權(quán)利要求
1.用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述合成爐包括爐缸(1)、爐體(4)、爐膛(3)、煙道(5)、沉降區(qū)電極(8)、熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)、還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)、水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)，爐體(4)的下部安裝于爐缸(1)內(nèi)，爐膛(3)加工于爐體(4)的頂部，爐體(4)的頂部還加工有還原區(qū)加料口(7)，爐膛(3)的側(cè)面加工有二次風(fēng)口(12)，爐膛(3)的頂部加工有熔煉區(qū)加料口(6)，爐膛(3)的端部加工煙道(5)；沉降區(qū)電極(8)穿過爐體(4)的頂部，沉降區(qū)電極(8)的底端位于爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下；爐體(4)沿水平方向依次設(shè)置熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)、還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)、水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)，熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)、還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)均位于爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下；爐體(4)加工有金屬或锍層放出口(13)、爐渣放出口(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述爐體(4)的側(cè)面安裝有爐體水套(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)位于所述爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下300mm-500mm，所述爐體(4)相對的兩側(cè)均安裝有所述熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)；所述還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)位于所述爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下300mm-500mm，所述爐體(4)相對的兩側(cè)均安裝有所述還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)；所述熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)的安裝高度與所述還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)的安裝高度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述爐體(4)設(shè)置所述還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)、所述沉降區(qū)電極(8)的爐體外側(cè)安裝水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)，所述水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)的中間為銅質(zhì)水套，所述銅質(zhì)水套的兩側(cè)設(shè)置有燕尾槽，所述燕尾槽中鑲嵌耐火磚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述還原區(qū)加料口(7)位于所述煙道(5)與所述沉降區(qū)電極(8)之間；所述煙道(5)位于所述熔煉區(qū)加料口(6)與所述還原區(qū)加料口(7)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述沉降區(qū)電極(8)的數(shù)量為1-6個(gè)，所述沉降區(qū)電極(8)的頂端連接電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述爐渣放出口(14)加工于所述爐體(4)的一端，所述沉降區(qū)電極(8)的下部位于所述爐渣放出口(14)與所述水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)的下部深入所述爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下200mm-400mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述金屬或锍層放出口(13)加工于所述爐體(4)的下部，所述金屬或锍層放出口(13)靠近所述沉降區(qū)電極(8)的底端。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于火法冶金爐窯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐。
背景技術(shù)
[0002]傳統(tǒng)的側(cè)吹爐僅能實(shí)現(xiàn)單一功能的熔煉，即在熔煉區(qū)內(nèi)噴入富氧空氣和燃料，實(shí)現(xiàn)造渣過程和渣層與金屬層(或锍層)的分離，由于側(cè)吹噴槍的作用，在熔煉過程中會(huì)出現(xiàn)過氧化現(xiàn)象和渣層的攪動(dòng)現(xiàn)象，使部分有價(jià)金屬氧化進(jìn)入到渣層或機(jī)械夾雜在渣中，難以完全回收有價(jià)金屬，常規(guī)做法是在后端增加電熱前床或者貧化電爐，對渣進(jìn)行再處理才能提高有價(jià)金屬的回收率。熔體從側(cè)吹爐內(nèi)出來排至后續(xù)爐體的過程中，熔體與空氣接觸，一方面會(huì)產(chǎn)生一些有害氣體逸散到環(huán)境中，不可避免的產(chǎn)生了大量的低空污染；另一方面會(huì)降低渣溫，在貧化過程需要再次提溫，增加了能量的消耗。
發(fā)明內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種連續(xù)高效的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐。
[0004]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0005]一種用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述合成爐包括爐缸(1)、爐體(4)、爐膛(3)、煙道(5)、沉降區(qū)電極(8)、熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)、還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)、水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)，爐體(4)的下部安裝于爐缸(1)內(nèi)，爐膛(3)加工于爐體(4)的頂部，爐體(4)的頂部還加工有還原區(qū)加料口(7)，爐膛(3)的側(cè)面加工有二次風(fēng)口(12)，爐膛(3)的頂部加工有熔煉區(qū)加料口(6)，爐膛(3)的端部加工煙道(5)；沉降區(qū)電極(8)穿過爐體(4)的頂部，沉降區(qū)電極(8)的底端位于爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下；爐體(4)沿水平方向依次設(shè)置熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)、還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)、水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)，熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)、還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)均位于爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下；爐體(4)加工有金屬或锍層放出口(13)、爐渣放出口(14)。
[0006]根據(jù)上述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述爐體(4)的側(cè)面安裝有爐體水套(2)。
[0007]根據(jù)上述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)位于所述爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下300mm-500mm，所述爐體(4)相對的兩側(cè)均安裝有所述熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)；所述還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)位于所述爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下300mm-500mm，所述爐體(4)相對的兩側(cè)均安裝有所述還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)；所述熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍(9)的安裝高度與所述還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)的安裝高度相同。
[0008]根據(jù)上述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述爐體(4)設(shè)置所述還原區(qū)側(cè)吹噴槍(10)、所述沉降區(qū)電極(8)的爐體外側(cè)安裝水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)，所述水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)的中間為銅質(zhì)水套，所述銅質(zhì)水套的兩側(cè)設(shè)置有燕尾槽，所述燕尾槽中鑲嵌耐火磚。
[0009]根據(jù)上述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述還原區(qū)加料口(7)位于所述煙道(5)與所述沉降區(qū)電極(8)之間；所述煙道(5)位于所述熔煉區(qū)加料口(6)與所述還原區(qū)加料口(7)之間。
[0010]根據(jù)上述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述沉降區(qū)電極(8)的數(shù)量為1-6個(gè)，所述沉降區(qū)電極(8)的頂端連接電源。
[0011]根據(jù)上述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述爐渣放出口(14)加工于所述爐體(4)的一端，所述沉降區(qū)電極(8)的下部位于所述爐渣放出口(14)與所述水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)之間。
[0012]根據(jù)上述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述水冷結(jié)構(gòu)擋墻(11)的下部深入所述爐體(4)內(nèi)的爐渣層以下200mm-400mm。
[0013]根據(jù)上述的用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，其特征在于，所述金屬或锍層放出口(13)加工于所述爐體(4)的下部，所述金屬或锍層放出口(13)靠近所述沉降區(qū)電極(8)的底端。
[0014]本發(fā)明的有益技術(shù)效果：本發(fā)明可在同一個(gè)爐窯內(nèi)進(jìn)行爐料熔煉、爐渣還原(或硫化)以及爐渣的澄清分離等多個(gè)過程。本發(fā)明在熔煉區(qū)兩側(cè)設(shè)置側(cè)吹熔煉噴槍，通過側(cè)吹噴槍在熔煉區(qū)渣層噴入富氧空氣和燃料，富氧空氣一方面可以與燃料燃燒放出熱量，也可以與原料中具有熱值的物料反應(yīng)放熱，實(shí)現(xiàn)對爐料的加熱和氧化的熔煉功能。本發(fā)明在還原區(qū)兩側(cè)設(shè)置還原噴槍，通過側(cè)吹噴槍噴入還原劑(含固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài))，實(shí)現(xiàn)對渣層的還原功能。本發(fā)明在還原區(qū)頂部設(shè)置加料口，可以加入石英、石灰等熔劑對熔煉渣二次改性，也可以加入硫化劑對渣中還原產(chǎn)生的金屬態(tài)物質(zhì)進(jìn)行硫化，降低爐渣熔點(diǎn)。本發(fā)明在沉降區(qū)設(shè)置電極，通過電極向爐內(nèi)補(bǔ)充熱量，適當(dāng)提高爐渣的溫度，降低爐渣粘度。本發(fā)明在還原區(qū)上部爐膛區(qū)域兩側(cè)設(shè)置二次風(fēng)口，鼓入壓縮風(fēng)，與熔煉和還原過程中產(chǎn)生的CO、S等可燃物進(jìn)行二次燃燒。本發(fā)明設(shè)置水冷結(jié)構(gòu)擋墻，使還原區(qū)渣層從擋墻下部流入電極貧化區(qū)，從而減少側(cè)吹熔煉區(qū)和側(cè)吹還原區(qū)熔體的攪動(dòng)對電極沉降區(qū)液面的干擾，為金屬層和渣層的沉降分離提供良好的冶金條件。本發(fā)明具體涉及到各種有價(jià)金屬氧化物或硫化物火法處理的新型火法冶金爐窯。
附圖說明
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0016]參見圖1，本發(fā)明的一種用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐，包括爐缸1、爐體4、爐膛3、煙道5、沉降區(qū)電極8、熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍9、還原區(qū)側(cè)吹噴槍10、水冷結(jié)構(gòu)擋墻11，爐體4的下部安裝于爐缸1內(nèi)，爐膛3加工于爐體4的頂部，爐體4的頂部還加工有還原區(qū)加料口7，爐膛3的側(cè)面加工有二次風(fēng)口12，爐膛3的頂部加工有熔煉區(qū)加料口6，爐膛3的端部加工煙道5；沉降區(qū)電極8穿過爐體4的頂部，沉降區(qū)電極8的底端位于爐體4內(nèi)的爐渣層以下；爐體4沿水平方向依次設(shè)置熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍9、還原區(qū)側(cè)吹噴槍10、水冷結(jié)構(gòu)擋墻11，水冷結(jié)構(gòu)擋墻11的下部深入爐體4內(nèi)的爐渣層以下200mm-400mm。熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍9、還原區(qū)側(cè)吹噴槍10均位于爐體4內(nèi)的爐渣層以下300mm-500mm；爐體4相對的兩側(cè)均安裝有熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍9，爐體4相對的兩側(cè)均安裝有還原區(qū)側(cè)吹噴槍10，熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍9的安裝高度與還原區(qū)側(cè)吹噴槍10的安裝高度相同。爐體4加工有金屬或锍層放出口13、爐渣放出口14。爐體4的側(cè)面安裝有爐體水套2。金屬或锍層放出口13加工于爐體4的下部，金屬或锍層放出口13靠近沉降區(qū)電極8的底端。
[0017]爐體4設(shè)置還原區(qū)側(cè)吹噴槍10、沉降區(qū)電極8的爐體外側(cè)安裝水冷結(jié)構(gòu)擋墻11，水冷結(jié)構(gòu)擋墻11的中間為銅質(zhì)水套，銅質(zhì)水套的兩側(cè)設(shè)置有燕尾槽，燕尾槽中鑲嵌耐火磚。還原區(qū)加料口7位于煙道5與沉降區(qū)電極8之間；煙道5位于熔煉區(qū)加料口6與還原區(qū)加料口7之間。沉降區(qū)電極8的數(shù)量為1-6個(gè)，沉降區(qū)電極8的頂端連接電源。爐渣放出口14加工于爐體4的一端，沉降區(qū)電極8的下部位于爐渣放出口14與水冷結(jié)構(gòu)擋墻11之間。
[0018]本發(fā)明爐窯熔池分為側(cè)吹熔煉區(qū)、側(cè)吹還原硫化區(qū)和電極沉降區(qū)三個(gè)區(qū)域，可在同一個(gè)爐窯內(nèi)進(jìn)行爐料熔煉、爐渣還原(或硫化)以及爐渣的澄清分離等多個(gè)過程，使冶煉過程連續(xù)簡潔高效，并消除了熔體在爐窯間多次排放產(chǎn)生的低空污染。
[0019]本發(fā)明在側(cè)吹熔煉區(qū)兩側(cè)設(shè)置熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍，熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍安裝高度位于爐渣層以下300-500mm，通過熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍在熔煉區(qū)爐渣層噴入富氧空氣和燃料，富氧空氣一方面可以與燃料燃燒放出熱量，也可以與原料中具有熱值的物料反應(yīng)放熱，實(shí)現(xiàn)對爐料的加熱和氧化的熔煉功能。
[0020]本發(fā)明在側(cè)吹還原硫化區(qū)兩側(cè)設(shè)置還原區(qū)側(cè)吹噴槍，還原區(qū)側(cè)吹噴槍安裝高度與熔煉區(qū)側(cè)吹噴槍高度一致，通過還原區(qū)側(cè)吹噴槍噴入還原劑(含固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài))，實(shí)現(xiàn)對渣層的還原功能。
[0021]本發(fā)明在側(cè)吹還原硫化區(qū)頂部設(shè)置還原區(qū)加料口，可以加入石英、石灰等熔劑對熔煉渣二次改性，實(shí)現(xiàn)熔劑的加入功能和對渣層二次改性的功能，也可以加入硫化劑對渣中還原產(chǎn)生的金屬態(tài)物質(zhì)進(jìn)行硫化，降低爐渣熔點(diǎn)。
[0022]本發(fā)明在電極沉降區(qū)設(shè)置沉降區(qū)電極，沉降區(qū)電極為石墨電極或自焙電極，所有沉降區(qū)電極呈直線型布置，通過沉降區(qū)電極向爐內(nèi)補(bǔ)充熱量，適當(dāng)提高爐渣的溫度，降低爐渣粘度，實(shí)現(xiàn)對渣層補(bǔ)熱提溫的功能。
[0023]本發(fā)明在側(cè)吹還原硫化區(qū)上部爐膛區(qū)域兩側(cè)設(shè)置二次風(fēng)口，鼓入壓縮風(fēng)，與熔煉和還原過程中產(chǎn)生的CO、S等可燃物進(jìn)行二次燃燒。
[0024]本發(fā)明在側(cè)吹還原硫化區(qū)和電極沉降區(qū)設(shè)置水冷結(jié)構(gòu)擋墻，實(shí)現(xiàn)阻擋側(cè)吹噴槍對電極沉降區(qū)液面擾動(dòng)的功能。水冷結(jié)構(gòu)擋墻中間為銅質(zhì)水套，水套兩側(cè)設(shè)置燕尾槽，鑲嵌耐火磚。水冷結(jié)構(gòu)擋墻深入爐渣面以下200-400mm，使側(cè)吹還原硫化區(qū)渣層從水冷結(jié)構(gòu)擋墻下部流入電極貧化區(qū)，從而減少側(cè)吹熔煉區(qū)和側(cè)吹還原硫化區(qū)熔體的攪動(dòng)對電極沉降區(qū)液面的干擾，為金屬層和渣層的沉降分離提供良好的冶金條件。
[0025]電極沉降區(qū)設(shè)置金屬或锍層放出口13、爐渣放出口14，實(shí)現(xiàn)保持熔池面和熔池層穩(wěn)定的功能。
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用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐.pdf
聲明：
“用于火法冶金的新型側(cè)吹式合成爐” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：金川鎳鈷研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 金川集團(tuán)股份有限公司
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