[发明专利]一种基于二氧化碳处理铜冶炼炉烟道的装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于二氧化碳处理铜冶炼炉烟道的装置及方法，泄气头一端为密封尖端，泄气头另一端与主管连接，泄气头在靠近密封尖端的圆周方向上开设若干泄气孔，泄气头与主管之间密封设置限压片，主管内装填液态二氧化碳，起爆装置用于使液态二氧化碳气化，铜冶炼炉烟道的烟道壁上开设有若干处理孔，泄气头通过处理孔伸入烟道内，主管位于烟道壁外侧，止飞装置用于将烟道壁与主管固定连接，泄气头的轴向长度大于10cm，泄气头内设有泄气通道，泄气通道的一端为锥形封闭端，泄气通道的另一端通过限压片密封，泄气通道通过泄气孔与外界环境连通，泄气孔与锥形封闭端的最大截面之间的距离为5‑10cm。有益效果：效率高、安全可控、对设备影响小、成本低。

技术领域

本发明涉及铜冶炼炉烟道清理技术领域，具体涉及一种基于二氧化碳处理铜冶炼炉烟道的装置及方法。

背景技术

熔池熔炼是铜火法冶炼过程中常采用的处理工艺，熔池熔炼是将炉料直接加入鼓风翻腾的熔池中迅速完成气、液、固相间主要反应的熔炼方法。在熔炼的过程中，鼓风会将大量高温熔融态物料吹进后续上升烟道中，导致烟道结焦严重，堵塞烟道，影响炉内压力。目前常用的熔炼炉烟道主要有耐火砖结构及膜式壁结构两种形式，耐火砖烟道由于抗压强度较低，只能通过高温熔化的方式处理烟道结焦，通常采用燃烧柴油或天然气的方式将烟气温度加热到粘结物的熔点以上，使粘结物熔化流入炉内。由于烟道粘结物大多为高熔点的金属氧化物，高温难以完全熔化，导致处理效果不理想，处理过程中消耗大量的柴油或天然气，增加生产成本，而且柴油或天然气燃烧后，产生的烟气成分复杂，需要进行尾气处理，处理成本增加，此外，多次高温熔焦处理也会影响耐火砖的使用寿命。膜式壁烟道是在烟道的上升段使用锅炉管，锅炉管与余热锅炉管道连成一体，内部通入软化水回收烟道热量，由于锅炉管对温度有严格要求，如若使用高温熔化的方式处理烟道结焦，很容易造成爆管现象，因此膜式壁烟道通常采用炸药爆破的方式处理烟道结焦。而炸药爆破方式需要严格控制爆破过程，否则极易将锅炉管炸漏，导致大量水进入炉内，与高温熔体接触后产生爆炸，而且由于烟道内为高温环境，所以需要对爆破炸药进行耐高温处理，否则容易导致炸药受热提前爆炸，安全隐患大，此外，爆破炸药需要严格管理，导致管理保存成本高。无论是高温熔化还是炸药爆破的方式都或多或少存在处理效率低、安全隐患大、处理成本高等缺点，因此亟需一种处理效率高、安全可控、对设备影响小、处理成本低、环境友好的烟道结焦处理装置及方法。

发明内容

本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种基于二氧化碳处理铜冶炼炉烟道的装置及方法，处理效率高、安全可控、对设备影响小、处理成本低、环境友好。

本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种基于二氧化碳处理铜冶炼炉烟道的装置，包括泄气头、主管、限压片、起爆装置和止飞装置，所述泄气头的一端为密封尖端，所述泄气头的另一端与主管连接，所述泄气头在靠近密封尖端的圆周方向上开设若干泄气孔，所述泄气头与主管之间密封设置限压片，所述主管内装填液态二氧化碳，所述起爆装置用于使液态二氧化碳气化，铜冶炼炉烟道的烟道壁上开设有若干处理孔，所述泄气头通过处理孔伸入烟道内，所述主管位于烟道壁外侧，所述止飞装置用于将烟道壁与主管固定连接，所述泄气头的轴向长度大于10cm，所述泄气头内设有泄气通道，所述泄气通道的一端为锥形封闭端，所述泄气通道的另一端通过限压片密封，所述泄气通道通过泄气孔与外界环境连通，所述泄气孔与锥形封闭端的最大截面之间的距离为5-10cm。

进一步地，所述锥形封闭端的锥角为85-120°。

进一步地，所述泄气孔轴中心线与泄气头轴中心线的夹角θ为0°＜θ≤90°，当θ为0°＜θ＜90°时，所述泄气孔朝向泄气头的密封尖端设置。

进一步地，所述泄气头的圆周方向上还开设有通孔，所述通孔位于所述泄气通道锥形封闭端的锥面上，所述通孔为一个以上。

进一步地，所述起爆装置包括电加热元件和启动器，所述电加热元件设在主管内，所述启动器与主管端部密封连接，所述启动器用于启动电加热元件。