專利名稱：一種反射爐熔煉再生銅的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反射爐熔煉再生銅的方法和裝置，特別涉及一種具有高風(fēng)溫、低 氧濃燃燒特征的反射爐熔煉再生銅的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
隨著銅產(chǎn)品需求和銅精礦資源短缺的矛盾日益突出，再生銅越來越受重視。國(guó)家 十大行業(yè)振興行動(dòng)規(guī)劃明確提出，到2011年，我國(guó)再生銅使用比例應(yīng)由2008年的提高 到35%。我國(guó)生產(chǎn)再生銅的方法主要有兩類第一類是將雜銅先經(jīng)火法處理鑄成陽極銅， 然后電解精煉成電解銅，稱為間接利用法；第二類是是將廢雜銅直接熔煉成銅合金或精銅， 稱為直接利用法[1]。其中廢雜銅直接冶煉成銅產(chǎn)品方法具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、能耗少、經(jīng) 濟(jì)效益好的優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用β]。目前再生銅的直接利用法主要采用反射爐來 熔煉廢雜銅，其熔煉過程主要存在金屬回收率偏低、熱效率低的問題。而爐內(nèi)局部溫度較 高、爐體排煙熱損失過大(達(dá)63. 8% )分別是導(dǎo)致上述兩個(gè)問題的主要原因ω。充分利用煙氣帶走的熱量是提高反射爐熔煉再生銅系統(tǒng)熱效率的有效措施。其具 體方法有兩大類煙氣余熱發(fā)電，煙氣預(yù)熱助燃空氣。對(duì)于前者，由于反射爐熔煉再生銅系 統(tǒng)屬于周期性生產(chǎn)，煙氣流量以及排煙溫度不穩(wěn)定，不適合用于發(fā)電。對(duì)于后者，一般的處 理方式是增加一個(gè)間壁式換熱器預(yù)熱空氣，由于煙氣溫度高，且含有一定量的粉塵，使換熱 器的使用受到局限。[1]黃崇祺.論中國(guó)電纜工業(yè)的廢雜銅直接再生制桿[J].資源再生，2008，(7) 46 47.[2]段軍偉.淺議利用廢銅連鑄連軋生產(chǎn)光亮銅桿[J].有色金屬加工，2006， 35(6) 10 11.[3]李剛，周萍，閆紅杰等.再生銅反射爐的用能分析與節(jié)能措施[J].冶金能源， 2008，27 (5)，37-39.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種金屬回收率高、熱效率高的反射爐 熔煉再生銅的方法。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)該反射爐熔煉再生銅的方法 的裝置。為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的反射爐熔煉再生銅的方法，直接將 反射爐的部分高溫?zé)煔馀c助燃空氣混合，形成溫度較高、氧濃較低的助燃?xì)怏w，提高反射爐 內(nèi)溫度分布的均勻性，降低局部高溫，從而減少金屬的燒損。在反射爐煙道閘門后的水平連接煙氣回流管道、高溫風(fēng)機(jī)和旁通冷風(fēng)管，將反射 爐排出的高溫?zé)煔獾囊徊糠州斔偷饺紵?，在反射爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫、低氧濃的燃燒，返煙量 占反射爐煙氣總量體積的30 50%。
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對(duì)煙道中的負(fù)壓實(shí)行嚴(yán)格控制，原則上閘門后的水平煙道內(nèi)負(fù)壓應(yīng)控制 在-20 _5Pa。為了解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)反射爐熔煉再生銅的方法的裝 置，包括反射爐、水平煙道、閘門、助燃風(fēng)管通道和燃燒器，在所述的閘門出口后部的水平煙 道上連接有煙氣回流管道，所述的煙氣回流管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門，所述的煙氣回流管道與 帶有調(diào)節(jié)閥的旁通冷風(fēng)管并聯(lián)后與高溫風(fēng)機(jī)的進(jìn)口端連接，所述的高溫風(fēng)機(jī)的出口端通過 返煙風(fēng)管與所述的助燃風(fēng)管通道連接。所述的煙氣回流管道與所述的水平煙道的連接入口處設(shè)有煙氣過濾網(wǎng)。采用上述技術(shù)方案的反射爐熔煉再生銅的方法及其裝置，將部分高溫?zé)煔馀c空氣 混合，作為助燃空氣，這樣可以利用部分高溫?zé)煔獾臒崃款A(yù)熱助燃空氣，以提高助燃空氣的 溫度，一方面有利于燃料的著火，提高爐內(nèi)溫度分布的均勻性，另一方面，使系統(tǒng)的熱效率 提高，減小對(duì)環(huán)境的熱污染；同時(shí)煙氣進(jìn)入助燃空氣，降低助燃空氣中氧含量，有利于控制 燃料的燃燒速度，降低局部高溫，從而減少金屬的燒損。與利用煙氣余熱發(fā)電以及應(yīng)用換熱 器預(yù)熱助燃空氣的裝置相比，直接將部分煙氣引入助燃空氣中，其系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易行、 工程改造量小的特點(diǎn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本發(fā)明適合于現(xiàn)有反射爐熔煉再生銅系統(tǒng)的技術(shù)改造，只需新增返煙系統(tǒng)，其 余結(jié)構(gòu)不變，系統(tǒng)改造量與投資費(fèi)用較少。2、提出的反射爐熔煉再生銅方法，有利于提高爐內(nèi)溫度分布均勻性，消除局部高 溫區(qū)域，提高金屬回收率。3、返煙量的引入，利用了部分高溫?zé)煔獾挠酂?包括物理熱和未燃燼的揮發(fā)物的 化學(xué)熱)，提高反射爐熔煉再生銅系統(tǒng)的熱效率，降低單位產(chǎn)品的能耗。


圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明采用的反射爐熔煉再生銅的方法，直接將反射爐1的部分高溫?zé)煔馀c助燃 空氣混合，形成溫度較高、氧濃較低的助燃?xì)怏w，提高反射爐1內(nèi)溫度分布的均勻性，降低 局部高溫，在反射爐1內(nèi)實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫、低氧濃的燃燒，從而減少金屬的燒損，返煙量占反射 爐1煙氣總量體積的30 50%。對(duì)水平煙道2中的負(fù)壓實(shí)行嚴(yán)格控制，閘門3后的水平煙 道2負(fù)壓控制在-20 -51^。參見圖1，本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)反射爐熔煉再生銅的方法的裝置，反射爐1連接有水 平煙道2，水平煙道2上設(shè)有閘門3，反射爐1上設(shè)有燃燒器12，燃燒器12連接有助燃風(fēng)管 通道11，在閘門3出口后部的水平煙道2上連接有煙氣回流管道10，煙氣回流管道10與水 平煙道2的連接入口處設(shè)有煙氣過濾網(wǎng)6，煙氣回流管道10上設(shè)有調(diào)節(jié)閥門7，煙氣回流管 道10與帶有調(diào)節(jié)閥8的旁通冷風(fēng)管9并聯(lián)后與高溫風(fēng)機(jī)5的進(jìn)口端連接，高溫風(fēng)機(jī)5的出 口端通過返煙風(fēng)管4與助燃風(fēng)管通道11連接。
現(xiàn)以80t/爐規(guī)格的反射爐熔煉再生銅系統(tǒng)為例予以說明。金屬回收率約為95%， 煤耗13t/爐；爐內(nèi)煙氣溫度約1390°C，水平煙道閘門處的煙氣溫度約為1000°C。參見圖1，采用本專利技術(shù)對(duì)現(xiàn)有反射爐熔煉再生銅系統(tǒng)實(shí)施改造時(shí)，廠房布置、 爐體結(jié)構(gòu)、燃料供給系統(tǒng)、加料系統(tǒng)及排煙系統(tǒng)等均可維持不變，在反射爐1的水平煙道2 的閘門3后部開孔，通過帶有煙氣過濾網(wǎng)6和調(diào)節(jié)閥門7的煙氣回流管道10吸入部分高溫 煙氣，與帶有調(diào)節(jié)閥8的旁通冷風(fēng)管9中的冷空氣混合，形成氧氣濃度較低、溫度較高的助 燃?xì)怏w，利用高溫風(fēng)機(jī)5將其混合氣體經(jīng)過保溫良好的返煙風(fēng)管4以及助燃風(fēng)管通道11輸 送到燃燒器12，適當(dāng)調(diào)整返煙量與新風(fēng)量的比例以及流量，確保向反射爐內(nèi)提供足夠的氧 量，實(shí)現(xiàn)燃料的完全燃燒。這樣一方面由于利用了部分高溫?zé)煔獾臒崃?，使反射爐所需燃料 減少，從而降低燃料的消耗。另一方面，煙氣與空氣混合形成的助燃空氣，具有進(jìn)口風(fēng)溫較 高、氧氣濃度較低的特點(diǎn)，使?fàn)t內(nèi)溫度分布均勻，局部高溫區(qū)域降低，從而減少金屬燒損。主要工藝參數(shù)范圍返煙量占反射爐煙氣總量的30 50% (根據(jù)爐內(nèi)溫度和產(chǎn) 能進(jìn)行調(diào)整)，閘門3后水平煙道2內(nèi)的負(fù)壓控制在-20 -5 ；金屬燒損率可降低1 %。
權(quán)利要求
1.一種反射爐熔煉再生銅的方法，其特征是直接將反射爐的部分高溫?zé)煔馀c助燃空 氣混合，形成溫度較高、氧濃較低的助燃?xì)怏w，提高反射爐內(nèi)溫度分布的均勻性，降低局部 高溫，從而減少金屬的燒損。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射爐熔煉再生銅的方法，其特征是在反射爐煙道閘門后 的水平段連接煙氣回流管道、高溫風(fēng)機(jī)和旁通冷風(fēng)管，將反射爐排出的高溫?zé)煔獾囊徊糠?輸送到燃燒器，在反射爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫、低氧濃的燃燒，返煙量占反射爐煙氣總量體積的 30 50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射爐熔煉再生銅的方法，其特征是閘門后的水平煙道內(nèi) 負(fù)壓控制在-20 -51^。
4.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的反射爐熔煉再生銅的方法的裝置，包括反射爐(1)、水平煙 道O)、閘門(3)、助燃風(fēng)管通道(11)和燃燒器(12)，其特征是在所述的閘門(3)出口后 部的水平煙道( 上連接有煙氣回流管道(10)，所述的煙氣回流管道(10)上設(shè)有調(diào)節(jié)閥 門(7)，所述的煙氣回流管道(10)與帶有調(diào)節(jié)閥(8)的旁通冷風(fēng)管(9)并聯(lián)后與高溫風(fēng)機(jī) (5)的進(jìn)口端連接，所述的高溫風(fēng)機(jī)( 的出口端通過返煙風(fēng)管(4)與所述的助燃風(fēng)管通道 (11)連接。
5.權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)反射爐熔煉再生銅的方法的裝置，其特征是所述的煙氣回 流管道(10)與所述的水平煙道O)的連接入口處設(shè)有煙氣過濾網(wǎng)(6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種反射爐熔煉再生銅的方法及其裝置，直接將反射爐的部分高溫?zé)煔馀c助燃空氣混合，形成溫度較高、氧濃較低的助燃?xì)怏w，提高反射爐內(nèi)溫度分布的均勻性，降低局部高溫，從而減少金屬的燒損。在反射爐煙道閘門后的水平段連接煙氣回流管道、高溫風(fēng)機(jī)和旁通冷風(fēng)管，將反射爐排出的高溫?zé)煔獾囊徊糠州斔偷饺紵?，在反射爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)高風(fēng)溫、低氧濃的燃燒，返煙量占反射爐煙氣總量體積的30～50％。本發(fā)明是一種金屬回收率高、熱效率高的反射爐熔煉再生銅的方法，其裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠。
文檔編號(hào)C22B15/04GK102061396SQ201010583730
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者周萍, 李剛, 蘇寅彪, 閆紅杰, 陳卓 申請(qǐng)人:中南大學(xué)