低密度固体颗粒输入高密度金属液体的装置的制作方法

本实用新型涉及一种金属精炼装置，尤其涉及一种低密度固体颗粒输入高密度金属液体的装置。

背景技术：

铜火法精炼是在熔融高温条件下，除去矿产粗铜和再生铜中的硫、铁、铅、锌、镍、砷、锑、锡、镁和氧等杂质，产出火法精铜的火法炼铜过程。

造渣是炼钢炼铁工艺中必不可少的一环。炼钢和炼铁要使得钢中的杂质降低，这些杂质被分离出来后进入熔渣，因为熔渣比重轻，飘浮在钢水上面，就比较容易除去。另外熔渣还可以保护钢水不和大气直接接触。造渣就是在炼钢过程中加入称为颗粒，如造渣剂的炼钢物质，比如氟化钙或氧化钙等，以便形成炉渣。

钢与铁的不同之处在于所含杂质量不同.在炼钢过程中要降低含碳量，还要降低硫，磷等的含量，这就需要通过“造渣”来将它们以炉渣的形式排除。

传统加颗粒都是采用人工用铁锹或改装过的叉车直接向精炼炉内加，精炼炉内为金属液体如铜液、钢液等，我们此处以铜液为例，存在的缺陷是：1、加入的固体颗粒密度低于铜液密度，固体颗粒会直接浮在铜液表面，靠铜液翻滚与之接触发生反应，速度较慢；2、加入的颗粒几乎在一个地方或局部地方没办法均匀分布在整个炉子里面，靠压缩空气管搅动使其均匀，速度慢，利用率低。一般，我们这里所指的固体颗粒如造渣剂、还原剂、添加剂等。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，能有效使固体颗粒与铜液反应，加入固体颗粒均匀、反应速度快，利用率高的低密度固体颗粒输入高密度金属液体的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种低密度固体颗粒输入高密度金属液体的装置，包括料仓、精练炉，所述料仓顶部设有进料斗，底部收缩成一圆锥部，所述圆锥部底部设有出料口，进料斗底部设有控制物料流量的进料阀，出料口底部设有控制物料流量的出料阀，还包括一星形给料机、一三通状的混合管、一压缩空气总管、一输料管；

所述圆锥部外壁设有一用于振动圆锥部的振动器；

所述混合管包括直管段和与直管段垂直的支管段；

所述支管段经星形给料机连接料仓的出料口，用于输入料仓内的物料，所述直管段一端经高压软管连接压缩空气总管，用于输入压缩空气，直管段另一端经高压软管连接输料管，所述输料管水平设置，一端与混合管的直管段连接，一端伸入精炼炉，并向下弯折至精炼炉内底部，输料管下方设有带动其运动的滚轮车。

作为优选：所述压缩空气总管一端用于连接空气压缩机，另一端经三通连接第一压缩空气支管、第二压缩空气支管，第一压缩空气支管用于连接直管段，第二压缩空气支管经三通连接第三压缩空气支管和第四压缩空气支管，其中第三压缩空气支管连通料仓，且压缩空气总管、第二压缩空气支管、第四压缩空气支管上设有进气阀，压缩空气总管、料仓上设有压力表，料仓上还设有安全阀。

作为优选：所述出料口和星形给料机间设有观察物料流量的视窗。

作为优选：所述高压软管为高压橡胶管或耐磨喷砂管。

作为优选：所述输料管表面敷有耐火材料层。

本实用新型用于将低密度的固体颗粒输入到高密度的金属液体中，其中，低密度的固体颗粒是指造渣剂、还原剂、添加剂等，密度为0.5-3g/cm3的固体颗粒或粉末，例如石英砂、石灰。高密度的金属液体指密度大于2.5g/cm3的金属液体。如铜液、钢液等。

本实用新型的工作原理为：固体颗粒如造渣剂等，依次经进料斗、料仓、料仓的圆锥部、星形给料机进入到混合管，而压缩空气经压缩空气总管进入到混合管，压缩空气的流动，带动固体颗粒经高压软管后进入输料管，而输料管插入精练炉内底部，也就将固体颗粒带入了精练炉内底部，与金属液体底部的高密度杂质反应，又因为固体颗粒密度比金属液体小，送入炉底后回自然上浮，上浮过程中可以与熔融在金属液体中的杂质充分反应或吸收，从而达到除杂的目的。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：提供了一种低密度固体颗粒输入高密度金属液体的装置，主要用于密度大于2.5g/cm3的金属的精练，如铜、钢等，但不限于此，其具有以下优点：

1、能有效控制低密度的固体颗粒的流量，并结合压缩空气将低密度的固体颗粒直接送入炉子底部，充分与金属液体中沉于炉底的杂质发生反应，解决了大密度杂质难以排除的问题。

2、固体颗粒密度比金属液体小，送入炉底后回自然上浮，上浮过程中可以与熔融在金属液体中的杂质充分反应或吸收，从而达到有效除杂的目的。

3、输料管可移动，从而能在炉内均匀投入固体颗粒，使固体颗粒利用率较高，除杂效果更好，输料管表面敷有耐火材料层，不会和高温的金属液体发生反应，使用寿命长，不易损坏。

4、通过压缩气体总管和多根压缩气体支管的设计，使本实用新型具有向料仓加压、泄压的功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为圆锥部通过星形给料机连接混合管的局部放大图。

图中：1、料仓；2、精练炉；3、进料斗；4、圆锥部；5、进料阀；6、出料阀；7、星形给料机；8、混合管；9、压缩空气总管；10、输料管；11、振动器；12、高压软管；13、滚轮车；14、第一压缩空气支管；15、第二压缩空气支管；16、第三压缩空气支管；17、第四压缩空气支管；18、进气阀；19、压力表；20、安全阀；21、视窗。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1和图2，一种低密度固体颗粒输入高密度金属液体的装置，包括料仓1、精练炉2，所述料仓1顶部设有进料斗3，底部收缩成一圆锥部4，所述圆锥部4底部设有出料口，进料斗3底部设有控制物料流量的进料阀5，出料口底部设有控制物料流量的出料阀6，还包括一星形给料机7、一三通状的混合管8、一压缩空气总管9、一输料管10；

所述圆锥部4外壁设有一用于振动圆锥部4的振动器11；

所述混合管8包括直管段和与直管段垂直的支管段；

所述支管段经星形给料机7连接料仓1的出料口，用于输入料仓1内的物料，所述直管段一端经高压软管12连接压缩空气总管9，用于输入压缩空气，直管段另一端经高压软管12连接输料管10，所述输料管10水平设置，一端与混合管8的直管段连接，一端伸入精炼炉，并向下弯折至精炼炉内底部；输料管10下方设有带动其运动的滚轮车13。

本实施例中：所述压缩空气总管9一端用于连接空气压缩机，另一端经三通连接第一压缩空气支管14、第二压缩空气支管15，第一压缩空气支管14用于连接直管段，第二压缩空气支管15经三通连接第三压缩空气支管16和第四压缩空气支管17，其中第三压缩空气支管16连通料仓1，且压缩空气总管9、第二压缩空气支管15、第四压缩空气支管17上设有进气阀18，压缩空气总管9、料仓1上设有压力表19，料仓1上还设有安全阀20。

所述出料口和星形给料机7间设有观察物料流量的视窗21。

所述高压软管12为高压橡胶管或耐磨喷砂管。一般，位于混合管前面的高压软管12仅通过高压气体，所以选择高压橡胶管即可，混合管后方的高压软管12包含固体颗粒，可采用高压橡胶管，也可采用耐磨性更好的耐磨喷砂管。

所述输料管10表面敷有耐火材料层。一般耐火材料层采用三氧化二铝70-75%,二氧化硅20-25%。当然不仅限于此。

而本实用新型中，进料斗3处设有进料阀5、出料口处设有出料阀6，都是用于控制物料流量，视窗21的目的是用于观察是否有物料下落。

振动器11可以为气动，也可以为电动，目的是破坏物料在圆锥部4处堆积形成安息角，避免物料的堆积。

压缩空气总管9用于连接空气压缩机，输入压缩空气，压缩空气可以带动物料进入精炼炉，一面为料仓1加压，有利于物料更好的进入到混合管8中。

为了使固体颗粒均匀投入到金属液体中，在输料管10下方设置滚轮车13，带动输料管10运动，从而使其插入精炼炉的一端能运动。但由于输料管10需要运动，故其通过高压软管12连接混合管8，更灵活方便、便于移动，混合管8的另一端是为了输入高压空气，所以也设置为高压软管12，便于灵活的连接空气压缩机。

除了压缩空气总管9，还细分了第一压缩空气支管14、第二压缩空气支管15、第三压缩空气支管16、第四压缩空气支管17，其中，第一压缩空气支管14用于输入高压气体至混合管8，第二压缩空气支管15用于将一路管道分为两路，分别连接第三、第四压缩空气支管17，第三压缩空气支管16用于输入高压气体至料仓1，由于进气阀18的设置方式，该结构具有了加压、泄压等功能，例如：当第二压缩空气支管15的进气阀18打开，第四压缩空气支管17的进气阀18关闭时，用于向料仓1加压，当第二压缩空气支管15的进气阀18关闭，第四压缩空气支管17的进气阀18打开时，用于释放料仓1压力。

压缩空气总管9和料仓1均设有压力表19，用于及时的显示设置处的压力值，便于监管。

本实用新型中，使用压缩空气有两个目的：一是能很好的将固体颗粒送入精炼炉内；二是利用压缩空气中的氧气与杂质发生反应，生产氧化物，从而达到除杂提纯的目的。且压缩空气不限于空气，还可以是氮气、天然气等气体。

本实用新型的工作方式及原理是，先按照图1和图2的方式，搭建本实用新型装置结构。

然后假设本实施例用于再生铜的精练，其中加入的固体颗粒为造渣剂，金属液体为铜液，密度为7.76-8.3g/cm3。根据实际需要计算造渣剂的流量、压缩空气的压力，将本实用新型连接压缩空气，调整进气阀18大小，调整进料阀5和出料阀6的大小，将输料管10插入铜液中。

在进料斗3处加入造渣剂，造渣剂依次经料斗、料仓1、料仓1的圆锥部4、星形给料机7进入到混合管8，而压缩空气经压缩空气总管9进入到混合管8，造渣剂和压缩空气混合，进入到精练炉2内底部，与铜液底部的高密度杂质反应，再上浮，上浮过程中可以与熔融在铜液中的杂质充分反应或吸收。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。