富氧吹煉裝置及其方法
【專利摘要】富氧吹煉裝置，包括吹煉噴槍及噴槍支撐裝置，吹煉噴槍包括吹煉氣管、噴槍外管和位于噴槍外管與吹煉氣管之間的中間隔管；噴槍支撐裝置為半圓弧形的凹槽位于吹煉槍下方，凹槽內(nèi)至少設(shè)有3對(duì)滾輪，吹煉噴槍枕在滾輪上。適合該富氧吹煉裝置的吹煉方法為：1）倒渣后，將吹煉噴槍前端面伸至銅液面上方10～30cm處，通入氧氣和空氣的混合氣，空氣流量為4000～11000Nm3/h，空氣氣壓0.3～0.4MPa，氧氣流量為200～300Nm3/h，吹煉10～20分鐘。2）將氧氣流量減小為100～150Nm3/h，富氧吹煉10～20分鐘。3)關(guān)閉氧氣開(kāi)關(guān)，進(jìn)行空氣吹煉，直至吹煉完成。使用該吹煉技術(shù)可以提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)吹煉噴槍的使用壽命。
【專利說(shuō)明】富氧吹煉裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種富氧吹煉裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，粗銅生產(chǎn)工藝的吹煉操作主要有以下幾種:
[0003]PS轉(zhuǎn)爐吹煉。該技術(shù)在不停自轉(zhuǎn)的爐體內(nèi)完成整個(gè)吹煉過(guò)程，吹煉操作需經(jīng)過(guò)吹煉造渣、吹煉脫硫兩個(gè)周期。由于PS轉(zhuǎn)爐的周期性間斷操作，低空污染嚴(yán)重、生產(chǎn)自動(dòng)化水平低，無(wú)法滿足當(dāng)今冶煉行業(yè)對(duì)環(huán)保的要求。[0004]奧斯麥特爐吹煉。利用奧斯麥特爐吹煉時(shí)，吹煉噴槍從爐頂垂直插入爐腔熔池的渣層內(nèi)，熔渣在吹煉氣體的強(qiáng)烈攪拌下首先氧化，通過(guò)渣層與銅水的氧交換而完成吹煉過(guò)程的氧化反應(yīng)。由于吹煉時(shí)噴槍需浸沒(méi)到渣層內(nèi)，吹煉風(fēng)對(duì)渣層的直接作用容易造成爐渣的泡沫化，導(dǎo)致嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，吹煉風(fēng)氧含量越大，爐渣泡沫化程度就越嚴(yán)重，而且，與爐渣的直接接觸將腐蝕槍體表面，影響吹煉槍使用壽命。雖然，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)CN101148705A公開(kāi)了一種《一種吹煉爐富氧吹煉銅的方法》，對(duì)奧斯麥特爐吹煉技術(shù)做了優(yōu)化，提出邊加冷或熱冰銅邊吹煉、一周期采用富氧和二周期停止富氧方式，指出氧氣壓力大于內(nèi)層風(fēng)壓時(shí)，槍位在吹煉位置允許采用富氧，內(nèi)層壓力大于氧氣壓力，停止富氧操作，進(jìn)行空氣吹煉；該專利還指出操作員需對(duì)不同階段熔體層厚度判斷和噴槍在爐內(nèi)的實(shí)際攪動(dòng)情況，綜合控制噴槍槍位，保證噴槍將富氧空氣吹入爐渣后爐渣能與冰銅充分?jǐn)嚢琛Ｔ摷夹g(shù)雖在一定程度控制了泡沫渣的生成，但存在不足之處:一方面，吹煉作業(yè)時(shí)只有通過(guò)渣層與銅水的氧交換才能完成銅液的氧化反應(yīng)，影響了吹煉效率；另一方面，操作比較繁瑣，我們需隨時(shí)根據(jù)氧氣壓力、內(nèi)層風(fēng)壓的大小隨時(shí)更換吹煉氣體，而且，冶煉工人還需不停交替地添加冷或熱冰銅，并根據(jù)爐內(nèi)熔體層厚度改變噴槍位置，這無(wú)疑增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有吹煉技術(shù)所存在的問(wèn)題，提供了一種富氧吹煉裝置及其方法，使用該技術(shù)可以提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)吹煉噴槍的使用壽命。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]富氧吹煉裝置,包括吹煉噴槍及噴槍支撐裝置,吹煉噴槍包括吹煉氣管、噴槍外管和位于噴槍外管與吹煉氣管之間的中間隔管，噴槍外管的后端與中間隔管的后部、中間隔管的后端與吹煉氣管后均通過(guò)連接法蘭、螺栓相連接；所述中間隔管將噴槍外管、吹煉氣管隔成環(huán)回冷卻液通道，環(huán)回冷卻液通道由封閉環(huán)封閉；在所述噴槍外管及中間隔管后部還設(shè)有冷卻液進(jìn)口接頭和冷卻液出口接頭；所述噴槍支撐裝置為半圓弧形的凹槽位于吹煉槍下方，凹槽內(nèi)至少設(shè)有3對(duì)滾輪，吹煉噴槍枕在噴槍支撐裝置的滾輪上。
[0008]吹煉噴槍進(jìn)入爐膛部分最好采用高溫合金材料。
[0009]一種適合上述富氧吹煉裝置的吹煉方法，包括以下步驟:
[0010]I)吹煉爐倒渣作業(yè)后，打開(kāi)循環(huán)冷卻液開(kāi)關(guān)，冷卻液流量為27Nm3/h，液壓力為110~160kPa，將吹煉噴槍伸至爐腔內(nèi)，吹煉噴槍前端面離銅液液面10~30cm，在吹煉氣管進(jìn)口通入氧氣和空氣的混合氣進(jìn)行富氧吹煉，空氣流量為4000~11000Nm3/h，空氣氣壓
0.3~0.4MPa，氧氣流量為200~300Nm3/h，吹煉10~20分鐘。
[0011]2)減小氧氣流量，將氧氣流量控制為100~150Nm3/h，繼續(xù)富氧吹煉10~20分鐘。
[0012]3)關(guān)閉氧氣開(kāi)關(guān)，停止富氧吹煉，進(jìn)行空氣吹煉，直至吹煉完成。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0014]1、采用分階段富氧吹煉操作，縮短了吹煉時(shí)間，提高了生產(chǎn)率，公司吹煉時(shí)間由原來(lái)的I小時(shí)縮短到了 40~50分鐘。[0015]2、采用本發(fā)明吹煉裝置，冶煉工人只需根據(jù)時(shí)間調(diào)整氧氣流量，操作簡(jiǎn)便，大大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0016]3、由于吹煉噴槍進(jìn)入爐膛部分采用高溫合金材料，噴槍氣管外圍設(shè)有獨(dú)特的冷卻裝置，而且作業(yè)時(shí)還不與金屬液直接接觸，因而吹煉噴槍的使用壽命較長(zhǎng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明富氧吹煉裝置示意圖。
[0018]圖2為吹煉噴槍全剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖1、圖2所示的富氧吹煉裝置，富氧吹煉裝置包括吹煉噴槍I及噴槍支撐裝置2，吹煉噴槍I包括吹煉氣管3、噴槍外管4和中間隔管5，中間隔管5位于噴槍外管4與吹煉氣管3之間，噴槍外管4的后端與中間隔管5的后部、中間隔管5的后端與吹煉氣管3后均通過(guò)連接法蘭6、螺栓7相連接，中間隔管5將噴槍外管4、吹煉氣管3隔成環(huán)回冷卻液通道8，環(huán)回冷卻液通道8中冷卻液由封閉環(huán)9封閉，在噴槍外管4及中間隔管5后部還設(shè)有冷卻液進(jìn)口接頭10和冷卻液出口接頭11，工作時(shí)，冷卻液從冷卻液進(jìn)口接頭10流入，冷卻液流經(jīng)環(huán)回冷卻液通道8對(duì)吹煉噴槍I強(qiáng)制冷卻，最后從冷卻液出口接頭11流出。
[0021]噴槍支撐裝置2為半圓弧形的凹槽12位于吹煉槍下方，凹槽12內(nèi)至少設(shè)有3對(duì)滾輪13，吹煉噴槍I枕在噴槍支撐裝置2的滾輪13上，在驅(qū)動(dòng)的作用下，吹煉噴槍I進(jìn)出吹煉爐爐腔，滾輪13隨之轉(zhuǎn)動(dòng)以降低吹煉噴槍I進(jìn)出的阻力。吹煉噴槍進(jìn)入爐膛部分采用高溫合金材料，延長(zhǎng)了吹煉噴槍的使用壽命。
[0022]適合上述富氧吹煉裝置的吹煉方法，包括以下步驟:
[0023]I)當(dāng)入爐原料中摻雜了 40%的精煉渣，入爐銅品位45%時(shí)。吹煉爐倒渣作業(yè)后，打開(kāi)循環(huán)冷卻液開(kāi)關(guān)，冷卻液流量為27Nm3/h，液壓力為110~160kPa，將吹煉噴槍伸至爐腔內(nèi)，吹煉噴槍前端面離銅液液面10~30cm，具體位置視吹煉爐內(nèi)銅液的飛濺情況而定，如銅液飛濺嚴(yán)重則增加吹煉噴槍前端面與銅液液面的距離，接著在吹煉氣管進(jìn)口通入氧氣和空氣的混合氣進(jìn)行富氧吹煉，空氣流量為4000~11000Nm3/h，空氣氣壓0.3~0.4MPa，氧氣流量為300Nm3/h，吹煉維持20分鐘。富氧氣體射流通過(guò)吹煉噴槍頭部高速噴出，卷吸爐內(nèi)煙氣沖刷爐內(nèi)液態(tài)銅液，使銅液迅速氧化，此時(shí)，銅液、熔渣不與吹煉噴槍直接接觸，不會(huì)腐蝕槍體，延長(zhǎng)了吹煉噴槍的使用壽命。
[0024]2)減小氧氣流量，將氧氣流量控制為150Nm3/h，繼續(xù)富氧吹煉10分鐘。
[0025]3)關(guān)閉氧氣開(kāi)關(guān)，停止富氧吹煉，進(jìn)行空氣吹煉，直至吹煉完成。
[0026]實(shí)施例2
[0027]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，入爐原料中未摻雜精煉渣，入爐銅品位70%時(shí)。富氧吹煉裝置的吹煉方法，包括以下步驟:
[0028]1)吹煉爐倒渣作業(yè)后，打開(kāi)循環(huán)冷卻液開(kāi)關(guān)，冷卻液流量為27Nm3/h，液壓力為110~160kPa，將吹煉噴槍伸至爐腔內(nèi)，吹煉噴槍前端面離銅液液面10~30cm，具體位置視吹煉爐內(nèi)銅液的飛濺情況而定，如銅液飛濺嚴(yán)重則增加吹煉噴槍前端面與銅液液面的距離，接著在吹煉氣管進(jìn)口通入氧氣和空氣的混合氣進(jìn)行富氧吹煉，空氣流量為4000~IlOOONmVh,空氣氣壓0.3~0.4MPa，氧氣流量為200Nm3/h，吹煉維持10分鐘。富氧氣體射流通過(guò)吹煉噴槍頭部高速噴出，卷吸爐內(nèi)煙氣沖刷爐內(nèi)液態(tài)銅液，使銅液迅速氧化，此時(shí)，銅液、熔渣不與吹煉噴槍直接接觸，不會(huì)腐蝕槍體，延長(zhǎng)了吹煉噴槍的使用壽命。
[0029]2)減小氧氣流量，將氧氣流量控制為100Nm3/h，繼續(xù)富氧吹煉20分鐘。
[0030]3)關(guān)閉氧氣開(kāi)關(guān)，停止富氧吹煉，進(jìn)行空氣吹煉，直至吹煉完成。
【權(quán)利要求】
1.富氧吹煉裝置，包括吹煉噴槍及噴槍支撐裝置，其特征在于:所述吹煉噴槍包括吹煉氣管、噴槍外管和位于噴槍外管與吹煉氣管之間的中間隔管；所述噴槍外管的后端與中間隔管的后部、中間隔管的后端與吹煉氣管后均通過(guò)連接法蘭、螺栓相連接；所述中間隔管將噴槍外管、吹煉氣管隔成環(huán)回冷卻液通道，環(huán)回冷卻液通道由封閉環(huán)封閉；在所述噴槍外管及中間隔管后部還設(shè)有冷卻液進(jìn)口接頭和冷卻液出口接頭；所述噴槍支撐裝置為半圓弧形的凹槽位于吹煉槍下方，凹槽內(nèi)至少設(shè)有3對(duì)滾輪，吹煉噴槍枕在噴槍支撐裝置的滾輪上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富氧吹煉裝置，其特征在于，所述吹煉噴槍進(jìn)入爐膛部分均采用高溫合金材料。
3.一種適合權(quán)力要求I所述富氧吹煉裝置的吹煉方法，其特征在于:包括以下步驟， 1)吹煉爐倒渣作業(yè)后，打開(kāi)循環(huán)冷卻液開(kāi)關(guān)，冷卻液流量為27Nm3/h，液壓力為110~160kPa，將吹煉噴槍伸至爐腔內(nèi)，吹煉噴槍前端面離銅液液面10~30cm，在吹煉氣管進(jìn)口通入氧氣和空氣的混合氣進(jìn)行富氧吹煉，空氣流量為4000~IlOOONmVh,空氣氣壓0.3~..4MPa，氧氣流量為200~300Nm3/h，吹煉10~20分鐘。 2)減小氧氣流量，將氧氣流量控制為100~150Nm3/h，繼續(xù)富氧吹煉10~20分鐘。 3)關(guān)閉氧氣開(kāi)關(guān)，停止富氧吹煉，進(jìn)行空氣吹煉，直至吹煉完成。
【文檔編號(hào)】C22B5/12GK103882244SQ201410140113
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】鄒鐵梅, 左劍雄 申請(qǐng)人:岑溪市東正動(dòng)力科技開(kāi)發(fā)有限公司