【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属冶炼，具体涉及一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置及控制方法。
技术介绍
1、冶金炉渣实际上是一种人造矿石，这种矿石中矿物的粒度与相组成取决于冷却速度，从而影响到铜的回收率，现有的生产中炉渣产量很大，减少炉渣中铜的损失包括两个方面：一是减少炉渣的产量，二是降低炉渣中铜的含量。产生的炉渣通常会进行贫化，炉渣的贫化就是提高矿石的冶炼、提炼技术，或者对炉渣进行二次处理，尽量提取矿石中的有价值物，使最终残留的炉渣“贫化”，最终从而提高矿石的利用效率；此操作提高有助于提高资源的利用效率，减少企业生产成本和治理三废成本，符合节约型社会的理念；同时可减少炉渣对于环境的污染，有利于环境保护。炉渣贫化方法的选择原则上取决于渣中铜的损失形态以及所要求的最终弃渣含铜水平，后者关系到贫化成本，此外也还要从工厂的实际条件来考虑。
2、传统贫化主要采用电炉贫化工艺，在电炉贫化工艺中，熔炼炉溜槽流出的液态炉渣不断地进入贫化电炉内，通过自焙电极产生的电能热（以电阻热为主，有很小部分电弧热），熔体温度保持在1200～1250℃，渣中的fe3o4被加入的还原剂还原成feo，并与sio2、cao等氧化物造渣，反应中降低了炉渣的粘度和密度，改善了渣的分离性质，铜锍粒子比较容易地沉降到锍层中。cu2o硫化生成的铜锍粒子和原先夹带的铜锍粒子会在炉渣对流运动中相遇，互相碰撞，由于界面张力的作用而聚合成较大尺寸的铜锍粒子沉降。
3、贫化电炉需要加入还原剂，一般多使用焦屑，少数用煤和木炭，调整渣型时，要加入熔剂，必要时，用黄铁矿或含
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置及控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，通过从闪速熔炼炉沉淀池顶部喷入固体还原剂，将闪速熔炼炉渣含铜稳定控制在1.0%以下，硫铜比稳定控制在0.3以上，同时提升系统产能。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置及控制方法，包括固体还原剂、料仓、给料刮板、斜溜管、直溜管、缓存仓、气力喷吹泵、胶管、喷枪、枪座水套、吊挂砖、闪速熔炼炉、液态熔炼渣层和液态铜锍层，其中闪速熔炼炉沉淀池上方设有枪座水套；所述料仓内部装有固体还原剂，料仓底部的出料口安装有给料刮板；所述给料刮板末端的下料管连接有斜溜管，斜溜管的末端连通着直溜管；所述直溜管的末端连通着缓存仓，缓存仓出料口处连接着气力喷吹泵；所述气力喷吹泵连接着若干根胶管，每根胶管的末端均连接着喷枪；所述喷枪穿过枪座水套伸入闪速熔炼炉沉淀池，沉淀池的上层为液态熔炼渣层，下层为液态铜锍层，喷枪的末端伸入液态熔炼渣层中。
4、其中沉淀池中装着的是从闪速熔炼炉反应塔落下的液滴，液滴为初生的铜锍和渣的混合熔融物，落入沉淀池后，除了进行炉渣和铜锍的分层外，还有一系列反应要进行，而继续反应的条件和终渣的形成除了受沉淀池的温度、气氛和添加燃料等影响外，还取决于初渣的氧势、温度、初渣中sio2的含量以及烟尘返回量等因素。
5、从闪速熔炼炉顶部吹送还原剂进入液态熔炼渣层，而液态铜锍层相对静止，有利于液态铜锍的汇集和沉降；从喷枪喷出的气流喷射后在液态铜锍层中会形成携带固体还原剂的气泡，气泡上升过程中带动液态铜锍层运动，使得固体还原剂在沉淀池内搅拌均匀进行分散，有利于提高铜的直收率与回收率。
6、在炉体沉淀池内的主要反应有以下几类：
7、fe3o4的还原反应：生成的fe3o4与熔锍中的fes以及碱性氧化物等与sio2进行造渣反应：3fe3o4+fes+5sio2=5（2feo˙sio2）+so2，有sio2存在的情况下feo与sio2造渣使fe3o4的还原变得容易。
8、cu2o的硫化还原反应：（cu2o）+〔fes〕=〔cu2s〕+（feo），〔 〕表示锍相，（）表示渣相。在熔炼温度达到1300℃时，反应向右进行的可能性很大，在实际生产中，影响反应进行的条件很复杂，cu2o的硫化还原反应是在沉淀池内完成。
9、因此在反应塔出口区域，沉淀池内反应产生的气体溢出搅动熔体，而从此区域加入的固体还原剂可以被卷入熔体内快速完成反应，通过固体还原剂还原闪速熔炼渣中铜的氧化物，降低闪速熔炼渣中铜氧化物占比，从而降低闪速熔炼炉渣含铜，改善炉渣性质，提高生产效率。
10、其中枪座水套与工厂的循环水路连接，装置使用时通过循环进入枪座水套可提供良好的降温效果，以保护装置；装置使用时，料仓内的固体还原剂通过下料口落到给料刮板，通过给料刮板倒入斜溜管内，滑动进入直溜管后落入缓存仓内，通过缓存仓下料口落入气力喷吹泵内，气力喷吹泵具有自动排气、加料、补气、吹送功能，当气力喷吹泵重量达到一定值时会采用氮气自动将内部物料途径胶管及喷枪吹入闪速熔炼炉炉体内的液态熔炼渣层，固体还原剂与气体从喷枪喷出的气流在液态熔炼渣层中变成小混合固体还原剂的气泡，气泡上升过程中带动熔体运动，使液态熔炼渣层均匀混合，而固体还原剂能够均匀分散在整个炉内，与液态熔炼渣层均匀混合，能够提高铜回收率。
11、进一步的，所述料仓使用若干块钢板焊接形成，且外侧通过焊接槽钢加固，且料仓内部上方焊接格筛，出料口位置设置有电机振打器；所述给料刮板采用变频电机进行控制。格筛可防止大块的固体还原剂进入料仓，造成堵塞；电机振打器可避免下料不畅；使用时通过调整变频电机的频率即可控制给料量，方便装置的控制。
12、进一步的，所述斜溜管与直溜管均采用耐磨耐热钢管；所述耐磨耐热钢管采用双层套管结构，夹层中间使用钢钎维浇筑料捣实；所述斜溜管一端与给料刮板的下料口焊接，一端与直溜管焊接；所述缓存仓上部使用盖板密封，其中直溜管穿过盖板与缓存仓连通在一起。为保证装置正常使用，斜溜管与直溜管内径均大于或等于300mm。
13、进一步的，所述缓存仓由若干块钢板焊接形成，且缓存仓的外侧通过槽钢加固，下部出料口位置设置有电机振打器；所述气力喷吹泵顶部安装电动阀和手动插板阀。使用时通过控制电动阀和手动插板阀可与顶部缓存仓物理隔断，实现气力喷吹泵进料控制。
14、进一步的，所述胶管采用耐磨材质制作，可承受压力1.0mpa；所述胶管通过丝头分别连接气力喷吹泵以及喷枪。
15、进一步的，所述胶管有九根，每根胶管末端分别连接有喷枪；所述枪座水套共九件，九件枪座水套沿着闪速熔炼炉沉淀池的进料口周围均匀排布，且每根抢座水套的位置距沉淀池进料口的距离≤3m。喷枪根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置及控制方法，其特征在于：包括固体还原剂（1）、料仓（2）、给料刮板（3）、斜溜管（4）、直溜管（5）、缓存仓（6）、气力喷吹泵（7）、胶管（8）、喷枪（9）、枪座水套（10）、吊挂砖（11）、闪速熔炼炉（12）、液态熔炼渣层（13）和液态铜锍层（14），其中闪速熔炼炉（12）沉淀池上方设有枪座水套（10）；所述料仓（2）内部装有固体还原剂（1），料仓（2）底部的出料口安装有给料刮板（3）；所述给料刮板（3）末端的下料管连接有斜溜管（4），斜溜管（4）的末端连通着直溜管（5）；所述直溜管（5）的末端连通着缓存仓（6），缓存仓（6）出料口处连接着气力喷吹泵（7）；所述气力喷吹泵（7）连接着若干根胶管（8），每根胶管（8）的末端均连接着喷枪（9）；所述喷枪（9）穿过枪座水套（10）伸入闪速熔炼炉（12）沉淀池，沉淀池的上层为液态熔炼渣层（13），下层为液态铜锍层（14），喷枪（9）的末端伸入液态熔炼渣层（13）中。
2.如权利要求1所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述料仓（2）使用若干块钢板焊接形成，且
3.如权利要求2所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述斜溜管（4）与直溜管（5）均采用耐磨耐热钢管；所述耐磨耐热钢管采用双层套管结构，夹层中间使用钢钎维浇筑料捣实；所述斜溜管（4）一端与给料刮板（3）的下料口焊接，一端与直溜管（5）焊接；所述缓存仓（6）上部使用盖板密封，其中直溜管（5）穿过盖板与缓存仓（6）连通在一起。
4.如权利要求1所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述缓存仓（6）由若干块钢板焊接形成，且缓存仓（6）的外侧通过槽钢加固，下部出料口位置设置有电机振打器；所述气力喷吹泵（7）顶部安装电动阀和手动插板阀。
5.如权利要求1所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述胶管（8）采用耐磨材质制作，可承受压力1.0Mpa；所述胶管（8）通过丝头分别连接气力喷吹泵（7）以及喷枪（9）。
6.如权利要求1所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述胶管（8）有九根，每根胶管（8）末端分别连接有喷枪（9）；所述枪座水套（10）共九件，九件枪座水套（10）沿着闪速熔炼炉（12）沉淀池顶部的进料口周围均匀排布，且每件抢座水套的位置距沉淀池顶部进料口的距离≤3m。
7.如权利要求1所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述闪速熔炼炉（12）主体由耐火材料和钢结构砌筑安装形成；所述闪速熔炼炉（12）沉淀池上方的内壁设有采用吊挂件固定在闪速熔炉炉体的吊挂砖（11）。
8.如权利要求7所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述枪座水套（10）通过吊环管道固定设置在炉体钢结构上，且枪座水套（10）设有配合喷枪（9）外径的内孔，且内孔与喷枪（9）外径之间留有30-50mm的安装间隙。
9.一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置的控制方法，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置及控制方法，其特征在于：包括固体还原剂（1）、料仓（2）、给料刮板（3）、斜溜管（4）、直溜管（5）、缓存仓（6）、气力喷吹泵（7）、胶管（8）、喷枪（9）、枪座水套（10）、吊挂砖（11）、闪速熔炼炉（12）、液态熔炼渣层（13）和液态铜锍层（14），其中闪速熔炼炉（12）沉淀池上方设有枪座水套（10）；所述料仓（2）内部装有固体还原剂（1），料仓（2）底部的出料口安装有给料刮板（3）；所述给料刮板（3）末端的下料管连接有斜溜管（4），斜溜管（4）的末端连通着直溜管（5）；所述直溜管（5）的末端连通着缓存仓（6），缓存仓（6）出料口处连接着气力喷吹泵（7）；所述气力喷吹泵（7）连接着若干根胶管（8），每根胶管（8）的末端均连接着喷枪（9）；所述喷枪（9）穿过枪座水套（10）伸入闪速熔炼炉（12）沉淀池，沉淀池的上层为液态熔炼渣层（13），下层为液态铜锍层（14），喷枪（9）的末端伸入液态熔炼渣层（13）中。
2.如权利要求1所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述料仓（2）使用若干块钢板焊接形成，且外侧通过焊接槽钢加固，且料仓（2）内部上方焊接格筛，出料口位置设置有电机振打器；所述给料刮板（3）采用变频电机进行控制。
3.如权利要求2所述的一种富氧冶炼闪速熔炼炉多枪顶吹渣还原装置，其特征在于：所述斜溜管（4）与直溜管（5）均采用耐磨耐热钢管；所述耐磨耐热钢管采用双层套管结构，夹层中间使用钢钎维浇筑料捣实；所述斜溜管（4）一端与给料刮板（3）的下料口焊接，一端与直溜管（5）焊接；所述缓存仓...
【专利技术属性】
技术研发人员：方清天，朱其峰，王取敏，史文财，王博，黄剑龙，赵宏，
申请(专利权)人：广西金川有色金属有限公司，
类型：发明
国别省市：
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