一种PS转炉的制作方法

本实用新型涉及有色冶金技术领域，特别涉及一种PS转炉(Peirce-Smith Converter，皮式卧式转炉)。

背景技术：

炼铜的过程需要经过熔炼、吹炼和精炼三道工序，混合矿石经过熔炼炉的熔炼后会生成液态铜锍，液态铜锍经过PS转炉吹炼后会生成粗铜，粗铜经过精炼炉的精炼后得到纯度比较高的金属铜。

如图1所示，目前的PS转炉的炉体1侧面设有一个出烟口2，PS转炉会通过出烟口2进行进料和出料。当进料时，将熔炼炉熔炼后的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转炉的出烟口2处，通过出烟口2将液态铜锍倒入PS转炉内；当出料时，旋转PS转炉到合理的位置，使PS转炉将吹炼后的粗铜从出烟口2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PS转炉的进料和出料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。

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PS转炉，所述PS转炉包括炉体、出烟口、进料口和第一出料口；

所述出烟口设置在所述炉体的中心顶部且与炉体连通，所述进料口和所述第一出料口设置在所述炉体上且与炉体连通；

所述进料口与熔炼炉通过进料溜槽连通，所述第一出料口通过出料溜槽与精炼炉连通；

熔炼炉与进料溜槽的连通位置的高度高于所述进料口的高度，所述第一出料口的高度高于出料溜槽与精炼炉的连通位置的高度。

可选地，所述进料口处设置有进料口装置，进料口装置包括支撑座和第一连接槽；

所述支撑座固定在所述炉体上且与所述进料口连通；

所述第一连接槽位于所述支撑座内，且第一连接槽的一端通过进料口伸入炉体内，另一端与所述进料溜槽连通；

所述第一连接槽的另一端的最高点距离地面的高度低于进料溜槽的最低点距离地面的高度。

可选地，所述进料口设置在所述炉体的一个端面上。

可选地，所述第一出料口处设置有第一出料口装置，第一出料口装置包括第一放出口水套和第一放出口座；

所述第一放出口水套固定在所述第一出料口的内壁上，第一放出口水套上设有通孔；

所述第一放出口座的一端固定在所述炉体上，另一端与所述出料溜槽连通；

所述第一放出口座的最低点距离地面的高度高于出料溜槽的最高点距离地面的高度。

可选地，所述第一放出口水套内还设有冷却水管路；

所述冷却水管路呈回字形布置在所述第一放出口水套内，冷却水管路的进水管从第一放出口水套远离所述炉体的内腔的端面引入，冷却水管的出水管从第一放出口水套远离所述炉体的内腔的端面引出。

可选地，所述第一出料口设置在所述炉体的一个端面上。

可选地，所述PS转炉还包括第二出料口；

所述第二出料口设置在所述炉体上且与炉体连通；

所述第二出料口位于炉体内的渣层和粗铜层的交界处。

可选地，所述第二出料口设置在所述炉体的一个端面上。

可选地，所述第二出料口处设置有第二出料口装置，第二出料口装置包括第二放出口水套和第二放出口座；

所述第二放出口水套固定在所述第二出料口的内壁上，第二放出口水套上设有通孔；

所述第二放出口座固定在所述炉体上。

可选地，所述第一出料口处还设有虹吸通道；

所述虹吸通道位于所述第一放出口水套的通孔内，虹吸通道的一端与所述PS转炉的内腔连通，PS转炉内的粗铜可以从虹吸通道的一端流向虹吸通道的另一端，虹吸通道的一端的高度低于虹吸通道的另一端的高度。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在PS转炉上设置进料口、第一出料口和第二出料口，可以使PS转炉直接从进料口处进料，直接从第一出料口处出排出粗铜，直接从第二出料口处排出渣，相对于现有的PS转炉通过出烟口进行进料和出料来说，无需旋转PS转炉进行倒料，也可以省去使用冶金吊来回倒运包子的过程，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；同时也减少了倒运过程中的液态铜锍和粗铜的热量损失，节约了能源。

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是现有技术中的PS转炉的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的连接了进料溜槽和出料溜槽的PS转炉的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的PS转炉的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的PS转炉的进料口处的局部放大图；

图5是本实用新型实施例提供的图4的A-A向剖视图；

图6是本实用新型实施例提供的图4的B-B向剖视图；

图7是本实用新型实施例提供的PS转炉的右视图；

图8是本实用新型实施例提供的第一放出口水套的主视图；

图9是本实用新型实施例提供的第一放出口座的主视图；

图10是本实用新型实施例提供的第一放出口水套的截面示意图；

图11是本实用新型实施例提供的图10的A-A向剖视图；

图12是本实用新型实施例提供的虹吸通道的截面示意图；

图13是本实用新型实施例提供的虹吸通道的主视图。

其中，

1炉体；2出烟口；3进料口；4第一出料口；5进料溜槽；6出料溜槽；

7喷嘴；8基础；9底座；10托圈；11电机；12传动机构；13齿轮；

14齿圈；15进料口装置；16支撑座；17第一连接槽；18第一出料口装置；19第一放出口水套；20第一放出口座；

21冷却水管路；211冷却水管路的进水管；212冷却水管路的出水管；

22第二出料口装置；221第二放出口水套；222第二放出口座；

23虹吸通道；

A熔炼炉与进料溜槽的连通位置；B出料溜槽与精炼炉的连通位置；C第一放出口水套上的通孔；D第二放出口水套上的通孔；E虹吸通道的一端；F虹吸通道的另一端。

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PS转炉的进料和出料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的问题，如图2所示，本实用新型实施例提供了一种PS转炉，PS转炉包括炉体1、出烟口2、进料口3和第一出料口4；

出烟口2设置在炉体1的中心顶部且与炉体1连通，进料口3和第一出料口4设置在炉体1上且与炉体1连通；

在本实用新型实施例中，在为PS转炉设置了进料口3和第一出料口4后，进料口3与熔炼炉可以通过进料溜槽5连通，第一出料口4可以通过出料溜槽6与精炼炉连通，图中未示出熔炼铜与精炼炉；其中，进料溜槽5和出料溜槽6可以为横截面为U字型或者半圆形的铜槽。

熔炼炉与进料溜槽5的连通位置A的高度高于进料口3的高度，如此可以使熔炼炉熔炼的液态铜锍通过进料溜槽5直接从PS转炉的进料口3流至PS转炉的炉体1内；第一出料口4的高度高于出料溜槽6与精炼炉的连通位置B的高度，如此可以使PS转炉吹炼得到的粗铜通过出料溜槽6直接从PS转炉的第一出料口4流至精炼炉内。

在本实用新型实施例中，PS转炉在工作过程中产生的烟气仍然从出烟口2流出，通过在出烟口2上增加烟罩将出烟口2处流出的烟气收集起来。

在本实用新型实施例中，通过在PS转炉上设置进料口3和第一出料口4，可以使PS转炉直接从进料口3处进料，直接从第一出料口4处出料，相对于现有的PS转炉通过出烟口2进行进料和出料来说，可以省去使用冶金吊来回倒运包子的过程，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；同时也减少了倒运过程中的液态铜锍和粗铜的热量损失，节约了能源。

如图2所示，本实用新型实施例的PS转炉的侧面上还设有多个喷嘴7，喷嘴7主要是在PS转炉工作时向炉内吹入空气或者富氧空气，喷嘴7的数量可以根据PS转炉的尺寸大小进行选择，数量范围可以在1支至60支之间。

如图2所示，本实用新型实施例的PS转炉在工作时，还会为PS转炉设置基础8、底座9、托圈10、电机11、传动机构12、齿轮13和齿圈14等部件，在本实施例中，为PS转炉设置两个基础8、两个底座9、两个托圈10，该两个基础8分别位于PS转炉的两端，每个基础8上固定安装一个底座9，每个底座9均与一个托圈10连接在一起，两个托圈10分别套在PS转炉的两端，对PS转炉起到支撑作用，其中，PS转炉的一端还套有一个齿圈14，在本实施例中，该齿圈14与一个托圈10相邻，该齿圈14与安装在底座9上的齿轮13互相啮合，该齿轮13还通过传动机构12与电机11连接，当PS转炉工作时，电机11可以通过传动机构12带动齿轮13旋转，使得与该齿轮13相啮合的齿圈14旋转，进而使得PS转炉旋转工作。

如图2所示，本实施例中的进料口3可以设置在炉体1的一个端面上，出料口设置在炉体1的另一个端面上。也可以将进料口3和第一出料口4设计在炉体1的侧面，或者将进料口3和第一出料口4中的一个设计在炉体1的端面上，另一个设计在炉体1的侧面，可根据实际情况进行合理设计。

如图3所示，在本实用新型实施例中，还可以在进料口3处设置进料口装置15，如图4所示，且参见图5和图6，进料口装置15包括支撑座16和第一连接槽17；

支撑座16固定在炉体1上且与进料口3连通；

第一连接槽17位于支撑座16内，且第一连接槽17的一端通过进料口3伸入炉体1内，另一端与进料溜槽连通；其中，可以通过焊接将第一连接槽17焊接在进料口3的内壁上。

在本实用新型实施例中，PS转炉在进行吹炼的过程中会旋转一定的角度，为了保证熔炼炉熔炼的液态铜锍可以通过进料溜槽5直接从PS转炉的进料口3流入PS转炉内，同时保证进料溜槽5不影响PS转炉的转动动作，可以在进料口3处设置第一连接槽17，并使第一连接槽17的另一端的最高点距离地面的高度低于进料溜槽5的最低点距离地面的高度，因此进料溜槽5内的液态铜锍可以流入第一溜槽内，进而从进料口3流入PS转炉，同时，PS转炉旋转工作时，进料溜槽5也不会对第一连接槽17起到干涉。支撑座16可以对第一连接槽17起到一定的支撑作用，保证第一连接槽17与进料口3连接处的强度。

如图3所示，且参见图7，在本实用新型实施例中，还可以在第一出料口4处设置第一出料口装置18，如图7所示，且参见图8和图9，第一出料口装置18包括第一放出口水套19和第一放出口座20；

第一放出口水套19固定在第一出料口4的内壁上，第一放出口水套19上设有通孔C；第一放出口水套19可以通过焊接固定在第一出料口4的内壁上；

第一放出口座20的一端固定在炉体1上，另一端与出料溜槽6连通；其中，第一放出口座20可以通过焊接固定在炉体1上。

在本实用新型实施例中，由于PS转炉在进行吹炼的过程中会旋转一定的角度，为了保证PS转炉吹炼的粗铜可以直接通过PS转炉的第一出料口4流入出料溜槽6进而流入精炼炉内，同时保证出料溜槽6不影响PS转炉的转动动作，可以在第一出料口4处设置第一放出口座20，并使第一放出口座20的最低点距离地面的高度高于出料溜槽6的最高点距离地面的高度，因此从第一出料口4流至第一放出口座20内的粗铜可以流入出料溜槽6内，进而从出料溜槽6流入精炼炉，同时，PS转炉旋转工作时，出料溜槽6也不会对第一放出口座20起到干涉。

在本实用新型实施例中，由于需要从第一出料口4将PS转炉内的粗铜放出，因此，第一出料口4的位置会在炉体1内的粗铜层的液面下，炉体1内的粗铜的温度较高，因此在第一出料口4的位置处可以设置第一放出口水套19对第一出料口4进行保护，并在第一放出口水套19上设置通孔C，PS转炉吹炼的粗铜可以通过第一放出口水套19上的通孔C流至第一放出口座20。本实施例中，第一放出口水套19的材料可以为铜或者钢。

如图3所示，且参见图8，在本实用新型实施例中，第一放出口水套19内还设有冷却水管路21；

如图8所示，且参见图10和图11，冷却水管路21呈口字形布置在第一放出口水套19内，冷却水管路21的进水管211从第一放出口水套19远离炉体1的内腔的端面引入，冷却水管的出水管212从第一放出口水套19远离炉体1的内腔的端面引出。

在本实用新型实施例中，在第一放出口水套19的厚度方向均布置了冷却水管路21，冷却水可以通过进水管211进入冷却水管路21内，对第一放出口水套19起到一定的冷却作用，然后从出水管212流出，经过循环后再次利用，冷却水管路21可以为铜管。

如图12所示，且参见图13，在本实用新型实施例中，第一出料口处还设有虹吸通道23；

虹吸通道23位于第一放出口水套19的通孔C内，虹吸通道23的一端E与PS转炉的炉体1的内腔连通，PS转炉内的粗铜可以从虹吸通道23的一端E流向虹吸通道23的另一端F，虹吸通道23的一端E的高度低于虹吸通道23的另一端F的高度；

在PS转炉内通常会砌筑耐火砖，本实用新型中的虹吸通道23可以在砌筑耐火砖时同时形成，即在第一放出口水套19的通孔C内也砌筑耐火砖，并且为通孔C内的耐火砖上留一个通道，使该通道与PS转炉的炉体1的内腔连通。当PS转炉通过第一出料口排出粗铜时，炉体1的内腔的熔融态粗铜会存在液体压力，在液体压力的作用下会将粗铜从虹吸通道23的一端E压入另一端F，粗铜进一步从虹吸通道23的另一端F流向第一放出口座20，进而流向出料溜槽。

在本实用新型实施例中，还可以为PS转炉第二出料口，第二出料口设置在炉体1上且与炉体1连通。在PS转炉的吹炼过程中，除了会生成粗铜外，还会生成渣，渣也是需要从PS转炉内排出的，现有技术中的PS转炉在排渣时也是通过PS转炉的出烟口2排出的，即旋转PS转炉，将渣从PS转炉的出烟口2倾倒至包子内，再使用冶金吊倒运装有渣的包子，因此，相对于现有的PS转炉，本实用新型中的PS转炉在排渣时无需旋转PS转炉，无需对渣进行倾倒，直接将渣通过第二出料口直接排出，简化了工艺过程；减少了倾倒渣过程中的能量损失，节约了能源。

在PS转炉内，渣和粗铜是分层的，渣层在上层，粗铜层在下层，因此，将第二出料口设置在位于炉体1内的渣层和粗铜层的交界处，保证渣可以通过第二出料口流出。

如图7所示，在本实用新型实施例中，可以为第二出料口设置第二出料口装置22，第二出料口装置22包括第二放出口水套221和第二放出口座222；

第二放出口水套221固定在第二出料口的内壁上，第二放出口水套221上设有通孔；

第二放出口座222的一端固定在炉体1上。

在第二出料口的位置处设置第二放出口水套221可以对第二出料口进行保护，并在第二放出口水套221上设置通孔D，PS转炉内的渣可以通过第二放出口水套221上的通孔D流至第二放出口座222，进而将渣排出。本实施例中，第二放出口水套221的材料可以为铜或者钢。

在本实用新型实施例中，通过在PS转炉上设置进料口3、第一出料口4和第二出料口，可以使PS转炉直接从进料口3处进料，直接从第一出料口4处出排出粗铜，直接从第二出料口处排出渣，相对于现有的PS转炉通过出烟口2进行进料和出料来说，无需旋转PS转炉进行倒料，也可以省去使用冶金吊来回倒运包子的过程，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；同时也减少了倒运过程中的液态铜锍和粗铜的热量损失，节约了能源。

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。