一种底吹熔炼、密闭吹炼、阳极精炼三连吹装置的制作方法

本发明涉及机械领域，特别涉及一种底吹熔炼、密闭吹炼、阳极精炼三连吹装置。

背景技术：

随着炼铜技术的不断进步，炼铜工艺方法越来越多，越来越成熟。为了降低成本，提高效益，技术经济指标优、操作环境好、自动化程度高的炼铜方法受到越来越多的炼铜厂家的青睐。富氧底吹熔池熔炼炼铜技术作为炼铜技术的“新星”，以操作简单、流程短、能耗低、运行成本低、原料适应性强等特点成为诸多铜冶炼厂新建或技改的首选；转炉吹炼技术由于发展时间长，作为成熟的冰铜吹炼工艺，生产组织灵活、粗铜产品质量好，大多铜冶炼厂仍采用转炉吹炼技术生产粗铜。所以，较多铜冶炼厂采用“富氧底吹熔池熔炼+转炉吹炼”工艺生产粗铜，但目前该工艺配置均是间断吹炼，底吹炉产出的冰铜经行车吊运送入转炉吹炼，产出的粗铜、转炉渣再经行车吊运进行浇铸或转运，行车吊运过程、转炉转入转出时so2烟气外溢严重，同时行车吊运高温熔体存在较大安全隐患。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种底吹熔炼、密闭吹炼、阳极精炼三连吹装置，采用溜槽将熔炼、吹炼、火法精炼设备连接在一起，产品经溜槽进入下一工序冶金设备；取消传统的使用冶金吊吊运熔体，其中底吹炉、密闭吹炼炉、回转式阳极炉均属于卧式可转动炉型，配套设置传动装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种底吹熔炼、密闭吹炼、阳极精炼三连吹装置，包括底吹炉本体、冰铜溜槽、密闭吹炼炉本体、粗铜溜槽、阳极炉本体、冰铜溜槽支撑架、粗铜溜槽支撑架；所述冰铜溜槽支撑架设于底吹炉本体与密闭吹炼炉本体之间；所述底吹炉本体通过冰铜溜槽与密闭吹炼炉本体斜平面相连接，并且将冰铜溜槽设于冰铜溜槽支撑架上端；所述密闭吹炼炉本体设有两台，并且分别设于底吹炉本体两侧；所述底吹炉本体包括底吹炉渣口、辅烧嘴、滚圈、齿圈、底吹炉出烟口、测温孔、测量孔、加料口、主烧嘴、熔炼炉放铜口、氧枪、底吹炉基座、底吹炉传动基座、传动装置、托轮；所述托轮包括第一托轮、第二托轮、第三托轮；所述第一托轮设于底吹炉基座上端，并且设于底吹炉本体左右两侧；所述传动基座设于底吹炉基座边侧；所述传动装置包括第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置；所述第一传动装置设于底吹炉传动基座上端；所述滚圈包括第一滚圈、第二滚圈、第三滚圈；所述第一滚圈设于第一托轮上端，并且设于底吹炉本体左右两侧；所述齿轮包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮；所述第一齿轮设于底吹炉本体外边侧，并且与第一传动装置相配合；所述底吹炉渣口、辅烧嘴设于底吹炉本体左侧，并且主烧嘴设于右侧，与辅烧嘴对称；所述底吹炉出烟口、测温孔、测量孔、加料口设于底吹炉本体上端，并且氧枪与加料口相对应；所述熔炼炉放铜口设于底吹炉本体右侧下端；所述密闭吹炼炉本体包括冰铜加入口、熔剂加入口、风眼、吹炼炉放渣口、吹炼炉放铜口、筒体砖、吹炼炉基座、吹炼炉传动基座；所述吹炼炉基座设于密闭吹炼炉本体左右两侧，并且将吹炼炉传动基座设于左边侧；所述第二托轮设于吹炼炉基座上端；所述第二滚圈设于密闭吹炼炉本体左右两外边侧，并且设于第二托轮上端；所述第二传动装置设于吹炼炉传动基座上端，并且与第二齿轮相配合；所述第二齿轮设于密闭吹炼炉本体外边侧；所述冰铜加入口设于密闭吹炼炉本体左侧上端，并且与冰铜溜槽相配合；所述熔剂加入口、吹炼炉放渣口设于密闭吹炼炉本体上端，并且吹炼炉放铜口设于右侧下端；所述筒体砖设于密闭吹炼炉本体内侧四周；所述风眼设于密闭吹炼炉本体边侧线形排列；所述粗铜溜槽支撑架设于密闭吹炼炉本体与阳极炉本体之间，并且将粗铜溜槽设于上端；所述粗铜溜槽斜平面连接密闭吹炼炉本体与阳极炉本体，并且阳极炉本体设于两边侧；所述阳极炉本体包括阳极炉进料口、阳极炉放渣口、阳极炉放铜口、阳极炉氧化还原口、燃烧口、阳极炉传动基座、阳极炉基座；所述第三托轮设于阳极炉基座上端，并且设于阳极炉本体左右两侧；所述第三滚圈设于阳极炉本体左右两外边侧，并且设于第三托轮上端；所述第三传动装置设于阳极炉传动基座上端，并且与第三齿轮相配合；所述第三齿轮设于阳极炉本体外边侧；所述阳极炉进料口设于阳极炉本体左侧，并且与粗铜溜槽相配合；所述阳极炉放渣口、燃烧口设于阳极炉本体上端，并且将阳极炉氧化还原口设于阳极炉本体下端下端；所述阳极炉放铜口设于阳极炉本体右侧下端。

优选的，所述传动装置包括减速机、电机、抱闸制动器；

所述电机设于减速机左侧，并且电机转轴与减速机输入轴通过连接套连接；

所述抱闸制动器设于电机转轴与减速机输入轴的连接套上端；

所述减速机输出轴与齿轮相连接，并且齿轮与齿圈啮合。

优选的，所述冰铜溜槽u型结构。

优选的，所述冰铜溜槽下端设有冷却水管。

优选的，所述粗铜溜槽u型结构。

优选的，所述粗铜溜槽下端设有冷却水管。

优选的，所述冰铜溜槽斜平面为十二度至十五度。

优选的，所述粗铜溜槽斜平面为十二度至十五度。

优选的，所述筒体砖包括冰铜落点筒体砖、一般筒体砖；

所述冰铜落点筒体砖较一般筒体砖厚，采用大砖砌筑。

采用上述技术方案，本发明提供了的底吹炉本体通过冰铜溜槽与密闭吹炼炉本体斜平面相连接，并且将冰铜溜槽设于冰铜溜槽支撑架上端；粗铜溜槽支撑架设于密闭吹炼炉本体与阳极炉本体之间，并且将粗铜溜槽设于上端；粗铜溜槽斜平面连接密闭吹炼炉本体与阳极炉本体的技术特征。使得本发明在使用过程中不需要像传统冶炼装置一样，底吹炉本体、密闭吹炼炉本体、阳极炉本体工序。本装置配置1台(套)富氧底吹熔池熔炼炉，2台(套)密闭吹炼炉，2台(套)回转式阳极炉；采用的作业制度为：底吹炉连续产出冰铜和炉渣，冰铜和炉渣均进行定期排放；2台吹炼炉进行炉交换作业；2台阳极炉也进行炉交换作业；

1、底吹炉本体工序的主体设备是富氧底吹熔池熔炼炉和冰铜溜槽，底吹炉本体工序负责将从底吹炉炉顶加入的混合铜精矿及辅料与氧气发生熔炼反应产出含铜品位70—75％的冰铜和含铜2.5—3.5％的熔炼渣，产出的冰铜经冰铜溜槽从端墙流入密闭吹炼炉本体，熔炼渣用渣包送入缓冷渣选系统，吹炼炉进料时冰铜溜槽伸入吹炼炉内，吹炼过程中溜槽回退。

2、密闭吹炼炉本体工序的主体设备是密闭吹炼炉本体和粗铜溜槽，吹炼工序负责将熔炼工序得到的冰铜吹炼得到含铜品位98.5％的粗铜，产出的粗铜经粗铜溜槽从阳极炉进料口流入阳极炉本体内，吹炼渣用渣包送入缓冷渣选系统。

3、阳极精炼工序的主体设备是阳极炉本体、阳极铜溜槽、圆盘浇铸机，阳极精炼工序负责将吹炼得到的粗铜火法精炼得到含铜品位99.5％的阳极铜，产出的阳极铜经阳极铜溜槽流入圆盘浇铸机浇铸得到铜阳极板；该装置使用方便。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

如图1、图2所示，一种底吹熔炼、密闭吹炼、阳极精炼三连吹装置，包括底吹炉本体101、冰铜溜槽102、密闭吹炼炉本体103、粗铜溜槽104、阳极炉本体105、冰铜溜槽支撑架106、粗铜溜槽支撑架107；

冰铜溜槽支撑架106设于底吹炉本体101与密闭吹炼炉本体103之间；

底吹炉本体101通过冰铜溜槽102与密闭吹炼炉本体103斜平面相连接，并且将冰铜溜槽102设于冰铜溜槽支撑架106上端；

密闭吹炼炉本体103设有两台，并且分别设于底吹炉本体101两侧；

底吹炉本体101包括底吹炉渣口201、辅烧嘴202、滚圈203、齿圈204、底吹炉出烟口205、测温孔206、测量孔207、加料口208、主烧嘴209、熔炼炉放铜口210、氧枪211、底吹炉基座212、底吹炉传动基座213、传动装置214、托轮215；

托轮215包括第一托轮、第二托轮、第三托轮；

第一托轮设于底吹炉基座212上端，并且设于底吹炉本体101左右两侧；

底吹炉传动基座213设于底吹炉基座212边侧；

传动装置214包括第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置；

第一传动装置设于底吹炉传动基座213上端；

滚圈203包括第一滚圈、第二滚圈、第三滚圈；

第一滚圈设于第一托轮上端，并且设于底吹炉本体101左右两侧；

齿轮204包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮；

第一齿轮设于底吹炉本体101外边侧，并且与第一传动装置相配合；

底吹炉渣口201、辅烧嘴202设于底吹炉本体101左侧，并且主烧嘴209设于右侧，与辅烧嘴202对称；

底吹炉出烟口205、测温孔206、测量孔207、加料口208设于底吹炉本体101上端，并且氧枪211与加料口208相对应；

熔炼炉放铜口210设于底吹炉本体101右侧下端；

密闭吹炼炉本体103包括冰铜加入口301、熔剂加入口302、风眼303、吹炼炉放渣口304、吹炼炉放铜口305、筒体砖306、吹炼炉基座307、吹炼炉传动基座308；

吹炼炉基座307设于密闭吹炼炉本体103左右两侧，并且将吹炼炉传动基座308设于左边侧；

第二托轮设于吹炼炉基座307上端；

第二滚圈设于密闭吹炼炉本体103左右两外边侧，并且设于第二托轮上端；

第二传动装置设于吹炼炉传动基座308上端，并且与第二齿轮相配合；

第二齿轮设于密闭吹炼炉本体103外边侧；

冰铜加入口301设于密闭吹炼炉本体103左侧上端，并且与冰铜溜槽102相配合；

熔剂加入口302、吹炼炉放渣口304设于密闭吹炼炉本体103上端，并且吹炼炉放铜口305设于右侧下端；

筒体砖306设于密闭吹炼炉本体103内侧四周；

风眼303设于密闭吹炼炉本体103边侧线形排列；

粗铜溜槽支撑架107设于密闭吹炼炉本体103与阳极炉本体105之间，并且将粗铜溜槽104设于上端；

粗铜溜槽104斜平面连接密闭吹炼炉本体103与阳极炉本体105，并且阳极炉本体105设于两边侧；

阳极炉本体105包括阳极炉进料口401、阳极炉放渣口402、阳极炉放铜口403、阳极炉氧化还原口405、燃烧口404、阳极炉传动基座406、阳极炉基座407；

第三托轮设于阳极炉基座407上端，并且设于阳极炉本体105左右两侧；

第三滚圈设于阳极炉本体105左右两外边侧，并且设于第三托轮上端；

第三传动装置设于阳极炉传动基座406上端，并且与第三齿轮相配合；

第三齿轮设于阳极炉本体105外边侧；

阳极炉进料口401设于阳极炉本体105左侧上端，并且与粗铜溜槽104相配合；

阳极炉放渣口402设于极炉本体上端、燃烧口404设于阳极炉本体105右侧上端，并且将阳极炉氧化还原口405设于阳极炉本体105下端；

阳极炉放铜口403设于阳极炉本体105右侧下端。

优选的，传动装置214包括减速机、电机、抱闸制动器；

电机设于减速机左侧，并且电机转轴与减速机输入轴通过连接套连接；

抱闸制动器设于电机转轴与减速机输入轴的连接套上端；

减速机输出轴与齿轮相连接，并且齿轮与齿圈啮合。

优选的，冰铜溜槽102呈u型结构，方便流入。

优选的，冰铜溜槽102下端设有冷却水管。

优选的，粗铜溜槽104呈u型结构，方便流入。

优选的，粗铜溜槽104下端设有冷却水管。

优选的，冰铜溜槽102斜平面为十二度至十五度，生产过程中，便于底吹炉本体内冰铜流入密闭吹炼炉本体。

优选的，粗铜溜槽104斜平面为十二度至十五度，生产过程中，便于密闭吹炼本体内粗铜流入阳极炉本体。

优选的，筒体砖306包括冰铜落点筒体砖、一般筒体砖；

冰铜落点筒体砖较一般筒体砖厚，采用大砖砌筑。

使用时：底吹炉本体、密闭吹炼炉本体、阳极炉本体工序。本装置配置1台(套)富氧底吹熔池熔炼炉，2台(套)密闭吹炼炉，2台(套)回转式阳极炉；采用的作业制度为：底吹炉连续产出冰铜和炉渣，冰铜和炉渣均进行定期排放；2台吹炼炉进行炉交换作业；2台阳极炉也进行炉交换作业；

1、底吹炉本体工序的主体设备是富氧底吹熔池熔炼炉和冰铜溜槽，底吹炉本体工序负责将从底吹炉炉顶加入的混合铜精矿及辅料与氧气发生熔炼反应产出含铜品位70—75％的冰铜和含铜2.5—3.5％的熔炼渣，产出的冰铜经冰铜溜槽从端墙流入密闭吹炼炉本体，熔炼渣用渣包送入缓冷渣选系统，吹炼炉进料时冰铜溜槽伸入吹炼炉内，吹炼过程中溜槽回退。

2、密闭吹炼炉本体工序的主体设备是密闭吹炼炉本体和粗铜溜槽，吹炼工序负责将熔炼工序得到的冰铜吹炼得到含铜品位98.5％的粗铜，产出的粗铜经粗铜溜槽从阳极炉出烟口流入阳极炉本体内，吹炼渣用渣包送入缓冷渣选系统。

3、阳极精炼工序的主体设备是阳极炉本体、粗铜溜槽，阳极精炼工序负责将吹炼得到的粗铜火法精炼得到含铜品位99.5％的阳极铜，产出的阳极铜经阳极铜溜槽流入圆盘浇铸机浇铸得到铜阳极板；该装置使用方便。

底吹熔炼采用富氧底吹熔池熔炼工艺，底吹炉本体即为传统的底吹熔炼炉，底吹炉本体生产过程中是静止的，因设备故障或检修时通过传动装置将炉体转动，氧枪露出液面即可；炉体配置相应的加料口、出烟口、氧枪、放冰铜口、放渣口、主烧嘴、辅烧嘴、测量孔、测温孔，各开口尺寸及位置均根据工艺要求实现，底吹熔炼产出的含铜70—72％的高品位冰铜从放冰铜口排出经冰铜溜槽进入吹炼炉生产；由于底吹炉周期性的转出检修，放冰铜口水套伸出炉体端墙一定尺寸，确保热冰铜顺利流经冰铜溜槽，放铜口水套底部距离冰铜溜槽底部有一定高差，避免炉体转动时与溜槽碰撞。

冰铜溜槽是连接底吹炉本体和密闭吹炼炉本体的关键设备，通过冰铜溜槽支撑架、冰铜溜槽、循环水冷却部分、保温装置；冰铜溜槽支撑架根据冰铜溜槽重量进行核算设计，同时考虑支撑的稳定性；冰铜溜槽采用铜水套溜槽，根据冷却效果核算设置溜槽冷却水管路，溜槽横截面呈“u”字型，可根据溜槽总长分段制作，各段溜槽间采用螺栓连接，溜槽落在钢构支撑的底座上进行固定；为确保冰铜经溜槽顺利流入密闭吹炼炉，溜槽与水平面呈12°～15°布置，靠底吹炉本体端处于高处；由于底吹炉本体和密闭吹炼炉本体都需要转动，冰铜溜槽靠近底吹炉段距离底吹炉放冰铜口需保持一定的高差，防止底吹炉转动时撞到冰铜溜槽，冰铜溜槽靠近密闭吹炼炉段需具备移动功能，密闭吹炼炉进料时后段溜槽伸入吹炼炉本体进料口，进料完毕回退，所以后段溜槽与前段是分开的，后段溜槽位于前段溜槽下方，与之平行，并设置相应的移动装置。冰铜溜槽冷却采用软水冷却，设置冷却循环水系统，包括：产水设备、水箱、循环泵、循环水管道及对应的阀门，产水设备产出的软水在水箱储存，管路将循环泵和冰铜溜槽连接在一起，由循环泵将水箱的水沿管路到溜槽完成循环冷却。保温装置用于排放冰铜时对冰铜保温，包括配置保温棉的钢盖板、天燃气烧嘴、天燃气管路及对应的阀门，保温棉使用钢钉焊接于钢盖板上，排放冰铜时盖板盖在溜槽上表面进行保温，保温棉一侧面向冰铜；天燃气烧嘴布置于溜槽上口边缘位置，烧嘴对准溜槽“u”型截面中部，通过天燃气管路和阀门将烧嘴和天燃气气源连接在一起，如果冰铜温度过低溜槽结壳严重，则打开阀门使用天燃气对冰铜保温。溜槽使用时表面都会产生一定厚度的结壳，每次排放冰铜后对结壳清理即可。

密闭吹炼炉本体冰铜加入口、冷料加入口、风眼位于一端，生产时属于反应区，吹炼炉出烟口、吹炼炉放铜口、吹炼炉放渣口位于另一端，生产时属于澄清区。冰铜加入口，底吹炉产出的冰铜经冰铜溜槽从进料口放入密闭吹炼炉本体，冰铜加入口设置于炉体端墙位置，采用钢壳内衬耐火砖套砖结构，钢壳与炉体焊接在一起，吹炼过程中进料口是封闭的，进料时冰铜落点区域筒体砖易受冲刷腐蚀，此区域耐火砖长度较其他区域筒体砖厚，采用大砖砌筑；熔剂加入口用于冷料和熔剂的加入，熔剂加入口正对反应区，采用钢壳内衬钢水套结构，水套为环形结构，水套与钢壳(水套底座)采用法兰连接，钢壳与炉体焊接在一起；出烟口是吹炼过程中吹炼烟气的通道，采用钢壳内衬水套结构，从上往下看，水套为方形结构，钢壳(水套底座)与吹炼炉本体焊接在一起，四块水套在内部紧贴底座形成方形结构，水套与底座采用法兰连接；风眼采用转炉配置风眼结构即可；吹炼炉放铜口用于吹炼产出的粗铜的排放，吹炼炉放铜口为水套结构，最外层水套底座为钢壳结构，水套底座与密闭吹炼炉本体焊接在一起，内衬铜水套紧贴钢壳，两者用法兰连接，铜水套内侧是耐火砖，耐火砖直接与熔体接触；吹炼炉放渣口用于吹炼渣的排放，吹炼炉放渣口为水套结构，最外层水套底座为钢壳结构，底座与炉体焊接在一起，内衬铜水套紧贴钢壳，两者用法兰连接，铜水套内侧是耐火砖，耐火砖直接与熔体接触。以上密闭吹炼炉本体熔剂加入口、吹炼炉放铜口、吹炼炉放渣口、吹炼炉出烟口均为水套结构，使用软水循环冷却，可与冰铜溜槽冷却系统连接在一起完成循环冷却。密闭吹炼炉需要监测的风量、风压、水量、水压、水温等数据采集进入控制系统监测控制，同时设置需要的联锁控制。

粗铜溜槽是连接密闭吹炼炉本体和阳极炉本体的关键设备，包括粗铜溜槽支撑架、粗铜溜槽、循环水冷却部分、保温装置；粗铜溜槽结构与冰铜溜槽结构一样，都为铜水套结构，保温装置及作业制度相似，同时也是12°～15°呈仰角布置，放铜溜槽不需要移动伸缩，所有分段在一个平面即可，其余按冰铜溜槽配置即可。

密闭吹炼炉本体产出的粗铜经溜槽从阳极炉进料口进入阳极炉；阳极铜溜槽为钢壳内衬耐火预制件。

本发明采用溜槽将熔炼、吹炼、火法精炼设备连接在一起，产品经溜槽进入下一工序冶金设备；取消传统的使用冶金吊吊运熔体，其中底吹炉、密闭吹炼炉、回转式阳极炉均属于卧式可转动炉型，配套设置传动装置；该装置结构简单，使用方便。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。