熔煉爐的精礦噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及銅的冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熔煉爐的精礦噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]銅的閃速熔煉工藝中，是在熔煉爐的頂部設(shè)置精礦噴嘴和用于鼓入工藝風(fēng)的工藝風(fēng)箱，通過(guò)精礦噴嘴向熔煉爐內(nèi)噴入銅精礦礦料、氧氣以及分散風(fēng)，在精礦噴嘴的下部，礦料與工藝風(fēng)混合并著火燃燒形成爐渣和冰銅，礦料與工藝風(fēng)實(shí)現(xiàn)充分混合，這是礦料在精礦噴嘴下部有限的空間內(nèi)進(jìn)行快速、完全氧化反應(yīng)的重要條件之一。
[0003]目前，銅礦企業(yè)使用的精礦噴嘴大多是由芬蘭奧托昆普公司設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的中央擴(kuò)散型精礦噴嘴，如圖1所示，該精礦噴嘴的特點(diǎn)是礦料和工藝風(fēng)同向噴入爐內(nèi)，主要通過(guò)氣相和固相相互擴(kuò)散、滲透達(dá)到混合的目的，使用這種中央擴(kuò)散型精礦噴嘴進(jìn)行低位噴料時(shí)，也就是說(shuō)礦料的噴入口靠近工藝風(fēng)出口時(shí)，礦料與工藝風(fēng)較易混合，但在高位噴料時(shí)，也就說(shuō)礦料的噴入口較高，與工藝風(fēng)出口尚有一定的高度差時(shí)，此時(shí)礦料反應(yīng)時(shí)間相對(duì)延遲，另夕卜，礦料的投入量較少時(shí)，入爐礦料可以迅速的被爐內(nèi)高溫?zé)煔饣蜉椛錈峒訜岬椒磻?yīng)溫度，并在距離精礦噴嘴出口約1.5m的范圍內(nèi)就開(kāi)始發(fā)生劇烈的燃燒反應(yīng)，而礦料的投入量較多時(shí)，在反應(yīng)塔頂部進(jìn)料口的有限空間范圍內(nèi)，難以保證礦料與工藝風(fēng)能夠充分混合，從而大大影響了燃燒反應(yīng)的傳質(zhì)、傳熱速率，不僅造成爐渣中的四氧化三鐵含量增加、煙塵率上升、煙塵中SO3生成率上升，而且氧的利用效率也明顯下降，進(jìn)而影響熔煉產(chǎn)品冰銅的產(chǎn)能。因此，如何保證礦料與工藝風(fēng)的充分混合，提高銅精礦礦料的燃燒效果，這對(duì)閃速熔煉工藝來(lái)說(shuō)非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種保證工藝風(fēng)與礦料充分混合、提高礦料熔煉效果的精礦噴嘴。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種熔煉爐的精礦噴嘴，包括管芯重合、管徑依次增大的、且依次套設(shè)布置的供氧管、分散風(fēng)管以及水冷外套，其特征在于:所述水冷外套的加料口處向加料管腔內(nèi)延伸有送風(fēng)通道，送風(fēng)通道的出風(fēng)口位于加料管腔的下部。
[0006]采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于:在水冷外套的加料管腔內(nèi)設(shè)置送風(fēng)通道，這樣壓縮空氣經(jīng)過(guò)送風(fēng)通道從加料管腔的下部排出時(shí)，可與加料管腔內(nèi)的礦料進(jìn)行預(yù)混，經(jīng)過(guò)預(yù)混后的礦料再與工藝風(fēng)箱內(nèi)的工藝風(fēng)進(jìn)行混合，可以有效提高礦料與工藝風(fēng)混合的均勻性，進(jìn)而提高礦料燃燒效果，強(qiáng)化了反應(yīng)塔內(nèi)的傳質(zhì)、傳熱速率，這樣不僅使得熔煉得到的冰銅產(chǎn)能提升，而且有效降低煙塵以及煙塵中的SO3生成率，為后序的煙塵處理降低難度。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中熔煉爐的精礦噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是圖2的I部放大圖；
[0010]圖4是旋流套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖5是環(huán)狀擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]一種熔煉爐的精礦噴嘴，如圖2-3所示，其包括管芯重合、管徑依次增大的、且依次套設(shè)布置的供氧管10、分散風(fēng)管20以及水冷外套30，所述水冷外套30的加料口處向加料管腔內(nèi)延伸有送風(fēng)通道，送風(fēng)通道的出風(fēng)口位于加料管腔的下部。所謂的水冷外套30，其實(shí)也就是外周設(shè)置有護(hù)套的加料管，加料管的管腔供礦料投入，加料管與護(hù)套之間的夾腔設(shè)置供水通路以便對(duì)設(shè)備實(shí)施冷卻降溫。本實(shí)用新型在水冷外套30的加料管腔內(nèi)設(shè)置送風(fēng)通道，這樣壓縮空氣經(jīng)過(guò)送風(fēng)通道從加料管腔的下部排出時(shí)，可與加料管腔內(nèi)的礦料進(jìn)行預(yù)混，這樣經(jīng)過(guò)預(yù)混后的礦料再與工藝風(fēng)箱110內(nèi)的工藝風(fēng)進(jìn)行混合，可以有效提高礦料與工藝風(fēng)的混合的均勻性，進(jìn)而提高礦料燃燒效果，強(qiáng)化了反應(yīng)塔內(nèi)的傳質(zhì)、傳熱速率，這樣不僅使得熔煉得到的冰銅產(chǎn)能提升，而且有效降低熔煉礦料過(guò)程中煙塵以及煙塵中的SO3生成率，從而為后序的煙塵處理降低難度，具體的，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在反應(yīng)塔的尺寸相同情況下，采用本實(shí)用新型公開(kāi)的精礦噴嘴向熔煉爐內(nèi)供料時(shí)可使冰銅的產(chǎn)能提尚20 %。
[0013]作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案:所述水冷外套30的加料管腔內(nèi)的送風(fēng)通道有兩個(gè)，第一、第二送風(fēng)通道41、42的出風(fēng)口豎直向下、且分別位于分散風(fēng)管20的外側(cè)壁和水冷外套30的內(nèi)側(cè)壁處。如圖2-3所示，通過(guò)第一、第二兩個(gè)送風(fēng)通道41、42的布置，這樣使得壓縮空氣從兩側(cè)對(duì)水冷外套30的加料管腔內(nèi)的礦料進(jìn)行預(yù)混合，如此可以進(jìn)一步提高礦料的混合效果。
[0014]具體的，為了進(jìn)一步提高礦料與工藝風(fēng)的混合均勻性，如圖2、4所示，所述水冷外套30的下部外周壁上套設(shè)有旋流套管50，旋流套管50的管壁上設(shè)置有用于導(dǎo)氣的旋流葉片51。所述水冷外套30與工藝風(fēng)箱110之間的腔室內(nèi)為工藝風(fēng)的流動(dòng)區(qū)域，因此在水冷外套30的下部外周壁上套設(shè)帶有旋流葉片51的旋流套管50，這樣可使工藝風(fēng)箱110內(nèi)、或者說(shuō)水冷水套30外周的工藝風(fēng)會(huì)因旋流葉片51的導(dǎo)氣作用而以旋流的姿態(tài)排出與礦料進(jìn)行混合，這樣工藝風(fēng)與礦料的混合更加充分、均勻，具體旋流葉片51的整體輪廓可以是S形曲面狀或者平板狀。優(yōu)選的，所述旋流套管50的上端連接有升降器60，如圖2、4所示，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，或者說(shuō)根據(jù)工藝風(fēng)的出風(fēng)口和水冷外套30的出料口之間的距離，通過(guò)升降器60可以適當(dāng)?shù)貙?duì)旋流套管50的高度進(jìn)行調(diào)整，這樣可以調(diào)整工藝風(fēng)箱110內(nèi)的工藝風(fēng)與礦料進(jìn)行旋流混合時(shí)的風(fēng)量，進(jìn)而確保混合效果。
[0015]進(jìn)一步的，如圖2-3所示，所述第一送風(fēng)通道41由上段通道411和下段通道412構(gòu)成，上段通道411自分散風(fēng)管20的進(jìn)風(fēng)口向下延伸至分散風(fēng)管腔的中部，下段通道412自水冷外套30的加料管腔的中部延伸至加料管腔的下部，分散風(fēng)管20的中部管壁上開(kāi)設(shè)有連通上段通道411的出風(fēng)口和下段通道412的進(jìn)風(fēng)口的通孔21，優(yōu)選的，所述分散風(fēng)管20的中部管壁處的通孔21上下間隔開(kāi)設(shè)有兩個(gè)，布置兩個(gè)通孔21通氣，這樣可使壓縮空氣分散引入。一般來(lái)說(shuō)，為了確保礦料的均勻投入，如圖1-3所示，所述分散風(fēng)管20的外周壁的上部間隔設(shè)有有2-3個(gè)板面向外延伸的分料板120，因此本實(shí)用新型將第一送風(fēng)通道41采用兩段式布置，這樣既能與避讓開(kāi)分料板120的布置位置，又能有效保證預(yù)混礦料的壓縮空氣的有效引入，不僅如此，將第一送風(fēng)通道41的上段通道411布置在分散風(fēng)管20的管腔內(nèi)既方便，又能為水冷外套30的加料管腔空出較多的投料空間，防止熔煉工藝無(wú)法按照設(shè)定的氣料比進(jìn)行投料。
[0016]實(shí)際加工時(shí)，第一、第二送風(fēng)通道41、42是通過(guò)以下方式的結(jié)構(gòu)布置形成:如圖2-3所示，所述分散風(fēng)管20的中下段的外周壁上設(shè)置有風(fēng)套70，風(fēng)套70的內(nèi)壁與分散風(fēng)管20的外周壁之間構(gòu)成第一送風(fēng)通道41的下段通道412 ;所述水冷外套30的加料管腔內(nèi)設(shè)置有與水冷外套30的管芯重合的風(fēng)管80，風(fēng)管80的外周壁與水冷外套30的內(nèi)周壁之間構(gòu)成第二送風(fēng)通道42。也即是說(shuō)，總體上來(lái)說(shuō)，第一送風(fēng)通道41的下段通道412和第二送風(fēng)通道42是沿著水冷外套30的周向連續(xù)布置，這樣使得壓縮空氣從第一、第二兩個(gè)送風(fēng)通道41、42的出風(fēng)口排出時(shí)是以包圍的形式與位于中間區(qū)域的礦料進(jìn)行預(yù)混合，如此大大提高了礦料的預(yù)混效果。
[0017]進(jìn)一步的，如圖2和5所示，所述第二送風(fēng)通道42的出風(fēng)口處設(shè)置有水平布置的環(huán)狀擋板90，環(huán)狀擋板90的板面上間隔設(shè)置有供風(fēng)通過(guò)的出風(fēng)孔91，也就是，位于第二送風(fēng)通道42內(nèi)的壓縮空氣最終是從環(huán)狀擋板90上的出風(fēng)孔91排出，這樣是為了便于調(diào)整壓縮空氣的風(fēng)速和風(fēng)量，另外，優(yōu)選的，所述水冷外套30的內(nèi)壁上、位于送風(fēng)通道的出風(fēng)口的下方處設(shè)置有文丘里管100，如圖2所示，通過(guò)文丘里管100的布置，可使預(yù)混壓縮空氣的礦料以分散的狀態(tài)向下噴射，從而提高礦料的燃燒效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熔煉爐的精礦噴嘴，包括管芯重合、管徑依次增大的、且依次套設(shè)布置的供氧管(10)、分散風(fēng)管(20)以及水冷外套(30)，其特征在于:所述水冷外套(30)的加料口處向加料管腔內(nèi)延伸有送風(fēng)通道，送風(fēng)通道的出風(fēng)口位于加料管腔的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述水冷外套(30)的加料管腔內(nèi)的送風(fēng)通道有兩個(gè)，第一、第二送風(fēng)通道(41、42)的出風(fēng)口豎直向下、且分別位于分散風(fēng)管(20)的外側(cè)壁和水冷外套(30)的內(nèi)側(cè)壁處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述水冷外套(30)的下部外周壁上套設(shè)有旋流套管(50)，旋流套管(50)的管壁上設(shè)置有用于導(dǎo)氣的旋流葉片(51)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述旋流套管(50)的上端連接有升降器(60)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述第一送風(fēng)通道(41)由上段通道(411)和下段通道(412)構(gòu)成，上段通道(411)自分散風(fēng)管(20)的進(jìn)風(fēng)口向下延伸至分散風(fēng)管腔的中部，下段通道(412)自水冷外套(30)的加料管腔的中部延伸至加料管腔的下部，分散風(fēng)管(20)的中部管壁上開(kāi)設(shè)有連通上段通道(411)的出風(fēng)口和下段通道(412)的進(jìn)風(fēng)口的通孔(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述分散風(fēng)管(20)的中部管壁處的通孔(21)上下間隔開(kāi)設(shè)有兩個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述分散風(fēng)管(20)的中下段的外周壁上設(shè)置有風(fēng)套(70)，風(fēng)套(70)的內(nèi)壁與分散風(fēng)管(20)的外周壁之間構(gòu)成第一送風(fēng)通道(41)的下段通道(412)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述水冷外套(30)的加料管腔內(nèi)設(shè)置有與水冷外套(30)的管芯重合的風(fēng)管(80)，風(fēng)管(80)的外周壁與水冷外套(30)的內(nèi)周壁之間構(gòu)成第二送風(fēng)通道(42)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述第二送風(fēng)通道(42)的出風(fēng)口處設(shè)置有水平布置的環(huán)狀擋板(90)，環(huán)狀擋板(90)的板面上間隔設(shè)置有供風(fēng)通過(guò)的出風(fēng)孔(91) ο
10.根據(jù)權(quán)利要求2-6，8-9中任一項(xiàng)所述熔煉爐的精礦噴嘴，其特征在于:所述水冷外套(30)的內(nèi)壁上、位于送風(fēng)通道的出風(fēng)口的下方處設(shè)置有文丘里管(100)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種熔煉爐的精礦噴嘴，其包括管芯重合、管徑依次增大的、且依次套設(shè)布置的供氧管、分散風(fēng)管以及水冷外套，所述水冷外套的加料口處向加料管腔內(nèi)延伸有送風(fēng)通道，送風(fēng)通道的出風(fēng)口位于加料管腔的下部。在水冷外套的加料管腔內(nèi)設(shè)置送風(fēng)通道，這樣壓縮空氣經(jīng)過(guò)送風(fēng)通道從加料管腔的下部排出時(shí)，可與加料管腔內(nèi)的礦料進(jìn)行預(yù)混，經(jīng)過(guò)預(yù)混后的礦料再與工藝風(fēng)箱內(nèi)的工藝風(fēng)進(jìn)行混合，可以有效提高礦料與工藝風(fēng)混合的均勻性，進(jìn)而提高礦料燃燒效果，強(qiáng)化了反應(yīng)塔內(nèi)的傳質(zhì)、傳熱速率，這樣不僅有效降低煙塵以及煙塵中的SO3生成率，為后序的煙塵處理降低難度，而且使得熔煉得到的冰銅的產(chǎn)能提升。
【IPC分類(lèi)】F27D3-18, C22B15-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204434700
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520039199
【發(fā)明人】周俊, 王守全, 孫來(lái)勝, 藏軻軻, 張勁松, 陳卓
【申請(qǐng)人】銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司金冠銅業(yè)分公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日