[实用新型]一种铜吹炼渣还原贫化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及有色金属冶金设备，具体是一种铜吹炼渣还原贫化设备。

背景技术

目前铜锍吹炼成粗铜所用的设备有P-S转炉、闪速炉、顶吹炉、连吹反射炉、三菱连吹炉等，无论用那种吹炼方式，在产出粗铜的同时还要产出吹炼渣。吹炼渣含铜较高(Cu﹥2%)，含磁性氧化铁(Fe₃O₄)通常在20%～50%，且铜大多数是以氧化物的形式化学溶解于渣中。吹炼渣回收铜的工艺目前有3种：缓冷浮选法、电炉贫化法、水淬返熔炼配料法。缓冷浮选工艺要求有足够的场地建缓冷场和磨浮生产线，如果渣中的铜以化学溶解的比例大，铜的回收率不高，通常渣精矿的含铜品位不高，又将大量的脉石成份带回流程，并且尾矿的粒度细、比表面积大，有害金属在尾矿中的活性高，无害化堆存成本较高；电炉贫化法是将吹炼渣投入电炉里，再同时投入还原剂、硫化剂对Fe₃O₄进行还原造渣反应和铜的硫化反应。在电炉里无论采用的还原剂是固态、液态或气态，还原的动力学条件都不好，因此Fe₃O₄的还原率低，炉底冻结层较厚，恶化炉况；水淬返熔炼配料法是将吹炼渣水淬为小颗粒料与铜精矿、熔剂一起配料，投入到熔炼炉达到回收铜的目的，这种方法增加的设备少，过程简单，主要缺点是导致熔炼工序的燃料率增加幅度大，配入的吹炼渣在正常熔炼过程中难以熔化，熔炼渣性质恶化，形成机械夹杂，导致熔炼渣的弃渣含铜过高及后续处理困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供提出一种铜吹炼渣还原贫化的设备，是将P-S转炉改造成具有调温功能、固体还原剂喷入熔池功能的还原贫化（转炉）设备。

原P-S转炉的风口的是水平的，压缩空气的射流在熔池中的分布只适应铜锍的吹炼，无论是吹炼第一周期还是吹炼第二周期，吹炼的产物比重均大于待反应物的比重，所以随着吹炼的进行反应物上浮进入喷射区，无吹炼“死区”。如果采用原来的风口作为固体还原剂的喷入口，则在吹炼渣的贫化过程中由于反应物比重大于产物的比重，底部的吹炼渣不能上浮进到喷射区，必然存在贫化“死区”，因此还原剂喷射口要下移。为了节省改造费用，留用原来的工艺风管道设施，采用风口外壁的位置不变，以向下倾斜10°～30°的角度从耐火砖内壁上形成出口，这样还原剂随压缩风喷入熔池形成的喷射区接近炉体底部，贫化过程中不会出现无搅动的静止区。本实用新型将传统的具有氧化造渣（第一周期）、交互反应造铜（第二周期）功能的P-S转炉改造为具有将燃料喷射进炉膛保温和固体还原剂从风口喷入熔池功能的还原转炉。

本实用新型的铜吹炼渣还原贫化设备为P-S转炉，有两个风口，此两风口对称在炉体两侧，分别距离端墙为1.5～2.1米，在外壁入口位置的风口向下倾斜10°～30°的角度，从耐火砖内壁上形成出口；在转炉端墙上开口，设置燃烧喷枪。转炉炉口的耐火材料增加保温层，减少转炉还原作业的热损失。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

（1）对P-S转炉做增加燃烧喷枪和风口角度的调整，经济地改造为还原转炉，改造费用低；即使新建一台还原贫化炉投资费用也不高。将煤基还原剂用压缩空气从倾斜侧吹风口喷入熔池，反应的动力学条件好，反应时间短，不易产生炉结和堵塞风口，作业率高。

（2）通过还原造渣，消除了吹炼渣中熔点高比重大的Fe₃O₄，使渣的粘度、熔点降低，利于渣锍分离，铜的物相转变为与渣互不相溶的Cu₂S，将经过渣型调整的吹炼渣放入电热前床或沉降电炉进行沉清分离，可得到含铜低于0.4%的弃渣；且还原贫化炉底部的熔体含铜较高，可直接返回吹炼炉，提高吹炼炉直收率。

(3) 贫化作业是一次性投料，一次性放料，无须频繁摇动转炉，烟气逸冒少；煤基还原剂与重油、天然气、液化石油气作还原剂相比较，优点是成本低、还原速率快、还原过程不冒黑烟。

用P-S转炉闲置通过改造或新建侧吹贫化炉贫化吹炼渣，具有投资省、改造费用低、贫化效果好、作业费不高的优势。本实用新型为吹炼渣的贫化处理提供了一种行之有效的方法的设备。

附图说明

图1是转炉改造前喷枪与风口结构示意图。

图2是本实用新型的转炉新增燃烧喷枪及保温层的结构示意图。

图3是转炉改造前后炉口结构示意图。

图4是图3中的B-B剖视图。

图5是本实用新型的转炉还原剂喷枪与炉口结构示意图。

图6是图5中的A-A剖视图。