一种炼铜装置的制作方法

本实用新型涉及有色冶金技术领域，特别涉及一种炼铜装置。

背景技术：

炼铜的过程需要经过熔炼、吹炼和精炼三道工序，混合矿石经过熔炼后会生成液态铜锍，液态铜锍经过吹炼后会生成粗铜，再对粗铜进行精炼得到纯度比较高的金属铜。

在目前的熔炼过程中，熔炼、吹炼和精炼分别在不同的炉中分开进行，即先在熔炼炉中进行熔炼得到液态铜锍，然后将液态铜锍流放至包子内，使用冶金吊将装有液态铜锍的包子吊起至PS转炉(Peirce-Smith Converter，皮式卧式转炉)的出烟口处，通过出烟口将液态铜锍倒运到PS转炉内进行吹炼得到粗铜，再旋转PS转炉，将粗铜从出烟口倾倒出来，再使用冶金吊将装有粗铜的包子倒运至精炼炉中进行精炼。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在熔炼的过程中需要使用冶金吊来回倒运包子，使得整个工艺过程繁琐，同时在使用冶金吊对液态铜锍和粗铜进行倒运的过程中会使得液态铜锍和粗铜散失较多的热量，不利于节能。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种炼铜装置，所述炼铜装置包括一台熔炼炉、至少两台PS转炉、至少两台精炼炉、进料溜槽和出料溜槽；

所述熔炼炉通过所述进料溜槽分别与所述至少两台PS转炉中的每台PS转炉连通，所述进料溜槽与所述熔炼炉的连通位置的高度高于所述进料溜槽与所述每台PS转炉的连通位置的高度；

所述每台PS转炉对应一台所述精炼炉，且所述每台PS转炉通过一个所述出料溜槽和与其对应的精炼炉连通，所述出料溜槽与所述PS转炉的连通位置的高度高于所述出料溜槽与所述精炼炉的连通位置的高度。

可选地，所述进料溜槽包括一个引出总槽和至少两个分配子槽；

所述引出总槽的一端与所述熔炼炉连通，所述引出总槽的另一端与所述至少两个分配子槽的每个分配子槽的一端连通；

所述每个分配子槽对应一台所述PS转炉，且所述每个分配子槽的另一端和与其对应的PS转炉连通。

可选地，所述进料溜槽包括两个分配子槽，分别为第一分配子槽和第二分配子槽；

所述引出总槽的另一端与所述第一分配子槽的一端以及所述第二分配子槽的一端均连通，所述引出总槽、所述第一分配子槽和所述第二分配子槽构成人字型；

所述炼铜装置包括两台PS转炉，所述第一分配子槽的另一端与所述两台PS转炉中的一台PS转炉连通，所述第二分配子槽的另一端与所述两台PS转炉中的另一台PS转炉连通。

可选地，所述每台PS转炉设置有进料口；

所述进料口设置在所述PS转炉的一个端面上，所述进料溜槽通过所述进料口与所述PS转炉连通。

可选地，所述每台PS转炉的进料口处设有第一连接槽；

所述熔炼炉熔炼的熔体可以通过所述进料溜槽流入所述第一连接槽，所述第一连接槽的最高点距离地面的高度低于所述进料溜槽的最低点距离地面的高度。

可选地，所述每台PS转炉还设有第一出料口，所述第一出料口设置在所述PS转炉的另一个端面上，所述第一出料口处设有第二连接槽；

所述PS转炉吹炼的熔体可以通过所述第二连接槽流入所述出料溜槽，所述第二连接槽的最低点距离地面的高度高于所述出料溜槽的最高点距离地面的高度。

可选地，所述每台PS转炉还设有第二出料口，所述第二出料口设置在所述PS转炉的一个端面上或者所述PS转炉的侧面，且位于所述PS转炉内的渣层与粗铜层的交界处。

可选地，所述每台PS转炉设置有进料口；

所述进料口设置在所述PS转炉的侧面或者烟道上，所述烟道用于罩住所述PS转炉的出烟口；

所述PS转炉通过所述进料口与所述进料溜槽连通。

可选地，所述进料溜槽和/或所述出料溜槽内设有冷却水管；

冷却水可以通过所述冷却水管的一端进入所述冷却水管内对所述进料溜槽和/或所述出料溜槽进行冷却，并从所述冷却水管的另一端流出。

可选地，所述进料溜槽和/或所述出料溜槽的内壁上均设有耐火泥层。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在本实施例的炼铜装置中，当熔炼炉熔炼完毕得到液态铜锍后，液态铜锍可以通过进料溜槽分别流至每台PS转炉内进行吹炼；当每台PS转炉吹炼完毕得到粗铜后，粗铜可以通过出料溜槽分别流至与其对应的精炼炉内进行精炼。如此，采用本实用新型实施例中的炼铜装置进行炼铜时，可以省去采用冶金吊车来回倒运包子的过程，也可以省去旋转PS转炉将粗铜倒出的过程，简化了工艺过程，节省了使用冶金吊车在倒运过程中人力、物力以及电力的消耗，并且减少了倒运过程中的热量损失，节约了能源；同时，现有技术中通过冶金吊车运输倒运液态铜锍和粗铜时，污染气体会分散至整个车间，收集较为困难，污染严重，而本实施例中的炼铜装置由于通过进料溜槽传输液态铜锍，通过出料溜槽传输粗铜，使得传输液态铜锍和粗铜时分散出的二氧化硫等污染气体的位置比较集中，即集中在进料溜槽和出料溜槽的附近，使得污染气体容易收集起来，进而可以将收集起来的气体进行处理使其达到排放标准后进行排放，解决了冶金吊车在倒运包子的过程中无组织排放有害烟气的低空污染问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种炼铜装置的平面布置示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种炼铜装置的PS转炉与进料溜槽以及出料溜槽的连接结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种炼铜装置的剖面结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种进料溜槽的横截面结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种进料溜槽的某一段的俯视图。

其中，

1熔炼炉；

2PS转炉，21喷嘴，22出烟口，23进料口，24第一出料口；

3精炼炉；

4进料溜槽，41引出总槽，42分配子槽；

5出料溜槽；6基础；7底座；8托圈；9电机；

10传动机构；11齿轮；12齿圈；13加料口；

14烟道；15第一连接槽；16冷却水管；17Y型铆钉；

A进料溜槽与熔炼炉的连通位置；B进料溜槽与每台PS转炉的连通位置；

C出料溜槽与PS转炉的连通位置；D出料溜槽与精炼炉的连通位置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

为了解决现有技术中存在的熔炼的过程中需要使用冶金吊车来回倒运包子，使得整个工艺过程繁琐以及散失较多的热量的问题，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种炼铜装置，该炼铜装置包括一台熔炼炉1、至少两台PS转炉2、至少两台精炼炉3、进料溜槽4和出料溜槽5；

熔炼炉1通过进料溜槽4分别与至少两台PS转炉2中的每台PS转炉2连通；

每台PS转炉2对应一台精炼炉3，且每台PS转炉2通过一个出料溜槽5和与其对应的精炼炉3连通。

如图1所示，且参见图2和图3，进料溜槽4与熔炼炉1的连通位置A的高度高于进料溜槽4与每台PS转炉2的连通位置B的高度，使得熔炼炉1熔炼的熔体可以通过进料溜槽4流入每台PS转炉2；如图1所示，且参见图2和图3，出料溜槽5与PS转炉2的连通位置C的高度高于出料溜槽5与精炼炉3的连通位置D的高度，使得PS转炉2吹炼的熔体可以通过出料溜槽5流入精炼炉3，其中，图2中未示出熔炼炉1和精炼炉3；本实施例中的熔炼炉1熔炼的熔体包括液态铜锍，PS转炉2吹炼的熔体包括粗铜。

在本实施例的炼铜装置中，当熔炼炉1熔炼完毕得到液态铜锍后，液态铜锍可以通过进料溜槽4分别流至每台PS转炉2内进行吹炼；当每台PS转炉2吹炼完毕得到粗铜后，粗铜可以通过出料溜槽5分别流至与其对应的精炼炉3内进行精炼。如此，采用本实用新型实施例中的炼铜装置进行炼铜时，可以省去采用冶金吊车来回倒运包子的过程，也可以省去旋转PS转炉2将粗铜倒出的过程，简化了工艺过程，节省了使用冶金吊车在倒运过程中人力、物力以及电力的消耗，并且减少了倒运过程中的热量损失，节约了能源；同时，现有技术中通过冶金吊车运输倒运液态铜锍和粗铜时，污染气体会分散至整个车间，收集较为困难，污染严重，而本实施例中的炼铜装置由于通过进料溜槽4传输液态铜锍，通过出料溜槽5传输粗铜，使得传输液态铜锍和粗铜时分散出的二氧化硫等污染气体的位置比较集中，即集中在进料溜槽4和出料溜槽5的附近，使得污染气体容易收集起来，进而可以将收集起来的气体进行处理使其达到排放标准后进行排放，解决了冶金吊车在倒运包子的过程中无组织排放有害烟气的低空污染问题。

在本实用新型实施例中，可以在进料溜槽4和出料溜槽5的上方设置烟罩，可以通过烟罩将污染气体收集起来，进行处理后再排放。

在本实用新型实施例中，PS转炉2的具体数量可以为两台或者三台，可根据实际生产情况进行设计，其中，精炼炉3的数量与PS转炉2的数量相同。例如，如图1所示的炼铜装置包括两台PS转炉2，每台PS转炉2对应一台精炼炉3。

在本实用新型实施例中，可以为熔炼炉1设置多个放出口，放出口的数量、进料溜槽4的数量以及PS转炉2这三者的数量相同，每个进料溜槽4连通熔炼炉1的一个放出口和一台PS转炉2，从而实现熔炼炉1与每台PS转炉2的连通。

在本实用新型实施例中，如图1所示，也可以只为熔炼炉1设置一个放出口，通过该一个放出口将液态铜锍分配至每台PS转炉2，此时，可以设置一个进料溜槽4，该一个进料溜槽4包括一个引出总槽41和至少两个分配子槽42；

引出总槽41的一端与熔炼炉1连通，引出总槽41的另一端与至少两个分配子槽42的每个分配子槽42的一端连通；

每个分配子槽42对应一台PS转炉2，即分配子槽42的数量与PS转炉2的数量相同，且每个分配子槽42的另一端和与其对应的PS转炉2连通。

例如如图1所示，若炼铜装置包括两台PS转炉2，则设置两个分配子槽42，分别为第一分配子槽42和第二分配子槽42；

引出总槽41的另一端与第一分配子槽42的一端以及第二分配子槽42的一端均连通，此时，如图1所示，引出总槽41、第一分配子槽42和第二分配子槽42的俯视图构成人字型；此时第一分配子槽42的另一端与两台PS转炉2中的一台PS转炉2连通，第二分配子槽42的另一端与两台PS转炉2中的另一台PS转炉2连通。

若炼铜装置包括三台PS转炉2，则设置三个分配子槽42，分别为第一分配子槽42、第二分配子槽42和第二分配子槽42，此时，引出总槽41、第一分配子槽42、第二分配子槽42和第二分配子槽42的俯视图构成木字型。

在本实用新型实施例中，通过将进料溜槽4设置成一个引出总槽41和至少两个分配子槽42的结构，可以只在熔炼炉1上开设一个放出口即可实现将液态铜锍分配至每台PS转炉2内，不仅可以减小熔炼炉1的放出口的数量，也可以减少制作进料溜槽4的材料，节省不必要的资源浪费。

在本实用新型实施例中，当熔炼炉1工作时，可以使用堵口机将熔炼炉1的放出口封堵，当熔炼炉1工作完毕后可以撤掉堵口机，使熔炼炉1熔炼的熔体从放出口流至进料溜槽4。

如图1所示，且参见图2和图3，在本实用新型实施例中，炼铜装置还包括基础6、底座7、托圈8、电机9、传动机构10、齿轮11和齿圈12等部件。

在本实施例中，为每台PS转炉2设置两个基础6、两个底座7、两个托圈8，该两个基础6分别位于PS转炉2的两端，每个基础6上固定安装一个底座7，每个底座7均与一个托圈8连接在一起，两个托圈8分别套在PS转炉2的两端，对PS转炉2起到支撑作用，其中，每台PS转炉2的一端还套有一个齿圈12，在本实施例中，该齿圈12与一个托圈8相邻，该齿圈12与安装在底座7上的齿轮11互相啮合，该齿轮11还通过传动机构10与电机9连接，当PS转炉2工作时，电机9可以通过传动机构10带动齿轮11旋转，使得与该齿轮11相啮合的齿圈12旋转，进而使得PS转炉2旋转工作。

如图1所示，且参见图3，熔炼炉1上设置有加料口13，可以通过加料口13向熔炼炉1内添加混合矿石以及向熔炼炉1内鼓入空气。

如图2所示，且参见图3，PS转炉2上设有多个喷嘴21，其中，喷嘴21的数量可以根据PS转炉2的尺寸大小进行选择，数量范围可以在1支至60支之间，例如可以为10支、20支或者40支。喷嘴21主要是在PS转炉2工作时向炉内吹入空气或者富氧空气，在PS转炉2内的熔体除了包括粗铜外，还包括渣，其中，熔体在PS转炉2内是分层的，上层为渣层，下层为粗铜层，喷嘴21主要是向渣层吹入空气或者富氧空气，由于一般情况下渣层很薄，所以如图3所示本实施中仅设置了一排喷嘴21，也可以根据实际情况合理设计喷嘴21的排数，在本实施例中，该一排喷嘴21与水平面平行。若吹入富氧空气，则富氧空气中氧气的体积浓度可以在21％至25％之间，吹入富氧空气可以提高冰铜的处理品位，富氧空气的压力可以在0.1MPa至0.12MPa之间。

如图1所示，且参见图2，PS转炉2上还设有出烟口22，在PS转炉2工作时，如图3所示，会使用烟道14将出烟口22罩住，将PS转炉2工作时产生的烟气收集起来送到余热锅炉接口，回收烟气的余热。

如图1所示，且参见图3，在本实用新型实施例中，每台PS转炉2还设置有进料口23；

进料口23设置在PS转炉2的一个端面上，进料溜槽4通过进料口23与PS转炉2连通，例如在如图1所示的包括两台PS转炉2的炼铜装置中，进料溜槽4的一个分配子槽42通过进料口23与一台PS转炉2连通，另一个分配子槽42通过进料口23与另一台PS转炉2连通，如此可以使熔炼炉1熔炼的熔体通过第一分配子槽42和第二分配子槽42分别流入两台PS转炉2内。

如图1所示，在本实用新型实施例中，每台PS转炉2还设有第一出料口24；

第一出料口24设置在PS转炉2的另一个端面上，出料溜槽5通过第一出料口24与PS转炉2连通，如此可以使PS转炉2熔炼的粗铜通过出料溜槽5流入精炼炉3。

在本实用新型实施例中，熔炼炉1熔炼的熔体通过进料溜槽4流至PS转炉2的过程可称为进料过程，当进料时，将PS转炉2的第一出料口24使用堵口机封堵，撤掉熔炼炉1的放出口的堵口机，熔炼炉1熔炼的熔体通过进料溜槽4进入PS转炉2，进料完毕后，使用堵口机封堵熔炼炉1的放出口和PS转炉2的进料口23，PS转炉2开始工作，PS转炉2工作完毕后，撤掉PS转炉2的第一出料口24处的堵口机，PS转炉2吹炼的粗铜流入精炼炉3内。

在本实用新型实施例中，还可以为每台PS转炉2设置第二出料口，第二出料口可以设置在PS转炉2的任意一个端面上，或者设置在PS转炉的侧面，且位于PS转炉内的渣层与粗铜层的交界处，当PS转炉2工作完毕后，渣层位于粗铜层的上方，渣可以通过位于渣层与粗铜层交界处的第二进料口排出并送入至渣选矿系统，粗铜通过第一出料口24流出，图中未示出第二出料口。

进一步地，如图1所示，且参见图3，每台PS转炉2的进料口23处设有第一连接槽15，熔炼炉1熔炼的熔体可以通过进料溜槽4的第一分配子槽42以及第二分配子槽42流入每台PS转炉2的第一连接槽15，第一连接槽15的最高点距离地面的高度低于进料溜槽4的最低点距离地面的高度；

每台PS转炉2的第一出料口24处设有第二连接槽，PS转炉2吹炼的熔体可以通过第二连接槽流入出料溜槽5，第二连接槽的最低点距离地面的高度高于出料溜槽5的最高点距离地面的高度。

本实施例中的第一连接槽15和第二连接槽可以通过焊接分别固定在进料口23和第一出料口24处，也可根据实际情况选择合适的固定方法。

在本实用新型实施例中，由于PS转炉2在工作时需要旋转一定的角度，为了不影响PS转炉2的旋转，通过在进料口23处设置第一连接槽15，在第一出料口24处设置第二连接槽，并且合理设置第一连接槽15和进料溜槽4的位置关系以及第二连接槽和出料溜槽5的位置关系，在保证熔炼炉1熔炼的熔体可以流入PS转炉2内以及PS转炉2吹炼的粗铜可以流入精炼炉3内的条件下，不影响PS转炉2的旋转动作。

在本实用新型实施例中，进料口23也可以设置在PS转炉2的侧面或者设置在图3中的烟道14上，当设置在图3中的烟道14上时，可以直接将进料溜槽4与烟道14上的进料口23固定在一起，并不会影响PS转炉2的旋转动作，但此时进料口23的高度也会增加，为了保证熔炼炉1熔炼的熔体可以依次通过进料溜槽4和进料口23流入PS转炉2，可以增加熔炼炉1的基础的高度，或者降低PS转炉2的基础6的高度，图中未示出熔炼炉1的基础。

如图4所示，在本实用新型实施例中，进料溜槽4的横截面可以设置成U字型，出料溜槽5的横截面也可以设置成U字型，进料溜槽4的横截面也可以设置成半圆型，出料溜槽5的横截面也可以设置成半圆形，可根据实际情况进行设计。

在本实用新型实施例中，进料溜槽4和出料溜槽5可以用铜通过铸造成型而制成。

如图4所示，且参见图5，在本实用新型实施例中，为了防止流向进料溜槽4或者出料溜槽5的熔体由于温度过高而使进料溜槽4和出料溜槽5受到破坏，可以在进料溜槽4以及出料溜槽5内均设置冷却水管16，冷却水可以通过冷却水管16的一端进入冷却水管16内对进料溜槽4和出料溜槽5进行冷却，并从冷却水管16的另一端流出。

如图5所示为进料溜槽4的某一段的俯视图，可以将冷却水管16设计成几字型，也可以根据实际情况设计成其他形状，冷却水管16的数量也可以根据实际情况进行设计，冷却水管16也可以使用铜材料制成。

在本实用新型实施例中，为了提高进料溜槽4和出料溜槽5的耐热性，还可以在进料溜槽4和出料溜槽5的内壁上设置耐火泥层，此时，为了使耐火泥层与进料溜槽4、出料溜槽5更稳固的连接，如图4所示，可以使用Y型铆钉17将耐火泥层固定在进料溜槽4和出料溜槽5的内壁上。

在本实施例的炼铜装置中，当熔炼炉1熔炼完毕得到液态铜锍后，液态铜锍可以通过进料溜槽4分别流至每台PS转炉2内进行吹炼；当每台PS转炉2吹炼完毕得到粗铜后，粗铜可以通过出料溜槽5分别流至与其对应的精炼炉3内进行精炼。如此，采用本实用新型实施例中的炼铜装置进行炼铜时，可以省去采用冶金吊车来回倒运包子的过程，也可以省去旋转PS转炉2将粗铜倒出的过程，简化了工艺过程，节省了使用冶金吊车在倒运过程中人力、物力以及电力的消耗，并且减少了倒运过程中的热量损失，节约了能源；同时，现有技术中通过冶金吊车运输和倒运液态铜锍和粗铜时，污染气体会分散至整个车间，收集较为困难，污染严重，而本实施例中的炼铜装置由于通过进料溜槽4传输液态铜锍，通过出料溜槽5传输粗铜，使得传输液态铜锍和粗铜时分散出的二样化硫等污染气体的位置比较集中，即集中在进料溜槽4和出料溜槽5的附近，使得污染气体容易收集起来，进而可以将收集起来的气体进行处理使其达到排放标准后进行排放，解决了冶金吊车在倒运包子的过程中无组织排放有害烟气的低空污染问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。