一种具有提高氧利用率的吹风水套的白银炉的制作方法

1.本实用新型属于铜冶炼、有色金属冶炼设备技术领域，尤其涉及一种具有提高氧利用率的吹风水套的白银炉。


背景技术：

2.白银炉为双室侧吹铜熔炼炉窑，主要熔炼机理为铜精矿从熔炼区炉顶进入熔池，反应所需工艺风及氧气通过安装在侧墙的吹风水套鼓入熔炼池内剧烈搅拌熔体，使铜精矿与氧气充分接触、完全反应从而达到熔炼冰铜的目的。吹风水套在白银炉侧墙上的安装位置可以参见专利申请文件201720891216.0。
3.原设计单台白银炉产能为年产75kt/a，白银炉吹炼区南北风眼间距为3.5m，风眼角度为15
°
，炉膛内面积为102
㎡
，这种炉型在生产过程中，存在炉膛中心线附近物料反应不完全出现生料的情况，即存在反应死区。近年来在铜冶炼行业形势越来越严峻的情况下，公司为提高白银炉在同行业竞争能力、可持续发展能力，决定通过采取技术改造与创新的措施提高单台白银炉产能至150kt/a，以此对白银炉各配套设备及炉体结构进行改造。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：提供一种具有提高氧利用率的吹风水套的白银炉，以彻底消除了炉膛中间存在的反应死区与物料反应不完全的问题。
5.本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
6.一种具有提高氧利用率的吹风水套的白银炉，包括墙体组件、吹风水套，所述墙体组件上设置有多个风口，所述风口内安装有所述吹风水套，其中，以水平方向为基准，所述吹风水套向上倾斜的角度α为3-6
°
。
7.进一步，所述吹风水套向上倾斜的角度α为4-6
°
。
8.进一步，所述吹风水套向上倾斜的角度α为5
°
。
9.本实用新型的有益效果如下：
10.本实用新型所提供的白银炉将吹风水套的风眼角度α由15
°
调整为3-7
°
，增加了气体穿透深度，更高效的提高了氧气利用率，减少了风眼粘接问题，保障水冷风眼的使用周期；改造完并投产后吹炼风的穿透能力得到明显加强，彻底消除了炉膛中间存在的反应死区与物料反应不完全的问题，增加了炉床能力，进一步提升了白银炉吹炼区反应速度，提高了生产效率。
附图说明
11.图1为本实用新型的具有提高氧利用率的吹风水套的白银炉的结构示意图；
12.图2为风眼角度对物料混匀时间的影响；其中，a曲线的气体流量为0.56l/s；b曲线的气体流量为2.73l/s；
13.附图标记：1-墙体组件；2-吹风水套。
具体实施方式
14.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
15.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.实施例1
17.如图1所示，该具有提高氧利用率的吹风水套的白银炉，包括墙体组件1、吹风水套2，墙体组件1上设置有多个风口，风口内安装有吹风水套2，其中，以水平方向为基准，吹风水套2向上倾斜的角度α为3-6
□
18.具体地，吹风水套2包括风眼管，风眼管内部设置有水路，外部设置有进水口和出水口，风眼管内的水路两端分别与进水口和出水口连接。吹风水套2的具体结构属于现有技术的内容，不是本实用新型关注的重点。可以理解的是，图1中展示的仅仅是安装了吹风水套的白银炉的局部侧墙结构，并非白银炉整体结构，这并不影响本领域技术人员理解本实用新型的技术方案。
19.在以上技术方案中，吹风水套2向上倾斜的角度α即为风眼角度。申请人对白银炉风眼角度α进行了动力学仿真实验，风眼角度α对物料混匀时间的影响如图2所示。其中，水冷风眼风眼角度越大，物料在吹炼区反应时间越长，增加了物料反应对氧气的消耗，物料存在反应不及时，不充分问题，通过对吹风风眼角度α的调整，吹风风眼角度α减小，可以有效降低物料反应时间，在较短的时间内，物料充分反应，降低能耗。
20.申请人研究发现，在不改变炉型的情况下将风眼角度α由15
°
调整为10
°
，投产后随着产能的逐步提升，反应死区情况得到减弱，但并没有完全消除，对白银炉进一步的提产增效造成了制约。因此，需要进一步对白银炉吹风水套进行优化升级。
21.根据对白银炉风眼角度α进行的动力学仿真实验，结合白银炉的生产实践，申请人将白银炉风眼角度α由10
°
调整为0-6
°
，以增加气体穿透深度，更高效的提高了氧气利用率，减少风眼粘接问题，保障水冷风眼的使用周期。改造完并投产后吹炼风的穿透能力果然得到明显加强，彻底消除了炉膛中间存在的反应死区与物料反应不完全的问题，增加了炉床能力，进一步提升了白银炉吹炼区反应速度，提高了生产效率。从图2可以看出，风眼角度α为0
°
时，混匀时间最短，因此最好采用水平喷射风口。
22.但根据白银炉生产实践，充分考虑到白银炉鼓风吹冰铜层的特性，为有效提高氧气在熔体中的滞留时间，本实用新型将风眼角度α调整为3-6
°
。优选的，吹风水套2向上倾斜的角度α为4-6
□
。更优选的，吹风水套2向上倾斜的角度α为5
□
。


技术特征：
1.一种具有提高氧利用率的吹风水套的白银炉，包括墙体组件、吹风水套，所述墙体组件上设置有多个风口，所述风口内安装有所述吹风水套，其特征在于，以水平方向为基准，所述吹风水套向上倾斜的角度α为3-6
°
。2.根据权利要求1所述的白银炉，其特征在于，所述吹风水套向上倾斜的角度α为4-6
°
。3.根据权利要求2所述的白银炉，其特征在于，所述吹风水套向上倾斜的角度α为5
°
。

技术总结
本实用新型公开了一种具有提高氧利用率的吹风水套的白银炉。所述白银炉包括墙体组件、吹风水套，所述墙体组件上设置有多个风口，所述风口内安装有所述吹风水套，其特征在于，以水平方向为基准，所述吹风水套向上倾斜的角度α为3-6


技术研发人员：罗雷 邢海涛 李海刚 张智汇 李怀念 金锋 雷陆峰
受保护的技术使用者：白银有色集团股份有限公司
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2022/3/25