[发明专利]用于处理从高温冶金炉流入废热锅炉的工艺气体的方法和装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于处理从高温冶金炉的炉空间流入废热锅炉的 工艺气体的方法，该废热锅炉在连接孔处与该高温冶金炉的炉空间流 体连通，如独立权利要求1的前序部分所限定。

本发明还涉及一种用于处理从高温冶金炉的炉空间流入废热锅炉 的工艺气体的装置，该废热炉在连接孔处与该高温冶金炉的炉空间流 体连通，如独立权利要求10的前序部分所限定。

高温冶金炉在本文上下文中表示例如高温冶金炉、悬浮熔炼炉、 顶浸没式喷枪炉即TSL炉或者电炉，但不排除其他类型。

为了从含有所述材料的硫化物原料中，例如从矿石或精矿中回收 金属例如铜、镍或铅，可以应用悬浮熔炼方法，其中利用了磨细的硫 化物原料中所含的热量。在这种悬浮熔炼方法中，将硫化物原料和含 氧气体例如空气、富含氧气的空气或氧气供入悬浮熔炼炉的反应轴中。 另外，例如将悬浮熔炼炉的工艺气体中回收和再循环的烟道尘，以及 冶金炉渣形成剂，焊剂另外供入悬浮熔炼炉的反应轴中。在悬浮熔炼 炉的反应轴中，固态和气态进料彼此反应，以使得在悬浮熔炼炉的底 部中，即在沉降器中，形成了至少两种熔融相：炉渣相和含有要回收 的金属的锍相。定期从悬浮熔炼炉中除去在悬浮熔炼炉底部中形成的 熔融相。将在悬浮熔炼炉的反应轴中产生的含二氧化硫的工艺气体经 由沉降器送到悬浮熔炼炉的吸入轴，并且从吸入轴进一步送到连接于 悬浮熔炼炉的废热锅炉中，在废热锅炉中，将来自于悬浮熔炼炉的工 艺气体冷却，同时除去气体中所含的固体，即烟道尘。

当悬浮熔炼炉工艺气体从悬浮熔炼炉的吸入轴转移到废热锅炉 时，气体的流动方向从基本上竖直的方向变为基本上水平的方向。此 外，因为吸入轴与废热锅炉之间的连接孔的流动区域制造得显著小于 吸入轴以减少悬浮熔炼炉的热损失，所以无法避免带有二氧化硫的工 艺气体与悬浮熔炼炉壁的接触。此外，因为工艺气体的温度朝着悬浮 熔炼炉吸入轴的顶部下降，所以工艺气体中所含的熔融颗粒开始凝固， 并且当接触吸入轴壁时，它们粘附到壁上，特别是在吸入轴与废热锅 炉之间的连接孔附近。因此，在连接孔附近，存在着聚集的灰尘堆积 物或积聚物，其阻碍了工艺气体的流动，因此必须破坏掉。除去这种 积聚物会是危险的，并且需要停机。

公开文献WO02/01131提出了一种设备，用于机械破坏和分离由 工艺气体产生，并且聚集在悬浮熔炼炉和/或永久连接到悬浮熔炼炉的 废热锅炉的内壁上的灰尘堆积物。在该已知解决方案中，在悬浮熔炼 炉和/或废热锅炉壁的外表面上，在悬浮熔炼炉与废热锅炉的连接点附 近，安装着至少一个撞击器装置，由此可以在该设备和至少一个灰尘 堆积物之间产生机械冲击效果和机械接触。

公开文献US6,228,144提出了一种在闪速熔炼炉中运行废热锅炉 的方法。在铜闪速熔炼工作中，防止了灰尘的强制氧化，减少了灰尘 到锅炉水管的粘附，并且改进了在线比和生产率指数。WHB辐射区 出口的温度显著降低，并且通过在铜闪速熔炼工作中将氮气和空气的 混合气从设置在壁中的进料孔吹入闪速熔炼炉的废热锅炉的锅炉辐射 区，来控制WHB辐射区内的气氛。

发明目的

本发明的目的是提供一种方法和装置，用于处理从高温冶金炉的 炉空间流入废热锅炉的工艺气体，该废热锅炉在开口处与高温冶金炉 的炉空间流体连通，目的是防止高温冶金炉炉空间与废热锅炉之间的 连接孔中积聚物的形成，或者至少使之最小化。

发明概述

本发明的方法特征在于独立权利要求1的限定。

该方法的优选实施方案在从属权利要求2-9中限定。

本发明的装置相应地特征在于独立权利要求10的限定。

该装置的优选实施方案在从属权利要求11-18中限定。

本发明基于在高温冶金炉的炉空间与废热锅炉之间的连接孔区域 提供吹气装置，用于将气体吹入从该高温冶金炉的炉空间流入废热锅 炉的工艺气体中，和基于用该吹气装置将气体吹入从该高温冶金炉的 炉空间流入废热锅炉的工艺气体中。

本发明提供了几个优点。特别是在悬浮熔炼炉中，防止了或者至 少减少了在悬浮熔炼炉的吸入轴与废热锅炉之间的连接孔中积聚物的 形成，因为该气体在该工艺气体中灰尘颗粒碰撞连接孔表面和开始形 成积聚物之前，快速冷却或熄灭了燃烧的灰尘颗粒。例如，精矿的不 均匀燃烧，悬浮熔炼方法中进料的进料扰动或者物理或化学性质的改 变会导致在穿过废热锅炉的全部路线中精矿的延迟燃烧。