閃速熔煉爐的精礦噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及銅的冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種閃速熔煉爐的精礦噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]銅的閃速熔煉工藝中，是在熔煉爐的頂部設(shè)置精礦噴嘴和用于鼓入工藝風的工藝風箱，通過精礦噴嘴向熔煉爐內(nèi)噴入銅精礦礦料、氧氣以及分散風，在精礦噴嘴的下部，礦料與工藝風混合并著火燃燒形成爐渣和冰銅，礦料與工藝風實現(xiàn)充分混合，這是礦料在精礦噴嘴下部有限的空間內(nèi)進行快速、完全氧化反應的重要條件之一。
[0003]目前，銅礦企業(yè)使用的精礦噴嘴大多是由芬蘭奧托昆普公司設(shè)計和生產(chǎn)的中央擴散型精礦噴嘴，如圖1所示，該精礦噴嘴的特點是礦料和工藝風同向噴入爐內(nèi)，主要通過氣相和固相相互擴散、滲透達到混合的目的，使用這種中央擴散型精礦噴嘴進行低位噴料時，也就是說礦料的噴入口靠近工藝風出口時，礦料與工藝風較易混合，但在高位噴料時，也就說礦料的噴入口較高，與工藝風出口尚有一定的高度差時，此時礦料反應時間相對延遲，另夕卜，礦料的投入量較少時，入爐礦料可以迅速的被爐內(nèi)高溫煙氣或輻射熱加熱到反應溫度，并在距離精礦噴嘴出口約1.5m的范圍內(nèi)就開始發(fā)生劇烈的燃燒反應，而礦料的投入量較多時，在反應塔頂部進料口的有限空間范圍內(nèi)，難以保證礦料與工藝風能夠充分混合，從而大大影響了燃燒反應的傳質(zhì)、傳熱速率，不僅造成爐渣中的四氧化三鐵含量增加、煙塵率上升、煙塵中SO3生成率上升，而且氧的利用效率也明顯下降，進而影響熔煉產(chǎn)品冰銅的產(chǎn)能。因此，如何保證礦料與工藝風的充分混合，提高銅精礦礦料的燃燒效果，這對閃速熔煉工藝來說非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種保證工藝風與礦料充分混合、提高礦料熔煉效果的精礦噴嘴。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種閃速熔煉爐的精礦噴嘴，包括管芯重合、管徑依次增大的、且依次套設(shè)布置的供氧管、分散風管以及水冷外套，其特征在于:所述水冷外套的下部外周壁上套設(shè)有旋流套管，旋流套管的管壁上設(shè)置有用于導氣的旋流葉片。
[0006]采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于:所述水冷外套與工藝風箱之間的腔室內(nèi)為工藝風的流動區(qū)域，因此在水冷外套的下部外周壁上套設(shè)帶有旋流葉片的旋流套管，這樣可使工藝風箱內(nèi)、或者說水冷水套外周的工藝風會因旋流葉片的導氣作用而以旋流的姿態(tài)排出與礦料進行混合，從而使得工藝風與礦料的混合更加充分、均勻，進而提高礦料燃燒效果，強化了反應塔內(nèi)的傳質(zhì)、傳熱速率，這樣不僅使得熔煉得到的冰銅產(chǎn)能提升，而且有效降低煙塵以及煙塵中的SO3生成率，為后序的煙塵處理降低難度。
【附圖說明】
[0007]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中閃速熔煉爐的精礦噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是圖2的I部放大圖；
[0010]圖4是旋流套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖5是環(huán)狀擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]一種閃速熔煉爐的精礦噴嘴，如圖2-3所示，其包括管芯重合、管徑依次增大的、且依次套設(shè)布置的供氧管10、分散風管20以及水冷外套30，所述水冷外套30的下部外周壁上套設(shè)有旋流套管50，旋流套管50的管壁上設(shè)置有用于導氣的旋流葉片51。所謂的水冷外套30，其實也就是外周設(shè)置有護套的加料管，加料管的管腔供礦料投入，加料管與護套之間的夾腔設(shè)置供水通路以便對設(shè)備實施冷卻降溫。具體使用時，所述水冷外套30與工藝風箱110之間的腔室內(nèi)為工藝風的流動區(qū)域，因此在水冷外套30的下部外周壁上套設(shè)帶有旋流葉片51的旋流套管50，這樣可使工藝風箱110內(nèi)、或者說水冷水套30外周的工藝風會因旋流葉片51的導氣作用而以旋流的姿態(tài)排出與礦料進行混合，從而使得工藝風與礦料的混合更加充分、均勻，進而提高礦料燃燒效果，強化了反應塔內(nèi)的傳質(zhì)、傳熱速率，這樣不僅使得熔煉得到的冰銅產(chǎn)能提升，而且有效降低煙塵以及煙塵中的SO3生成率，為后序的煙塵處理降低難度。
[0013]作為進一步的優(yōu)選方案:為了進一步提高礦料與工藝風的混合均勻性，所述旋流套管50的上端連接有升降器60，所述旋流葉片51的整體輪廓呈自上而下逐漸延伸的S形曲面狀或者平板狀。如圖2、4所示，根據(jù)實際生產(chǎn)情況，或者說根據(jù)工藝風的出風口和水冷外套30的出料口之間的距離，通過升降器60可以適當?shù)貙π魈坠?0的高度進行調(diào)整，這樣可以調(diào)整工藝風箱110內(nèi)的工藝風與礦料進行旋流混合時的風量，進而確?；旌闲Ч捎米陨隙轮饾u延伸的S形曲面狀或者平板狀的旋流葉片51，這樣可以有效保證對工藝風的旋流導氣，從而確保工藝風與礦料混合的充分性和均勻性。
[0014]進一步的，所述水冷外套30的加料口處向加料管腔內(nèi)延伸有送風通道，送風通道的出風口位于加料管腔的下部。本實用新型在水冷外套30的加料管腔內(nèi)設(shè)置送風通道，這樣壓縮空氣經(jīng)過送風通道從加料管腔的下部排出時，可與加料管腔內(nèi)的礦料進行預混，這樣經(jīng)過預混后的礦料再與工藝風箱110內(nèi)的工藝風進行混合，可以有效提高礦料與工藝風的混合的均勻性，進而提高礦料燃燒效果，這樣不僅使得熔煉得到的冰銅產(chǎn)能提升，而且有效降低熔煉礦料過程中煙塵以及煙塵中的SO3生成率，從而為后序的煙塵處理降低難度，具體的，經(jīng)試驗驗證，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在反應塔的尺寸相同情況下，采用本實用新型公開的精礦噴嘴向熔煉爐內(nèi)供料時可使冰銅的產(chǎn)能提高20%。
[0015]具體的，所述水冷外套30的加料管腔內(nèi)的送風通道有兩個，第一、第二送風通道41,42的出風口豎直向下、且分別位于分散風管20的外側(cè)壁和水冷外套30的內(nèi)側(cè)壁處。如圖2-3所示，通過第一、第二兩個送風通道41、42的布置，這樣使得壓縮空氣從兩側(cè)對水冷外套30的加料管腔內(nèi)的礦料進行預混合，如此可以進一步提高礦料的混合效果。
[0016]優(yōu)選的，所述第一送風通道41由上段通道411和下段通道412構(gòu)成，上段通道411自分散風