烟气收集装置，所述烟气收集装置罩设在所述开口的上方，且适于收集所述炉体内产生的烟气。
6.根据权利要求1所述的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，其特征在于，所述炉体呈圆筒状，所述炉体的高与外径的长度比为(1.2～1.4):1。
7.根据权利要求1所述的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，其特征在于，所述炉体的侧壁与底壁之间呈圆弧过渡。
8.根据权利要求7所述的处理熔融态铜渣生产优质铁的设备，其特征在于，所述炉体的内径为6.00～6.02m，所述炉体底壁的直径为4.108～4.306m。
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| CN201721397528.2U CN207567266U (zh) | 2017-10-26 | 2017-10-26 | 处理熔融态铜渣生产优质铁的设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20190102 Granted publication date: 20180703 |
|
| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20220102 Granted publication date: 20180703 |
|
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20220102 Granted publication date: 20180703 |