嘴的物料的内部，被物料流所包裹，产生的热量能够全部地且集中地对刚出喷嘴的物料进行快速加热、点火。
[0098]点火器为任何可产生热量，并将热量输送入反应塔的装置。
[0099]点火器可以竖直布置，也可以穿过多个管状件倾斜布置。
[0100]优选的，上述点火器呈竖直布置且设置于旋浮冶炼喷嘴的最内侧的管状件的内部。
[0101]该点火器在冶金反应之初点火，短时间内产生大量热量将冶金反应引发，产生大量高温气体，待冶金反应稳定后，就不再点火，由上述的中心回流区8和/外回流区9卷吸冶金反应产生的高温气体维持冶金反应的持续进行，从而可以减少采用其它烧枪燃烧燃料对闪速炉进行加热升温或保温，甚至是完全避免其它烧枪燃烧燃料，实现冷态开炉；采用其它烧枪燃烧燃料将整个闪速炉加热或保温在900°C?1100°C，大量热量散布在巨大的闪速炉内的空间内，不集中，多数属于无用功，而采用点火器后，产生的热量全部地且集中地对刚出喷嘴的物料进行加热，没有多余的浪费，具有较高的热量利用率，节省了大量能源。
[0102]在本发明的一个实施例中，混匀料管I的底部出口为直管式出口，第一供气管2的底部出口为从上到下逐渐向外扩张的渐扩口 7 ;当从第二供气管3底端喷出的气体为旋转式第二富氧空气301时，第二供气管3的底部出口为从上到下逐渐向外扩张的渐扩口 7，当从第二供气管3底端喷出的气体为直流式第二富氧空气303时，第二供气管3的底部出口为直管式出口 ；第三供气管4的底部出口为直管式出口 ；返料管10的底部出口为直管式出口。混匀料管I的底部出口位于第三供气管4底部出口的下方，第一供气管2的底部出口位于混匀料管I底部出口的下方，第二供气管3的底部出口位于第一供气管2底部出口的下方，返料管10的底部出口位于第二供气管3底部出口的下方。
[0103]此处的直管式出口和渐扩口 7，以及相邻管道的底部出口之间的位置关系均为每一个相应管道的出口特征，进而多个管道的出口特征相互配合，构成了上述旋浮冶炼喷嘴的出口特征。
[0104]渐扩口 7可以适度增大旋转气流的扩展角，有利于改善气流形状、射程及冲刷炉壁情况；进一步提高旋转气流的旋流强度；改善中心回流区8和/或外回流区9，使冶金反应更加稳定；增大气流混合，有利于传热、传质。
[0105]外侧管道的底部出口位于相邻内侧管道底部出口的下方，位于内侧的管道被位于外侧的相邻管道所包裹，能够使得内侧管道所输送的流体与外侧管道所输送的流体在旋浮冶炼喷嘴内预混合，提高了多股流体之间的混合均匀性；使得外侧管道所输送的流体能够对内侧管道所输送的流体的形状、位置和大小等性质进行控制，避免内侧管道所输送的流体过早扩散。
[0106]直管式出口或渐扩口 7，根据每股流体所具有的流体性质，采用与流体性质相适应的出口形状，不同的流体性质，采用不同的出口形状，以更好地发挥每股流体的作用和优势；进而在优化每股流体的作用和优势的基础上，通过控制相邻管道的底部出口之间的位置关系，使得外侧管道的底部出口位于相邻内侧管道底部出口的下方，从内到外管道的底部出口逐个偏下，位于内侧的管道被位于外侧的相邻管道所包裹，形成一个从上到下的类金字塔结构，将每个管道的出口特征结合起来，构成旋浮冶炼喷嘴的出口特征，使得多股流体混合后得到的混合流体具有更好的形状、位置以及大小等流体性质，能够更好地发挥其作用和优势。上述的多个管道的出口特征相互配合，构成一个整体，缺一不可，且任何一个管道出口特征的改变都会影响混合流体的流体性质，进而影响其作用和优势的发挥，影响冶金反应的进行和反应完全。
[0107]本发明中，第一供料装置还包括设置在混匀料通道底部出口处内侧的齿形或齿环形稳定器。齿形或齿环形稳定器可以改善混匀料101在环状截面上的分布均匀性，使粗物料颗粒被环与齿阻挡，折向中心回流区8，细物料颗粒可以绕过圆环而从两齿之间的空隙内通过，在粗物料流的外层喷入炉内；可以在齿的背流面形成小涡流，对物料的着火有利。
[0108]本发明中，第三供气装置还包括设置在第三富氧空气通道底部出口处的板孔式稳定器，板孔式稳定器呈薄板状，布满整个第三富氧空气通道，上面有满足空气动力学的若干个通孔，直流式第三富氧空气由这些通孔喷入反应塔。板孔式稳定器可以冷却喷嘴出口处管件，避免回流或回火，使冶金反应更加稳定；通过调节流量及出口风速可以配合其它富氧空气改善高温气流形状。
[0109]本发明提供了的一种旋浮冶炼喷嘴，用以实现上述的旋浮冶炼方法，因此该旋浮冶炼喷嘴具有上述旋浮冶炼方法的全部有益技术效果。
[0110]本发明针对想要解决的技术问题，提供了多个递进式的技术方案，多个递进式的技术方案相互组合叠加，相互配合，相互促进，形成一个整体方案，尤其是从空气动力学角度出发，通过多种富氧空气以及多种供气装置相互配合形成特定性质的气料混合流体以解决上述的技术问题，取得的技术效果远好于上述任何一个技术方案的技术效果，叠加效应显著。
[0111]本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
[0112]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，每个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
[0113]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0114]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对于这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
【主权项】
1.一种旋浮冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将第一富氧空气从反应塔塔顶喷入反应塔，所述第一富氧空气的流通路径的水平截面为环状； 2)将精矿与熔剂混匀得到的混匀料由所述步骤I)中第一富氧空气所围成的空腔通道送入所述反应塔内； 3)所述步骤I)中的第一富氧空气与所述步骤2)中的混匀料混合形成气料混合流体，同时所述精矿、熔剂与第一富氧空气吸收热量升温至冶金反应所需温度，然后所述精矿、所述第一富氧空气中的氧气以及熔剂三者之间发生冶金反应，生成金属锍和渣的混合物或者是金属与渣的混合物落入沉淀池中； 4)将返料在所述步骤I)中第一富氧空气的外侧以环绕所述第一富氧空气的形式送入所述反应塔内。2.根据权利要求1所述的旋浮冶炼方法，其特征在于，所述步骤I)中，在将所述第一富氧空气喷入反应塔前，先将所述第一富氧空气经由第一旋流器转化成旋转式第一富氧空气，所述第一旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器，喷入所述反应塔后，所述旋转式第一富氧空气中形成位于其内部的能够卷吸气流回流的中心回流区和/或位于其外侧的能够卷吸气流回流的外回流区。3.根据权利要求2所述的旋浮冶炼方法，其特征在于，将第二富氧空气从所述返料与所述旋转式第一富氧空气之间以环绕所述旋转式第一富氧空气的形式喷入所述反应塔，所述第二富氧空气为直流式第二富氧空气或旋转式第二富氧空气。4.根据权利要求3所述的旋浮冶炼方法，其特征在于，在将所述第二富氧空气喷入反应塔前，先将所述第二富氧空气经由第二旋流器转化成旋转式第二富氧空气，所述第二旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器，喷入所述反应塔后，所述旋转式第二富氧空气中形成位于其内部的能够卷吸气流回流的中心回流区和/或位于其外侧的能够卷吸气流回流的外回流区。5.根据权利要求2所述的旋浮冶炼方法，其特征在于，将第三富氧空气经过所述混匀料所围成的空腔通道喷入所述反应塔。6.一种实现权利要求1所述旋浮冶炼方法的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，包括用于向反应塔供给精矿和熔剂混合所得的混匀料的第一供料装置、用于向所述反应塔供给第一富氧空气的第一供气装置以及用于向所述反应塔供给返料的第二供料装置； 所述第一供料装置包括混匀料管，所述第一供气装置包括第一供气管，所述第二供料装置包括返料管； 所述第一供气管套装于所述混匀料管的外部，所述返料管套装于所述第一供气管的外部；所述混匀料管内的空腔形成混匀料通道，所述第一供气管与所述混匀料管之间的空腔形成第一富氧空气通道，所述返料管与所述第一供气管之间的空腔形成返料通道。7.根据权利要求6所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第一供气装置还包括设置于所述第一富氧空气通道内，且用于产生旋转式第一富氧空气的第一旋流器，所述第一旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器。8.根据权利要求7所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，还包括用于向所述反应塔供给第二富氧空气的第二供气装置，所述第二供气装置包括第二供气管，所述第二供气管套装于所述第一供气管的外部且套装于所述返料管的内部，所述第二供气管与所述第一供气管之间的空腔形成第二富氧空气通道。9.根据权利要求8所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，所述第二供气装置还包括设置于所述第二富氧空气通道内，且用于产生旋转式第二富氧空气的第二旋流器，所述第二旋流器为用于产生中心回流区和/或外回流区的蜗壳式旋流器、切向叶片式旋流器或轴向叶片式旋流器。10.根据权利要求7所述的旋浮冶炼喷嘴，其特征在于，还包括用于向所述反应塔供应第三富氧空气的第三供气装置，所述第三供气装置包括第三供气管，所述第三供气管套装于所述混匀料管的内部；所述混匀料管与所述第三供气管之间的环形通道为混匀料通道，所述第三供气管内的空腔形成第三富氧空气通道。
【专利摘要】本发明公开了一种旋浮冶炼方法，将精矿与返料分开喷入反应塔，使得相应空间内的热量可以全部用来加热精矿与熔剂，不再有返料与精矿分享热量，不再有返料对精矿进行冷却，提高了精矿和熔剂的升温速度和反应速度，利于冶金反应进行和反应完全，提高了闪速炉的生产能力，不用另外燃烧燃料向喷嘴出口处补充热量，降低了能耗和生产成本；本发明中返料形成一个冷却隔离幕，一方面将化学热控制在反应塔中间，集中对物料加热；一方面将高温熔融体和烟气控制在反应塔中间，使得与炉壁保持一定的距离，减小高温熔融体和烟气对炉壁的冲刷和腐蚀，提高了闪速炉的使用寿命。本发明还公开了一种实现上述旋浮冶炼方法的旋浮冶炼喷嘴。
【IPC分类】C22B15/00
【公开号】CN105154686
【申请号】CN201510655631
【发明人】杨伟燕
【申请人】杨伟燕
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月5日