專利名稱：懸浮熔煉爐的供給系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種向懸浮熔煉爐提供細粒料的供給系統。尤其是涉及一種向懸浮熔煉爐的噴嘴供給包含細粒材料的金屬精礦的方法和裝置。
背景技術：
懸浮熔煉是一種從細粒金屬精礦，如銅、鎳或鉛精礦中生產锍或金屬的方法。一般，懸浮熔煉爐包括一個圓形立式反應爐身，用來焙燒和熔煉懸浮的干燥精礦；一個沉降爐底，用來收集熔融液滴并將锍或金屬與爐渣分離；和一個廢氣和煙塵的上升煙道。
金屬精礦的熔煉主要發生在立式反應爐身中。金屬精礦、富氧空氣和成渣劑即助熔劑，經由爐身的頂部加入反應爐身。
多種精礦和助熔劑在旋轉干燥機、蒸汽干燥機或氣流干燥器中混合并干燥。干燥料輸送至反應爐身的頂部，此處安裝有精礦噴嘴。已開發的幾種不同類型的精礦噴嘴有利地實現了反應爐身中固體和氣體之間的反應。
懸浮熔煉是一種精煉金屬精礦的高產能方法。一個現代懸浮熔煉爐的產能可用每日精礦通過量來表示，其在幾千(2000-5000)噸干燥精礦的范圍。運行現代懸浮熔煉爐時，必須保持很高的利用率。以熔煉爐持續保持數百小時的滿運行為目標。減少不必要的停機，以確保熔煉爐噴嘴的精礦供給系統持續可靠的運行。
解決向噴嘴中持續可靠地供給精礦的問題的已知方法是，在反應爐身頂部上靠近噴嘴的位置建造一個精礦中間料倉。通過在料倉和噴嘴之間設置的進料控制裝置實現恒定進料率。干燥精礦可由氣動輸送機向上輸送至料倉內。中間料倉的裝料應大約相當于懸浮爐3或4小時的進料，即100-600噸的精礦。當熔煉爐的高度超過20米時，中間料倉的構造會很重，要求很大的投資。
發明內容
本發明解決了上述問題，并提供了一種向懸浮熔煉爐的噴嘴持續可靠的提供精礦料的改良的方法和裝置。本發明基于將精礦料倉這樣的重型建筑安置在反應爐身的頂部高度以下，即接近地平面。更特別的是，精礦料倉出口安置在反應爐身的頂部高度以下并接近地平面。
噴嘴的進料為細粒物質，包括精礦和助熔劑的干燥混合物，通常也包括煙塵。在懸浮熔煉爐中，循環使用從廢氣中回收的煙塵是常見做法。用氣動輸送機將進料輸送至反應爐身的頂部。通過安放在料倉和氣動輸送機之間的進料率控制器控制進料率。
在本發明的幫助下可以實現顯著的優點。向懸浮熔煉爐中供給精礦混合物的裝置非常簡單并且結構較輕。進一步而言，本發明的裝置和方法比目前使用中的結構要求的投資更低。本裝置和方法消除了易發生的來自精礦干燥器的供料中斷。
本發明的裝置向懸浮熔煉爐的精礦噴嘴持續不斷的提供細粒物質料。精礦噴嘴安置在懸浮熔煉爐的反應爐身頂部。本發明的裝置包括具有細粒物質進口和出口的料倉；進料控制裝置，以精確控制的給料率進給細粒物質；氣動輸送機，適于將細粒物質向上輸送至懸浮熔煉爐的頂部。料倉的細粒物質出口實質上低于反應爐身的頂部。進料控制裝置適于從料倉出口接收細粒物料，并向氣動輸送機提供細粒物質料。氣動輸送機適于以與進料控制裝置提供的進料率相等的進料率給精礦噴嘴供料。
本發明的方法向懸浮熔煉爐的反應爐身頂部的精礦噴嘴持續可控的提供包括金屬精礦的細粒物質原料。該方法包括以下步驟向具有比噴嘴更低的出口的料倉內給送細粒物質；在料倉中形成和維持相當至少一小時懸浮熔煉爐進料的細粒物質儲備；向進料率控制器裝置中進給細粒物質，該控制器向氣動輸送機持續受控的提供細粒物質料；并用氣動輸送機將物質輸送至懸浮熔煉爐的噴嘴中。
要被送進精礦噴嘴的細粒物質是干燥金屬精礦和助熔劑的混合物。進一步而言，懸浮熔煉爐的進料混合物可包括3-15％從懸浮熔煉爐上升煙道排出的出口氣體中回收的煙塵。
根據本發明的一個優選實施例，精礦料倉的出口安裝失重型送料控制器。失重型進料器的操作和原理在US6446836中描述。該送料控制器適合于向稀相氣動輸送機中供給精礦。輸送的細粒物質的密度是10-50kg固體材料/1kg空氣，輸送壓力一般在1到3bar之間。氣動輸送機將顆粒物質向上輸送至反應爐身的頂部，并且氣動輸送機適于將原料直接送進精礦噴嘴。給入精礦噴嘴的進料率等于送料控制器提供的進料率。
根據本發明另一個優選實施例，精礦料倉的出口安裝濃相氣動輸送機的送料控制器。該氣動輸送機和輸送機的送料控制器裝置中的壓力大約為6bar。輸送的細粒物質的密度為50-150kg固體材料/1kg空氣。該氣動輸送機適合將細粒物質直接送進精礦噴嘴。
根據本發明又一實施例，精礦料倉的出口安裝失重型送料控制器。該送料控制器適合于將精礦送進氣升型氣動輸送機。該氣升型輸送機中壓力大約為0.3bar。該氣升型輸送機配有一個膨脹容器，在此大部分的壓縮空氣與固體分離。固體經由氣閘進料器輸送進氣滑型輸送機，而氣滑型輸送機將精礦輸送進精礦噴嘴。由氣滑型輸送機提供的質量流適于與失重控制器提供的進料率相等。
圖1是本發明一個優選實施例裝置的示意圖。
圖2是本發明另一個優選實施例裝置的示意圖。
圖3是本發明又一個優選實施例裝置的示意圖。
具體實施例方式
在圖1所示的裝置中，金屬精礦和助熔劑的干燥混合物經由管道48輸送進料倉10。料倉的出口46適于將精礦混合物輸送進失重送料控制器11。螺旋輸送機14將精確的精礦混合物質量流輸送進氣動輸送機12，該輸送機為稀相氣動輸送機。氣動輸送機12將精礦混合物向上輸送至懸浮熔煉爐16的精礦噴嘴13。如圖1所示，料倉10的出口46實質上低于反應爐身15頂部和精礦噴嘴13。煙塵被送進料倉17。必須仔細控制精礦混合物和煙塵的進料率。因此，煙塵被送進進料率控制器18，經由螺旋輸送機19輸送受控的煙塵質量流進入氣動輸送機12。精礦混合物和煙塵的流動是持續的，因此確保了懸浮熔煉爐16的不中斷運行。
圖2顯示，金屬精礦和助熔劑的干燥混合物經由管道47輸送進料倉20。料倉的出45適合于將精礦混合物送進中間壓力室24，以裝填氣動輸送機22的進料控制器21。氣動輸送機22為濃相氣動輸送機。將精確的精礦混合物質量流送進氣動輸送機22。氣動輸送機22將精礦混合物向上輸送至懸浮熔煉爐26的精礦噴嘴23。如圖2所示，料倉20的出口45實質上低于反應爐身25頂部和精礦噴嘴23。將煙塵送進料倉27。仔細控制精礦混合物和煙塵的進料率。因此，煙塵經由加料室29被送進氣動輸送機22的進料率控制器28，并利用氣動輸送機向上輸送受控的煙塵質量流至精礦噴嘴23。精礦混合物和煙塵的流動是持續的，因此確保了懸浮熔煉爐26的不中斷運行。
圖3顯示，金屬精礦和助熔劑的干燥混合物經由管道43輸送進料倉30。料倉的出口44適合于將精礦混合物輸送進失重送料控制器31以裝填氣動輸送機32。氣動輸送機32為氣升型輸送機。精確的精礦混合物質量流經由螺旋輸送機34被送進氣動輸送機32。氣動輸送機32將精礦混合物向上輸送至膨脹容器40，此處顆粒物質經由在氣滑型輸送機42上的氣閘進料器被進給。精確控制并持續地給懸浮熔煉爐36的精礦噴嘴33供料。如圖3所示，料倉30的出口44實質上低于反應爐身35頂部和精礦噴嘴33。將煙塵送進料倉37。通過進料率控制器31和38仔細控制精礦混合物和煙塵的進料率。因此，煙塵流通過失重控制器38控制，并經由螺旋輸送機39送進氣升型輸送機32。精礦混合物和煙塵的流動是持續的，因此確保了懸浮熔煉爐36的不中斷運行。
精礦噴嘴13，23，33可以是任一類型的金屬精礦噴嘴。特別適合本發明裝置的精礦噴嘴是套筒式噴嘴和擴散式噴嘴。套筒式噴嘴的原理在US6238457中進行了披露，擴散式噴嘴的原理在WO02/055746中進行了披露。
權利要求
1.一種用于向懸浮熔煉爐的反應爐身頂部的精礦噴嘴持續穩定地提供細粒物質的裝置，包括料倉，具有細粒物質進口和出口；進料控制裝置，用于以精確控制的給料率提供細粒物質料；氣動輸送機，適于將細粒物質向上輸送至懸浮熔煉爐的頂部；特征在于，料倉的細粒物質出口實質上低于反應爐身的頂部；進料控制裝置適于從料倉出口接收細粒物質，并向氣動輸送機提供細粒物質；并且氣動輸送機適于以與進料控制裝置提供的進料率相等的進料率給精礦噴嘴供料。
2.如權利要求1中的裝置，特征在于，細粒物質包括金屬精礦。
3.如權利要求1中的裝置，特征在于，細粒物質包括金屬精礦和助熔劑。
4.如權利要求1中的裝置，特征在于，細粒物質包括金屬精礦、助熔劑和煙塵。
5.如權利要求1中的裝置，特征在于，其包括第一料倉，用于金屬精礦和助熔劑的干燥混合物；第二料倉，用于煙塵；第一進料率控制器，用于金屬精礦和助熔劑的混合物；第二進料率控制器，用于煙塵。
6.如權利要求1-5中的裝置，特征在于，氣動輸送機為稀相氣動輸送機。
7.如權利要求1-5中的裝置，特征在于，氣動輸送機為濃相氣動輸送機。
8.如權利要求1-5中的裝置，特征在于，氣動輸送機為氣升型氣動輸送機，該氣升型氣動輸送機配備有膨脹容器，膨脹容器適于經由氣閘進料器和氣滑型輸送機將顆粒物質送入懸浮熔煉爐的噴嘴。
9.如權利要求1-5中的裝置，特征在于，進料控制裝置為失重控制器，氣動輸送機為稀相氣動輸送機。
10.如權利要求1-5中的裝置，特征在于，進料控制裝置為失重控制器，氣動輸送機為氣升型氣動輸送機。
11.如權利要求1-5中的裝置，特征在于，精礦噴嘴為套筒式噴嘴或擴散式噴嘴。
12.一種用于向懸浮熔煉爐的反應爐身頂部的精礦噴嘴持續可控的提供包括金屬精礦的細粒物質料的方法，特征在于，該方法包括以下步驟向料倉內給送細粒物質，該料倉具有一個低于噴嘴的出口；在料倉中形成和維持相當于懸浮熔煉爐至少一小時進料的細粒物質儲備；向進料率控制器裝置中給送細粒物質，該進料率控制器裝置向氣動控制器持續受控的提供細粒物質料；并用氣動輸送機將物質輸送至懸浮熔煉爐的噴嘴中。
13.如權利要求12中的方法，特征在于，進料率控制器根據失重型控制器的原理運行。
14.如權利要求12中的方法，特征在于，其進一步包括將煙塵送進氣動輸送機的步驟。
全文摘要
披露了一種向懸浮熔煉爐持續穩定的供料的供給系統。本發明的裝置包括用于細粒料的中間存儲料倉，精確控制細粒材料進料率的進料率控制器，和將料提升至安裝了熔煉爐噴嘴的懸浮熔煉爐頂部的氣動輸送機。在該裝置中，料倉這種重型建筑放置在接近地平面的位置，在熔煉爐周圍及頂部的構造設計的比傳統方法實質上要輕。
文檔編號C22B23/02GK1910298SQ200580002412
公開日2007年2月7日 申請日期2005年1月10日 優先權日2004年1月15日
發明者I·科喬 申請人:奧托昆普技術公司