一种铜冶炼火法精炼的环保高效还原装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种铜冶炼火法精炼的环保高效还原装置，具有回转式阳极炉，阳极炉的头部设有燃烧器，阳极炉的尾部设有S形烟道，在阳极炉靠近炉头和炉尾的位置各设有一个还原座A和还原座B，还原座A和还原座B上分别装有通向阳极炉内的煤基还原喷管和天然气还原喷管，其中煤基还原喷管通过耐磨软管与煤基罐连通，天然气还原喷管通过金属软管与天然气管道连通，煤基还原喷管中的煤基加入速度为1.0～1.5t/h，天然气还原喷管中的天然气流量控制在450～600Nm3/h，阳极炉炉内压力控制在-50Pa～-100Pa；本实用新型专利技术操作简单方便，还原时间短，效率高，成本低，而且还原过程无粉尘和黑烟排放，实现了清洁生产。

Environment friendly high-efficiency reduction device for copper smelting and refining method

The utility model relates to a copper Pyrorefining environmental efficiency reduction device, a rotary anode furnace, anode furnace head is provided with a burner, the tail is provided with a S shaped anode furnace flue in an anode furnace near the burner and furnace end position are respectively provided with a reduced seat A and reducing B, reducing A and B are respectively arranged on the reduction to the coal based anode furnace reduction nozzle and gas reduction nozzle, the nozzle is communicated by coal base reducing wear hose and coal based natural gas tank, reducing nozzle communicated through the metal hose and natural gas pipeline, coal based coal base reducing nozzle and the feeding speed of 1 ~ 1.5t/h the nozzle in gas flow control in 450 ~ 600Nm3/h natural gas reduction, anode furnace pressure control in -50Pa ~ -100Pa; the utility model has the advantages of simple operation, short reduction time, high efficiency, low cost, and In the process of reduction, no dust and black smoke were discharged.

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及铜火法精炼过程中的还原工艺设备
，尤其是一种铜冶炼火法精炼的环保高效还原装置。

技术介绍

铜冶炼火法精炼过程主要包括加料、氧化、排渣、还原和浇铸5个阶段，其中还原作业是通过还原管向氧化好的铜熔液中加入还原剂，与Cu2O进行还原反应，目前还原作业使用的还原剂主要有重油、柴油、天然气、煤基、液化气等，目前，国内外铜冶炼火法精炼还原作业基本上都是采用单一还原剂用于生产，但每种还原剂在进行还原操作时都会存在一些问题。
1、采用重油、柴油还原时，会产生大量黑烟，污染环境，成本高，且已逐渐淘汰。
2、单独采用天然气还原时，清洁环保，但由于靠CH4直接还原Cu2O的作用不大，在操作温度下，甲烷在1000℃时先进行分解产生大量C和H2，再与Cu2O进行还原反应，还原速度减慢，每炉铜（450t）还原时间长，正常为3～5h，导致阳极炉的作业周期长，效率低，燃料成本高。
3、单独采用煤基还原时，还原速度较快，每炉铜（450t）还原时间一般在1～1.5h左右，但普通煤基还原用量约4～5t，在熔体表面产生大量的煤浮渣，在炉内时间长容易结块形成干渣，不易排出，浮在熔体表面阻碍了炉膛温度向铜液传递，导致铜水提温困难，影响阳极板质量。故常需要定期使用重油、柴油或天然气还原来调节炉况，进行提温和除煤渣，因此不能实现煤基还原的连续稳定生产，另外，采用煤基还原量大时，会导致周围粉尘污染较大。

技术实现思路

本技术的目的就是针对目前铜火法精炼中使用单一还原剂进行还原作业存在的上述问题，提供一种结构简单实用，操作简单方便，作业效率高成本低，而且清洁环保的铜冶炼火法精炼的环保高效还原装置。
本技术的具体方案是：一种铜冶炼火法精炼的环保高效还原装置，具有回转式阳极炉，阳极炉的头部设有燃烧器，阳极炉的尾部设有S形烟道，在所述阳极炉靠近炉头和炉尾的位置各设有一个还原座A和还原座B，还原座A和还原座B上分别装有通向阳极炉内的煤基还原喷管和天然气还原喷管，其中煤基还原喷管通过耐磨软管与煤基罐连通，天然气还原喷管通过金属软管与天然气管道连通，煤基还原喷管中的煤基加入速度为1.0～1.5t/h，天然气还原喷管中的天然气流量控制在450～600Nm3/h，阳极炉炉内压力控制在-50Pa～-100Pa。
本技术的工作及反应原理：煤基从阳极炉的头部位置喷入后（通过高压氮气输送进入阳极炉），一般未完全反应的会漂浮在铜液表面，在上层烟气的带动下向阳极炉尾部扩散，增加了其与铜水接触反应时间，提高煤基的使用效率；与此同时，天然气由阳极炉尾部的天然气还原喷管喷入，一方面对铜水中的氧发生还原反应，另一方面将扩散到尾部的煤灰吹入铜水炉膛烟气中带走，避免煤灰结成干渣。
本技术中所使用的还原剂与其他还原剂实践效果对比如下表：
本技术操作简单方便，还原时间短，作业效率高，还原成本低，而且还原过程无粉尘和黑烟排放，实现了清洁生产。
附图说明
图1是本技术的总体结构示意图。
图中：1—S形烟道，2—阳极炉，3—天然气管道，4—燃烧器，5—煤基还原喷管，6—耐磨软管，7—煤基罐，8—天然气还原喷管，9—金属软管。
具体实施方式
参见图1，本技术一种铜冶炼火法精炼的环保高效还原装置，具有回转式阳极炉2，阳极炉的头部设有燃烧器4，阳极炉的尾部设有S形烟道1，在所述阳极炉靠近炉头和炉尾的位置各设有一个还原座A和还原座B，还原座A和还原座B上分别装有通向阳极炉内的煤基还原喷管5和天然气还原喷管8，其中煤基还原喷管通过耐磨软管6与煤基罐7连通，天然气还原喷管通过金属软管9与天然气管道3连通，煤基还原喷管中的煤基加入速度为1.0～1.5t/h，天然气还原喷管中的天然气流量控制在450～600Nm3/h，阳极炉炉内压力控制在-50Pa～-100Pa。
本技术的工作及反应原理：煤基从阳极炉2的头部位置喷入后（通过高压氮气输送进入阳极炉），一般未完全反应的会漂浮在铜液表面，在上层烟气的带动下向阳极炉尾部扩散，增加了其与铜水接触反应时间，提高煤基的使用效率；与此同时，天然气由阳极炉尾部的天然气还原喷管8喷入，一方面对铜水中的氧发生还原反应，另一方面将扩散到尾部的煤灰吹入铜水炉膛烟气中带走，避免煤灰结成干渣。
本技术通过采用“煤基-天然气混合还原工艺”实现了节能、环保、稳定生产：
1）避免了煤基还原产生大量煤浮渣和天然气还原时间长的影响，可进行持续稳定的生产。
2）还原过程中由于使用煤基和天然气的量都相应减少近50%，不会产生大量粉尘污染和黑烟排放，实现了清洁生产。
3）提高了还原剂的利用效率，还原总成本最低，相对煤基还原节约约10%，相对天然气还原节约约45%。
本技术操作简单方便，还原时间短，作业效率高，还原成本低，而且还原过程无粉尘和黑烟排放，实现了清洁生产。
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【技术保护点】
一种铜冶炼火法精炼的环保高效还原装置，具有回转式阳极炉，阳极炉的头部设有燃烧器，阳极炉的尾部设有S形烟道，其特征在于：在所述阳极炉靠近炉头和炉尾的位置各设有一个还原座A和还原座B，还原座A和还原座B上分别装有通向阳极炉内的煤基还原喷管和天然气还原喷管，其中煤基还原喷管通过耐磨软管与煤基罐连通，天然气还原喷管通过金属软管与天然气管道连通，煤基还原喷管中的煤基加入速度为1.0～1.5t/h，天然气还原喷管中的天然气流量控制在450～600Nm3/h，阳极炉炉内压力控制在‑50Pa～‑100Pa。

【技术特征摘要】
1.一种铜冶炼火法精炼的环保高效还原装置，具有回转式阳极炉，阳极炉的头部设有燃烧器，阳极炉的尾部设有S形烟道，其特征在于：在所述阳极炉靠近炉头和炉尾的位置各设有一个还原座A和还原座B，还原座A和还原座B上分别装有通向阳极炉内的煤基还原喷管和天然气还原喷管，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴长林，万军，吕重安，王成国，李立，李亚新，
申请(专利权)人：大冶有色金属有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42