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1、(10)申请公布号 CN 103014371 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103014371 A *CN103014371A* (21)申请号 201210568627.8 (22)申请日 2012.12.24 C22B 15/00(2006.01) C22B 15/06(2006.01) (71)申请人 中国恩菲工程技术有限公司 地址 100038 北京市海淀区复兴路 12 号 (72)发明人 尉克俭 (74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11201 代理人 宋合成 黄德海 (54) 发明名称 铜锍底吹吹炼工艺和铜锍底吹吹炼炉 (57。
2、) 摘要 本发明公开了一种铜锍底吹吹炼工艺和铜锍 底吹吹炼炉。所述铜锍底吹吹炼工艺包括以下步 骤 : 将铜锍和熔剂加入到铜锍底吹吹炼炉内 ; 利 用底吹喷枪从所述铜锍底吹吹炼炉的底部向所述 铜锍底吹吹炼炉内的熔体内连续吹入含氧气体 ; 和从所述铜锍底吹吹炼炉内分别排出粗铜和吹炼 渣。根据本发明的铜锍底吹吹炼工艺和铜锍底 吹吹炼炉, 可实现铜锍的连续吹炼, 产生的烟气量 少, SO2浓度稳定, 环保好, 效率高, 粗铜和硫酸生 产成本低。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 10 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说。
3、明书 10 页 附图 4 页 1/3 页 2 1. 一种铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 包括以下步骤 : 将铜锍和熔剂加入到铜锍底吹吹炼炉内 ; 利用底吹喷枪从所述铜锍底吹吹炼炉的底部向所述铜锍底吹吹炼炉内的熔体内连续 吹入含氧气体 ; 和 从所述铜锍底吹吹炼炉内分别排出粗铜和吹炼渣。 2. 根据权利要求 1 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述含氧气体被连续吹入 到所述熔体的粗铜层内。 3.根据权利要求1或2所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述含氧气体被连续吹 入到所述熔体的铜锍层内。 4. 根据权利要求 1-3 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述铜锍为固。
4、 态铜锍。 5. 根据权利要求 4 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述固态铜锍通过加料溜 管或加料溜槽加入到所述铜锍底吹吹炼炉内或通过气流吹送到所述铜锍底吹吹炼炉内。 6. 根据权利要求 4 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述固态铜锍被连续地加 入所述铜锍底吹吹炼炉内。 7. 根据权利要求 1-6 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述底吹喷枪 设在所述铜锍底吹吹炼炉的炉体的水平中心线以下。 8. 根据权利要求 1-7 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述底吹喷枪 与竖直向上的方向之间的夹角 在 -120 度至 +120 度的范围内。 9. 根。
5、据权利要求 8 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述底吹喷枪与竖直向上 的方向之间的夹角 在 -60 度至 +60 度的范围内。 10. 根据权利要求 9 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述底吹喷枪与竖直向上 的方向之间的夹角 在 -30 度至 +30 度的范围内。 11. 根据权利要求 10 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述底吹喷枪与竖直向 上的方向之间的夹角 在 -20 度至 +20 度的范围内。 12. 根据权利要求 1-11 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述底吹喷 枪与正交于所述铜锍底吹吹炼炉的轴向的方向之间的夹角 在 -30 度至 +。
6、30 度的范围内。 13. 根据权利要求 12 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述夹角 为 0 度。 14. 根据权利要求 1-13 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 还包括向所 述铜锍底吹吹炼炉内加入残极铜和 / 或废杂铜。 15. 根据权利要求 1-14 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述熔剂为 石灰石、 石灰、 石英石、 石英石与石灰的混合物和石英石与石灰石的混合物中的至少一种。 16. 根据权利要求 1-15 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述吹炼渣 通过溢流方式连续排放。 17. 根据权利要求 1-16 中任一项所述的铜锍底。
7、吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述粗铜通 过虹吸方式连续排放。 18. 根据权利要求 1-17 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述铜锍底 吹吹炼炉内的吹炼温度为 1150-1300 摄氏度。 19. 根据权利要求 18 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述吹炼温度为 权 利 要 求 书 CN 103014371 A 2 2/3 页 3 1180-1250 摄氏度。 20. 根据权利要求 1-19 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述含氧气 体的炉前压力为 0.2-0.8MPa。 21. 根据权利要求 20 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述含氧。
8、气体的炉前压 力为 0.4-0.6MPa。 22. 根据权利要求 1-21 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述含氧气 体的氧气浓度为 20-99.6%。 23. 根据权利要求 22 所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述含氧气体的氧气浓 度为 30-75%。 24. 根据权利要求 1-23 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述底吹喷 枪还向所述铜锍底吹吹炼炉内的熔体内喷入氮气。 25. 根据权利要求 1-24 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 还包括通过 设在所述底吹喷枪的外周与所述铜锍底吹吹炼炉的炉体之间的透气砖或第一冷却水套冷 却所述底。
9、吹喷枪。 26. 根据权利要求 1-24 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述铜锍底 吹吹炼炉的渣层区域设有第二冷却水套。 27. 根据权利要求 25-26 中任一项所述的铜锍底吹吹炼工艺, 其特征在于, 所述第一和 第二冷却水套为铜水套。 28. 一种铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 包括 : 炉体, 所述炉体内具有炉腔, 所述炉体具有用于向所述炉腔内加入包括铜锍的物料的 加料口、 用于排放吹炼渣的排渣口、 用于排出粗铜的粗铜排放口、 用于排出烟气的出烟口和 设在所述炉体的底部的喷枪插孔 ; 和 底吹喷枪, 所述底吹喷枪插入到所述喷枪插孔内, 用于向所述炉腔内的熔体内连续地 吹。
10、入含氧气体。 29. 根据权利要求 28 所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述加料口包括用于向所 述炉腔内加入铜锍和熔剂的第一加料口和用于向所述炉腔内加入残极铜和 / 或废杂铜的 第二加料口。 30. 根据权利要求 28 或 29 所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述加料口与所述出 烟口共用一个开口。 31. 根据权利要求 28-30 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪 将所述含氧气体连续吹入所述熔体的粗铜层内。 32. 根据权利要求 28-31 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪 将所述含氧气体连续吹入所述熔体的铜锍层内。 33. 。
11、根据权利要求 28-32 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述铜锍为固 态。 34. 根据权利要求 28-33 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述炉体为可 转动的圆筒形卧式容器。 35. 根据权利要求 28-34 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪 设在所述炉体的水平中心线以下。 权 利 要 求 书 CN 103014371 A 3 3/3 页 4 36. 根据权利要求 28-35 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪 与竖直向上的方向之间的夹角 在 -120 度至 +120 度的范围内。 37. 根据权利要求 36 。
12、所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪与竖直向上 的方向之间的夹角 在 -60 度至 +60 度的范围内。 38. 根据权利要求 37 所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪与竖直向上 的方向之间的夹角 在 -30 度至 +30 度的范围内。 39. 根据权利要求 38 所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪与竖直向上 的方向之间的夹角 在 -20 度至 +20 度的范围内。 40. 根据权利要求 28-39 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪 与正交于所述铜锍底吹吹炼炉的轴向的方向之间的夹角 在 -30 度至 +30 度的范围内。 。
13、41. 根据权利要求 40 所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪与正交于所 述铜锍底吹吹炼炉的轴向的方向之间的夹角 为 0 度。 42. 根据权利要求 28-41 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述底吹喷枪 的外周与所述炉体之间设有第一冷却水套或透气砖。 43. 根据权利要求 28-41 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述铜锍底吹 吹炼炉的渣层区域设有第二冷却水套。 44. 根据权利要求 42-43 中任一项所述的铜锍底吹吹炼炉, 其特征在于, 所述第一和第 二冷却水套为铜水套。 权 利 要 求 书 CN 103014371 A 4 1/10 页 。
14、5 铜锍底吹吹炼工艺和铜锍底吹吹炼炉 技术领域 0001 本发明涉及有色冶金技术领域, 尤其是涉及铜锍底吹吹炼工艺和铜锍底吹吹炼 炉。 背景技术 0002 铜的冶金方法分为火法和湿法, 火法炼铜的工艺流程主要是硫化铜精矿浮选后得 到铜精矿, 然后在电炉、 闪速炉和其他熔炼炉内进行熔炼得到铜锍, 铜锍经过吹炼得到粗 铜, 粗铜火法精炼得到阳极铜, 然后进行电解精炼得到电铜。目前, 铜锍的吹炼通常采用 PS 转炉, 液态铜锍加入到 PS 转炉内, 从 PS 转炉侧部吹氧, 得到粗铜和吹炼渣。一批次的铜锍 吹炼完成后, 排出粗铜和吹炼渣, 然后加入下一批次的铜锍进行吹炼。 PS转炉设备低空污染 严重。
15、, 只能间断作业, 效率低, 烟气不稳定, 烟气含SO2浓度低, 烟气处理成本高, PS转炉作业 率低, 炉寿命短。 发明内容 0003 本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商 业选择。 0004 为此, 本发明的一个目的在于提出一种铜锍底吹吹炼工艺, 利用该铜锍底吹吹炼 工艺, 可实现铜锍的连续吹炼, 产生的烟气量少, 与 PS 转炉相比烟气含 SO2浓度较高且稳 定, 操作环境好, 环保好, 效率高, 粗铜和硫酸生产成本低。 0005 本发明的另一目的在于提出一种可以实现上述工艺的铜锍底吹吹炼炉。 0006 为了实现上述目的, 根据本发明第一方面的实施例提出一。
16、种铜锍底吹吹炼工艺, 所述铜锍底吹吹炼工艺包括以下步骤 : 将铜锍和熔剂加入到铜锍底吹吹炼炉内 ; 利用底吹 喷枪从所述铜锍底吹吹炼炉的底部向所述铜锍底吹吹炼炉内的熔体内连续吹入含氧气体 ; 和从所述铜锍底吹吹炼炉内分别排出粗铜和吹炼渣。 0007 根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼工艺, 通过利用底吹喷枪从所述铜锍底吹吹炼 炉的底部向铜锍底吹吹炼炉内的熔体内连续吹入含氧气体, 可以实现连续吹炼, 提高效率, 降低成本, 而且烟气量少, 烟气浓度稳定, 烟气逸出少, 环保性能好, 降低了污染。 0008 根据本发明的一个实施例, 所述含氧气体被连续吹入到所述熔体的粗铜层内。 0009 在所述铜锍底。
17、吹吹炼炉内, 粗铜层C1位于铜锍层C2下方, 通过将含氧气体连续地 吹入粗铜层 C1, 所述底吹喷枪无需穿过粗铜层 C1, 这样可以提高所述底吹喷枪的寿命。换 言之, 通过向粗铜层 C1 内连续吹入含氧气体, 可以使所述底吹喷枪无需伸入所述炉体内太 多 (例如所述底吹喷枪伸入所述炉体内的长度可以小于50毫米) , 减少了所述底吹喷枪的损 耗, 延长所述铜锍底吹吹炼炉的使用寿命, 降低所述铜锍底吹吹炼炉的运行成本。此外, 含 氧气体进入渣层的量减少, 避免由于铜锍层 C2 较薄, 所述底吹喷枪喷出的含氧气体很容易 穿过铜锍层 C2 进入渣层, 从而造成含氧气体浪费, 可以减小含氧气体的用量, 进。
18、一步降低 成本。 说 明 书 CN 103014371 A 5 2/10 页 6 0010 而且, 通过向粗铜层内连续吹入含氧气体, 可以使粗铜层中的氧势最高, 并先将夹 杂在粗铜层中的杂质元素 (S、 As、 Sb、 Bi、 Pb 等) 氧化除去, 从而获得品质较高的粗铜。含氧 气体还可以将粗铜作为载体, 以 Cu2O、 CuO 形态与铜锍层 C2 中的 Cu2S、 CuS 反应生成 Cu 和 SO2, 以及与铜锍层中的 FeS 反应生成 FeO、 SO2和 Cu。所述铜锍底吹吹炼工艺可以降低 Fe3O4 的生成量, 防止 Fe3O4沉淀和泡沫渣的生成。由于吹炼渣中的 Fe3O4含量低, 吹。
19、炼渣的粘度 就低, 进而可以降低吹炼渣中Cu2O的夹杂量 (例如, 吹炼渣的含铜量可以小于14%, 甚至小于 10%) 。 即通过向所述粗铜层内连续吹入含氧气体, 增加了含氧气体反应时间, 提高了含氧气 体利用率, 提高了粗铜品质。此外, 通过向粗铜层内连续吹入含氧气体, 可以减小单位时间 内吹入气体的总量, 从而可以降低喷炉的风险。 0011 通过向所述粗铜层内连续吹入含氧气体, 可以使炉温稳定, 克服了转炉周期作业 温度波动过大的缺点, 有利于大幅度提高所述铜锍底吹吹炼炉的使用寿命, 降低了耐火材 料消耗和维修工作量, 从而降低了炼铜成本。而且所述铜锍底吹吹炼工艺可以使烟气量和 烟气中的 。
20、SO2含量稳定均衡, 炉体不需要经常转动, 从而使漏风率大幅下降, 克服了转炉周 期作业烟气量和烟气成分波动大的缺点, 有利于制酸, 降低了酸厂投资和运行成本。 0012 根据本发明的一个实施例, 所述含氧气体被连续吹入到所述熔体的铜锍层内。通 过向所述铜锍层内连续吹入含氧气体, 可以减小所述炉体的倾转角度, 提高所述炉体的容 积利用率, 便于维护所述底吹喷枪。 0013 根据本发明的一个实施例, 所述铜锍为固态铜锍。根据本发明实施例的铜锍底吹 吹炼工艺, 可以处理固态铜锍, 而且通过向所述铜锍底吹吹炼炉内加入固态铜锍, 可以更加 容易地、 精确地对铜锍的加入量进行计量, 而且可以更加容易地、。
21、 精确地控制铜锍与含氧气 体 (氧量) 的用量比。由此可以更加容易地控制吹炼过程, 使得吹炼炉内的熔体以粗铜和吹 炼渣两相存在, 没有或几乎没有铜锍层 (或称白铜锍层) , 通过这种控制, 可以进一步提高吹 炼效果, 降低粗铜的含硫量和其他杂质 (例如砷、 锑、 铋、 铅等) 的含量。 0014 由于可以精确地控制铜锍与含氧气体的用量比, 从而可以避免因含氧气体喷入过 多而导致粗铜过氧化以及形成泡沫渣, 还可以避免因含氧气体喷入过少而导致粗铜含有较 多的杂质 (例如砷、 锑、 铋、 铅等) 以便于后续处理。而且, 通过向所述铜锍底吹吹炼炉内加入 固态铜锍, 可以实现间断加料, 即可以间断地向所。
22、述铜锍底吹吹炼炉内加入固态铜锍, 由此 可以使所述铜锍底吹吹炼工艺具有更强的适应性和更广的应用范围。 0015 根据本发明的一个实施例, 所述固态铜锍通过加料溜管或加料溜槽加入到所述铜 锍底吹吹炼炉内或通过气流吹送到所述铜锍底吹吹炼炉内。由此可以更加方便地、 容易地 将所述固态铜锍加入到所述铜锍底吹吹炼炉内。 0016 根据本发明的一个实施例, 所述固态铜锍被连续地加入所述铜锍底吹吹炼炉内。 由此可以连续化处理铜锍, 结合连续吹氧, 进一步提高处理效率。 0017 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪设在所述铜锍底吹吹炼炉的炉体的水平 中心线以下。 0018 根据本发明的一个实施例, 所述底。
23、吹喷枪与竖直向上的方向之间的夹角 在 -120 度至 +120 度的范围内。 0019 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪与竖直向上的方向之间的夹角 在 -60 度至 +60 度的范围内。 说 明 书 CN 103014371 A 6 3/10 页 7 0020 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪与竖直向上的方向之间的夹角 在 -30 度至 +30 度的范围内。 0021 根据本发明的一个实施例, 优选的, 所述底吹喷枪与竖直向上的方向之间的夹角 在 -20 度至 +20 度的范围内。 0022 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪与正交于所述铜锍底吹吹炼炉的轴向的 方向之间的夹角 。
24、在 -30 度至 +30 度的范围内。 0023 根据本发明的一个实施例, 所述夹角 为 0 度。 0024 根据本发明的一个实施例, 所述铜锍底吹吹炼工艺还包括向所述铜锍底吹吹炼炉 内加入残极铜和 / 或废杂铜。通过向所述铜锍底吹吹炼炉内加入残极铜和 / 或废杂铜, 无 需配备熔化废杂铜和残极铜的设备, 由此降低了投资、 能耗和吹炼成本, 进一步扩大了工艺 适用范围。 0025 根据本发明的一个实施例, 所述熔剂为石灰石、 石灰、 石英石、 石英石与石灰的混 合物和石英石与石灰石的混合物中的至少一种。 0026 根据本发明的一个实施例, 所述吹炼渣通过溢流方式连续排放。由此可以方便地 排放吹。
25、炼渣, 减少人工操作。 0027 根据本发明的一个实施例, 所述粗铜通过虹吸方式连续排放。 0028 根据本发明的一个实施例, 所述铜锍底吹吹炼炉内的吹炼温度为 1150-1300 摄氏 度。 0029 根据本发明的一个实施例, 所述铜锍底吹吹炼炉内的吹炼温度为 1180-1250 摄氏 度。 0030 根据本发明的一个实施例, 所述含氧气体的炉前压力为 0.2-0.8MPa。 0031 根据本发明的一个实施例, 所述含氧气体的炉前压力为 0.4-0.6MPa。 0032 根据本发明的一个实施例, 所述含氧气体的氧气浓度为 20-99.6%。 0033 根据本发明的一个实施例, 所述含氧气体的。
26、氧气浓度为 30-75%。 0034 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪还向所述铜锍底吹吹炼炉内喷入氮气。 通过喷入氮气, 不但可以对喷枪进行冷却, 而且可以对铜锍底吹吹炼炉内的熔体进行搅拌, 进一步提高吹炼效果。氮气喷入到粗铜层内, 还能提高粗铜品质。 0035 根据本发明的一个实施例, 所述铜锍底吹吹炼工艺还包括通过设在所述底吹喷枪 的外周与所述铜锍底吹吹炼炉的炉体内之间的第一冷却水套或透气砖冷却所述底吹喷枪。 由此可以进一步延长所述底吹喷枪的使用寿命。 0036 根据本发明的一个实施例, 所述铜锍底吹吹炼炉的渣层区域设有第二冷却水套。 由此可以进一步延长铜锍底吹吹炼炉的使用寿命。 0。
27、037 根据本发明的一个实施例, 所述第一和第二冷却水套为铜水套。与传统不锈钢水 套相比, 铜水套具有冷却效果好、 使用寿命长等优点。 0038 根据本发明第二方面的实施例提出一种铜锍底吹吹炼炉, 包括 : 炉体, 所述炉体内 具有炉腔, 所述炉体具有用于向所述炉腔内加入包括铜锍的物料的加料口、 用于排放吹炼 渣的排渣口、 用于排出粗铜的粗铜排放口、 用于排出烟气的出烟口和设在所述炉体的底部 的喷枪插孔 ; 和底吹喷枪, 所述底吹喷枪插入到所述喷枪插孔内, 用于向所述炉腔内的熔体 内连续地吹入含氧气体。 说 明 书 CN 103014371 A 7 4/10 页 8 0039 根据本发明实施例。
28、的铜锍底吹吹炼炉具有处理铜锍效率高, 环保性好, 粗铜品质 高, 吹炼渣中含铜降低的优点。 0040 根据本发明的一个实施例, 所述加料口包括用于向所述炉腔内加入铜锍和熔剂的 第一加料口和用于向所述炉腔内加入残极铜和 / 或废杂铜的第二加料口。 0041 根据本发明的一个实施例, 所述加料口与所述出烟口共用一个开口。由此可以减 少所述铜锍底吹吹炼炉的开口数量, 降低加工难度, 提高密封性能, 减少炉体的漏风量, 环 保性能进一步提高。 0042 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪将所述含氧气体连续吹入所述熔体的粗 铜层内。 0043 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪将所述含氧气体连续。
29、吹入所述熔体的铜 锍层内。 0044 根据本发明的一个实施例, 所述铜锍为固态。 0045 根据本发明的一个实施例, 所述炉体为可转动的圆筒形卧式容器。 通过转动, 可以 方便更换底吹喷枪。 0046 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪布置在所述炉体的水平中心线以下。 0047 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪与竖直向上的方向之间的夹角 在 -120 度至 +120 度的范围内。 0048 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪与竖直向上的方向之间的夹角 在 -60 度至 +60 度的范围内。 0049 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪与竖直向上的方向之间的夹角 在 -30 度。
30、至 +30 度的范围内。 0050 根据本发明的一个实施例, 优选的, 所述底吹喷枪与竖直向上的方向之间的夹角 在 -20 度至 +20 度的范围内。 0051 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪与正交于所述铜锍底吹吹炼炉的轴向的 方向之间的夹角 在 -30 度至 +30 度的范围内。 0052 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪与正交于所述铜锍底吹吹炼炉的轴向的 方向之间的夹角 为 0 度。 0053 根据本发明的一个实施例, 所述底吹喷枪的外周与所述炉体之间设有第一冷却水 套或透气砖。由此可以进一步延长所述底吹喷枪的使用寿命。 0054 根据本发明的一个实施例, 所述铜锍底吹吹炼炉。
31、的渣层区域设有第二冷却水套。 由此可以进一步延长铜锍底吹吹炼炉的使用寿命。 0055 根据本发明的一个实施例, 所述第一和第二冷却水套为铜水套。铜水套具有冷却 效果好、 使用寿命长等优点。 0056 本发明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, 或通过本发明的实践了解到。 附图说明 0057 本发明的上述和 / 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 : 说 明 书 CN 103014371 A 8 5/10 页 9 0058 图 1 是根据本发明一个实施例的铜锍底吹吹炼炉的示意图 ; 0059 图 2 是根据本发明。
32、一个实施例的铜锍底吹吹炼炉的炉体的横向剖视图 ; 0060 图 3 是根据本发明另一个实施例的铜锍底吹吹炼炉的炉体的横向剖视图 ; 0061 图 4 是根据本发明一个实施例的铜锍底吹吹炼炉的在竖直平面上的投影的示意 图 ; 0062 图 5 是根据本发明一个实施例的铜锍底吹吹炼工艺的流程图。 0063 铜锍底吹吹炼炉 1、 炉体 10、 炉腔 101、 加料口 102、 排渣口 103、 粗铜排放口 104、 出 烟口 105、 喷枪插孔 106、 底吹喷枪 20、 托座 30、 托圈 40、 齿圈 50、 驱动装置 60、 粗铜层 C1、 铜 锍层 C2、 吹炼渣层 C3、 L1 粗铜液线、。
33、 L2 铜锍液线、 L3 吹炼渣液线。 具体实施方式 0064 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, 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, 旨在用于解释本发明, 而不能理解为对本发明的限制。 0065 在本发明的描述中, 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” 等指示的方位或位置关系。
34、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。 0066 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 者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个” 的含义是两个或两个以 上, 除非另有明确具体的限定。 0067 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 。
35、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, 或一体地连接 ; 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。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。 0068 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之 “上” 或之 “下” 可以包括第一和第二特征直接接触, 也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它 们之间的另外的特征接触。而且, 第一特征在第二特征 “之上” 、“上方” 和 “上面” 包括第一 特征在第二特征正上方和斜上方, 或仅。
36、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” 包括第一特征在第二特征正下方和斜下方, 或仅仅表 示第一特征水平高度小于第二特征。 0069 下面参考首先参考图 1-5 描述根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼炉和铜锍底吹 吹炼工艺。 根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼炉可以用于执行根据本发明实施例的铜锍底 吹吹炼工艺, 需要理解的是, 根据本发明实施例的铜锍底吹熔炼工艺并不限于使用根据本 发明实施例的描述的铜锍底吹吹炼炉。 0070 如图 1 所示, 根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼炉 1 包括炉体 10 和底吹喷枪 20。 说 明 书 CN 1030143。
37、71 A 9 6/10 页 10 0071 炉体10内具有炉腔101, 炉体10具有用于向炉腔101内加入包含铜锍的物料的加 料口 102、 用于排放吹炼渣的排渣口 103、 用于排出粗铜的粗铜排放口 104、 用于排出烟气的 出烟口 105 和设在炉体 10 底部的喷枪插孔 106。底吹喷枪 20 插入到喷枪插孔 106 内, 用于 向炉腔 101 内的熔体内连续地吹入含氧气体。 0072 根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼炉, 可以通过底吹含氧气体对铜锍进行吹炼, 环保性能好, 污染降低, 产生的烟气量少, 浓度稳定, 粗铜品质高, 吹炼渣含铜少, 可以对各 种熔炼炉产出的铜锍进行处理, 可以。
38、连续化吹炼, 效率提高, 可以吹炼液态和固态铜锍, 适 用性高。 0073 向炉腔101内加入的物料可以是铜锍和熔剂, 优选地, 还可以通过加料口102加入 残极铜和 / 或废杂铜, 从而无需配备熔化废杂铜和残极铜的设备, 降低了投资、 能耗和吹炼 成本, 进一步扩大了工艺适用范围。 0074 可选地, 加料口 102 可以分为用于向炉腔 101 内加入铜锍和熔剂的第一加料口和 用于向炉腔 101 内加入残极铜和 / 或废杂铜的第二加料口。更具体地, 第一加料口可以再 分成铜锍加料口和熔剂加料口, 第二加料口可以再分成残极加料口和废杂铜加料口。优选 地, 加料口 102 可以与出烟口 105 。
39、为同一个开口, 由此减少炉体 10 的开口数量, 降低制造成 本。可选地, 出烟口 105 可以与第一和第二加料口中任何一个共用一个开口, 或者出烟口 105 可以与铜锍加料口、 熔剂加料口、 残极加料口和废杂铜加料口中任何一个或多个共用一 个开口。 0075 如图1所示, 在本发明的一些实施例中, 喷枪插孔106可以是多个且多个喷枪插孔 106 可以间隔开地形成在炉体 10 底部, 需要理解的是, 这里的术语 “底部” 应作广义理解, 包 括炉体 10 的水平中心线 X 以下的任何合适的位置, 优选地, 喷枪靠近炉体 10 的正下方, 下 面将会更详细描述。底吹喷枪 20 可以是多个且多个底。
40、吹喷枪 20 可以分别对应地插入到多 个喷枪插孔 106 内, 即, 一个底吹喷枪 20 可以插入到一个喷枪插孔 106 内。由此可以将含 氧气体更加均匀地吹入粗铜层 C1 内, 从而进一步提高粗铜的质量。这里, 含氧气体应做广 义理解, 例如包括纯氧, 富氧气体和含氧空气等。 优选地, 含氧气体为富氧空气, 例如氧气浓 度在 70% 以上的富氧空气。底吹喷枪 20 可以设在铜锍底吹吹炼炉 1 的炉体 10 的水平中心 线 X 以下。 0076 具体地, 所述含氧气体的炉前压力可以是 0.2MPa-0.8MPa。进一步地, 所述含氧气 体的炉前压力可以是 0.4MPa-0.6MPa。 0077。
41、 所述含氧气体的氧气浓度可以是20%-99.6%。 进一步地, 所述含氧气体的氧气浓度 可以是 30%-75%。 0078 在本发明的一个优选实施例中, 炉体 10 可以是可转动的圆筒形卧式容器。通过转 动炉体 10, 可以方便地更换和维修底吹喷枪 20, 以及在需要维修时间排空炉腔 101 内的熔 体。 0079 如图 1 所示, 铜锍底吹吹炼炉 1 进一步包括托座 30、 托圈 40、 齿圈 50 和驱动装置 60。托圈 40 套设在炉体 10 上且可旋转地被支撑在托座 30 上。齿圈 50 套设在炉体 10 的 外表面上。驱动装置 60 与齿圈 50 相连, 以通过驱动齿圈 50 转动而。
42、驱动炉体 10 转动。驱 动装置 60 例如可以包括电机, 与电机相连的减速器, 减速器的输出轴上可以安装齿轮, 齿 轮与齿圈 50 啮合以驱动齿圈 50 转动。炉体 10 在齿圈 50 的带动下, 在托座 30 上转动, 由 说 明 书 CN 103014371 A 10 7/10 页 11 于炉体 10 可以转动, 便于更换底吹喷枪 20 以及其他操作。 0080 如图 2 和 3 所示, 底吹喷枪 20 与竖直向上的方向之间的夹角 可以在 -120 度至 +120 度的范围内, 即 -120 度 +120 度。换言之, 底吹喷枪 20 的喷出方向与竖直向上 的方向之间的夹角在 -120 。
43、度至 +120 度的范围内。如图 2 和 3 所示, 从底吹喷枪 20 的喷吹 方向沿逆时针方向到竖直向上的方向的夹角 为正, 从底吹喷枪 20 的喷吹方向沿顺时针 方向到竖直向上的方向的夹角 为负。 0081 更具体地, 底吹喷枪 20 与竖直向上的方向之间的夹角 可以在 -60 度至 +60 度 的范围内, 即 -60 度 +60 度。有利地, 底吹喷枪 20 与竖直向上的方向之间的夹角 在 -30 度至 +30 度的范围内, 即 -30 度 +30 度。优选的, 底吹喷枪 20 与竖直向上的 方向之间的夹角在 -20 度至 +20 度的范围内, 即 -20 度 +20 度。由此可以提高吹。
44、炼 效果。 0082 在本发明可选的实施例中, 底吹喷枪 20 与正交于炉体 10 的轴向的方向 (即图 4 中 的竖直方向) 之间的夹角 在 -30 度至 +30 度的范围内。更优选地, 夹角 为 0 度, 即底 吹喷枪 20 沿竖直方向定向。 0083 为了提高底吹喷枪 20 的寿命, 底吹喷枪 20 的外周与炉体 10 之间设有透气砖或第 一冷却水套。透气砖可以对底吹喷枪 20 进行冷却并且可以改善炉腔 101 内的熔体的流动 性, 提高吹炼效果。可选的, 可以通过透气砖向炉腔 101 内喷射氮气, 则可以更好地冷却底 吹喷枪 20 并且更好地搅动炉腔 101 内的熔体。当设置冷却水套时。
45、, 冷却水套通冷却水, 对 底吹喷枪 20 进行冷却。 0084 优选地, 炉腔 101 的渣层区域设有第二冷却水套。由此可以进一步延长炉体 10 的 使用寿命。优选地, 第一和第二冷却水套为铜水套。相比于传统的钢水套, 铜水套具有冷却 效果好、 使用寿命长等优点。 0085 根据本发明优选实施例, 底吹喷枪20将含氧气体连续吹入熔体的铜锍层C2内, 更 优选地, 底吹喷枪20将含氧气体连续吹入熔体的粗铜层C1内, 下面会详细描述有益的技术 效果。 0086 根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼炉, 可以用于处理各种熔炼炉熔炼得到的铜 锍。有利地, 根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼炉处理固态铜锍。 0。
46、087 下面参照图 5 结合图 1-4 描述根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼工艺。如图 5 所 示, 根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼工艺包括以下步骤 : 0088 将铜锍和熔剂加入到炉腔 101 内 ; 利用底吹喷枪 20 从炉体 10 的底部向炉腔 101 内的熔体内连续吹入含氧气体 ; 和从炉腔 101 内分别排出粗铜和吹炼渣。 0089 根据本发明实施例的铜锍底吹吹炼工艺, 通过利用底吹喷枪从所述铜锍底吹吹炼 炉的底部向铜锍底吹吹炼炉内的熔体内连续吹入含氧气体, 可以实现连续吹炼, 提高效率, 降低成本, 而且烟气量少, 烟气浓度稳定, 烟气逸出少, 环保性能好, 降低了污染, 粗铜品质 。
47、高, 吹炼渣中含铜量降低。 0090 需要理解的是, 向炉腔 101 内连续吹入含氧气体是指 : 正常生产时, 不间断连续吹 送含氧气体, 可以避免损坏底吹喷枪 20, 当然, 当铜锍底吹吹炼炉出现失误或正常维修时, 底吹喷枪 20 也需要停止吹送。 0091 与传统 PS 转炉周期性侧吹氧气相比, 单位时间送风量减小, 单位时间烟气量小, 说 明 书 CN 103014371 A 11 8/10 页 12 热稳定性好, 成本和能耗低, 效率高。 0092 在本发明的一些实施例中, 底吹喷枪 20 将含氧气体从炉体 10 的底部连续吹入到 炉腔 101 内的铜锍层 C2 内。通过向铜锍层 C2。
48、 内连续吹入含氧气体, 可以减小炉体 10 的倾 转角度, 提高炉体 10 的容积利用率, 便于维护底吹喷枪 20。 0093 有利地, 底吹喷枪 20 将含氧气体从炉体 10 的底部连续吹入炉腔 101 内的粗铜层 C1 内。 0094 如图 1 所示, 在炉腔 101 内, 熔体可以分为三部分 (三相) : 粗铜层 C1、 铜锍层 (或称 白铜锍层) C2 和吹炼渣层 C3, L1, L2 和 L3 分别是粗铜液面线, 铜锍液面线和渣层液面线, 在 三相共存的情况下, 有利于降低渣含铜且安全性提高。 0095 向粗铜层内吹送含氧气体的有益效果在于 : 在所述铜锍底吹吹炼炉内, 粗铜层 C1。
49、 位于铜锍层 C2 下方, 通过将含氧气体连续地吹入粗铜层 C1, 所述底吹喷枪无需穿过粗铜层 C1, 这样可以提高所述底吹喷枪的寿命。换言之, 通过向粗铜层 C1 内连续吹入含氧气体, 可 以使所述底吹喷枪无需伸入所述炉体内太多 (例如所述底吹喷枪伸入所述炉体内的长度可 以小于 50 毫米) , 减少了所述底吹喷枪的损耗, 延长所述铜锍底吹吹炼炉的使用寿命, 降低 所述铜锍底吹吹炼炉的运行成本。此外, 含氧气体进入渣层的量减少, 避免由于铜锍层 C2 较薄, 所述底吹喷枪喷出的含氧气体很容易穿过铜锍层 C2 进入渣层, 从而造成含氧气体浪 费, 可以减小含氧气体的用量, 进一步降低成本。 0096 而且, 通过向粗铜层内连续吹入含氧气体, 可以使。