一种采用改进型侧吹熔池熔炼炉处理铜精矿的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有色冶金领域，具体而言，涉及一种采用改进型侧吹熔池熔炼炉处理铜精矿的方法。
【背景技术】
[0002]在当今的金属铜火法冶炼工艺中，熔池熔炼以其原料适应性强、生产效率高、烟尘排放量少、渣中铜残留量低等优势而得到广泛应用。特别是随着铜矿入炉品位的逐渐降低、伴生矿多、杂质含量高、铜矿原料不断贫化现状的加剧等因素，熔池熔炼的优势还将进一步凸显。
[0003]近年来，我国引进和开发的铜冶炼技术有:闪速熔炼法、顶吹熔炼法、氧气底吹熔炼法以及瓦纽科夫熔池熔炼法。上世纪80年代后，瓦纽科夫熔池熔炼法开始大规模应用于铜冶炼工业生产中。
[0004]瓦纽科夫炉熔池熔炼法所应用的熔池熔炼炉的炉身由基础、炉缸以及铜水套等构成。工作人员将铜精矿、熔剂等原料由设在炉顶的加料口加入炉内，原料与风口鼓入炉内的氧气发生一系列化学反应而生成冰铜(又称铜锍)和炉渣。冰铜和炉渣在炉内完成沉降分离后，再分别由炉体两端的渣溢出口和冰铜虹吸口输入各自的保温炉内。
[0005]瓦纽科夫炉熔池熔炼法存在的问题是:
[0006](1)熔体温度不易维持，冰铜和炉渣在输送通道内经常因为温度不足而炉结堵塞，然后工作人员需停炉进行清理，从而影响正常生产；
[0007](2)从风口吹入的氧气与熔体在反应过程中容易发生局部过氧化，而过氧化则会导致产生泡沫渣，严重时，泡沫渣造成喷溅而威胁安全生产；
[0008](3)瓦纽科夫熔池熔炼炉的炉体由铜水套拼合而成，烟气或熔体容易从水套缝隙处溢出，因而逸散到空气中的S02比较多，污染大气环境；
[0009](4)瓦纽科夫熔池熔炼炉在工作时，通过铜水套的水冷作用使熔体在铜水套表面挂渣，从而避免铜水套与熔体长时间直接接触，但这种挂渣不稳定，一旦铜水套破裂而使水进入熔体，将严重危害生产安全和人身安全；
[0010](5)瓦纽科夫熔池熔炼炉处理硫化铜精矿时，烟气中的单质硫数量大，对后续的设备腐蚀危害也非常严重。
[0011]目前，新开发的类似瓦纽科夫熔池熔炼炉的熔池熔炼炉，虽然均不同程度对上述不足有所改进，但始终未能很好的解决问题。
【发明内容】
[0012]本发明旨在:至少在一定程度上解决现有技术中存在的问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种采用改进型侧吹熔池熔炼炉处理铜精矿的方法。
[0013]为了实现上述目的，本发明的实施例提供了一种采用改进型侧吹熔池熔炼炉处理铜精矿的方法，该方法包括:将铜精矿投入改进型侧吹熔池熔炼炉内，同时加入熔剂，通过设置在熔池熔炼炉两侧的多通道喷枪将富氧气体和燃料以180m/s-280m/s的流速喷入熔池熔炼炉的熔池混合区，以使熔池熔炼炉内物料发生熔池熔炼反应并生成铜锍和熔炼渣;其中，熔池混合区是指熔池上部熔炼渣层和熔池下部铜锍层之间的过渡区域，该区域同时含有铜锍和熔炼炉渣;从熔池熔炼炉的出渣口放出熔炼渣，从熔池熔炼炉的金属放出口放出铜锍。
[0014]进一步地，多通道喷枪安装在熔池熔炼炉的枪口套砖上，且多通道喷枪前端伸出枪口套砖100-200mm，以使富氧气体和燃料以180-280m/s的流速喷入熔池混合区时，多通道喷枪的伸出枪口套砖的部分处的熔体冷却至半凝固状态，从而保护枪口套砖不受侵蚀。
[0015]进一步地，将将铜精矿投入改进型侧吹熔池熔炼炉内为:将经过干燥的铜精矿通过原料喷嘴喷入熔池熔炼炉内。
[0016]进一步地，利用富氧浓度在40-80%、压力为0.3?0.6MPa的富氧空气将经过干燥的铜精矿通过原料喷嘴喷入熔池熔炼炉内。
[0017]进一步地，该处理再生铅的方法采用的熔池熔炼炉包括长圆型炉体、炉缸、炉顶、炉体框架结构和分别设置在熔池熔炼炉两侧的多个多通道喷枪;其中，长圆型炉体由炉体护板围合而成，长圆型炉体包括一个中间直段和位于中间直段的两端的半圆段;在炉体护板的内侧下部安装有水套，水套内侧再镶嵌第一耐火砖层;在水套和第一耐火砖层的上方设置第二耐火砖层，第二耐火砖层安装在炉体护板内侧;炉缸设置在长圆型炉体的底部，在长圆型炉体的其中一个半圆段对应的炉缸处设置有金属放出口，在另一个半圆段对应的炉缸处设置有出渣口；炉体框架结构包括钢立柱、横梁和拉杆，在长圆型炉体的中间直段两侧各设置多个钢立柱，位于同一侧的钢立柱之间通过横梁连接并维持稳定;拉杆设置在炉顶上部，拉杆将炉子两侧的钢立柱连接起来并维持稳定；多通道喷枪设置在长圆型炉体的中间直段的两侧，且多个多通道喷枪的输出端伸进长圆型炉体的内部。
[0018]进一步地，水套为钢铜复合水套或铜水套。
[0019]进一步地，水套的一侧壁面与炉体护板贴合，水套的另一侧壁上开设有安装凹槽，第一耐火砖层的每块耐火砖上设置有与安装凹槽配合的突出部，水套具有输送冷却水的复合扁圆通道。
[0020]进一步地，上述熔池熔炼炉还包括一体成型的拱形炉顶，拱形炉顶盖设在长圆型炉体上。
[0021]进一步地，拱形炉顶上开设有加料孔、与余热锅炉上升烟道连接的烟气出口和探渣孔，其中，烟气出口处设置有再燃烧风口。
[0022]进一步地，烟气出口与余热锅炉上升烟道的连接部位设有余热锅炉上升烟道裙罩和轨道式烟气闸，余热锅炉上升烟道裙罩和轨道式烟气闸至多只有一个位于工作位;余热锅炉上升烟道裙罩位于工作位时，将熔池熔炼炉产生的烟气引入余热锅炉上升烟道;轨道式烟气闸位于工作位时，将熔池熔炼炉产生的烟气引至旁通出烟口。
[0023]进一步地，多通道喷枪包括:外层套管；内层套管，内层套管穿设在外层套管内，且内层套管具有煤粉喷吹通道;多个隔板，多个隔板之间间隔的设置在外套管与内层套管之间，外层套管、内层套管及相邻的两个隔板之间形成富氧气体通道。
[0024]进一步地，多通道喷枪还包括陶瓷套管，陶瓷套管穿设在内层套管内，且陶瓷套管与内层套管贴合，煤粉喷吹通道开设在陶瓷套管内。
[0025]进一步地，枪口套砖为长方体结构，长方体结构的中间位置设有用于安装多通道喷枪的喷枪通道圆孔;且枪口套砖为耐火砖-水套复合结构，其靠近熔池的一端为嵌设在第一耐火砖层中相应的耐火砖，其另一端为水套，耐火砖与水套通过楔形齿连接以组合构成长方体结构的枪口套砖。
[0026]应用本发明的技术方案，通过控制喷吹部位以及控制熔池熔炼炉内吹送富氧气体的吹送流速，提供了一种流程紧凑、劳动定员少、环保好、生产成本低的一种处理铜精矿的方法。
【附图说明】
[0027]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0028]图1示出了根据本发明的改进型侧吹熔池熔炼炉的实施例的俯视结构示意图；
[0029]图2示出了根据本发明的改进型侧吹熔池熔炼炉的实施例的横截剖面结构示意图；
[0030]图3示出了根据本发明的改进型侧吹熔池熔炼炉的实施例的主视结构示意图；
[0031]图4示出了本发明的枪口套砖的结构示意图；
[0032]图5示出了本发明的水套与第一耐火砖层之间的连接结构剖面示意图；
[0033]图6示出了本发明多通道喷枪的截面剖视结构示意图。
[0034]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0035]10、长圆型炉体；11、炉墙；
[0036]12、金属放出口；13、出渣口；
[0037]111、水套；112、第一耐火砖层；
[0038]113、第二耐火砖层；20、保温烧嘴；
[0039]30、多通道喷枪；