本實(shí)用新型涉及銅的冶煉設(shè)備，尤其是一種熔化粗銅的火焰爐。

背景技術(shù)：

在銅冶煉工業(yè)生產(chǎn)中，粗銅的傳統(tǒng)冶煉工藝是用加料車將冷態(tài)粗銅加入固定式陽(yáng)極爐，即“加料作業(yè)”；然后用陽(yáng)極爐的燃燒器燃燒燃料，對(duì)粗銅進(jìn)行加熱，直到粗銅全部熔化成銅液，該過(guò)程為“熔化作業(yè)”。燃燒器使用天然氣燃料。由于固定式陽(yáng)極爐的熱效率低，一般為15%，導(dǎo)致熔化作業(yè)的天然氣消耗高，一般為80~90Nm³天然氣/噸銅，日產(chǎn)量低，一般為120噸，一爐生產(chǎn)周期長(zhǎng)，24-36小時(shí)/爐。另一方面，傳統(tǒng)工藝的加料作業(yè)為半機(jī)械化作業(yè)，需要人工與機(jī)械配合，效率低，機(jī)械傷害的安全風(fēng)險(xiǎn)較大。原料中夾雜水分時(shí)，加料后水分接觸高溫的銅液，會(huì)發(fā)生“放炮”事故，導(dǎo)致陽(yáng)極爐垮塌和作業(yè)人員的人身傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是要解決傳統(tǒng)粗銅冶煉采用固定式陽(yáng)極爐熱效率低，能耗高，產(chǎn)量低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)等問(wèn)題，提供一種熔化粗銅的火焰爐。

本實(shí)用新型的具體方案是：一種熔化粗銅的火焰爐，具有垂直爐體，爐體的頂部設(shè)有加料段，開(kāi)有加料口，外配有機(jī)械提升加料裝置，在加料段上方設(shè)有煙囪，在爐體的下部設(shè)有多個(gè)燒嘴，其特征是：a、所述爐體中的爐襯是由兩段組成，上段為碳化硅爐襯，下段為鎂鉻質(zhì)爐襯；b、在爐體的旁邊加有一個(gè)密封的銅液澄清池，在爐體的底部側(cè)壁上設(shè)有出料口，通過(guò)出料道與銅液澄清池的尾端連通，在出料道上安裝有高能燒嘴，在銅液澄清池的前端設(shè)有出銅口外接溜槽，并在銅液澄清池側(cè)壁上設(shè)有扒渣口，頂面安裝有若干個(gè)升溫?zé)臁?/p>

本實(shí)用新型中所述爐體下部的燒嘴為6-9個(gè)，距離底面100-200mm處，環(huán)繞爐體均布。

本實(shí)用新型中所述出料道位于銅液澄清池頂部設(shè)置。

本實(shí)用新型中所述銅液澄清池前端的出銅口位于距離澄清池底面120mm以上位置布置，并在出銅口處安裝有擋渣磚。

本實(shí)用新型中所述銅液澄清池上的扒渣口是位于銅液澄清池前端側(cè)壁布置。

本實(shí)用新型中在銅液澄清池的頂面沿中線一排均布有3-6個(gè)燒嘴，間距為400mm～600mm。

本實(shí)用新型采用熱傳導(dǎo)傳熱方式，傳熱效率高；燃燒煙氣進(jìn)入煙道之前能與粗銅進(jìn)行充分的熱交換，熱效率高達(dá)65~70%。熔化粗銅的能源消耗為38 Nm³天然氣/噸銅，較傳統(tǒng)工藝減少52.5%~57.8%。生產(chǎn)效率提高，生產(chǎn)周期縮短，可連續(xù)加料作業(yè)。加料作業(yè)采用卷?yè)P(yáng)加料機(jī)組，為全機(jī)械化加料，較傳統(tǒng)的半機(jī)械化加料方式效率更高，基本消除了加料作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。

本實(shí)用新型相對(duì)于傳統(tǒng)粗銅精煉爐的主要特點(diǎn)與進(jìn)步：

1.傳熱方式的改進(jìn)

目前的粗銅處理工藝固定式陽(yáng)極爐，在熔化冷態(tài)粗銅時(shí)，通過(guò)燒嘴向爐膛內(nèi)噴入燃料并燃燒，提供熱量。但粗銅的加熱熔化所需的熱量，只有一部分來(lái)自燒嘴火焰與粗銅的直接接觸——即熱傳導(dǎo)，而更主要的是借助爐頂、爐壁和熾熱氣體將燒嘴火焰反射到粗銅上——即輻射傳熱。因此，傳熱方式存在效率較低的問(wèn)題。

本實(shí)用新型為豎立的圓筒形爐體，爐膛空間緊湊，熔化粗銅時(shí)的傳熱方式則以熱傳導(dǎo)為主，輻射傳熱所占比例很少。傳熱方式的效率大幅提高。

2. 煙氣熱量的利用的改進(jìn)

現(xiàn)有的粗銅處理工藝，熔化粗銅時(shí)，燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，在熱傳導(dǎo)、熱輻射后剩余部分（85%~90%）進(jìn)入煙氣，但煙氣在爐膛內(nèi)停留時(shí)間不到3秒就被排入煙道，煙氣（溫度1200℃）中蘊(yùn)含的大量熱量白白地浪費(fèi)。因此，固定式陽(yáng)極爐的熱效率很低，只有15%。

本實(shí)用新型燒嘴安裝在爐體側(cè)下部，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量除一部分熱傳導(dǎo)給粗銅，剩余大部分也進(jìn)入煙氣。由于爐膛內(nèi)充滿粗銅塊（稱為“料柱”），高溫?zé)煔馀湃霠t頂煙道前，先需要流經(jīng)整個(gè)爐膛，從而與粗銅塊料柱全面進(jìn)行熱交換：粗銅原料因而被充分預(yù)熱，在接觸到燒嘴火焰前，溫度可達(dá)1000℃；而排入煙道的煙氣溫度則降低到150℃。因此，本實(shí)用新型熔化粗銅的熱效率高達(dá)65~70%。

3.煙氣余熱利用

現(xiàn)有的粗銅處理工藝，若要回收煙氣熱量，最可行的方式是安裝余熱鍋爐。余熱鍋爐的建設(shè)成本、運(yùn)行成本高，而且運(yùn)行最理想的情況也僅能將熱效率提高到25~30%（一次熱效率+二次熱效率）。

本實(shí)用新型熔化粗銅時(shí)煙氣溫度只有150℃，余熱已經(jīng)被上層原料完全吸熱利用，因而不存在相應(yīng)的余熱回收設(shè)備投資、運(yùn)行維護(hù)等問(wèn)題。還節(jié)省了土地占用的問(wèn)題。

4.連續(xù)加料方式

現(xiàn)有的粗銅處理工藝，為間斷加料方式。由于只能從安裝于一側(cè)爐墻的工作門(mén)（1~2個(gè)）處將粗銅加入爐膛，受工作門(mén)大小、數(shù)量、位置等限制，一次加料量最多達(dá)單爐產(chǎn)量的30%。每一爐次的生產(chǎn)，需加料2~4次。加料過(guò)程中，需開(kāi)啟工作門(mén)，1200℃的高溫?zé)煔鈴墓ぷ鏖T(mén)處逸出，造成熱量的損失。

本實(shí)用新型從頂部加料口加料，加料口處煙氣溫度150℃，因而熱損失少；加料口無(wú)需設(shè)工作門(mén)，為連續(xù)加料方式。

5.消除加料“放炮事故”風(fēng)險(xiǎn)

現(xiàn)有的粗銅處理工藝，如果加入爐膛的原料沒(méi)有徹底干燥（或轉(zhuǎn)運(yùn)中遭遇暴雨），水分接觸到爐膛內(nèi)銅水時(shí)，有可能發(fā)生放炮（水分迅速汽化，體積急劇膨脹，然后夾雜著高溫銅水向爐膛外噴射），人員安全風(fēng)險(xiǎn)也很高，放炮嚴(yán)重時(shí)摧毀爐體。放炮事故是粗銅生產(chǎn)中屢見(jiàn)不鮮。

本實(shí)用新型加入的原料在接觸到銅水之前，會(huì)被高溫?zé)煔獬浞指稍镱A(yù)熱到1000℃，從根本上解決了水分接觸銅水而放炮的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A視圖。

圖中：1-煙囪，2-加料口，3-機(jī)械提升加料裝置，4-加料段，5-爐體，6-上段，7-下段，8-燒嘴，9-高能燒嘴，10-銅液澄清池，11-升溫?zé)欤?2-扒渣口，13-擋渣磚，14-溜槽，15-出銅口，16-出料道。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1、2，本實(shí)用新型具有垂直爐體5，爐體5的頂部設(shè)有加料段4，開(kāi)有加料口2，外配有機(jī)械提升加料裝置3（具體選用卷?yè)P(yáng)提升裝置），在加料段4上方設(shè)有煙囪1，在爐體的下部設(shè)有多個(gè)燒嘴8，特別是：a、所述爐體5中的爐襯是由兩段組成，上段6為碳化硅爐襯，下段7為鎂鉻質(zhì)爐襯；b、在爐體5的旁邊加有一個(gè)密封的銅液澄清池10，在爐體5的底部側(cè)壁上設(shè)有出料口，通過(guò)出料道16與銅液澄清池10的尾端連通，在出料道16上安裝有高能燒嘴9，在銅液澄清池10的前端設(shè)有出銅口15外接溜槽14，并在銅液澄清池10側(cè)壁上設(shè)有扒渣口12，頂面安裝有若干個(gè)升溫?zé)?1。

本實(shí)施例中爐體5下部的燒嘴8為6-9個(gè)（具體為7個(gè)），距離底面100-200mm處（具體為100mm），環(huán)繞爐體均布。

本實(shí)施例中出料道16位于銅液澄清池10頂部設(shè)置。

本實(shí)施例中銅液澄清池10前端的出銅口15位于距離澄清池底面150mm位置布置，并在出銅口15處安裝有擋渣磚13。

本實(shí)施例中銅液澄清池10上的扒渣口12是位于銅液澄清池10前端側(cè)壁布置。

本實(shí)施例中在銅液澄清池10的頂面沿中線一排均布有3-6個(gè)燒嘴8具體為4個(gè)燒嘴，，間距為400mm（一般控制在400mm～600mm）。