[发明专利]一种大型侧吹熔炼炉及熔炼方法

说明书

本发明公开了一种大型侧吹熔炼炉，包括炉体、烟道和下料单元；炉体为单室结构，包括从下到上的炉缸、炉身、炉膛和炉顶，在炉身内部两侧墙之间竖直设置两道炉渣隔墙，炉身被两道炉渣隔墙分为一个贫化区和两个反应区，贫化区位于两道炉渣隔墙之间的炉身内，两个反应区位于两道炉渣隔墙相对外侧的炉身内；本发明烟气出口位于贫化区上方，炉内的冶炼烟气被分为两部分，炉内烟气通道由一个变为两个，烟气流速也相应降低，突破了现有结构侧吹熔炼炉炉内烟气通道截面积的限制。本发明贫化区设置在炉身内部，将一个大型侧吹熔炼炉分为两个中小型侧吹熔炼炉，化大为小，更容易控制。

技术领域：

本发明涉及一种大型侧吹熔炼炉及熔炼方法，属于冶炼设备及冶炼方法领域。

背景技术：

侧吹熔炼炉是一个具有固定炉床、横截面为矩形的竖炉，现有侧吹熔炼炉为双室结构，两个炉室沿炉体长度方向排布，底部连通，上部被水冷炉渣隔墙分离。大的炉室为反应区，小的炉室为贫化区；反应区的两侧墙下部各设有一排一次风口，炉顶设有若干下料口和一个烟气出口，烟气出口设于炉顶靠近贫化区的一端。

目前侧吹熔炼炉已经成为最具竞争力的一种铜冶炼熔炼窑炉。但基于其反应机理和工况特点，侧吹熔炼炉反应区炉床宽度固定在 2-2.5m之间，炉体纵向截面的结构和尺寸已趋于最优，并无大的变化，只能通过炉体长度的调整来适应不同的产能。因此，现有结构侧吹熔炼炉多应用于年产能为5-25万吨阴极铜的铜冶炼生产线。如果将现有结构的侧吹熔炼炉应用于产能超过30万吨/年以上的铜冶炼生产线，只能通过进一步加长炉体、增加一次风口和下料口数量来实现，存在的问题是：

(1)现有结构侧吹熔炼炉的烟气出口位于反应区内的一端顶部，反应区熔体液面以上、炉顶以下的空间为炉内烟气通道，通过炉内烟气通道的烟气量过大，烟气流速高，导致烟气自下料口外溢散，同时会增加熔炼炉的烟尘率。

(2)反应区和贫化区加长，炉体总长过大，受热后的膨胀量大，不利于炉体结构的稳定。

(3)炉渣向贫化区运移的距离长，经过的风口数量多，炉渣会过吹，易发生泡沫渣喷发事故。

(4)现有的侧吹熔炼炉大多使用水冷烟道，容易爆管，安全隐患大。

发明内容：

基于现有侧吹熔炼炉通过进一步加长炉体、增加一次风口和下料口数量来进一步提高产量存在的一系列问题，本发明的第一个目的在于提供一种新型的侧吹熔炼炉，以实现其大型化应用。

本发明的第二个目的在于提供一种熔炼方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：

一种大型侧吹熔炼炉，其包括炉体、烟道和下料单元；

所述炉体为单室结构，包括从下到上的炉缸、炉身、炉膛和炉顶，在所述炉身内部两侧墙之间竖直设置两道炉渣隔墙，所述炉身被两道所述炉渣隔墙贯穿，分隔出一个贫化区和两个反应区，贫化区位于两道炉渣隔墙之间的炉身内，两个反应区位于两道炉渣隔墙相对外侧的炉身内；

在两个所述反应区的两侧水平设置一次风口；

在所述炉缸的一端设有虹吸道，所述虹吸道的出口高于所述炉渣隔墙的底面；在所述贫化区的一侧设有排渣口；

在所述炉顶上部，位于所述炉身贫化区正上方的位置设有与所述炉膛连通的烟道；

在所述炉顶上部，所述烟道两端各设有一套与所述炉膛连通的下料单元。

进一步的，所述一次风口通过支管与富氧空气总管连接，每个反应区的富氧空气总管分别设置有流量计；一次风口由圆锥台形铜水套制成，浸没于渣层内，与所述排渣口底面的高差为300-600mm，风口通径为38-42mm。