一種新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各類銅精煉爐中，如反射爐、回轉(zhuǎn)爐、傾動(dòng)爐等。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前，各類銅精煉爐如反射爐廣泛應(yīng)用于有色金屬的冶煉中，例如銅的熔煉，隨著國(guó)際能源供應(yīng)趨緊和能源價(jià)格的日益高漲，對(duì)銅熔煉過程中的燃料利用率提出了更高的要求，同時(shí)環(huán)保要求大幅減排。目前在銅精煉時(shí)，主要采用天然氣或重油作為燃料，采用天然氣作為燃料，使整個(gè)運(yùn)行成本大為增加，而采用重油作為燃料、空氣作為助燃?xì)鈺r(shí)，因空氣中含氧量低，導(dǎo)致燃料在燃燒過程中燃燒不充分，煙氣量高、同時(shí)在燃燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生較多NOx，使得在熔煉過程中還需增加脫硝設(shè)備，增加了運(yùn)行成本。若采用純氧作為常規(guī)助燃?xì)?，則在燃燒過程中，雖降低了煙氣量的排放，但是會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)的溫度過高，需增加冷卻設(shè)備，同時(shí)對(duì)精煉爐內(nèi)的耐火材料提出了更高的要求，且同樣會(huì)使整個(gè)運(yùn)行成本大為增加，因此，提高燃料利用率、降低生產(chǎn)成本、減少對(duì)環(huán)境的污染是本領(lǐng)域技術(shù)人員持續(xù)追求的目標(biāo)。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、燃料利用率高、環(huán)境污染小，設(shè)備維護(hù)工作量小。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，包括燃料管路系統(tǒng)、助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)、精煉爐及控制系統(tǒng)，所述燃料管路系統(tǒng)包括用于提供燃料的燃料管路、設(shè)于所述燃料管路上的燃料調(diào)節(jié)閥，所述助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)包括用于提供純度為85°/『99.9%氧氣的純氧管路以及設(shè)于所述純氧管路上的氧氣閥，所述精煉爐上開設(shè)有燒嘴，所述燒嘴上設(shè)有燃料入口以及位于所述燃料入口外圓周上的多個(gè)助燃?xì)馊肟?，所述燃料管路連接至所述精煉爐上的所述燃料入口處，所述純氧管路連接至所述精煉爐上的所述助燃?xì)馊肟谔帯?br>[0008]優(yōu)選地，所述燃料管路輸送的所述燃料為重油。
[0009]優(yōu)選地，所述助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)還包括用于提供壓縮空氣的空氣管路及設(shè)于所述空氣管路上的空氣閥，所述壓縮空氣在所述燃料入口前與所述燃料混合后通入所述精煉爐內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述燃料管路系統(tǒng)還包括設(shè)于所述燃料管路上用于對(duì)所述燃料進(jìn)行加熱的加熱裝置。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述燃料管路系統(tǒng)還包括蒸汽管路，所述蒸汽管路連接至所述燃料管路上的所述燃料調(diào)節(jié)閥前，用于對(duì)所述燃料進(jìn)行霧化、保溫。
[0012]優(yōu)選地，所述精煉爐上的噴嘴為全氧噴嘴。
[0013]優(yōu)選地，所述燃燒系統(tǒng)還包括設(shè)于所述燃料入口處的點(diǎn)火槍以及用于對(duì)點(diǎn)火情況進(jìn)行檢測(cè)的紫外火焰檢測(cè)器。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述燃料管路上所述燃料調(diào)節(jié)閥前的管道壓力控制在0.8?1.0MPa0
[0015]更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述純氧管路上所述氧氣閥前的管道壓力控制在0.2-0.3MPa。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述蒸汽管路內(nèi)的管道壓力控制在0.3-0.6MPa。
[0017]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，將現(xiàn)有技術(shù)中采用鼓風(fēng)空氣或壓縮空氣進(jìn)行助燃改為全部采用859^99.9%氧氣進(jìn)行助燃，使得燃料燃燒得更為充分，同時(shí)將燃料管路與助燃?xì)夤苈贩殖蓛陕愤M(jìn)入精煉爐，并使純氧從燃料入口的外圓周方向上向精煉爐內(nèi)高速噴出，卷吸爐內(nèi)煙氣，降低爐內(nèi)溫度，對(duì)爐內(nèi)的耐火材料要求大大降低，且無需另外增加冷卻系統(tǒng)，操作方法簡(jiǎn)單易行，同時(shí)采用純氧作為助燃?xì)?，燃燒后NOx排放大幅降低，無需脫硝設(shè)備，大大減少了整個(gè)燃燒系統(tǒng)的投資成本。
[0018]
【附圖說明】
[0019]附圖1為本發(fā)明所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)；
其中:1、燃料管路；2、純氧管路；3、蒸汽管路；4、空氣管路；5、加熱裝置(重油電加熱器)；6、精煉爐(反射爐)；7、燒嘴；8、金屬軟管；11、燃料調(diào)節(jié)閥；21、氧氣閥；31蒸汽閥；32、第一逆止閥；41、空氣閥；42、第二逆止閥；71、燃料入口 ；72、助燃?xì)馊肟凇?br>[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0022]參見圖1所示，一種新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，包括燃料管路系統(tǒng)、助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)、精煉爐6及控制系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，精煉爐6采用了反射爐6。燃料管路系統(tǒng)包括用于提供燃料的燃料管路1、設(shè)于燃料管路I上的用于對(duì)燃料進(jìn)行加熱的加熱裝置5、設(shè)于燃料管路I上且位于加熱裝置5后的燃料調(diào)節(jié)閥11，在本實(shí)施例中，該燃料為重油，該加熱裝置5為重油電加熱器5，燃料加熱后的溫度應(yīng)超過100°C，當(dāng)然也可以采用天然氣作為燃料，如采用天然氣為燃料時(shí)，則無需采用加熱裝置，該燃料管路I系統(tǒng)還包括用于對(duì)燃料管路I內(nèi)的燃料進(jìn)行霧化并起保溫作用的蒸汽管路3，在本實(shí)施例中，該蒸汽管路3連接至燃料管路I上的電加熱器5與燃料調(diào)節(jié)閥11之間，且該蒸汽管路3上還設(shè)有蒸汽閥31及第一逆止閥32。該蒸汽管路3還用于系統(tǒng)停運(yùn)狀態(tài)下或初始運(yùn)行時(shí)，對(duì)燃料管路I內(nèi)的重油燃料進(jìn)行吹掃，防止燃料堵塞燒嘴7。
[0023]助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)包括用于提供純度為85°/『99.9%氧氣的純氧管路2以及設(shè)于純氧管路2上的氧氣閥21、用于提供壓縮空氣的空氣管路4及設(shè)于空氣管路4上的空氣閥41，所述空氣管路4上還設(shè)有第二逆止閥42，熔煉時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，選擇是否需提供壓縮空氣進(jìn)行助燃，也能通過改變其流量調(diào)整燃燒火焰長(zhǎng)短。反射爐6上開設(shè)有全氧燒嘴7，該燒嘴7上位于其軸心線上設(shè)有燃料入口 71、位于燃料入口 71的外圓周上設(shè)有多個(gè)助燃?xì)馊肟?72，燃料經(jīng)加熱后通過燃料入口 71進(jìn)入反射爐6內(nèi)，而純氧通過助燃?xì)馊肟?72噴入反射爐6內(nèi)，該助燃?xì)馊肟?72可采用氧氣噴槍。而當(dāng)需通入壓縮空氣時(shí)，則壓縮空氣在燃料入口 71前與經(jīng)加熱后的燃料進(jìn)行混合后通入反射爐6內(nèi)，在本實(shí)施例中，考慮到爐體旋轉(zhuǎn)時(shí)管道連接方便，同時(shí)為了便于檢修，燃料管路I與燃料入口 71間、純氧管路2與助燃?xì)馊肟?2間均通過金屬軟管8進(jìn)行連接。
[0024]該燃燒系統(tǒng)還包括設(shè)于燃料入口 71處的點(diǎn)火槍(圖中未示出)以及用于對(duì)點(diǎn)火情況進(jìn)行檢測(cè)的紫外火焰檢測(cè)器(圖中未示出)，在反射爐6上還開設(shè)有用于觀察反射爐6內(nèi)燃料燃燒情況的觀察口，通過觀察火焰情況，調(diào)節(jié)燃料與氧氣的比例。
[0025]采用重油作為燃料進(jìn)行熔煉時(shí)，燃料管路I上燃料調(diào)節(jié)閥11前的管道壓力控制在0.8-1.0MPa、蒸汽管路3內(nèi)的管道壓力控制在0.3-0.6MPa，純氧管路上氧氣閥21前的管道壓力控制在0.2-0.3MPa。熔煉時(shí)，燃料通過重油電加熱器5進(jìn)行加溫至不低于100°C，而后通入蒸汽進(jìn)行霧化、保溫，在進(jìn)入反射爐6前與壓縮空氣進(jìn)行混合后以較低的速度從燒嘴7軸心線上的燃料入口 71通入反射爐6內(nèi)，而純氧則從燃料入口 71周側(cè)部上的助燃?xì)馊肟?2高速噴射進(jìn)入反射爐6內(nèi)，卷吸爐內(nèi)煙氣，降低爐內(nèi)溫度，且自身冷卻，無需另外增加冷卻設(shè)備。
[0026]本發(fā)明所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，通過采用重油作為燃料、純氧作為助燃?xì)猓⒉捎弥細(xì)馀c燃料分別從不同的入口進(jìn)入反射爐內(nèi)的方式，通過純氧高速噴入，卷吸爐內(nèi)煙氣，大大降低了爐內(nèi)溫度，達(dá)到自身降溫的目的，無需使用冷卻設(shè)備，對(duì)反射爐內(nèi)的耐火材料的要求也大大降低，且采用氧氣助燃，很少產(chǎn)生NOx，無需使用脫硝設(shè)備。
[0027]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:包括燃料管路系統(tǒng)、助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)、精煉爐及控制系統(tǒng)，所述燃料管路系統(tǒng)包括用于提供燃料的燃料管路、設(shè)于所述燃料管路上的燃料調(diào)節(jié)閥，所述助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)包括用于提供純度為85%~99.9%氧氣的純氧管路以及設(shè)于所述純氧管路上的氧氣閥，所述精煉爐上開設(shè)有燒嘴，所述燒嘴上設(shè)有燃料入口以及位于所述燃料入口外圓周上的多個(gè)助燃?xì)馊肟?，所述燃料管路連接至所述精煉爐上的所述燃料入口處，所述純氧管路連接至所述精煉爐上的所述助燃?xì)馊肟谔帯?br>2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述燃料管路輸送的所述燃料為重油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)還包括用于提供壓縮空氣的空氣管路及設(shè)于所述空氣管路上的空氣閥，所述壓縮空氣在所述燃料入口前與所述燃料混合后通入所述精煉爐內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述燃料管路系統(tǒng)還包括設(shè)于所述燃料管路上用于對(duì)所述燃料進(jìn)行加熱的加熱裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述燃料管路系統(tǒng)還包括蒸汽管路，所述蒸汽管路連接至所述燃料管路上的所述燃料調(diào)節(jié)閥前，用于對(duì)所述燃料進(jìn)行霧化、保溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述精煉爐上的噴嘴為全氧噴嘴。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述燃燒系統(tǒng)還包括設(shè)于所述燃料入口處的點(diǎn)火槍以及用于對(duì)點(diǎn)火情況進(jìn)行檢測(cè)的紫外火焰檢測(cè)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述燃料管路上所述燃料調(diào)節(jié)閥前的管道壓力控制在0.8-1.0MPa0
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述純氧管路上所述氧氣閥前的管道壓力控制在0.2-0.3MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸汽管路內(nèi)的管道壓力控制在0.3-0.6MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型銅精煉爐全氧燃燒系統(tǒng)，包括燃料管路系統(tǒng)、助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)、精煉爐及控制系統(tǒng)，所述燃料管路系統(tǒng)包括用于提供燃料的燃料管路、設(shè)于所述燃料管上的燃料調(diào)節(jié)閥，所述助燃?xì)夤苈废到y(tǒng)包括用于提供純度為85%~99.9%氧氣的純氧管路以及設(shè)于所述純氧管路上的氧氣閥，所述精煉爐上開設(shè)有燒嘴，所述燒嘴上設(shè)有燃料入口以及位于所述燃料入口外圓周上的多個(gè)助燃?xì)馊肟?，所述燃料管連接至所述精煉爐上的所述燃料入口處，所述純氧管路連接至所述精煉爐上的所述助燃?xì)馊肟谔?，該燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、燃料燃燒充分、對(duì)精煉爐內(nèi)的耐火材料要求大大降低，且無需增加冷卻設(shè)備及脫硝設(shè)備，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本，同時(shí)降低了對(duì)環(huán)境的污染。
【IPC分類】C22B15-14
【公開號(hào)】CN104775038
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510141281
【發(fā)明人】吳立成, 俞鷹, 王浩, 熊小輝, 王慶輪, 錢宇峰
【申請(qǐng)人】張家港聯(lián)合銅業(yè)有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年3月27日