1.本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺。
背景技术：
2.合金硫化是将镍或铜等金属与含硫的物料在高温条件下生成金属硫化物的过程，目前铜和镍等有价金属的合金硫化普遍使用反射炉或回转式阳极炉，这些冶炼工艺在合金硫化的过程中存在环境条件差、燃料消耗高、炉内炉结粘接、劳动强度大等问题。为了改善现场环境、提高劳动生产率、降低燃料消耗，需要研究发明一种新的镍合金硫化熔炼的工艺。
技术实现要素：
3.本发明提供了一种用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺，目的在于解决现有合金硫化工艺中环境条件差、燃料消耗高、炉内炉结粘接、劳动强度大的问题。
4.为此，本发明采用如下技术方案：一种用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺，冶炼设备包括旋转转炉、喷枪、氧气喷枪、倾动和旋转机构及加料装置；所述熔炼工艺包括以下步骤：1）用木材先将砌好的转炉烘烤到400~500℃；2）用焦碳和高压风将炉温继续烘烤到500~800℃；3）向炉内加入焦碳，将喷枪下放入炉内距炉底2米位置用氧气继续烘烤到800~1000℃；4）用喷枪的油、氧进行烘烤，将炉温烘烤到1200℃的冶炼温度后，加入炉渣使其熔化；5）将热氯渣、氯浸出渣原料压制成40mm团矿，向炉内加入团矿、石英和石灰，喷枪下放到距料面1000~1500mm位置，用油和氧气进行熔化，炉体以3.5.-4.5r/min的速度旋转；当炉内的固体物料全部熔化后，氧气喷枪下放到距料面2000~2500mm位置，只用氧气喷枪进行吹炼，吹炼完毕倒出炉内表面的浮渣，再继续吹炼；当炉内熔体含硫量达到15%时，停止吹炼，将氧气喷枪从炉内提出，倾动炉口到-45度的位置，将炉内熔体从炉口排放到钢包内，用吊车吊运到浇铸区进行浇筑。
5.进一步地，所述氧气的浓度大于90%，气压大于0.9mpa。
6.进一步地，所述喷枪和氧气喷枪均采用水冷却。
7.进一步地，所述旋转转炉为圆柱形炉，炉体外壳是由20g锅炉钢板卷制而成。
8.进一步地，所述热氯渣、氯浸出渣原料的粒度为10mm~40mm。
9.本发明中，含硫的热氯渣、氯浸出渣等原料压制成粒度大约在40mm的团矿，再按比例与石英、石灰配料，配合比例按照现有常规生产方法配料；喷枪的油采用重油。
10.本发明的有益效果在于：1）用氧气进行熔炼和吹炼；2）氧气和燃料通过用水冷却的喷枪吹入炉内，氧气喷枪和炉体中心与水平面夹角为28
°
；3）熔炼和吹炼过程是在耐火材料砌筑的旋转转炉内进行，炉体既可以绕距水平面的28度中心角顺时针旋转，也可以按纵轴方向进行倾动；4）喷枪位于熔体面之上（熔体在静止条件下），未浸入熔体；5）加入炉内的物料是压制成团的颗粒物料或块状物料；5）生产过程包括加料、熔化、吹炼造渣，出炉浇铸过程，整个过程是间断进行的。由于使用氧气熔炼，反应过程非常迅速，因此，该工艺具有原料适应性强，单位的熔炼强度高，烟气量小且so2浓度高、设备占地小、投资少的优点。
具体实施方式
11.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：冶炼设备包括旋转转炉、喷枪、氧气喷枪、倾动和旋转机构及加料装置；旋转转炉—为圆柱形筒体，是完成熔炼反应过程的主要工艺设备，炉体外壳由20g锅炉钢板卷制而成，在炉体内部砌筑铬镁砖，铬镁砖与壳体之间填充20mm厚的石棉板用以隔热；在炉体的底部，为防止炉底砖浮起，将炉底砌成2层反拱形状。炉体的上端是炉帽，炉帽与炉体通过法兰连接，炉帽顶点是炉口，用于装料和出料。炉体在装料时垂直向上，在进行吹炼作业时炉体与水平面呈28度角，当炉体需要出炉作业时炉体向下呈-45度角。
12.倾动和旋转机构—在炉体的底部安装有液压马达，用于驱动炉体顺时针转动，正常作业时炉体中心与水平面成28度；在炉体腰部安装有倾动装置，使整个炉体倾动，便于从炉口装料和出料。
13.喷枪—喷枪是一个圆柱形的多层筒体结构，喷枪的中心是燃料管，燃料管外部是送氧气的氧气管，氧气管外依次是冷却水进水和出水管，喷枪悬挂在氧枪架上。氧气喷枪枪可在氧枪架的滑道上上升或下降。
14.固定烟罩—用于冷却和降低烟气温度，使炉体产生的烟气导入水冷烟道中。同时使氧枪在上升和下降过程中，用于密封炉口，防止烟气外泄。
15.加料装置—原料装入料斗车中，再通过卷扬提升机提升到炉顶，将原料倒入转炉的加料斗中倒入炉内。
16.冶炼过程是：1）用木材先将砌好的转炉烘烤到400~500℃； 2）用焦碳和高压风将炉温继续烘烤到500~800℃； 3）向炉内加入焦碳，将喷枪下放入炉内距炉底2米位置用氧气将转炉继续烘烤到800~1000℃；4）用喷枪的油、氧进行烘烤，将炉温烘烤到1200℃的冶炼温度后，加入炉渣使其熔化；5）加入原料，用油和氧气喷枪下放到距料面2000~2500mm位置进行熔化，炉体以每分钟3.5.-4.5转的速度旋转，当炉内的固体物料全部熔化后，单纯用氧气喷枪下放到距料面2000~2500mm位置进行吹炼，锤炼完毕倒出炉内表面的浮渣，再继续吹炼，当炉内熔体含硫量达到15%时，开始从炉口排放到钢包内。
技术特征：
1.一种用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺，其特征在于，冶炼设备包括旋转转炉、喷枪、氧气喷枪、倾动和旋转机构及加料装置；所述熔炼工艺包括以下步骤：1）用木材先将砌好的转炉烘烤到400~500℃；2）用焦碳和高压风将炉温继续烘烤到500~800℃；3）向炉内加入焦碳，将喷枪下放入炉内距炉底2米位置用氧气继续烘烤到800~1000℃；4）用喷枪的油、氧进行烘烤，将炉温烘烤到1200℃的冶炼温度后，加入炉渣使其熔化；5）将热氯渣、氯浸出渣原料压制成40mm团矿，向炉内加入团矿、石英和石灰，喷枪下放到距料面1000~1500mm位置，用油和氧气进行熔化，炉体以3.5.-4.5r/min的速度旋转；当炉内的固体物料全部熔化后，氧气喷枪下放到距料面2000~2500mm位置，只用氧气喷枪进行吹炼，吹炼完毕倒出炉内表面的浮渣，再继续吹炼；当炉内熔体含硫量达到15%时，停止吹炼，将氧气喷枪从炉内提出，倾动炉口到-45度的位置，将炉内熔体从炉口排放到钢包内，用吊车吊运到浇铸区进行浇筑。2.根据权利要求1所述的用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺，其特征在于，所述氧气的浓度大于90%，气压大于0.9mpa。3.根据权利要求1所述的用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺，其特征在于，所述喷枪和氧气喷枪均采用水冷却。4.根据权利要求1所述的用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺，其特征在于，所述旋转转炉为圆柱形炉，炉体外壳是由20g锅炉钢板卷制而成。5.根据权利要求1所述的用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺，其特征在于，所述热氯渣、氯浸出渣原料的粒度为10mm~40mm。
技术总结
本发明公开了一种用氧气旋转转炉进行镍合金硫化熔炼工艺，冶炼设备包括旋转转炉、喷枪、氧气喷枪、倾动和旋转机构及加料装置；熔炼工艺包括以下步骤：1）用木材先将砌好的转炉烘烤到400~500℃；2）用焦碳和高压风将炉温继续烘烤到500~800℃；3）向炉内加入焦碳，将喷枪下放入炉内距炉底2米位置用氧气继续烘烤到800~1000℃；4）用喷枪的油、氧进行烘烤，将炉温烘烤到1200℃的冶炼温度后，加入炉渣使其熔化；5）将热氯渣、氯浸出渣原料压制成40mm团矿，向炉内加入团矿、石英和石灰，喷枪下放到距料面1000~1500mm位置，用油和氧气进行熔化，炉体以3.5.-4.5r/min的速度旋转；当炉内熔体含硫量达到15%时，停止吹炼，倾动炉口到-45度的位置，将炉内熔体从炉口排放到钢包内。将炉内熔体从炉口排放到钢包内。
技术研发人员：黄忠良 孟庆声 徐立斌 王旭峰 张福 张希军
受保护的技术使用者：金川集团股份有限公司
技术研发日：2022.05.31
技术公布日：2022/8/22