采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法
采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有色冶金方法，具体地涉及一种采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅铺矿的方法。
【背景技术】
[0002]相关技术中的熔池熔炼冶金炉存在一个比较普遍的问题是从加料口加入到炉内的物料容易漂浮在熔体表层，无法充分参与熔池反应，影响生产效率，有时甚至不能正常生产。例如，相关技术中的侧吹熔炼技术中，侧吹喷枪朝向炉体的中心喷吹，喷吹对炉内熔体产生一定搅拌效果，但顶部加入的物料容易漂浮在熔体表面，难以进入熔体充分参与反应。相关技术中的顶吹熔炼技术虽然能搅动熔池，但顶吹喷枪的工作原理使得熔体在炉内上下翻腾过于剧烈，为了避免喷溅顶吹炉必须增加炉体高度，从而导致炉体施工困难，提高了炉体、喷枪的造价。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，具有能耗低、熔炼效果好的优点。
[0004]根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，所述富氧旋涡熔池熔炼炉包括:炉体和多个喷枪，所述炉体内具有炉腔，所述炉体具有加料口、放出口、烟气出口和出渣口，所述炉腔具有圆形横截面，所述炉体的侧壁上设有沿所述炉体的周向间隔分布的多个喷枪插孔；所述喷枪插入到所述喷枪插孔内且多个所述喷枪沿同一方向偏离所述炉腔的圆形横截面的圆心；所述方法包括如下步骤:将脆硫铅锑矿通过所述加料口投入所述炉腔；采用所述喷枪将富氧喷入到所述炉腔内，所述脆硫铅锑矿在所述炉腔内发生反应以生成含锑铅渣、烟气和铅锑合金；所述含锑铅渣从所述出渣口排出，所述烟气从所述烟气出口排出，所述铅锑合金从所述放出口排出。
[0005]根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，能耗低，熔炼效果好，床能率高，炉体的有效工作时间和运行寿命长，有利于降低炉体高度，降低炉体建造难度和建造成本。
[0006]在本发明的一些实施例中，多个所述喷枪的喷吹方向偏离所述炉腔的圆形横截面的圆心的角度相同。
[0007]在本发明的具体实施例中，所述喷枪的喷吹端和所述炉腔的圆形横截面的圆心之间连线与该喷枪的喷吹方向之间的夹角在5-60度的范围内。
[0008]优选地，所述多个喷枪沿所述炉腔的周向均匀布置。
[0009]在本发明的一些实施例中，所述炉体上设有二次风口，所述炉体外的空气从所述二次风口进入到所述炉腔内。
[0010]优选地，所述喷枪的喷吹端伸入到所述炉腔下部的熔池内。
[0011]根据本发明的一些实施例，所述喷枪相对于水平方向向下倾斜地设置。
[0012]在本发明的优选实施例中，所述炉腔的底面为球缺形。
[0013]在本发明的一些实施例中，所述炉体包括顶壁、侧壁和位于底部的炉缸，所述侧壁和所述炉缸的耐火层为镁铬砖层，所述顶壁的耐火层为耐火钢纤维捣打料层或所述顶壁为膜式壁。
[0014]进一步地，所述侧壁的耐火层的外面设有铜水套。
【附图说明】
[0015]图1是根据本发明实施例的富氧旋涡熔池熔炼炉的轴向剖视示意图。
[0016]图2是根据本发明实施例的富氧旋涡熔池熔炼炉的横截面示意图。
[0017]附图标记:
[0018]富氧旋涡熔池熔炼炉100、炉体1、炉腔10、顶壁11、侧壁12、炉缸13、放出口 14、出渣口 15、加料口 16、烟气出口 17、保温烧嘴口 18、探渣口 19、
[0019]喷枪2、铜水套3、裙座4、炉体基础5、预埋螺栓6。
【具体实施方式】
[0020]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0022]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0023]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0024]下面参考图1和图2详细描述根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉100处理脆硫铅锑矿的方法。
[0025]根据本发明实施例的富氧旋涡熔池熔炼炉100，包括:炉体I和多个喷枪2，其中炉体I内具有炉腔10，炉腔10具有圆形横截面，当富氧旋涡熔池熔炼炉100工作时，炉腔10内盛放有熔体以形成熔池。
[0026]炉体I的侧壁12上设有沿炉体I的周向间隔分布的多个喷枪插孔。具体地，炉体I包括顶壁11、侧壁12和位于底壁的炉缸13，炉体I的炉缸13和侧壁12分别具有耐火层，耐火层可以由耐火砖堆砌而成。从而由于炉腔10的横截面形成为圆形，炉体I在受热时膨胀均匀，没有应力集中区，可以避免出现掉砖现象，提高炉体I的稳定性，保证富氧旋涡熔池熔炼炉100的正常使用。
[0027]在本发明的具体示例中，炉体I的侧壁12和炉缸13的耐火层为镁铬砖层，炉体I的顶壁11的耐火层为耐火钢纤维捣打料层或顶壁11为膜式壁。
[0028]喷枪2插入到喷枪插孔内且多个喷枪2沿同一方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心。优选地，多个喷枪2沿炉腔10的周向均匀布置。其中每个喷枪2偏离炉腔10的圆形横截面的圆心指的是喷枪2的喷吹端和炉腔10的圆形横截面的圆心之间的连线LI与喷枪2的喷出方向A之间具有夹角Θ，换言之，每个喷枪2的喷出方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心，每个喷枪2以与炉腔10的圆形横截面的圆心成一定角度的方向喷出介质。同时本发明中描述的多个喷枪2沿同一方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心指的是多个喷枪2沿顺时针方向偏离或者多个喷枪2沿逆时针方向偏离。
[0029]炉体I上还设有加料口 16、放出口 14、出渣口 15和烟气出口 17，加料口 16和烟气出口 17可以设在炉体I的顶壁11上，出渣口 15可以设在炉体I的侧壁12上。其中在图2所示的示例中，为了提高出渣的速度，在炉体I的侧壁12上可以设有两个在上下方向上间隔设置的出渣口 15。
[0030]在本发明的具体示例中，炉体I的高度约为4?15m，炉腔10的内径为I?8m，每个喷枪2与炉底的距离为I?2m。
[0031]根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉100处理脆硫铅锑矿的方法，包括如下步骤:
[0032]将脆硫铅锑矿通过加料口 16投入炉腔；
[0033]采用喷枪将富氧喷入到炉腔内，脆硫铅锑矿在炉腔内发生反应以生成含锑铅渣、烟气和铅锑合金，含锑铅渣从出渣口 15排出，烟气从烟气出口 17排出，铅锑合金从放出口14排出。
[0034]具体而言，脆硫铅锑矿可以通过自动配料系统，通过加料口 16加入到炉腔10内，喷枪2将富氧喷入到炉腔内，脆硫铅锑矿经氧化熔炼的产物为含锑铅渣、烟气和铅锑合金。如果脆硫铅锑矿中的铜的含量较高时，还可产生锑冰铜，锑冰铜也是一种铅锑合金，可以从放出口 14排出。从放出口 14排出的铅锑合金可以进入下一个工序进行吹炼，促使锑生成锑氧烟尘，铅以粗铅形式存在。
[0035]锑氧烟尘可以排入到下一工序的熔炼炉中进行熔炼，以产生粗锑、烟尘及渣。粗锑送去精炼。
[0036]在将脆硫铅锑矿投入到炉腔10之前，根据物料主要成分一般需要配入石英石或石灰石调整渣型，降低渣熔点和粘度，降低熔池反应温度。
[0037]由于多个喷枪2沿同一方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心，因此能够使炉腔10内产生一定范围水平旋转区域，从而使炉腔10内的熔体形成涡流运动，也就是说，熔池形成漩涡区域，迅速将脆硫铅锑矿卷入到熔池内发生熔化和还原反应，特别是所有 喷枪2喷入炉内热量汇聚于炉内中心区域，脆硫铅锑矿的熔化速度加快。
[0038]根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉100处理脆硫铅锑矿的方法，通过采用富氧旋涡熔池熔炼炉100，具有如下优点:
[0039]I)由于多个喷枪2沿同一方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心，因此能够使炉腔10内产生一定范围水平旋转区域，从而使炉腔10内的恪体形成涡流运动，加入的脆硫铅铺矿能够迅速被卷入熔体，充分参与反应，能耗低，熔炼效果好，能够提高炉体I的处理能力。
[0040]2)与侧吹炉相比，多个喷枪2均指向炉腔10的中心区域，能够在炉腔10中心产生更高的温度，有利于物料迅速熔化，极大的提高了床能率，其中床能率指的是每平米炉床面积每天处理多少吨物料，一般侧吹炉25吨/天.平米，而本发明中的富氧旋涡熔池熔炼炉100可达25?80吨/天.平米。
[0041]3)与侧吹炉相比，炉腔10的横截面形成为圆形，可以使得炉腔10内耐火砖承受的应力比较均匀，极大避免了拱砖、掉砖现象，大大延长了炉体I有效工作时间和运行寿命。
[0042]4)与顶吹炉相比，多个喷枪2分散喷吹能避免炉腔10内熔体产生过于剧烈的翻腾，防止喷溅，并有利于降低炉体I高度，降低炉体I建造难度和建造成本。
[0043]简言之，根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉100处理脆硫铅锑矿的方法，能耗低，熔炼效果好，床能率高，炉体I的有效工作时间和运行寿命长，有利于降低炉体I高度，降低炉体I建造难度和建造成本。
[0044]优选地，炉体I上设有二次风口(图未示出)，炉体I外的空气从二次风口进入到炉腔10内。从而通过设有二次风口，有利于炉内可燃气体(如一氧化碳)的再燃烧，可使炉内产生的可燃气体充分燃尽，进而可以降低环境污染程度并提高生产系统安全性。
[0045]在本发明的具体示例中，喷枪2的喷吹端伸入到炉腔10下部的熔池内。例如每个喷枪2的喷吹端可以浸没于熔池下0.5?1.5m，从而可以进一步保证熔池可以形成有漩涡区域。
[0046]根据本发明的一些实施例，多个喷枪2的喷吹方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心的角度相同。从而进一步保证炉腔10内的熔体可以形成涡流运动。具体地，喷枪2的喷吹端和炉腔10的圆形横截面的圆心之间连线LI与该喷枪2的喷吹方向A之间的夹角Θ在5-60度的范围内。优选地，夹角Θ为15度。
[0047]在本发明的一些实施例中，夹角Θ可调。也就是说，每个喷枪2的偏转角度可调。其中通过改变喷枪插孔的角度即可调整每个喷枪2的偏转角度。具体地，每个喷枪插孔可以设在一块保温砖上，将设有喷枪插孔的保温砖称为枪口砖，在实际生产过程中，如果需要调整喷枪2的偏转角度，只需要更换相应位置的枪口砖即可。从而由于夹角可调，可根据炉体I的用途变化或物料变化调整喷吹角度，使炉体I在最适宜的工作参数下运行，增加了炉体I的适用范围和生产灵活性。
[0048]如图2所示，根据本发明的具体实施例，每个喷枪2相对于水平方向向下倾斜地设置。也就是说，每个喷枪插孔在从外到内的方向上向下倾斜延伸。从而通过使得每个喷枪2向下倾斜设置，还可以造成一定的上下翻腾的效果，有利于炉腔10内熔体更快速、充分反应，能够进一步提高炉体I的处理能力。
[0049]在本发明的一些实施例中，如图2所示，炉腔10的底面为球缺形。也就是说，炉腔10的底面形成为向下凹入的球缺形。从而球缺形的炉底使得炉内耐火砖承受的应力比较均匀，极大避免了拱砖、掉砖现象，大大延长了炉体I有效工作时间和运行寿命。
[0050]如图1和图2所示，根据本发明的一些实施例，侧壁12的耐火层的外面设有铜水套3。通过设有铜水套3，可以降低炉体I的侧壁12的耐火层的温度，延长炉体I的侧壁12的耐火层的使用寿命，从而延长炉体I的使用寿命。
[0051]在图2的示例中，炉体I还包括裙座4和炉体基础5，裙座4与炉体基础5上的预埋螺栓6连接，炉体I固定在裙座4上，从而可以有效防止熔池熔炼时炉体I的位移和晃动。
[0052]如图2所示，炉体I的顶壁11上还设有探渣口 19和保温烧嘴口 18，探渣口 19为采样口，保温烧嘴口 18用于安装保温烧嘴。
[0053]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0054]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0055]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述富氧旋涡熔池熔炼炉包括:炉体和多个喷枪，所述炉体内具有炉腔，所述炉体具有加料口、放出口、烟气出口和出渣口，所述炉腔具有圆形横截面，所述炉体的侧壁上设有沿所述炉体的周向间隔分布的多个喷枪插孔；所述喷枪插入到所述喷枪插孔内且多个所述喷枪沿同一方向偏离所述炉腔的圆形横截面的圆心； 所述方法包括如下步骤: 将脆硫铅锑矿通过所述加料口投入所述炉腔； 采用所述喷枪将富氧喷入到所述炉腔内，所述脆硫铅锑矿在所述炉腔内发生反应以生成含锑铅渣、烟气和铅锑合金；所述含锑铅渣从所述出渣口排出，所述烟气从所述烟气出口排出，所述铅锑合金从所述放出口排出。2.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，多个所述喷枪的喷吹方向偏离所述炉腔的圆形横截面的圆心的角度相同。3.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述喷枪的喷吹端和所述炉腔的圆形横截面的圆心之间连线与该喷枪的喷吹方向之间的夹角在5-60度的范围内。4.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述多个喷枪沿所述炉腔的周向均匀布置。5.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述炉体上设有二次风口，所述炉体外的空气从所述二次风口进入到所述炉腔内。6.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述喷枪的喷吹端伸入到所述炉腔下部的熔池内。7.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述喷枪相对于水平方向向下倾斜地设置。8.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述炉腔的底面为球缺形。9.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述炉体包括顶壁、侧壁和位于底部的炉缸，所述侧壁和所述炉缸的耐火层为镁铬砖层，所述顶壁的耐火层为耐火钢纤维捣打料层或所述顶壁为膜式壁。10.根据权利要求9所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述侧壁的耐火层的外面设有铜水套。
【专利摘要】本发明公开了一种采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，富氧旋涡熔池熔炼炉包括：炉体和多个喷枪，炉体内具有炉腔，炉体具有加料口、放出口、烟气出口和出渣口，炉腔具有圆形横截面，炉体的侧壁上设有沿炉体的周向间隔分布的多个喷枪插孔。喷枪插入到喷枪插孔内且多个喷枪沿同一方向偏离炉腔的圆形横截面的圆心。方法包括如下步骤：将脆硫铅锑矿通过加料口投入炉腔；采用喷枪将富氧喷入到炉腔内，脆硫铅锑矿在炉腔内发生反应以生成含锑铅渣、烟气和铅锑合金；含锑铅渣从出渣口排出，烟气从烟气出口排出，铅锑合金从放出口排出。根据本发明实施例的方法，具有能耗低、熔炼效果好的优点。
【IPC分类】C22B13/02, C22B30/02
【公开号】CN104894390
【申请号】CN201510373889
【发明人】陈学刚, 姚建明, 吴卫国, 许良, 林屹
【申请人】中国恩菲工程技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有色冶金方法，具体地涉及一种采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅铺矿的方法。
【背景技术】
[0002]相关技术中的熔池熔炼冶金炉存在一个比较普遍的问题是从加料口加入到炉内的物料容易漂浮在熔体表层，无法充分参与熔池反应，影响生产效率，有时甚至不能正常生产。例如，相关技术中的侧吹熔炼技术中，侧吹喷枪朝向炉体的中心喷吹，喷吹对炉内熔体产生一定搅拌效果，但顶部加入的物料容易漂浮在熔体表面，难以进入熔体充分参与反应。相关技术中的顶吹熔炼技术虽然能搅动熔池，但顶吹喷枪的工作原理使得熔体在炉内上下翻腾过于剧烈，为了避免喷溅顶吹炉必须增加炉体高度，从而导致炉体施工困难，提高了炉体、喷枪的造价。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，具有能耗低、熔炼效果好的优点。
[0004]根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，所述富氧旋涡熔池熔炼炉包括:炉体和多个喷枪，所述炉体内具有炉腔，所述炉体具有加料口、放出口、烟气出口和出渣口，所述炉腔具有圆形横截面，所述炉体的侧壁上设有沿所述炉体的周向间隔分布的多个喷枪插孔；所述喷枪插入到所述喷枪插孔内且多个所述喷枪沿同一方向偏离所述炉腔的圆形横截面的圆心；所述方法包括如下步骤:将脆硫铅锑矿通过所述加料口投入所述炉腔；采用所述喷枪将富氧喷入到所述炉腔内，所述脆硫铅锑矿在所述炉腔内发生反应以生成含锑铅渣、烟气和铅锑合金；所述含锑铅渣从所述出渣口排出，所述烟气从所述烟气出口排出，所述铅锑合金从所述放出口排出。
[0005]根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，能耗低，熔炼效果好，床能率高，炉体的有效工作时间和运行寿命长，有利于降低炉体高度，降低炉体建造难度和建造成本。
[0006]在本发明的一些实施例中，多个所述喷枪的喷吹方向偏离所述炉腔的圆形横截面的圆心的角度相同。
[0007]在本发明的具体实施例中，所述喷枪的喷吹端和所述炉腔的圆形横截面的圆心之间连线与该喷枪的喷吹方向之间的夹角在5-60度的范围内。
[0008]优选地，所述多个喷枪沿所述炉腔的周向均匀布置。
[0009]在本发明的一些实施例中，所述炉体上设有二次风口，所述炉体外的空气从所述二次风口进入到所述炉腔内。
[0010]优选地，所述喷枪的喷吹端伸入到所述炉腔下部的熔池内。
[0011]根据本发明的一些实施例，所述喷枪相对于水平方向向下倾斜地设置。
[0012]在本发明的优选实施例中，所述炉腔的底面为球缺形。
[0013]在本发明的一些实施例中，所述炉体包括顶壁、侧壁和位于底部的炉缸，所述侧壁和所述炉缸的耐火层为镁铬砖层，所述顶壁的耐火层为耐火钢纤维捣打料层或所述顶壁为膜式壁。
[0014]进一步地，所述侧壁的耐火层的外面设有铜水套。
【附图说明】
[0015]图1是根据本发明实施例的富氧旋涡熔池熔炼炉的轴向剖视示意图。
[0016]图2是根据本发明实施例的富氧旋涡熔池熔炼炉的横截面示意图。
[0017]附图标记:
[0018]富氧旋涡熔池熔炼炉100、炉体1、炉腔10、顶壁11、侧壁12、炉缸13、放出口 14、出渣口 15、加料口 16、烟气出口 17、保温烧嘴口 18、探渣口 19、
[0019]喷枪2、铜水套3、裙座4、炉体基础5、预埋螺栓6。
【具体实施方式】
[0020]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0022]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0023]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0024]下面参考图1和图2详细描述根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉100处理脆硫铅锑矿的方法。
[0025]根据本发明实施例的富氧旋涡熔池熔炼炉100，包括:炉体I和多个喷枪2，其中炉体I内具有炉腔10，炉腔10具有圆形横截面，当富氧旋涡熔池熔炼炉100工作时，炉腔10内盛放有熔体以形成熔池。
[0026]炉体I的侧壁12上设有沿炉体I的周向间隔分布的多个喷枪插孔。具体地，炉体I包括顶壁11、侧壁12和位于底壁的炉缸13，炉体I的炉缸13和侧壁12分别具有耐火层，耐火层可以由耐火砖堆砌而成。从而由于炉腔10的横截面形成为圆形，炉体I在受热时膨胀均匀，没有应力集中区，可以避免出现掉砖现象，提高炉体I的稳定性，保证富氧旋涡熔池熔炼炉100的正常使用。
[0027]在本发明的具体示例中，炉体I的侧壁12和炉缸13的耐火层为镁铬砖层，炉体I的顶壁11的耐火层为耐火钢纤维捣打料层或顶壁11为膜式壁。
[0028]喷枪2插入到喷枪插孔内且多个喷枪2沿同一方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心。优选地，多个喷枪2沿炉腔10的周向均匀布置。其中每个喷枪2偏离炉腔10的圆形横截面的圆心指的是喷枪2的喷吹端和炉腔10的圆形横截面的圆心之间的连线LI与喷枪2的喷出方向A之间具有夹角Θ，换言之，每个喷枪2的喷出方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心，每个喷枪2以与炉腔10的圆形横截面的圆心成一定角度的方向喷出介质。同时本发明中描述的多个喷枪2沿同一方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心指的是多个喷枪2沿顺时针方向偏离或者多个喷枪2沿逆时针方向偏离。
[0029]炉体I上还设有加料口 16、放出口 14、出渣口 15和烟气出口 17，加料口 16和烟气出口 17可以设在炉体I的顶壁11上，出渣口 15可以设在炉体I的侧壁12上。其中在图2所示的示例中，为了提高出渣的速度，在炉体I的侧壁12上可以设有两个在上下方向上间隔设置的出渣口 15。
[0030]在本发明的具体示例中，炉体I的高度约为4?15m，炉腔10的内径为I?8m，每个喷枪2与炉底的距离为I?2m。
[0031]根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉100处理脆硫铅锑矿的方法，包括如下步骤:
[0032]将脆硫铅锑矿通过加料口 16投入炉腔；
[0033]采用喷枪将富氧喷入到炉腔内，脆硫铅锑矿在炉腔内发生反应以生成含锑铅渣、烟气和铅锑合金，含锑铅渣从出渣口 15排出，烟气从烟气出口 17排出，铅锑合金从放出口14排出。
[0034]具体而言，脆硫铅锑矿可以通过自动配料系统，通过加料口 16加入到炉腔10内，喷枪2将富氧喷入到炉腔内，脆硫铅锑矿经氧化熔炼的产物为含锑铅渣、烟气和铅锑合金。如果脆硫铅锑矿中的铜的含量较高时，还可产生锑冰铜，锑冰铜也是一种铅锑合金，可以从放出口 14排出。从放出口 14排出的铅锑合金可以进入下一个工序进行吹炼，促使锑生成锑氧烟尘，铅以粗铅形式存在。
[0035]锑氧烟尘可以排入到下一工序的熔炼炉中进行熔炼，以产生粗锑、烟尘及渣。粗锑送去精炼。
[0036]在将脆硫铅锑矿投入到炉腔10之前，根据物料主要成分一般需要配入石英石或石灰石调整渣型，降低渣熔点和粘度，降低熔池反应温度。
[0037]由于多个喷枪2沿同一方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心，因此能够使炉腔10内产生一定范围水平旋转区域，从而使炉腔10内的熔体形成涡流运动，也就是说，熔池形成漩涡区域，迅速将脆硫铅锑矿卷入到熔池内发生熔化和还原反应，特别是所有 喷枪2喷入炉内热量汇聚于炉内中心区域，脆硫铅锑矿的熔化速度加快。
[0038]根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉100处理脆硫铅锑矿的方法，通过采用富氧旋涡熔池熔炼炉100，具有如下优点:
[0039]I)由于多个喷枪2沿同一方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心，因此能够使炉腔10内产生一定范围水平旋转区域，从而使炉腔10内的恪体形成涡流运动，加入的脆硫铅铺矿能够迅速被卷入熔体，充分参与反应，能耗低，熔炼效果好，能够提高炉体I的处理能力。
[0040]2)与侧吹炉相比，多个喷枪2均指向炉腔10的中心区域，能够在炉腔10中心产生更高的温度，有利于物料迅速熔化，极大的提高了床能率，其中床能率指的是每平米炉床面积每天处理多少吨物料，一般侧吹炉25吨/天.平米，而本发明中的富氧旋涡熔池熔炼炉100可达25?80吨/天.平米。
[0041]3)与侧吹炉相比，炉腔10的横截面形成为圆形，可以使得炉腔10内耐火砖承受的应力比较均匀，极大避免了拱砖、掉砖现象，大大延长了炉体I有效工作时间和运行寿命。
[0042]4)与顶吹炉相比，多个喷枪2分散喷吹能避免炉腔10内熔体产生过于剧烈的翻腾，防止喷溅，并有利于降低炉体I高度，降低炉体I建造难度和建造成本。
[0043]简言之，根据本发明实施例的采用富氧旋涡熔池熔炼炉100处理脆硫铅锑矿的方法，能耗低，熔炼效果好，床能率高，炉体I的有效工作时间和运行寿命长，有利于降低炉体I高度，降低炉体I建造难度和建造成本。
[0044]优选地，炉体I上设有二次风口(图未示出)，炉体I外的空气从二次风口进入到炉腔10内。从而通过设有二次风口，有利于炉内可燃气体(如一氧化碳)的再燃烧，可使炉内产生的可燃气体充分燃尽，进而可以降低环境污染程度并提高生产系统安全性。
[0045]在本发明的具体示例中，喷枪2的喷吹端伸入到炉腔10下部的熔池内。例如每个喷枪2的喷吹端可以浸没于熔池下0.5?1.5m，从而可以进一步保证熔池可以形成有漩涡区域。
[0046]根据本发明的一些实施例，多个喷枪2的喷吹方向偏离炉腔10的圆形横截面的圆心的角度相同。从而进一步保证炉腔10内的熔体可以形成涡流运动。具体地，喷枪2的喷吹端和炉腔10的圆形横截面的圆心之间连线LI与该喷枪2的喷吹方向A之间的夹角Θ在5-60度的范围内。优选地，夹角Θ为15度。
[0047]在本发明的一些实施例中，夹角Θ可调。也就是说，每个喷枪2的偏转角度可调。其中通过改变喷枪插孔的角度即可调整每个喷枪2的偏转角度。具体地，每个喷枪插孔可以设在一块保温砖上，将设有喷枪插孔的保温砖称为枪口砖，在实际生产过程中，如果需要调整喷枪2的偏转角度，只需要更换相应位置的枪口砖即可。从而由于夹角可调，可根据炉体I的用途变化或物料变化调整喷吹角度，使炉体I在最适宜的工作参数下运行，增加了炉体I的适用范围和生产灵活性。
[0048]如图2所示，根据本发明的具体实施例，每个喷枪2相对于水平方向向下倾斜地设置。也就是说，每个喷枪插孔在从外到内的方向上向下倾斜延伸。从而通过使得每个喷枪2向下倾斜设置，还可以造成一定的上下翻腾的效果，有利于炉腔10内熔体更快速、充分反应，能够进一步提高炉体I的处理能力。
[0049]在本发明的一些实施例中，如图2所示，炉腔10的底面为球缺形。也就是说，炉腔10的底面形成为向下凹入的球缺形。从而球缺形的炉底使得炉内耐火砖承受的应力比较均匀，极大避免了拱砖、掉砖现象，大大延长了炉体I有效工作时间和运行寿命。
[0050]如图1和图2所示，根据本发明的一些实施例，侧壁12的耐火层的外面设有铜水套3。通过设有铜水套3，可以降低炉体I的侧壁12的耐火层的温度，延长炉体I的侧壁12的耐火层的使用寿命，从而延长炉体I的使用寿命。
[0051]在图2的示例中，炉体I还包括裙座4和炉体基础5，裙座4与炉体基础5上的预埋螺栓6连接，炉体I固定在裙座4上，从而可以有效防止熔池熔炼时炉体I的位移和晃动。
[0052]如图2所示，炉体I的顶壁11上还设有探渣口 19和保温烧嘴口 18，探渣口 19为采样口，保温烧嘴口 18用于安装保温烧嘴。
[0053]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0054]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0055]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述富氧旋涡熔池熔炼炉包括:炉体和多个喷枪，所述炉体内具有炉腔，所述炉体具有加料口、放出口、烟气出口和出渣口，所述炉腔具有圆形横截面，所述炉体的侧壁上设有沿所述炉体的周向间隔分布的多个喷枪插孔；所述喷枪插入到所述喷枪插孔内且多个所述喷枪沿同一方向偏离所述炉腔的圆形横截面的圆心； 所述方法包括如下步骤: 将脆硫铅锑矿通过所述加料口投入所述炉腔； 采用所述喷枪将富氧喷入到所述炉腔内，所述脆硫铅锑矿在所述炉腔内发生反应以生成含锑铅渣、烟气和铅锑合金；所述含锑铅渣从所述出渣口排出，所述烟气从所述烟气出口排出，所述铅锑合金从所述放出口排出。2.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，多个所述喷枪的喷吹方向偏离所述炉腔的圆形横截面的圆心的角度相同。3.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述喷枪的喷吹端和所述炉腔的圆形横截面的圆心之间连线与该喷枪的喷吹方向之间的夹角在5-60度的范围内。4.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述多个喷枪沿所述炉腔的周向均匀布置。5.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述炉体上设有二次风口，所述炉体外的空气从所述二次风口进入到所述炉腔内。6.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述喷枪的喷吹端伸入到所述炉腔下部的熔池内。7.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述喷枪相对于水平方向向下倾斜地设置。8.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述炉腔的底面为球缺形。9.根据权利要求1所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述炉体包括顶壁、侧壁和位于底部的炉缸，所述侧壁和所述炉缸的耐火层为镁铬砖层，所述顶壁的耐火层为耐火钢纤维捣打料层或所述顶壁为膜式壁。10.根据权利要求9所述的采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，其特征在于，所述侧壁的耐火层的外面设有铜水套。
【专利摘要】本发明公开了一种采用富氧旋涡熔池熔炼炉处理脆硫铅锑矿的方法，富氧旋涡熔池熔炼炉包括：炉体和多个喷枪，炉体内具有炉腔，炉体具有加料口、放出口、烟气出口和出渣口，炉腔具有圆形横截面，炉体的侧壁上设有沿炉体的周向间隔分布的多个喷枪插孔。喷枪插入到喷枪插孔内且多个喷枪沿同一方向偏离炉腔的圆形横截面的圆心。方法包括如下步骤：将脆硫铅锑矿通过加料口投入炉腔；采用喷枪将富氧喷入到炉腔内，脆硫铅锑矿在炉腔内发生反应以生成含锑铅渣、烟气和铅锑合金；含锑铅渣从出渣口排出，烟气从烟气出口排出，铅锑合金从放出口排出。根据本发明实施例的方法，具有能耗低、熔炼效果好的优点。
【IPC分类】C22B13/02, C22B30/02
【公开号】CN104894390
【申请号】CN201510373889
【发明人】陈学刚, 姚建明, 吴卫国, 许良, 林屹
【申请人】中国恩菲工程技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日
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