[发明专利]镍钴熔炼炉和镍钴熔炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种富氧底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺，尤其是涉及一种适于熔炼铜、镍（钴）的氧气底吹造锍熔炼炉和富氧底吹造锍熔炼工艺。

背景技术

闪速熔炼和熔池熔炼是两大类广泛应用的火法冶炼方法，例如用于冶炼铜、镍（钴）等。熔池熔炼由于原料无需深度干燥，得到了广泛的应用，例如，目前存在的诺兰达法、瓦纽可夫法（立式铜水套炉型）、顶吹浸没喷枪法（固定式圆筒竖炉型）等，这些熔池熔炼方法具有各自的优缺点。

例如，诺兰达法是采用一台类似卧式转炉的反应器，在反应器的一侧边设有一排风眼，空气或富氧空气从风眼鼓入反应容器内。但是，诺兰达法存在的问题是由于采用单面侧吹，气液混合不均匀，存在熔炼死角而且单面侧吹又易对反应容器内耐火材料特别是靠近风眼的部分产生严重的冲刷，降低了寿命，富氧浓度难以提高，氧的利用率低。

中国专利CN1072962A(ZL9210699)提出一种底吹炼铜工艺和反应容器，其中所述反应容器具有扩大端，虹吸口、出渣口和烟气排放口都设在远离氧枪区的扩大端。该反应容器设置扩大端的原因在于降低吹氧区的熔体深度，由此可以降低氧枪的工作压力，并改进反应容器内的熔体状况，促进铜锍与渣的分离，降低渣含铜。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种熔炼过程容易操作、制造简单、熔炼效果提高的富氧底吹造锍熔炼炉。

本发明的另一目的在于提出一种操作容易控制、熔炼效果提高的富氧底吹造锍熔炼工艺。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面实施例提出一种富氧底吹造锍熔炼炉，包括：炉体，所述炉体内限定有炉腔，且所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔；和氧枪，所述氧枪插入到所述氧枪插孔内以将富氧气体吹入到所述炉腔内的锍层内。

根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼炉，物料无需制粒，因此简化了熔炼操作，降低了成本。氧气大部分在锍层内与硫化物反应，随反应后的气体从锍层进入渣层内的氧气少，渣中生成的磁性铁含量少，渣的粘性降低，不容易形成隔离层，渣中的锍容易沉降下来，从而可以采用高铁渣型、降低熔剂率与渣率，减少渣中金属的损失。同时，不容易产生泡沫渣，安全性好，而且氧枪上端容易形成蘑菇头，保护氧枪，寿命长。

在本发明的一个优选实施例中，所述氧枪的上端与所述炉腔的内底壁平齐。

在本发明的一个优选实施例中，所述炉腔的底面平齐。

在本发明的一个优选实施例中，所述炉体为圆筒形且所述炉腔具有圆形横截面且所述炉腔的径向尺寸在所述炉体的轴向方向上一致。

根据本发明的一个优选实施例的富氧底吹造锍熔炼炉进一步包括：托座；托圈，所述托圈套设在所述炉体上且可旋转地支撑在所述托座上；齿圈，所述齿圈套设在所述炉体上；和驱动装置，所驱动装置与所述齿圈相连用于通过驱动所述齿圈转动而驱动所述炉体转动。

在本发明的一个优选实施例中，所述加料口和所述烟气出口设在所述炉体的顶部且沿所述炉体的轴向方向间隔开，所述出渣口形成在所述炉体的端面上。

在本发明的一个优选实施例中，所述出锍口设在与出渣口相对的炉体的端面上或炉体的侧面下部。

在本发明的一个优选实施例中，所述炉体上进一步设有烧嘴口和探料口，其中在所述烧嘴口内设有烧嘴。

在本发明的一个优选实施例中，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为0°≤α≤+60°。

在本发明的一个优选实施例中，所述氧枪插孔的开口方向与竖直向下的方向之间的夹角α为-60°≤α≤0°。

根据本发明第二方面实施例提出一种利用富氧底吹造锍熔炼炉进行的富氧底吹造锍熔炼工艺，其中所述富氧底吹造锍熔炼炉包括炉体和氧枪，所述炉体内限定有炉腔且所述炉体具有加料口、烟气出口、出锍口、出渣口和形成在炉体底部的氧枪插孔，所述氧枪插入到所述氧枪插孔内，其特征在于，所述富氧底吹造锍熔炼工艺包括以下步骤：将炉料从所述加料口加入到所述炉腔内；利用所述氧枪向炉腔内吹入富氧气体以进行熔炼，其中所述富氧气体吹入到所述炉腔下部的锍层内；和从所述出锍口、所述出渣口和所述烟气出口分别排出所述锍、炉渣和烟气。

根据本发明实施例的富氧底吹造锍熔炼工艺，熔炼操作简单，效率高，氧枪寿命长。

在本发明的一个优选实施例中，所述富氧气体的氧气浓度为22%-99%。

在本发明的一个优选实施例中，所述富氧气体的氧气浓度为70%-80%。

在本发明的一个优选实施例中，所述富氧气体的炉前压力为0.25-1.2MPa。