再生銅冶煉法工藝及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種再生銅冶煉法工藝及裝置，工藝裝置由一臺(tái)熔煉爐和兩臺(tái)氧化還原爐組成，兩臺(tái)氧化還原爐平行布置，與熔煉爐通過(guò)一個(gè)主溜槽和兩個(gè)分溜槽連接，三臺(tái)爐子成“品”字形排布；爐體包括加料口、煙氣出口、銅锍出口、放渣口、爐體側(cè)部的側(cè)墻插孔和爐體底部的噴槍插孔；放渣口位于爐體端面，放銅口位于渣口一端的爐體端面上或爐體側(cè)下部；爐體為圓柱形，可轉(zhuǎn)動(dòng)，爐腔具有圓形橫截面且徑向尺寸在所述爐體的軸向方向上一致；噴槍為套管形式，插入到所述噴槍插孔內(nèi)以將氧氣和天然氣同時(shí)噴入爐內(nèi)，噴槍的開(kāi)孔方向與豎直方向的夾角為-65°≤α≤+65°；優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)強(qiáng)度大，效率高，周期短；節(jié)能環(huán)保；生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】再生銅冶煉法工藝及裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于有色冶金領(lǐng)域，涉及一種處理再生銅的熔煉新工藝和新裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]再生銅因其良好的再生利用特性，一直是銅的冶煉和加工的重要原料。在“城市礦產(chǎn)”中，再生銅是來(lái)源廣以及數(shù)量大的有色金屬資源之一。而我國(guó)再生銅工業(yè)水平與國(guó)外相比有很大的差距，突出體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)集中度低，技術(shù)裝備水平落后、綜合能耗高、污染物排放嚴(yán)重、資源有效利用率低。前幾年主要依賴進(jìn)口，如傾動(dòng)爐、卡爾多爐等冶煉工藝，引進(jìn)費(fèi)用又高昂，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且依然未能解決上述熱效率低，冶煉周期長(zhǎng)、單爐冶煉規(guī)模小等問(wèn)題。因此國(guó)內(nèi)再生銅冶煉工藝技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。
[0003]近幾年一些先進(jìn)技術(shù)和裝備相繼出現(xiàn)，如豎平爐、頂吹爐、雙式固定式頂吹爐、NGL爐等。這些工藝裝置雖然較傳統(tǒng)冶煉工藝在能耗、操作、技術(shù)水平等方面的指標(biāo)有所提高，但都沒(méi)有擺脫傳統(tǒng)的單爐作業(yè)模式，單爐生產(chǎn)爐時(shí)較長(zhǎng)，單位時(shí)間內(nèi)處理再生銅量有限，生產(chǎn)規(guī)模和效率相對(duì)較低。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種再生銅冶煉法工藝及裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:再生銅冶煉法工藝及裝置，工藝裝置由一臺(tái)熔煉爐和兩臺(tái)氧化還原爐組成，兩臺(tái)氧化還原爐平行布置，與熔煉爐通過(guò)一個(gè)主溜槽和兩個(gè)分溜槽連接，三臺(tái)爐子成“品”字形排布；爐體包括加料口、煙氣出口、銅锍出口、放渣口、爐體側(cè)部的側(cè)墻插孔和爐體底部的噴槍插孔；放渣口位于爐體端面，放銅口位于渣口一端的爐體端面上或爐體側(cè)下部；爐體為圓柱形，可轉(zhuǎn)動(dòng)，爐腔具有圓形橫截面且徑向尺寸在所述爐體的軸向方向上一致；噴槍為套管形式，插入到所述噴槍插孔內(nèi)以將氧氣和天然氣同時(shí)噴入爐內(nèi)，噴槍的開(kāi)孔方向與豎直方向的夾角為-65° ( α ^+65°?；蛘呷_(tái)爐子成“丁”字形排布。
[0006]其工藝為再生銅原料經(jīng)打包成塊后，由加料口連續(xù)加入熔煉爐,從熔煉爐底部的噴槍噴入天然氣和氧氣，保證爐內(nèi)充分劇烈反應(yīng)，同時(shí)氣體鼓入對(duì)熔池的攪動(dòng)，促進(jìn)反應(yīng)速度和傳質(zhì)傳熱效率；熔化以后由加料口相對(duì)端面一側(cè)的放銅口放出，由溜槽送至氧化還原爐，底吹氧化還原爐的供熱方式與熔煉爐相同，其生產(chǎn)過(guò)程設(shè)置加料位和生產(chǎn)位，待液態(tài)銅達(dá)到還原終點(diǎn)后由放銅口開(kāi)孔放銅，澆鑄成陽(yáng)極板，生成的爐渣由放渣口放出。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:(1)本實(shí)用新型打破傳統(tǒng)雜銅處理單爐間斷作業(yè)模式，采用一臺(tái)爐子連續(xù)熔化，另外兩臺(tái)爐子氧化還原交替作業(yè)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程連續(xù)生產(chǎn)。生產(chǎn)強(qiáng)度大，效率高，周期短。
[0008](2)節(jié)能環(huán)保。采用底吹工藝天然氣和富氧空氣助燃，熱利用率高，燃料單耗低；同時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，冶煉煙氣可利用余熱鍋爐回收熱量，煙氣中的有價(jià)元素也可部分回收，更加經(jīng)濟(jì)可行。
[0009](3)勞動(dòng)條件好，操作方便。由于采用回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，整體自動(dòng)化程度高，人工勞動(dòng)量小。
[0010](4)繼承回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐公稱(chēng)能力大的突出優(yōu)點(diǎn)，因而生產(chǎn)效率高，經(jīng)濟(jì)效益好，這是固定式陽(yáng)極爐無(wú)法相比的。
[0011](5)冶煉強(qiáng)度大，氧氣利用率高。氧氣由氧槍從底部噴射進(jìn)入銅锍層，銅锍的流動(dòng)性好，反應(yīng)區(qū)混合均勻、無(wú)旋流、無(wú)死角，能形成良好的傳熱和傳質(zhì)條件，氧氣的利用率高達(dá)100%。
[0012](6)本實(shí)用新型中可以使用高富氧作業(yè)，而且氧槍、爐襯壽命長(zhǎng)，氧槍采用特殊的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)，搭配合理的氧槍布局，使得反應(yīng)區(qū)遠(yuǎn)離氧槍出口及爐襯，可以大大延長(zhǎng)爐子使用壽命。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的工藝流程圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的設(shè)備成“品”字形布局圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型的設(shè)備成“丁”字形布局圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]再生銅冶煉法工藝及裝置，工藝裝置由一臺(tái)熔煉爐I和兩臺(tái)氧化還原爐3組成，兩臺(tái)氧化還原爐3平行布置，與熔煉爐I通過(guò)一個(gè)主溜槽2和兩個(gè)分溜槽2連接，三臺(tái)爐子成“品”字形排布；爐體包括加料口、煙氣出口、銅锍出口、放渣口、爐體側(cè)部的側(cè)墻插孔和爐體底部的噴槍插孔；放渣口位于爐體端面,放銅口位于渣口一端的爐體端面上或爐體側(cè)下部；爐體為圓柱形，可轉(zhuǎn)動(dòng)，爐腔具有圓形橫截面且徑向尺寸在所述爐體的軸向方向上一致；噴槍為套管形式，插入到所述噴槍插孔內(nèi)以將氧氣和天然氣同時(shí)噴入爐內(nèi)，噴槍的開(kāi)孔方向與豎直方向的夾角為-65° ( a ^+65°。或者三臺(tái)爐子成“丁”字形排布。
[0017]其工藝為再生銅原料經(jīng)打包成塊后，由加料口連續(xù)加入熔煉爐1，從熔煉爐I底部的噴槍噴入天然氣和氧氣，保證爐內(nèi)充分劇烈反應(yīng)，同時(shí)氣體鼓入對(duì)熔池的攪動(dòng)，促進(jìn)反應(yīng)速度和傳質(zhì)傳熱效率；熔化以后由加料口相對(duì)端面一側(cè)的放銅口放出，由溜槽2送至氧化還原爐3，底吹氧化還原爐3的供熱方式與熔煉爐I相同，其生產(chǎn)過(guò)程設(shè)置加料位和生產(chǎn)位，待液態(tài)銅達(dá)到還原終點(diǎn)后由放銅口開(kāi)孔放銅，澆鑄成陽(yáng)極板，生成的爐渣由放渣口放出。
[0018]具體生產(chǎn)過(guò)程為再生銅原料在備料倉(cāng)打包成符合規(guī)格的包塊，通過(guò)起重機(jī)吊到備料機(jī)上,備料機(jī)根據(jù)主控要求通過(guò)推桿將塊料逐次推給鏈軌式加料機(jī),加料機(jī)通過(guò)爐體端面一側(cè)的加料口向熔煉爐I連續(xù)給料。從熔煉爐I底部通過(guò)噴槍噴入天然氣和氧氣，供氣壓力保持大小一致且均大于0.5MPa，保證爐內(nèi)充分劇烈反應(yīng)，同時(shí)氣體鼓入對(duì)熔池的攪動(dòng)，為固態(tài)再生銅熔化、氧化提供良好的傳熱傳質(zhì)條件，維持約1200°C的冶煉溫度。
[0019]再生銅熔化以后由加料口相對(duì)端面一側(cè)的放銅口放出，由溜槽2或行車(chē)輸送至氧化還原爐吹氧化還原爐3的供熱方式與熔化爐相同，其生產(chǎn)過(guò)程設(shè)置加料位和生產(chǎn)位，待液態(tài)銅達(dá)到還原終點(diǎn)后由放銅口開(kāi)孔放銅，澆鑄成陽(yáng)極板。
[0020]生成的爐渣由放渣口放出。冶煉煙氣首先通過(guò)驟冷塔回收部分Cu、Fe、Pb、Zn等元素，生成的煙灰可重新返回精煉爐冶煉，待Pb、Zn富集過(guò)高時(shí)開(kāi)路處理。經(jīng)過(guò)工藝處理后的煙氣通過(guò)環(huán)保煙?達(dá)標(biāo)排放。
[0021]現(xiàn)有主要再生銅冶煉工藝的指標(biāo)對(duì)比情況如表1所示。由所列數(shù)據(jù)可知，本熔池熔煉工藝與固定式反射爐和NGL爐相比，熔煉強(qiáng)度更大，能耗更低，優(yōu)勢(shì)十分明顯。
[0022]表1各工藝冶煉指標(biāo)對(duì)比
[0023]
【權(quán)利要求】
1.再生銅冶煉法工藝及裝置，其特征在于工藝裝置由一臺(tái)熔煉爐和兩臺(tái)氧化還原爐組成，兩臺(tái)氧化還原爐平行布置，與熔煉爐通過(guò)一個(gè)主溜槽和兩個(gè)分溜槽連接，三臺(tái)爐子成“品”字形排布；爐體包括加料口、煙氣出口、銅锍出口、放渣口、爐體側(cè)部的側(cè)墻插孔和爐體底部的噴槍插孔；放渣口位于爐體端面,放銅口位于渣口一端的爐體端面上或爐體側(cè)下部；爐體為圓柱形，可轉(zhuǎn)動(dòng)，爐腔具有圓形橫截面且徑向尺寸在所述爐體的軸向方向上一致；噴槍為套管形式，插入到所述噴槍插孔內(nèi)以將氧氣和天然氣同時(shí)噴入爐內(nèi)，噴槍的開(kāi)孔方向與豎直方向的夾角為_(kāi)65° ( a <+65°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述再生銅冶煉法工藝及裝置，其特征在于三臺(tái)爐子成“丁”或“雙丁”字形排布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述再生銅冶煉法工藝及裝置，其特征在于其工藝為再生銅原料經(jīng)打包成塊后，由加料口連續(xù)加入熔煉爐，從熔煉爐底部的噴槍噴入天然氣和氧氣，保證爐內(nèi)充分劇烈反應(yīng)，同時(shí)氣體鼓入對(duì)熔池的攪動(dòng)，促進(jìn)反應(yīng)速度和傳質(zhì)傳熱效率；熔化以后由加料口相對(duì)端面一側(cè)的放銅口放出，由溜槽送至氧化還原爐，底吹氧化還原爐的供熱方式與熔煉爐相同，其生產(chǎn)過(guò)程設(shè)置加料位和生產(chǎn)位，待液態(tài)銅達(dá)到還原終點(diǎn)后由放銅口開(kāi)孔放銅,澆鑄成陽(yáng)極板,生成的爐渣由放渣口放出。
【文檔編號(hào)】C22B7/00GK203419972SQ201320415150
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】崔志祥, 王智, 邊瑞民, 陳俊華, 魏傳兵, 王海濱, 侯鵬, 杜武釗, 李瑞民 申請(qǐng)人:東營(yíng)方圓有色金屬有限公司, 山東方圓有色金屬科技有限公司