一种贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，属于冶金设备【技术领域】。该贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，所述试验电炉上设有控温仪、内部设有刚玉管及底部设有坩埚，试验电炉顶部中间位置插有喷枪且喷枪底部被置于坩埚中的熔渣浸没，喷枪顶部一端通过输油管、油阀和油泵与油箱连接，喷枪顶部另一端与输气管连接，输气管分为两路，一路通过气阀Ⅱ与氮气钢瓶连接，另一路通过气阀Ⅰ与气体还原剂钢瓶连接，试验电炉顶部的两侧分别设有插入试验电炉顶部的集气管和底部浸没在坩埚熔渣中的取样器，集气管与气相色谱连接。本装置可用于多种还原剂的效果评价及贫化反应机理分析，对铜渣电炉贫化工艺具有重要意义。
【专利说明】一种贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，属于冶金设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在铜冶炼中，富氧强化熔炼技术应用越来越广，其势必使得磁性氧化铁富集在铜渣中，增加炉渣粘度，不利于后续工艺中渣、铜的分离，从而导致渣含铜量升高。为提高铜的回收率，富氧强化熔炼后炉渣须通过进一步贫化，来降低渣中铜含量。
[0003]目前，在铜火法冶炼工艺中，贫化熔炼铜渣的方法主要有缓冷浮选法和熔炼贫化法。缓冷浮选法因工艺流程较长，且需消耗大量的其它材料而导致经济效益较差。熔炼贫化法主要有转炉贫化和电炉贫化法，转炉贫化法因弃渣含铜都在1%以上而在国内应用较少；电炉贫化效果较好，且能控制渣含铜量在0.4%?1%之间而得到广泛运用。
[0004]目前，铜渣电炉贫化所使用的还原剂可以分为三大类:固体还原剂、液体还原剂和气体还原剂。在电炉贫化炉渣过程中，一般加入焦炭、煤和木炭等固体还原剂进行还原，其缺点是还原效率低且能耗高。采用天然气、煤气或液化气等气体还原剂的还原效率高，但其受地理条件限制并在高温下有较大的安全隐患。采用柴油作为液体还原剂，其还原效率高、高温下无安全隐患，但每吨贫化渣的柴油消耗在2L左右，从而增加生产成本；采用地沟油作为液体还原剂，生产成本有所降低，但工艺还不成熟。选择合适的还原剂在铜渣电炉贫化过程中是非常关键的，会直接影响贫化效果和生产成本。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供了一种贫化电炉浸没式喷吹还原工艺的评价试验装置。本装置可用于多种还原剂的效果评价及贫化反应机理分析，对铜渣电炉贫化工艺具有重要意义，本实用新型通过以下技术方案实现。
[0006]一种贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，包括油箱1、油泵2、油阀3、喷枪
4、取样器5、集气管7、刚玉管8、试验电炉9、坩埚10、控温仪11、氮气钢瓶12、气体还原剂钢瓶13、气阀I 14、气阀II 15、气相色谱16、输油管17和输气管18，所述试验电炉9上设有控温仪11、内部设有刚玉管8及底部设有坩埚10，试验电炉9顶部中间位置插有喷枪4且喷枪4底部被置于坩埚10中的熔渣浸没，喷枪4顶部一端通过输油管17、油阀3和油泵2与油箱I连接，喷枪4顶部另一端与输气管18连接，输气管18分为两路，一路通过气阀II 15与氮气钢瓶12连接，另一路通过气阀I 14与气体还原剂钢瓶13连接，试验电炉9顶部的两侧分别设有插入试验电炉9顶部的集气管7和底部浸没在坩埚10熔渣中的取样器5，集气管7与气相色谱16连接。
[0007]所述喷枪4材质为刚玉。
[0008]所述取样器5与真空泵6连接。
[0009]所述坩埚10的材质为镁铝尖晶石。
[0010]本装置的包括两条管路，一条是输送液体管路，另一条是输送气体管路，可以分别进行液体还原剂和气体还原剂的贫化电炉浸没式喷吹还原工艺的评价。
[0011]液体还原剂贫化电炉浸没式喷吹还原工艺的评价装置的使用方法为:打开试验电炉9炉门，将装有熔渣的坩埚10放于试验电炉9中，然后试验电炉9顶部分别插入喷枪4、取样器5和集气管7，在通过控温仪11控制试验电炉9的升温速率，储存在油箱I中的液体还原剂经加热到50?80°C，经油泵2输送至有油阀3控制的管路，管路与喷枪相连，控制喷枪4的喷油量I?5L/h，喷枪4从试验电炉9顶部插入熔渣深度为40?60_，开启氮气钢瓶12和气阀II，以高压氮气作为载体，氮气流量控制在5?40L/min，采用顶吹方式直接将液体还原剂喷吹入熔渣,结束喷吹还原时,先关掉油泵2和管路油阀3，开启氮气管路对喷枪4进行吹扫，防止管路内的液体还原剂碳化发生阻塞管路现象，在此期间可以通过取样器5取的试样及经色相气谱16分析的集气管7气体的结果对本次还原剂贫化电炉浸没式喷吹还原工艺进行评价。
[0012]气体还原剂贫化电炉浸没式喷吹还原工艺的评价装置的使用方法为:打开试验电炉9炉门，将装有熔渣的坩埚10放于试验电炉9中，然后试验电炉9顶部分别插入喷枪4、取样器5和集气管7，喷枪4从试验电炉9顶部插入熔渣深度为40?60_，在通过控温仪11控制试验电炉9的升温速率，将喷枪4与气体管路连接，打开气阀I 14和气体还原剂钢瓶13，控制气体还原剂的流量为5?30L/min，通过喷枪4直接将气体还原剂喷吹入熔渣，还原剂与熔渣充分接触，在此期间可以通过取样器5取的试样及经色相气谱16分析的集气管7气体的结果对本次还原剂贫化电炉浸没式喷吹还原工艺进行评价。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型实现了对多种贫化铜渣还原剂的效果评价，同时利用评价试验装置可以揭示不同种类还原剂和反应条件下铜渣电炉贫化反应机理，优化还原技术参数，提高了铜渣电炉贫化的还原效率，降低了炉渣贫化的生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型结构示意图。
[0015]图中:1_油箱，2-油泵，3-油阀，4-喷枪，5-取样器，6-真空泵，7-集气管，8-刚玉管，9-试验电炉，10-坩祸，11-控温仪，12-氮气钢瓶，13-气体还原剂钢瓶，14-气阀I，15-气阀II，16-气相色谱，17-输油管，18输气管。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0017]实施例1
[0018]如图1所示，该贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，包括油箱1、油泵2、油阀3、喷枪4、取样器5、集气管7、刚玉管8、试验电炉9、坩埚10、控温仪11、氮气钢瓶12、气体还原剂钢瓶13、气阀I 14、气阀II 15、气相色谱16、输油管17和输气管18,所述试验电炉9上设有控温仪11、内部设有刚玉管8及底部设有坩埚10，试验电炉9顶部中间位置插有喷枪4且喷枪4底部被置于坩埚10中的熔渣浸没，喷枪4顶部一端通过输油管17、油阀3和油泵2与油箱I连接，喷枪4顶部另一端与输气管18连接，输气管18分为两路，一路通过气阀II 15与氮气钢瓶12连接，另一路通过气阀I 14与气体还原剂钢瓶13连接，试验电炉9顶部的两侧分别设有插入试验电炉9顶部的集气管7和底部浸没在坩埚10熔渣中的取样器5，集气管7与气相色谱16连接。
[0019]其中喷枪4材质为刚玉；取样器5与真空泵6连接；坩埚10的材质为镁铝尖晶石。
【权利要求】
1.一种贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，其特征在于:包括油箱(I)、油泵(2)、油阀(3)、喷枪(4)、取样器(5)、集气管(7)、刚玉管(8)、试验电炉(9)、坩埚(10)、控温仪(11)、氮气钢瓶(12)、气体还原剂钢瓶(13)、气阀I (14)、气阀II (15)、气相色谱(16)、输油管(17)和输气管(18)，所述试验电炉(9)上设有控温仪(11)、内部设有刚玉管(8)及底部设有坩埚(10)，试验电炉(9)顶部中间位置插有喷枪(4)且喷枪(4)底部被置于坩埚(10)中的熔渣浸没，喷枪(4)顶部一端通过输油管(17)、油阀(3)和油泵(2)与油箱(I)连接，喷枪(4)顶部另一端与输气管(18)连接，输气管(18)分为两路，一路通过气阀II (15)与氮气钢瓶(12)连接，另一路通过气阀I (14)与气体还原剂钢瓶(13)连接，试验电炉(9)顶部的两侧分别设有插入试验电炉(9)顶部的集气管(7)和底部浸没在坩埚(10)熔渣中的取样器(5)，集气管(7)与气相色谱(16)连接。
2.根据权利要求1所述的贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，其特征在于:所述喷枪(4)材质为刚玉。
3.根据权利要求1所述的贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，其特征在于:所述取样器(5)与真空泵(6)连接。
4.根据权利要求1所述的贫化电炉浸没式还原工艺的评价试验装置，其特征在于:所述坩埚(10)的材质为镁铝尖晶石。
【文档编号】C22B5/02GK203855625SQ201420239721
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】李博, 王 华, 魏永刚, 包桂蓉, 王仕博, 李法社 申请人:昆明理工大学