專利名稱：連續(xù)熔煉銅的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用熔煉硫化銅精礦砂來提取銅的設(shè)備。
如

圖1及2所示，目前公知的熔煉銅設(shè)備均由多個(gè)熔煉爐組成。此類設(shè)備包括以向內(nèi)供富氧空氣、氧化熔化銅精礦砂、并在其內(nèi)形成冰銅M與爐渣S的熔煉爐1;將冰銅M與爐渣S分開的分離爐2;把分離的冰銅氧化、形成粗銅C與熔渣S的轉(zhuǎn)換裝置即吹煉爐3，以及將粗銅C精煉成較高純度銅的陽極爐。熔爐1與吹轉(zhuǎn)爐在其頂部均有一個(gè)套管式吹管5，吹管從爐頂插入，其連結(jié)方式可使其相對(duì)爐頂作垂直移動(dòng)。精銅礦砂，富氧空氣、助熔劑等通過吹管5輸入各爐中。分離爐2是配有電極6的電爐。
如圖1所示，熔爐1、分離爐2及吹煉爐3以遞降順序布置在不同的高度上，并以銅液流槽7A及7B將之順序相連。熔液在重力作用下順這些流槽下流。
由吹轉(zhuǎn)爐3連續(xù)生產(chǎn)出的粗銅C臨時(shí)貯存于保溫爐8中，然后裝入銅水包9，通過吊車10將銅水包9送向陽極爐4，并通過陽極爐頂壁上的澆口注入爐內(nèi)。
因此，到吹煉爐3為止的熔煉工藝是連續(xù)進(jìn)行的，但陽極爐4卻是間斷作業(yè)的。這是由于銅的質(zhì)量即其最終成份需在這里加以控制的緣故。保溫爐8的作用就是對(duì)熔煉工藝中的這種差別加以協(xié)調(diào)。
在圖2中，標(biāo)號(hào)L所示的是銅水包9從保溫爐送往陽極爐的移動(dòng)軌跡的一個(gè)實(shí)例。在陽極爐中，雜質(zhì)被氧化并從粗銅C中除去，而在氧化過程中產(chǎn)生的氧化銅則還原成較高質(zhì)量的銅。最終將得到的成品銅鑄成陽極板后經(jīng)電解提純到更高的純度。
在上述的熔煉設(shè)備中，雖然直到吹煉爐3的操作均是連續(xù)進(jìn)行的，但在陽極爐4中的精煉工藝是間斷進(jìn)行的。所以由吹煉爐生產(chǎn)的粗銅C必須暫時(shí)存貯在保溫爐8中。這樣，就需要有保溫爐裝置。并且，還需要將粗銅液C從保溫爐送往陽極爐的銅水包9、吊車等設(shè)備。而且為了使粗銅C在熔煉過程中有足夠高的溫度，還需耗費(fèi)大量的能。結(jié)果是使熔煉裝置的成本提高，而且也使縮減熔煉裝置安裝面積的可能性減小。
此外，粗銅液流入或流出銅水包時(shí)，因均從較高位置上落下而產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣流。這會(huì)使空氣流中含有二氧化硫的氣態(tài)生成物以及由于機(jī)械撞擊、空氣突然膨脹等諸因素產(chǎn)生的金屬霧，這會(huì)對(duì)環(huán)境造成有害的影響。所以還需要有在大面積范圍內(nèi)有效的煙霧、塵埃收集裝置。
因此，本發(fā)明的基本目的和特征是提供一種新穎的銅連續(xù)熔煉設(shè)備，它在吹煉爐與陽極爐間無需設(shè)置保溫爐;直至陽極爐進(jìn)行的精煉工藝均可以非常有效的連續(xù)方式來實(shí)施。
本發(fā)明的另一個(gè)目的和特征是提供具有一種為無保溫爐的熔煉系統(tǒng)特別設(shè)計(jì)的改進(jìn)了陽極爐的銅連續(xù)熔煉設(shè)備。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的和特征是提供一種具有以最佳方式排列從而顯著地減小設(shè)備總面積的一組陽極爐的銅連續(xù)熔煉設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的精神提供的銅連續(xù)熔煉設(shè)備包括一個(gè)對(duì)銅精礦砂熔化、氧化而產(chǎn)生冰銅M和熔渣混合物的熔煉爐;一個(gè)將冰銅與熔渣分開的分離爐3;一個(gè)將與熔渣分離的冰銅氧化而生產(chǎn)粗銅的吹煉爐;依次連結(jié)熔爐、分離爐及吹煉爐的熔液流槽裝置;一組將吹煉爐生產(chǎn)的粗銅精煉成更高質(zhì)量銅的陽極爐;以及連結(jié)吹煉爐與陽極爐組的銅液流槽裝置。
粗銅流槽裝置可以有一個(gè)主流槽，在其一端與吹煉爐相連，在其另一端有多個(gè)分支，每個(gè)分支的一端均與主流槽連結(jié)，另一端則分別與一個(gè)陽極爐連接。一個(gè)選擇裝置也可與粗銅流槽連接，以便有選擇地將主流槽與一個(gè)分支構(gòu)通。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，上述的銅連續(xù)設(shè)備的特征在于，每個(gè)陽極爐的殼體部份均具有一個(gè)沿殼體周向延伸的長(zhǎng)形開口，粗銅流槽裝置在此開口處有一個(gè)端部。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，一組陽極爐彼此平行布置，每個(gè)陽極爐的一端朝向吹煉爐，相鄰陽極爐的殼體部份相對(duì)設(shè)置。
下面介紹附圖。
圖1是傳統(tǒng)的銅熔煉裝置的圖解剖面圖。
圖2是圖1所示設(shè)備的圖解平面圖。
圖3是本發(fā)明的銅連續(xù)熔煉設(shè)備平面圖。
圖4是圖3所示設(shè)備的陽極爐放大平面圖。
圖5是圖4所示陽極爐的放大的側(cè)視圖。
圖6是圖4所示陽極爐沿Ⅵ-Ⅵ線的截面圖。
圖7是圖4所示陽極爐沿Ⅶ-Ⅶ線的截面圖。
圖8是圖4所示陽極爐部份的局部剖視圖。
圖9是沿圖8Ⅸ-Ⅸ線的陽極爐截面圖。
圖10-12是相應(yīng)于在粗銅接收工步，氧化工步與還原工步轉(zhuǎn)動(dòng)后的陽極爐的截面圖。
圖13是可用于圖3所示設(shè)備的選擇機(jī)構(gòu)立體圖。
圖14是圖13所示機(jī)構(gòu)的局部剖視圖。
圖15至17是圖3所示設(shè)備的工藝流程示意圖。
圖18是粗銅流槽裝置連結(jié)陽極爐、吹煉爐的布置實(shí)例平面圖。
圖19是對(duì)陽極爐及其液流通道優(yōu)于圖18的更佳的一個(gè)平面布置圖。
圖3展示了本發(fā)明的銅連續(xù)熔煉設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，其中采用的與圖1-2相同的標(biāo)號(hào)就表示與之相同的零件或裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)類似，本實(shí)施例的設(shè)備具有，一個(gè)將精銅礦砂熔化并氧化成冰銅M和熔渣S的熔爐1;一個(gè)將冰銅M與熔渣分開的分離爐2;一個(gè)將從熔渣S中分離的冰銅M氧化生產(chǎn)粗銅的吹煉爐3;以及多個(gè)將吹煉爐生產(chǎn)的粗銅C精煉成較高純度銅的陽極爐4。熔爐1，分離爐2，吹煉爐3以遞降的順序排列在不同高度上，具有確定熔液流徑的流槽7A和7B的流槽裝置將上述三個(gè)爐子依次相連。因而，熔液可以從熔爐1通過流槽7A流向分離爐2，再通過流槽7B流入吹煉爐3。爐1和爐3在其頂部均有多個(gè)套管式的吹管5，吹管5從頂端壁插入，其與頂部的連結(jié)方式使之相對(duì)爐頂能作垂直運(yùn)動(dòng)。銅精礦砂，富氧空氣，助熔劑等通過這些吹管供入每個(gè)爐中。分離爐2是裝備有多個(gè)電極6的電爐。
在本實(shí)施例中，兩個(gè)陽極爐平行設(shè)置，吹煉爐3通過銅液流槽裝置11與這些陽極爐相連。吹煉爐3生產(chǎn)的粗銅液C經(jīng)流槽裝置11流入陽極爐4。銅液流槽裝置包括其上游端與吹煉爐3的出液口連結(jié)，并從吹煉爐3處傾斜下降設(shè)置的主流槽11A;一對(duì)處于下游處的、并從主流槽11A分出的支流槽11B。每個(gè)分支從分支處傾斜下降、它們的末端分別與一個(gè)陽極爐4連結(jié)。
此外，裝置12用于有選擇地導(dǎo)引主流槽11A與某一分支流槽11B建立液體導(dǎo)通關(guān)系，裝置設(shè)立于主流槽與支流槽的連結(jié)處。裝置12可以任選結(jié)構(gòu)。最普通的一種形式是在每一個(gè)支流槽11B與主流槽11A相鄰接處的底部制出一個(gè)某種形式的淺窩，可將澆鑄成形物即難熔材料的團(tuán)塊置入不使用的那條支流槽的淺窩部份中。
作為一種上述結(jié)構(gòu)的取代，粗銅液通路的變換可用安裝于流槽裝置11上的適當(dāng)選擇裝置來實(shí)現(xiàn)。圖13，14是這種選裝置的一個(gè)實(shí)例。在此實(shí)例中，傾斜的主流槽11A的下游部份是敞口的，一對(duì)分支流槽11B由一個(gè)水平部份11C與之相連，主流槽11A的下游端處于水平部份11C的上方。選擇機(jī)構(gòu)包括一對(duì)分別置于各個(gè)支流槽11B上游端的關(guān)閉裝置40。每個(gè)關(guān)閉裝置有一塊用與熔液相同材料制作的、并可垂直放置而關(guān)閉分支流槽11B液流通道的關(guān)閉平板，一個(gè)通過吊鉤42及一條繩索與關(guān)閉平板上端連結(jié)的提升機(jī)構(gòu)(未示出);一個(gè)與關(guān)閉平板41連結(jié)、可向關(guān)閉平板內(nèi)部供給冷卻液的供液管43a，一個(gè)與關(guān)閉平板41相連、可將關(guān)閉平板內(nèi)的冷卻液排除的排液管43b。如在圖14中可清楚看到的那樣，關(guān)閉平板41與支流槽11B的截面形狀相似，但其尺寸略小，板內(nèi)部有曲折的通道41a，其兩端41b、41c均開口于關(guān)閉平板41的頂部。供液、排液管43a、43b以可拆卸的方式分別與開口端41b與41c相連，并通過連接件44支承于吊鉤42上。為了如上所述用關(guān)閉裝置關(guān)閉支流槽11B，冷卻液從供液管43a導(dǎo)向流體通道41a后，將由提升機(jī)機(jī)構(gòu)使關(guān)閉平板41向下移動(dòng)而將這一支流槽11B關(guān)閉。雖然關(guān)閉平板41與支流槽11B間有細(xì)小間隙，但通過間隙的熔液流在與關(guān)閉平板41接觸時(shí)會(huì)被迅速冷卻而凝固，凝固后的粗銅就在S處將間隙堵死，從而使此支流槽11B完全關(guān)閉。要開啟這一支流槽11B時(shí)，首先將送入關(guān)閉平板的冷卻液道關(guān)閉，然后將供排液管43a、43b從關(guān)閉平板上卸下。供排液管卸下之后，S處的堵住間隙的凝固了的粗銅由于熔液的熱傳道而熔化并順支流槽11B流下，之后，將關(guān)閉平板41由提升機(jī)構(gòu)升起。
此外，除了另外的出銅流槽7A和7B外，上述的主流槽11A與11B全部加蓋，并在其上提供諸如加熱器和/或周圍環(huán)境氣氛調(diào)節(jié)裝置的保溫設(shè)備，以使熔液在密閉狀態(tài)下通過這些銅液流槽時(shí)保持高溫。
如圖4-6最佳顯示的那樣，每個(gè)陽極爐4包括有一個(gè)園柱形爐身21，爐身上有殼體部份21b。在殼體部21b的兩端裝有兩塊端板21a，殼體部21b上還裝有一對(duì)輪箍22，支承輪箍22的多個(gè)支承輪23安裝在基板上。因此，水平支承著的爐身21可繞其軸線迴轉(zhuǎn)。一個(gè)齒圈24a裝于爐身21的一端，并與安裝在爐身附近的驅(qū)動(dòng)齒輪24b嚙合。故爐身21可由驅(qū)動(dòng)裝置25方便地使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外，如圖4及5所示，加熱器安裝在一個(gè)端板21a上以保持爐中熔液的高溫。一對(duì)風(fēng)嘴27安裝在殼體部21b上，用以將空氣或富氧空氣吹入爐身21。在殼體21b上還裝有一個(gè)與一個(gè)風(fēng)嘴27相對(duì)布置的排液孔28，經(jīng)陽極爐煉過的銅液經(jīng)排液孔28導(dǎo)入鑄造設(shè)備，并在那兒鑄成陽極板。在殼體部21b上半部份上還有一個(gè)用于將陽極板碎塊一類的材料導(dǎo)入爐中的進(jìn)料口29。如圖6所示，一個(gè)通常為橢圓形的出氣口30設(shè)置于殼體部30的頂端，其位置與加熱器26相對(duì)。出氣口30從爐子處于正常位置時(shí)所確定的頂部殼體環(huán)形地向外擴(kuò)展。
位于排風(fēng)管一端的排氣罩31罩在出氣口30上。如在圖7中能清楚地看到的那樣，排氣罩31擴(kuò)展得能復(fù)蓋隨爐身21轉(zhuǎn)動(dòng)而出氣口30所占據(jù)的全部角度位置區(qū)域。而且，如圖9所示，導(dǎo)引粗銅液流的支流槽11B插入排氣罩31的邊壁板中，其插入的方式使得支流槽11B的端部11C位于出氣口30的上方。排氣罩31及支流槽11B的端部11C各配有水冷套J。
對(duì)本發(fā)明的連續(xù)煉銅設(shè)備的熔煉工藝的介紹如下。
首先，將如銅精礦砂一類粒狀材料通過吹管5與富氧空氣一起導(dǎo)入熔煉爐1，進(jìn)入爐1的銅精礦砂部份地被氧化，并因氧化生成的高熱而熔化，從而形成了冰銅M與熔渣S的混合物。冰銅的基本成份是硫化銅與硫化鐵，其比重較大。而熔渣由礦石、尾礦砂、助熔劑、氧化鐵等組成，其比重較小。冰銅M與熔渣S的混合物從熔煉爐1的排液口1A通過銅液流槽7A溢流至分離爐2，冰銅M與熔渣S的混合物溢流入分離爐后，由于彼此的比重不同，分離成難以相混的兩層。冰銅M通過設(shè)在分離爐2排液口處的虹吸管2A分離溢流，沿流槽7B導(dǎo)入吹煉爐3，熔渣S從放液孔2B流入水中?；笈潘统鋈蹮捪到y(tǒng)。
導(dǎo)入吹煉爐3的冰銅M由經(jīng)過吹管5吹入的富氧空氣進(jìn)一步氧化并將熔渣S從中除去。在這里，冰銅M轉(zhuǎn)化成純度約為98.5%的粗銅，接著經(jīng)排液口3A進(jìn)入主流槽11A。由于從爐3中分離出的爐渣S中含有相對(duì)較高的含銅量，故從排液口3B排入水中粒化的熔渣S，經(jīng)干燥后又送回熔煉爐1再次熔煉。
進(jìn)入主流槽11A的粗銅C進(jìn)入一條支流槽11B。這時(shí)，另一條支流槽11B已通過用可鑄物鑄入其底部淺窩而阻斷了與主流槽的通流關(guān)系。隨后，粗銅液經(jīng)出氣口就流入相應(yīng)的一個(gè)陽極爐中。圖10展示了陽極爐旋轉(zhuǎn)到的某一位置。而且，在進(jìn)料作業(yè)時(shí)，維持這一位置不變。
粗銅進(jìn)料作業(yè)結(jié)束后，起動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置25使?fàn)t身21旋轉(zhuǎn)一預(yù)定角度而到達(dá)圖11所示位置，在此處，風(fēng)嘴27位于熔液液面以下。在這個(gè)位置上，首先通過風(fēng)嘴27將空氣或富氧空氣吹入爐中，使粗銅氧化一段預(yù)定的時(shí)間而使銅中硫的濃度達(dá)到一個(gè)預(yù)選的標(biāo)定值。然后將基本成份是烴和空氣混合物的還原劑導(dǎo)入爐中進(jìn)行還原作業(yè)，使銅中氧的含量達(dá)到一個(gè)預(yù)選的標(biāo)定值。在上述過程中產(chǎn)生的廢氣以經(jīng)出氣口30、排氣罩31向廢氣風(fēng)道排放的方式加以回收，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼Ｈ墼黃從排液口29排出。
來自吹煉爐3的粗銅C在陽極爐4中精煉成更高純度的銅之后，再次起動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置25使?fàn)t體旋轉(zhuǎn)一預(yù)定角度，其情況如圖12所示。其內(nèi)的銅液經(jīng)排放孔28排出。排出的銅液經(jīng)另一個(gè)流槽送往陽極澆鑄模鑄成陽極板。然后，再將陽極板傳向后續(xù)的電解提純裝置。
如上所述，在本發(fā)明的連續(xù)熔煉銅設(shè)備中，粗銅C從吹煉爐向某一陽極爐的輸送是直接通過粗銅液傳送通道流道槽裝置11來進(jìn)行的。所以無需設(shè)置保溫爐，當(dāng)然也不需對(duì)其進(jìn)行加熱的操作。此外，還因不再需要銅水包、起重機(jī)構(gòu)等運(yùn)輸設(shè)備，故此熔煉銅設(shè)備總占地面積得以實(shí)質(zhì)性的縮減。而且，因?yàn)闊o需保溫爐、銅水包，起重機(jī)構(gòu)等，故本設(shè)備的總成本與操作費(fèi)用都可降低。
由于粗銅C從吹煉爐3到陽極爐4的傳送直接經(jīng)由流槽裝置11進(jìn)行，這就使粗銅(在密閉狀態(tài)下傳送較為容易。故只有極少量的二氧化硫及金屬煙霧產(chǎn)生。這些對(duì)環(huán)境會(huì)造成不良影響的氣態(tài)物質(zhì)的泄露是可以防止的。粗銅C的溫度變化也可以由此減至最小。
在上述的熔煉銅設(shè)備中，作為粗銅液流通道的支流槽11B的排液口11C位于陽極爐4的出氣口30的上方，故出氣口30不僅作為從爐身中向外排放廢氣的出口，而且還作為粗銅液C的進(jìn)入口，此外，與排氣風(fēng)道相連的排氣罩，在爐身旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)出氣口所處的各個(gè)周向轉(zhuǎn)角位置均能起到罩護(hù)作用。所以，由于實(shí)質(zhì)上是必不可少的出氣口30又能用作粗銅液的進(jìn)口而使本設(shè)備的結(jié)構(gòu)變得非常簡(jiǎn)單。另外，由于各個(gè)支流槽11B的排液口11C由加熱器26燃燒生成的高溫廢氣所加熱，故無需再對(duì)其置設(shè)任何保溫裝備。
由于出氣口30是沿殼體部21b的周向擴(kuò)展的，故熔液的導(dǎo)入甚至在陽極爐旋轉(zhuǎn)一角度的過程中也可進(jìn)行，因而，氧化工藝可以與接收粗銅同時(shí)進(jìn)行。與插入端板21a的流槽的情況相比，爐身開口的面積還可以減小。而且，即使?fàn)t身轉(zhuǎn)動(dòng)，流槽11B與爐身21亦不會(huì)發(fā)干涉。
支流槽11B的端部11C處配有水冷套J，銅液流槽的強(qiáng)度由于經(jīng)受冷卻而增強(qiáng)，從而增加了流槽的使用壽命。
在本實(shí)施例中提供了兩個(gè)陽極爐，吹煉爐3生產(chǎn)的粗銅C經(jīng)選擇裝置12選擇的流槽只流入其中的一個(gè)爐內(nèi)。在一個(gè)陽極爐開始接收粗銅液時(shí)，另一個(gè)爐中接收的粗銅已在氧化，還原并鑄成陽極板3。
下面，就圖15-17所示進(jìn)程表介紹典型的操作模式，其中包括接收粗銅C入兩個(gè)陽極爐4，氧化，還原與澆鑄。合適的模式選擇在很大程度上取決于連續(xù)熔煉作業(yè)的能力，即熔爐的熔煉能力與陽極爐的精煉與貯料能力量的平衡。
圖15所示相應(yīng)于陽極爐的能力超過吹煉爐能力的的情況。
當(dāng)粗銅C為陽極爐之一(a)接收時(shí)，在前一個(gè)步驟中已進(jìn)入陽極爐(b)的粗銅液則在經(jīng)受氧化、還原、澆鑄及各種相應(yīng)的輔助作業(yè)處理。在此模式中，氧化用2小時(shí)，還原用二小時(shí)，澆鑄作業(yè)用4小時(shí)。此外，在氧化與還原作業(yè)之間得用半小時(shí)清潔風(fēng)口，在還原與澆鑄作業(yè)之間用1小時(shí)作澆鑄準(zhǔn)備，在澆鑄與一下次進(jìn)料作業(yè)之間用半小時(shí)進(jìn)行鑄件清理。這樣，從接收的銅料精煉到下一次粗銅料進(jìn)料工作的完成總共需10小時(shí)。
但在另一方面看來，接收粗銅料需花費(fèi)12小時(shí)，而陽極爐內(nèi)作業(yè)總時(shí)間，如上所述短于接收所用的時(shí)間。所以有足夠的時(shí)間，在下一輪進(jìn)料以前來完成澆鑄作業(yè)。
圖16相應(yīng)于陽極爐與吹煉爐能力基本平衡的情況。即對(duì)吹煉爐來說，其能力要大于圖15中的情況。在本模式中，用于氧化、還原、澆鑄、及其它輔助操作如清潔風(fēng)口、澆鑄前的準(zhǔn)備、清理鑄件等所需總的時(shí)間與前模式相同，即為10小時(shí)。但用于接收粗銅料的時(shí)間也是10小時(shí)。故對(duì)陽極爐而言就沒有等待時(shí)間了。
圖17所表述的是在陽極爐能力低于吹煉爐能力時(shí)可采用的模式。在這模式中，為增強(qiáng)精煉能力，在粗銅進(jìn)料的最后階段，粗銅的氧化作業(yè)與進(jìn)料作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。更確切地說，粗銅進(jìn)料用2.5小時(shí)完成，而從氧化至鑄件清理共需9.5至10小時(shí)。由于進(jìn)料作業(yè)與氧化作業(yè)時(shí)間上的局部重疊，各種作業(yè)的總需時(shí)間就減少了。
進(jìn)料與氧化作業(yè)在爐身21從圖10所示位置向圖11所示位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就進(jìn)行，而且在粗銅進(jìn)料作業(yè)完成后，氧化作業(yè)仍然繼續(xù)。
采用上述這一作業(yè)模式，進(jìn)料與氧化作業(yè)平行進(jìn)行，故粗銅精煉所占純時(shí)間由于時(shí)間重疊而減少，因而陽極爐的能力得到了加強(qiáng)。因而在熔煉能力增加以后，整個(gè)熔煉系統(tǒng)的生產(chǎn)率都相應(yīng)地提高了。
前面所述的圖15-17的時(shí)間進(jìn)程圖僅是對(duì)陽極爐操作工藝列表表示的一些實(shí)例。而合適的各種模式可依據(jù)陽極爐的數(shù)量和能力以及各工步作業(yè)時(shí)間加以選擇。此外，就圖17所示進(jìn)料與氧化作業(yè)時(shí)間重疊而言，還應(yīng)適當(dāng)考慮粗銅生產(chǎn)率、陽極爐的氧化能力等因素。
在前述各實(shí)施例中，兩個(gè)陽極爐4彼此均平行布置。因而當(dāng)需再設(shè)置一個(gè)備用陽極爐時(shí)，所增加的爐子也可以簡(jiǎn)單地跟與原先兩個(gè)爐平行布置，并相應(yīng)地增設(shè)支流槽及選擇機(jī)構(gòu)。
下面就陽極爐與其相連結(jié)的流槽裝置的布置進(jìn)行詳細(xì)的討論。
圖18表述了陽極爐布置的一個(gè)實(shí)例，其中的兩個(gè)陽極爐4A及4B與備用陽極爐4C的設(shè)置方式使得他們的水平軸線位于同一直線上。流槽裝置把吹煉爐與各個(gè)陽極爐4A-4C連結(jié)在一起。更確切地說，兩個(gè)陽極爐4A，4B是按常規(guī)作業(yè)的，兩者的出氣口布置成彼此相對(duì)的。備用爐4C的出氣口只能布置得與這2個(gè)爐相鄰近。流槽裝置11包括，一個(gè)其一端與吹轉(zhuǎn)爐3連結(jié)的主流槽11A和一對(duì)支流槽11B，每個(gè)支流槽的一端均與主流槽11A連結(jié)，而另一端分別與陽極爐4A，4B中的一個(gè)連結(jié)。附加的支流槽11C的一端與備用爐4C相連結(jié)于出氣口，其另一端與上述兩條支流槽11B中的一條的上游部相連。除了設(shè)在主流槽11A與支流槽11B的連結(jié)點(diǎn)處的選擇機(jī)構(gòu)12外，在支流槽11C與與其相連的那條支流槽11B的連結(jié)點(diǎn)處又設(shè)置了一個(gè)選擇機(jī)構(gòu)12A。圖中標(biāo)號(hào)45所示的是承接從爐體21a排液口排出的熔渣的銅水包。
但在上述布置中，右面的陽極爐4B與左面的爐4C的距離大于一個(gè)陽極爐的縱向長(zhǎng)度。因此連結(jié)吹煉爐與陽極爐的流槽就變得太長(zhǎng)。此外，出氣口30與排液孔28沿陽極爐長(zhǎng)度方向上是相對(duì)布置的，因此兩個(gè)相鄰陽極爐的排液孔28的間的距離也變大，從而使連結(jié)澆鑄裝置47與陽極爐的澆鑄流槽46也隨之變長(zhǎng)。由于粗銅流槽裝置11及澆鑄槽46均變長(zhǎng)，而使熔煉設(shè)備不能緊湊，故設(shè)備總占地面積也就不能有效縮減。此外，由于銅液通道增長(zhǎng)，附設(shè)的加熱器數(shù)量也必定隨之增多從而使流槽裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。這樣運(yùn)行成本及為維持出銅槽處于密封狀態(tài)所花費(fèi)的勞動(dòng)力也會(huì)增加。
綜上所述，在圖19中展示了一個(gè)更佳的陽極爐與銅液流槽裝置的布置方式。在此布置方式中，與在前述第一個(gè)實(shí)施例中一樣，爐4A與4B是相互平行對(duì)置的，備用爐4C亦布置成與上述兩爐平行，但略微向澆鑄裝置47靠近一些。粗銅流槽裝置11包括一根其一端與吹轉(zhuǎn)爐3相連的主流槽11A;一對(duì)其中每一條的一端均與主流槽11A相連、另一端分別與爐4A、4B的出氣口30中的一個(gè)連結(jié)的支流槽11B。還有一根其一端與備用爐4C的出氣口30相連，而另一端與上述支流槽11B中鄰近的一個(gè)一上游段連結(jié)的附加支流槽11C。除了在主流槽11A與支流槽11B間的連結(jié)點(diǎn)處，設(shè)置的選擇機(jī)構(gòu)12外，在附加支流槽11C與支流槽11B間的連結(jié)點(diǎn)處還增設(shè)另一個(gè)選擇機(jī)構(gòu)12A。
就圖19所示的安排方式而言，相鄰兩陽極爐間的間隔距離明顯縮短，因而相鄰的出氣口間的距離也就減之最低限度。故與出氣口相連的粗銅流槽長(zhǎng)度也相應(yīng)地明顯減縮。此外，由于相鄰的爐4A，4B的出液口可以安排得彼此相對(duì)，澆鑄流槽46也就可以減短。故整個(gè)熔煉設(shè)備可以安排得很緊湊，設(shè)備的占地面積也就可顯著減小。由于附設(shè)的加熱器數(shù)量的減少及流槽結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，運(yùn)行成本及為保持銅液流槽處于密閉狀態(tài)所花的勞動(dòng)力也會(huì)減少。如上所述，相鄰陽極爐間距離可以變得很小，但仍是以在陽極爐邊進(jìn)行如風(fēng)口處理、進(jìn)液、排液作業(yè)等必要的操作。
很明顯，對(duì)本發(fā)明的許多改良和變型仍可納入本發(fā)明精神范圍之內(nèi)。所以應(yīng)了解到，在所附權(quán)利要求范圍之內(nèi)，除了已具體描述的內(nèi)容之外，本發(fā)明亦可以其它方式來實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)熔煉銅的設(shè)備包括一個(gè)熔化并氧化銅精礦砂而產(chǎn)生冰銅和熔渣混合物的熔煉爐；一個(gè)將冰銅與熔渣分開的分離爐；一個(gè)將與熔渣分開的冰銅氧化而產(chǎn)生粗銅的吹煉爐；用于依次將熔煉爐、分離爐與吹煉爐連結(jié)的熔液流槽裝置；一組將吹煉爐產(chǎn)生的粗銅精煉成更高質(zhì)量銅的陽極爐；用于連結(jié)吹煉爐與陽極爐的銅液流槽裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于銅液流槽裝置包括其一端與吹煉爐連結(jié)的一個(gè)主流槽，以及一組支流槽，每一個(gè)支流槽都以其一端與主流槽連結(jié)，另一端各與陽極爐組中的一個(gè)連結(jié)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于在銅液流槽裝置上還裝置一個(gè)可有選擇地在主流槽與其中一個(gè)支流槽間建立液流導(dǎo)通關(guān)系的選擇機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于陽極爐包括一個(gè)具有殼體部并在殼體部?jī)啥烁餮b有一個(gè)端板的爐身，在支承上的爐身可繞其水平軸線旋轉(zhuǎn)，殼體上部有一個(gè)沿其周向延伸的、可用于接收粗銅液的開口;銅液流槽裝置在殼體部的上述開口處有一個(gè)(流槽)端部。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于陽極爐還具有一個(gè)排風(fēng)管，排風(fēng)管具有一個(gè)在相應(yīng)于爐身預(yù)定的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)均可覆蓋其上開口用于將通過該開口排出的廢氣排走的排氣罩。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于位于爐身的上述開口上方的銅液流槽裝置的端部上配置有冷卻水套。
7.如權(quán)利要求3所述設(shè)備，其特征在于一組陽極爐裝置彼此均平行設(shè)置，每個(gè)陽極爐的一端均朝向吹煉爐，而且相鄰陽極爐的殼體部彼此相對(duì)安置。
全文摘要
一種連續(xù)煉銅設(shè)備，具有熔煉爐、分離爐、吹煉爐及將這些依次連結(jié)起來的流槽。在熔煉爐中，銅精礦砂熔化并氧化形成冰銅及熔渣。在分離爐中，將冰銅與熔渣分離。在吹煉爐中，將與熔渣分開的冰銅氧化成粗銅。一組陽極爐用來精煉吹轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的粗銅而產(chǎn)生質(zhì)量更高的銅。粗銅流槽裝置包括主流槽及從主流槽分出來的支流槽，它們用來連結(jié)吹煉爐與陽極爐。一個(gè)可以安裝在銅液流槽裝置上的選擇機(jī)構(gòu)用來有選擇地使主流槽與分支流槽中的一個(gè)建立熔液流通關(guān)系。
文檔編號(hào)C22B15/00GK1062557SQ9111192
公開日1992年7月8日 申請(qǐng)日期1991年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月20日
發(fā)明者後藤需夫, 菊本伸夫, 飯?zhí)镄? 生駒弘明, 福島重光 申請(qǐng)人:三菱材料株式會(huì)社