一種粉煤基還原劑噴吹裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于冶煉領域，尤其涉及一種提高再生銅火法精煉還原作業效率、降低能 源及還原劑消耗的新裝置。
【背景技術】
[0002] 固定式陽極爐雜銅精煉是當今世界上非常成熟的冶煉工藝，貴溪冶煉廠固定式陽 極爐主要采用粗雜銅原料生產陽極銅。固定式陽極爐的雜銅精煉工藝過程可分為： 1、加料熔化期一將配好的原料以及熔劑用加料機從固定式陽極爐二個加料口分批加 入爐內，然后通過二個重油燒嘴進行熔化冶煉。
[0003] 2、氧化造渣期--將銅中的雜質用壓縮空氣經過氧化風管噴入熔池氧化，與熔劑 反應進行造澄。氧化造澄結束的銅液中含氧量約為7000ppm。
[0004] 3、還原期--排渣結束后，利用正壓輸送原理將將粉煤基還原劑以流態化形式通 過噴吹裝置輸送至還原風管后，再被吹入熔體進行還原脫氧。當銅液的含氧量達到小于 2000ppm時，S卩完成了還原作業。
[0005] 4、澆鑄期一精煉好的銅水經過出銅口、流槽導入單圓盤澆鑄機，澆鑄成陽極板。
[0006] 粗銅經過氧化排渣后，大部分雜質被氧化脫除，但銅水中有飽和的Cu20,銅中如含 氧過多，會使銅變脆、延展性和導電性降低。因此必須用還原劑進行還原脫氧。還原反應的 主要化學方程式：2Cu20+C=4Cu+C02影響還原效率的因素除還原劑含碳量外，還有還原劑的 流量、輸送載體的壓力和流量、還原劑在銅水中的停留時間和接觸表面積、與熔體的接觸機 會、噴吹裝置故障率。
[0007] 固定式陽極爐還原作業采用單管直噴式還原劑噴吹裝置將還原劑吹入銅熔體中， 但該裝置只有一個出口，為了盡量縮短還原作業時間，以提高生產效率、減少銅冶煉的能源 消耗，就必須要求還原劑輸送量達到1. 3-1. 6t/h。這種正壓輸送還原劑方法，要實現還原劑 輸送的暢通，輸送的風壓需達到〇. 5MPa，導致還原劑不僅噴射至爐內時較為集中，而且會被 快速溢出的輸送風大量帶出，使之與銅熔體接觸面積小、接觸機會少、反應時間短。大量溢 出的還原劑，除一部分在爐內產生還原氣氛外，剩下的一部分會進入煙氣收塵系統，容易導 致煙氣系統發生爆燃事故。
[0008] 另一方，單管直噴式還原劑噴吹裝置在使用中，如遇到還原劑內夾有較大雜物時， 噴吹裝置壓縮力上升直至達到輸送的風壓，導致此噴吹裝置易出現卡、堵故障，不僅清理難 度大，還嚴重影響作業率。
【發明內容】
[0009] 本發明目的就是提供一種能采用較低壓力完成大流量還原劑輸送并能提高還原 劑利用率、減少使用故障的新型粉煤基還原劑噴吹裝置。
[0010] 本發明的還原劑噴吹裝置采用雙管路輸送，內設噴射管、旋風型預混合機構等。還 原劑在噴射前充分流態化，通過噴射又得到充足的動能，并且在出現堵塞前，能自動降低還 原劑輸送量，保證正常作業。是實現還原效率提高、還原劑使用量降低、堵塞故障消除的新 裝置。
[0011] 本發明的還原劑噴吹裝置由二路結合在一起的輸送器構成，因此，本裝置不僅結 構輕、小，而且內部空間大，使還原劑流態化效果更好。每一路輸送器從總氣源分別引入二 根有閥門控制并相互獨立的氣管。其中a管內壓力為0. 2-0. 25MPa的風，通過呈圓周分布 在風板上的8個導流孔產生旋轉風，在流態室打散從上部進入的還原劑使其流態化并使混 入的雜物長向與輸送方向相同。b管內壓力為0. 3-0. 35MPa的風，經風板中心在噴射室沿出 口管軸線高速噴出，產生局部真空引導流態室的被輸送體進入噴射室并進行動能傳遞，使 被輸送體動能增加，能順利吹入銅熔體中。當出口或其前端的輸送管道出現輸送不暢時，會 導致噴射室與流態室的壓差減小并且受阻返回的風將會引起流態室的風壓增加，從而使被 輸送體的流量自動下降。同時，壓力增高的輸送風會沖擊堵塞處，使將要出現的堵塞消除。
[0012] 本發明的還原劑噴吹裝置分為二路輸送由還原罐供給的還原劑，經二根分別從二 個加料門伸入爐內的還原風管把其吹入熔體中。每一路輸送器只需輸送〇. 8-lt/h的還原 劑流量，這使得輸送的風壓有〇. 3MPa即可滿足使用需要。輸送管路由一變為二，這使得還 原劑與銅熔體接觸面積成倍增加即反應面增加；輸送的風壓降低到60%，這使得輸送風與 被輸送體結合成的混合體的動能降低，從而從銅熔體中溢出的速度降低即反應時間增加； 混合均勻的混合體，使得還原劑與銅熔體接觸的機會增加了。因此，采用此裝置可提高還原 作業效率、減少還原劑消耗量及消除堵塞故障。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發明裝置的連接示意圖。
[0014] 其中1-還原劑入口，2-還原劑倉出口控制閥，3, 4-流態風管，5, 6-噴射風管， 7-總氣源管，8, 9-調壓閥，10, 11，12, 13, 14, 15, 18, 19-手動閥，16, 17-壓力表。
[0015] 圖2是本發明裝置的結構剖視圖。
[0016] 其中1-還原劑入口，4-流態風管，6-噴射風管，23-風板，24-流態室，26-噴吹室， 27-壓力表接口，28-噴吹管。
【具體實施方式】
[0017] 本發明根據下述實施例做進一步的描述，本領域技術人員可以明了的是，下述實 施例對本發明僅僅起到說明的作用。在不背離本發明精神的前提下，對本發明所做的任意 改進和替代均在本發明保護的范圍之內。
[0018] -種粉煤基還原劑噴吹裝置采用結合在一起的雙輸送器，其上端DN100的接口 1 同還原劑倉出口閥2相連，a管3及4、b管5及6分別與總氣源管7后面的調壓閥8、9相 接并分別安裝手動閥10、11、12、13,出口管手動閥14、15后接還原劑輸送管，檢測口分別安 裝壓力表16、17及閥門18、19。
[0019] 使用時，先打開閥門18、19 ;已接還原劑輸送管的出口管手動閥14、15 ;手動閥10、 11、12、13 ;總氣源管7后面的調壓閥8、9,再手動調整調壓閥8、9分別至0. 2MPa、0. 3MPa，這 時需檢查壓力表16、17顯示的壓力是否小于0? 15MPa(如小于可繼續向下操作；否則需檢 查管路并排除故障)，然后根據需要打開還原劑倉出口閥2。停止時，則相反(調壓閥無需操 作)。
[0020] 粉煤基還原劑從還原劑罐出口經上端入口進入本裝置流態室24 ;由總氣源7引入 的流態風及噴射風從后部進入本裝置。經調壓后，壓力為0. 2-0. 25MPa的流態風通過在風 板上呈圓周均布的8個導流孔產生旋轉風，把由上部進入流態室的粉煤基還原劑流態化并 使混入的雜物長向與輸送方向相同。
[0021] 噴射風管穿過風板中心在離風板450mm處沿出口管軸線高速噴出其壓力為 0. 3-0. 35MPa，在噴射室入口產生局部真空引導流態室的被輸送體進入噴射室并進行動能 傳遞，使被輸送體動能增加，能順利吹入銅熔體中。下述表1-3通過故障統計、還原劑單耗 和還原作業時間，將原有的單管直噴式還原劑噴吹裝置與本發明的裝置進行了比較。
[0022] 表1粉煤基還原劑噴吹裝置堵塞故障統計表
【主權項】
1. 一種粉煤基還原劑噴吹裝置，其特征在于包括還原劑入口（1)，還原劑倉出口控制 閥（2)，流態風管⑶和（4)，噴射風管（5)和（6)，7-總氣源管（7)，調壓閥⑶和（9)，手 動閥（10)，（11)，（12)，（13)，（14)，（15)，（18)和（19)，壓力表（16)和（17)，接口 1 同還原 劑倉出口控制閥（2)相連，流態風管（3)及4、噴射風管（5)及（6)分別與總氣源管（7)后 面的調壓閥（8)和（9)相接并分別安裝手動閥（10)、（11)、（12)、（13)，出口管手動閥（14)、 (15)后接還原劑輸送管，檢測口分別安裝壓力表（16)、（17)及閥門（18)、（19)。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于流態風管（3)和（4)，與噴射風管（5)和 (6)相互獨立，并且并行。
3. 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于流態風管（3)和⑷管內的壓力為 0? 2-0. 25MPa，噴射風管（5)和（6)內的壓力為0? 3-0. 35MPa。
4. 根據權利要求1-3任一所述的裝置，其特征在于：先打開閥門（18)、（19);已接還原 劑輸送管的出口管手動閥（14)、（15);手動閥（10)、（11)、（12)、（13);總氣源管（7)后面 的調壓閥（8)、（9)，再手動調整調壓閥（8)、（9)分別至0. 2MPa、0. 3MPa，檢查壓力表（16)、 (17)顯示的壓力是否小于0.15MPa，然后根據需要打開還原劑倉出口閥（2)。
【專利摘要】本發明涉及一種粉煤基還原劑噴吹裝置，其特征在于包括還原劑入口(1)，還原劑倉出口控制閥(2)，流態風管(3)和(4)，噴射風管(5)和(6)，7-總氣源管(7)，調壓閥(8)和(9)，手動閥(10),(11),(12),(13),(14),(15),(18)和(19)，壓力表(16)和(17)。所述裝置以較低壓力完成大流量還原劑輸送并能提高還原劑利用率、減少使用故障。
【IPC分類】C22B15-14, C22B5-10
【公開號】CN104593597
【申請號】CN201510081552
【發明人】徐革雄, 袁春峰, 陳強, 郭凱, 王利敏, 危良軍, 林巖偉, 王偉珠, 劉科
【申請人】江西銅業股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月16日