[实用新型]一种铜精矿连续生产粗铜的二连炉装置

说明书

技术领域

本实用新型属于金属冶炼领域，具体涉及一种铜精矿连续生产粗铜的二连 炉装置。

背景技术

铜冶炼技术正逐渐朝着清洁、高效、短流程和连续化的方向发展，国内外 铜冶炼企业积极寻求或开发产能大、投资和运行费用低、操作连续、环境友好 的铜冶炼工艺。我国在大中型铜冶炼新建或改造项目中，非常重视熔炼工艺与 吹炼工艺的选择与开发，在引进、消化先进技术的同时，着力于开发具有自主 知识产权的熔炼技术和连续吹炼技术，以期在工艺开发及装备制造、运行管理 等方面逐步缩小与世界先进水平的差距，已成为必然趋势。

目前，国内外采用的较为先进的铜熔炼工艺主要有：闪速炉熔炼、三菱熔 炼、瓦纽科夫熔炼、奥斯麦特熔炼、艾萨熔炼、白银法熔炼等；成熟的粗铜吹 炼工艺主要有：PS转炉吹炼、闪速吹炼、三菱法吹炼。在熔炼工艺中，对入炉 矿料的预处理以及进料和鼓风方式各不相同，深度干燥或造粒等复杂的备料程 序无形中增加了能耗和环境治理成本；在冰铜吹炼成粗铜的生产过程中，PS转 炉吹炼工艺占绝大部分，冰铜由钢包和桥式起重机倒运；仅有三菱法是一个连 续的熔炼和吹炼过程，将三个炉子(S炉+CL炉+C炉)用两个溜槽连接、实现 了粗铜的连续生产，但其吹炼过程的造渣反应和造铜反应是在单一空间C炉中 同步进行的，粗铜质量不理想。

随着粗铜火法生产工艺的发展，传统的PS转炉吹炼工艺已不适应现代环保 的要求。PS转炉吹炼粗铜，间断作业过程难以实现系统密闭，存在着漏风率高、 烟气SO₂浓度低、烟气量波动大、逸散烟气造成低空污染严重、耐火材料消耗 量大等弊病，将会逐渐被淘汰。目前，国际上比较先进的粗铜吹炼工艺有两种： 一是闪速吹炼工艺，二是三菱法吹炼工艺。闪速吹炼工艺是将熔炼产生的冰铜 (品位小于70％)水淬后，研磨成细粉再烘干，连同粉状熔剂一起用高压风喷入 闪速炉内，经过氧化反应生成吹炼渣、粗铜和高温烟气，该工艺存在着不能消 化冷料、综合能耗高、吹炼渣含铜高、直收率低、生产成本高、粗铜含硫高的 缺点；三菱法吹炼工艺是将热态冰铜(品位小于68％)通过溜槽直接流入吹炼 炉并同时采用风料喷枪向熔体中喷入熔剂和富氧空气，经过氧化反应生成吹炼 渣、粗铜和高温烟气；虽然能耗较低，但存在吹炼渣含铜高、直收率低、粗铜 含硫及杂质高的缺点。

专利号ZL200820135242.1实用新型专利一种铜镍矿熔炼炉形成的富氧双 侧吹熔池熔炼工艺经过鉴定，冶金炉呈长方形，整个炉体沿长度方向分为熔炼 反应区和电炉区。从高度方向冶金炉包括：炉基础、耐火材料炉底、炉缸、炉 膛下部、炉膛上部、炉顶；炉膛下部整个用上下两段铜冷却壁围成、座在用耐 火材料砌的炉缸壁上端，两段铜冷却壁以上部分是炉膛上部，其四壁全用耐火 材料砌筑、直到炉顶；炉顶为铜冷却壁内嵌耐火材料的复合结构、架设于炉膛 上部侧墙的上端面、炉顶铜水套上留有加料口，靠近电极渣室侧的炉顶处设置 烟气出口；熔炼区和电极渣室之间由铜水套和耐火材料组成的复合挡墙隔开。 熔炼区和电极渣室由固定通道连成一体；复合挡墙以上为烟气出口通道的下端 墙；电极渣室的三面用耐火材料砌筑而成，渣室顶部由嵌有耐火材料的铜水套 封闭、铜水套上留有电极孔和液面测量孔；石墨电极从电极孔中插入到渣室熔 池中，电极通过把持器、短网与电源相接，电极的升降调节由卷扬机构完成； 炉底从电极渣室端墙处到铜锍放出口留有2％的坡度，铜锍出口低于电极渣室端 墙处，电极渣室仅设放渣口和安全口。该炉型出产的冰铜品位为45～60％，熔渣 铁硅比控制在1.2左右，在熔炼区除了完成造渣造铜反应、同时在较深的炉缸 内完成渣和铜锍的分离，每小时可处理铜镍精矿60～80t/h，尤其对含硫含铁较 高、造渣造锍反应过程自热程度较高的精矿适应性较好。但存在炉体散热损失 较大、炉渣贫化电耗高、熔渣经电炉贫化水淬后铜损失高的不足，以及开炉作 业复杂、需要制造熔体的辅助设施。