[发明专利]一种冶炼杂铜的精炼摇炉及其冶炼方法

权利要求书

1.一种冶炼杂铜的精炼摇炉，其特征在于，该精炼摇炉由炉体、驱动装置及富氧烧嘴、透气砖系统和烟气处理系统组成，所述炉体为一置于驱动装置上的异形水平筒体，驱动装置由炉体支撑部件和含有液压油缸，液压站及其控制系统组成的液压驱动部件组成；富氧烧嘴从精炼摇炉端墙插入精炼摇炉内；透气砖系统由安装在精炼摇炉底板的透气砖本体及控制系统组成；烟气处理系统由余热锅炉、板式烟气冷却器、布袋收尘器、排烟风机、烟囱及环集排烟系统组成。

2.根据权利要求1所述的冶炼杂铜的精炼摇炉，其特征在于，所述精炼摇炉炉体为一异形水平筒体，底板和上盖板为弧形，四壁为垂直立墙，内衬耐火砖。

3.根据权利要求1所述的冶炼杂铜的精炼摇炉，其特征在于，所述富氧烧嘴形状为长1.3米，外径130毫米的通天然气外套管和外径98毫米的通氧气内管组成。

4.一种适合于权利要求1所述的冶炼杂铜的精炼摇炉的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）加料熔化阶段：炉料分批加入，加料及熔化时间总共12小时，加料熔化阶段精炼摇炉通过驱动装置驱动将炉体倾转至0°状态，即水平中间位置，

杂铜物料平均成分为Cu 90%、Fe 0.6%   Sn 0.1%、Pb0.64%、Zn1.3%、Ni0.5%、As0.05%、Sb0.055%、Bi0.017%、Au0.00027%、Ag0.0268%，

通过加料机不断加入铜物料和造渣剂石英石和石灰石，加料阶段伴随着物料熔化过程，加入的固态铜物料在炉内不断的熔化， 

所述造渣剂石英石和石灰石的化学成分及粒度为：石英砂含SiO₂﹥90、  其它8、Fe﹤2.0、粒度<20mm；石灰石含SiO₂1.3、CaO54.0、其它44.5、Fe﹤2.0、粒度<20mm，          

采用O₂浓度＞90%的富氧天然气烧嘴燃烧，天然气从烧嘴中心引入，助燃氧气与空气预先混合后从烧嘴喷口处旋转射出与天然气高速射流形成强烈的剪切、拉伸、搅拌作用，形成一个稳定燃烧回流区域，烧嘴主体火焰随着混合气体的动量往外扩张，进一步混合，进行二级燃烧，完成整个燃烧过程，

加料熔化阶段单支富氧烧嘴天然气流量控制在400～800Nm³/h，氧气流量400～800Nm³/h，助燃空气流量： 2000～8000Nm³/h，入炉物料加入重量320吨即停止加料，待物料全部熔化温度达到1130℃时，则进入氧化阶段，

（2）氧化阶段：氧化时间6小时，氧化阶段精炼摇炉通过驱动装置驱动将炉体倾转至17°状态，压缩空气通过分布于炉体侧的6根直径为22mm的不锈钢空心管浸入铜熔体下方300mm，吹入压力6.5kg/cm²、流量3000 Nm³/h的压缩空气作为氧化剂进行氧化作业，随着杂质的不断被氧化，与造渣剂反应产出炉渣浮于铜液表面，氧化结束后将炉体倾转至倒渣位置，将浮于铜液表面的炉渣排干净，氧化阶段结束后铜液温度达到1180℃，

（3）还原阶段：还原时间2小时，还原阶段精炼摇炉通过驱动装置驱动将炉体倾转至17°状态，天然气通过分布于炉体侧的6根直径为22mm的不锈钢空心管浸入铜熔体下方300mm，吹入压力3.5kg/cm²、流量1500 Nm³/h的天然气作为还原剂进行还原作业，随着铜液中的Cu₂O不断被还原，最终生成单质铜，还原阶段结束后铜液温度达到1220℃，还原结束后将炉体倾转至浇铸位置，开始进行浇铸作业。