專利名稱：銅陽極爐及其運(yùn)行方法
銅陽極爐及其運(yùn)行方法本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1前序部分的銅陽極爐及其運(yùn)行方法。已知銅陽極爐，其中銅熔液借助于火焰精煉凈化為陽極銅，并接著，把銅鑄入陽極模。陽極借助于電解進(jìn)一步處理。陽極的質(zhì)量對電流消耗有重大影響，因此影響電解的經(jīng)濟(jì)性。如所周知，銅陽極爐包括一個(gè)可繞水平軸擺動(dòng)的爐筒，其中含有95-98% Cu的銅熔液經(jīng)兩個(gè)階段達(dá)到約99%的純度，其中首先氧化不希望有的雜質(zhì)(首先是硫)，接著，在還原階段上進(jìn)一步降低由于氧化而急劇上升的氧含量。銅通過安排在爐筒圓周上的出銅口澆鑄。澆鑄時(shí)爐筒一下下地再旋轉(zhuǎn)，以便調(diào)節(jié)澆鑄速度，并考慮下降的熔液液位。因此有幾個(gè)缺點(diǎn)。由于出銅口的位置非常接近爐底面，會放出礦S，以此損害陽極的質(zhì)量。此外，銅從出銅口到溝槽系統(tǒng)的下落高度大，致使其重新吸收以前艱難地排除的氧，這同樣導(dǎo)致陽極質(zhì)量的退化。此外，噴濺出來的銅嚴(yán)重地污染環(huán)境，其中還造成材料損失。本發(fā)明的任務(wù)在于，創(chuàng)造一種前述類型的使有效地制造陽極質(zhì)量得到改善的陽極成為可能的銅陽極爐。按照本發(fā)明，該任務(wù)通過帶有權(quán)利要求1特征的銅陽極爐解決。按照本發(fā)明的銅陽極爐的其他推薦的配置形成從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。在按照本發(fā)明的銅陽極爐上，為了調(diào)節(jié)銅的流出速度不是通過爐筒的再旋轉(zhuǎn)考慮同樣隨著熔液液位下降而下降的流體靜壓，而是借助于安排在爐筒的出口的滑動(dòng)封閉部控制該流出量。該出口可通過該爐筒從處于熔池上面的在銅熔液處理期間其所處的位置擺動(dòng)到有利地其處于緊靠地在用于陽極澆鑄的溝槽上面的在低位處的澆鑄位置，而且它在整個(gè)澆鑄過程期間停留在該澆鑄位置上。這時(shí)有利的是，不會面臨礦渣被有害于陽極質(zhì)量地進(jìn)入鑄件的危險(xiǎn)。另外，銅從出口進(jìn)入溝槽系統(tǒng)的下落高度小，使銅不濺出。因此，不僅凈化費(fèi)用少得多，而且引起的銅損失也少得多。節(jié)省的銅量不必再次熔化，這還意味C02排放量降低。由于下落高度較小，不希望有的以前艱難地排除的氧的重新吸收少得多，并因此陽極質(zhì)量得以改善。按照本發(fā)明的在爐筒的出口上設(shè)有滑動(dòng)封閉部的銅陽極爐的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)可以立即緊急停止?，F(xiàn)將參照附圖對本發(fā)明作較詳細(xì)的說明。附圖中

圖1以豎直截面表示按照本發(fā)明的銅陽極爐的一個(gè)實(shí)施例。在圖1中顯示銅陽極爐1，它有一個(gè)可繞水平軸線擺動(dòng)的爐筒2。該爐筒2有一個(gè)圓柱形鋼筒3以及耐火襯壁4。在該爐筒2中通過裝入孔5填充帶有95-98% Cu的銅熔液， 其中最多填充爐筒容積的60%。該銅熔液在該爐筒2中以本身已知的，因此不再更詳細(xì)地描述的方法借助于火焰精煉凈化至有約99% Cu的陽極銅。這時(shí)，首先氧化不希望有的雜質(zhì) (首先是硫)，接著，在還原階段上再次降低通過氧化而急劇上升的氧含量。該爐筒2在其圓周上設(shè)有出口 10，用來把凈化后的銅澆鑄入附圖中沒有示出的溝槽系統(tǒng)。在耐火襯壁4的出口范圍內(nèi)有一塊具有放出孔12的耐火穿孔石11，以及一個(gè)相連的帶有放出孔14的耐火軸套13。構(gòu)造該穿孔石11放出孔12，從而其向軸套13縮小并形成相應(yīng)的流入角。該耐火軸套13的放出孔14呈圓錐形地向穿孔石11擴(kuò)大或者具有至少一個(gè)呈圓錐形向穿孔石11變寬的部分。按照本發(fā)明，在爐筒2的出口 10上安排一個(gè)滑動(dòng)封閉部20，它包括一個(gè)固定的耐火封板21以及一個(gè)可與此相對移動(dòng)的耐火滑動(dòng)板22。該固定的耐火封板21固定在安裝于爐筒2上的外殼23上，并密封地靠于耐火軸套13上。該耐火滑動(dòng)板22有一個(gè)滑動(dòng)單元對。通過滑動(dòng)單元M和裝入其中的滑動(dòng)板22的移動(dòng)，可以該爐筒2的由放出孔12，14形成的放出口從圖1所示的打開位置移動(dòng)到節(jié)流位置或關(guān)閉位置。當(dāng)然，可以用帶有兩個(gè)固定封板和一個(gè)可在它們之間移動(dòng)地安排的滑動(dòng)板的滑動(dòng)封板來代替只有一個(gè)固定封板的滑動(dòng)封閉部。耐火穿孔石11大的入口角和耐火軸套13(放出孔14的圓錐形部)的形成有利用 把盡可能多的熱銅引到滑動(dòng)封閉部20附近，以此減小在滑動(dòng)封閉部20封閉時(shí)銅在澆鑄通道中凝固的傾向。在滑動(dòng)封閉部20封閉時(shí)最好還通過設(shè)置在該滑動(dòng)板22內(nèi)帶有氣體接頭的沖洗塞 (Spuelstopfen)將氬氣(對此不再贅述鼓入放出口)，從而附帶地防止銅在放出口處這樣的凍結(jié)。在銅熔液處理期間設(shè)有滑動(dòng)封閉部20的出口 10處于位于熔池上面的位置。為了進(jìn)行澆鑄，其通過把爐筒2擺動(dòng)被置于澆鑄位置，在澆鑄位置其在緊靠地在用于陽極澆鑄的溝槽上面的低位，并其在整個(gè)澆鑄過程期間停留在此位置上。為了調(diào)節(jié)銅的流出速度 (澆鑄速度)，不通過爐筒2的再旋轉(zhuǎn)考慮同樣隨著熔液液位下降而下降的流體靜壓，而是通過滑動(dòng)單元M的移動(dòng)借助滑動(dòng)封閉部20控制流動(dòng)速度。這帶來幾個(gè)重大的優(yōu)點(diǎn)。以此，使該出口 10總是處于低位，因此不會面臨鑄件引入對陽極質(zhì)量有害的礦渣的危險(xiǎn)。另外，銅從出口 10到溝槽系統(tǒng)的下落高度小，因此銅不會濺出。以此不僅凈化費(fèi)用少得多，而且引起的銅損失也少得多。因此，例如，在一個(gè)每月120噸的陽極爐上，可以多澆鑄100-120噸陽極。節(jié)省的銅量不必再次熔化，這又意味降低CO2的排放量。通過較小的下落高度使不希望的重新吸收以前艱難地排除的氧少得多，因此陽極質(zhì)量得以改善。還可能借助于屏蔽管(Schattenrohres)完全隔離空氣的氧。按照本發(fā)明在爐筒的出口上設(shè)有滑動(dòng)封閉部的銅陽極爐的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)可以立即緊急停止。
權(quán)利要求
1.具有可繞水平軸線擺動(dòng)的爐筒O)的銅陽極爐，其中銅熔液借助于火焰精煉凈化為陽極銅，而且其具有用于澆鑄凈化后的銅用的出口(10)，其特征在于，在該爐筒O)的出口(10)上安排滑動(dòng)封閉部(20)，其包括至少一個(gè)固定的耐火封板以及可與此相對移動(dòng)的耐火滑動(dòng)板(22)，其中通過滑動(dòng)板0 的移動(dòng)可以節(jié)流或關(guān)閉該爐筒O)的放出口，并以此可以控制銅的流出量。
2.按照權(quán)利要求1的銅陽極爐，其特征在于，該爐筒(2)包括圓柱形鋼筒O)以及耐火襯壁G)，其中在出口范圍內(nèi)設(shè)置耐火穿孔石(11)以及與其相連的耐火軸套(13)，其分別形成放出孔(12，14)，其中穿孔石(11)的放出孔(12)呈圓錐形地向軸套(13)方向縮小，并形成流入角。
3.按照權(quán)利要求2的銅陽極爐，其特征在于，在澆鑄位置上，該出口(10)處于緊靠地在用于澆鑄陽極的溝槽上面幾乎豎直向下。
4.按照權(quán)利要求3的銅陽極爐，其特征在于，耐火軸套(13)的放出孔(14)呈圓錐形地向穿孔石(11)擴(kuò)大或者具有至少一個(gè)呈圓錐形地向穿孔石(11)變寬的部分。
5.按照權(quán)利要求4的銅陽極爐，其特征在于，耐火軸套(13)的放出孔(14)向穿孔石(11)呈圓錐形地?cái)U(kuò)大或者具有至少一個(gè)呈圓錐形地向穿孔石(11)變寬的部分。
6.按照權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)的銅陽極爐用的滑動(dòng)封閉部，其特征在于，設(shè)置至少一個(gè)固定的耐火封板以及可與此相對移動(dòng)的耐火滑動(dòng)板(22)，其中通過該滑動(dòng)板02)的移動(dòng)可以節(jié)流或關(guān)閉該放出口，并可以因此控制銅的流出量。
7.按照權(quán)利要求6的滑動(dòng)封閉部，其特征在于，最好設(shè)置帶有氣體接頭的在滑動(dòng)板 (22)中的沖洗塞，在滑動(dòng)封閉部OO)封閉時(shí)借其向放出口(14)鼓入氬氣。
8.運(yùn)行按照權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)的銅陽極爐的方法，其特征在于，設(shè)有滑動(dòng)封閉部 (20)的出口(10)通過爐筒(2)繞其軸線(A)的擺動(dòng)，從處于在銅熔液處理期間其所處的熔池上面的位置，置于在整個(gè)澆鑄過程期間它所停留的澆鑄位置。
全文摘要
銅陽極爐有可繞水平軸擺動(dòng)的爐筒(2)，其中銅熔液借助于火焰提純凈化為陽極銅。這個(gè)爐筒(2)設(shè)有完成凈化銅澆鑄用的出口(10)。在爐筒(2)的出口(10)上安排滑動(dòng)封閉部(20)，后者至少包括一個(gè)固定的耐火封閉部(21)以及可與此相對移動(dòng)的耐火滑動(dòng)板(22)。通過滑動(dòng)板(22)的移動(dòng)可以縮小或關(guān)閉爐筒(2)的出口并以此可以控制銅的流出量。該滑動(dòng)封閉部(2)可以防止對陽極質(zhì)量有害的礦渣被吸入鑄件。
文檔編號B22D41/22GK102216477SQ200980134790
公開日2011年10月12日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者B·漢德勒, H·阿姆斯勒, K·加姆韋格, K·阿克曼 申請人:斯托品克股份公司