紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)，包括反射爐體，在所述反射爐體上安裝有火焰燃燒裝置和還原裝置，所述火焰燃燒裝置包括燃料供給管道、助燃劑供給管道和安裝在反射爐體上的燃燒器，所述還原裝置包括與反射爐體相連的還原控制系統(tǒng)，所述火焰燃燒裝置還包括控制閥組、PLC控制器、電腦操作屏和物料傳感器，所述還原裝置還包括依次連通的甲醇供給箱、供給泵、煙氣余熱分解裝置、分解氣冷卻器、分解氣分子吸附器、加壓系統(tǒng)和蓄氣罐。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，特別適合于紫雜銅反射爐。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開了一種紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)，包括反射爐體，在所述反射爐體上安裝有火焰燃燒裝置和還原裝置，所述火焰燃燒裝置包括燃料供給管道、助燃劑供給管道和安裝在反射爐體上的燃燒器，所述還原裝置包括與反射爐體相連的還原控制系統(tǒng)，所述火焰燃燒裝置還包括控制閥組、PLC控制器、電腦操作屏和物料傳感器，所述還原裝置還包括依次連通的甲醇供給箱、供給泵、煙氣余熱分解裝置、分解氣冷卻器、分解氣分子吸附器、加壓系統(tǒng)和蓄氣罐。本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，特別適合于紫雜銅反射爐。【專利說明】紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于金屬冶煉加工領(lǐng)域，具體涉及一種紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
銅產(chǎn)業(yè)是資源型產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟的重要組成部分。改革開放以來，中國銅產(chǎn)業(yè)通過不斷深化改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，主要產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)增長，行業(yè)總體實力逐步增強，競爭力得到提升。與此同時，隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展和人們生活水平不斷提高，中國對銅金屬的需求日益增加。因此，堅持大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，走節(jié)約資源、保護環(huán)境的新型工業(yè)化道路，是銅產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。而紫雜銅是含銅量不低于90%的廢雜銅，其社會回收量約占全部廢銅的2/3，利用紫雜銅的冶煉來增加銅導(dǎo)體的材料來源，已成為全世界關(guān)注的課題。其中，紫雜銅連鑄連軋制桿工藝就是利用紫雜銅生產(chǎn)銅桿的先進工藝，它主要是通過采用紫雜銅為原料，分選后，經(jīng)反射爐的熔化、氧化和還原反應(yīng)得到銅液，再使銅液進入連鑄連軋設(shè)備澆鑄得到銅桿。此工藝節(jié)能減排的核心環(huán)節(jié)就在于反射爐，目前市場上的反射爐主要包括固定式反射爐、傾動式反射爐和回轉(zhuǎn)式反射爐，由于固定式反射爐具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、原料適應(yīng)性強、容易操作等優(yōu)點，國內(nèi)再生銅行業(yè)的大部分企業(yè)均采用此種爐體結(jié)構(gòu)。然而，這種固定式反射爐的燃燒系統(tǒng)一般都是用空氣作助燃劑，由于空氣中含有79%的氮氣，是無用的廢氣，還從煙氣排放中帶走大量熱量，其次空氣導(dǎo)熱黑度系數(shù)低，燃燒時銅材吸熱效率低，從而降低燃燒溫度，為了提高爐溫，火焰只能控制在微還原氣氛，燃料消費高，效益低，因缺氧，銅料上帶的少量有機物碳化，黑煙多，熔化時間長，并且由于空氣中大量的氮氣，還會生成有害的氮氧 化物，需要環(huán)保設(shè)備去除。其還原主要是采用天燃氣或插樹等方式還原，也有重油、柴油、碳粉或還原劑等還原的，因在高溫下都會裂解生出碳，碳不能完全氧化，會產(chǎn)生大量黑煙，環(huán)保處理比較困難。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種工時短，燃料消耗低，爐溫高且環(huán)保節(jié)能的紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)。本專利技術(shù)提供的這種紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)，包括帶有排煙通道的反射爐體，在所述反射爐體上安裝有火焰燃燒裝置和還原裝置，所述火焰燃燒裝置包括燃料供給管道、助燃劑供給管道和安裝在反射爐體上的燃燒器，所述還原裝置包括與反射爐體相連的還原控制系統(tǒng)，所述火焰燃燒裝置還包括控制閥組、PLC控制器、電腦操作屏和物料傳感器，所述還原裝置還包括依次連通的甲醇供給箱、供給泵、煙氣余熱分解裝置、加壓系統(tǒng)和蓄氣罐，所述助燃劑供給管道采用純氧氣供給，所述燃料供給管道和助燃劑供給管道分別與控制閥組的進氣口連通，所述控制閥組的出氣口與燃燒器連通，所述PLC控制器連接于控制閥組和電腦操作屏之間并控制控制閥組內(nèi)氣體的流量和比例，所述燃燒器水平角度可變的安裝在反射爐體上，所述物料傳感器安裝在燃燒器的出口處并與PLC控制器連接用于跟蹤物料情況發(fā)送驅(qū)動信號調(diào)整燃燒器與水平線之間的角度，所述煙氣余熱分解裝置與排煙通道連通，所述蓄氣罐的出氣口與還原控制系統(tǒng)相連。為使本專利技術(shù)燃燒更快，所述燃料供給管道采用天燃氣供給。為使本專利技術(shù)燃燒更充分，所述燃燒器的噴頭向下傾斜的安裝在反射爐體上并與水平線之間呈5°~35°的夾角。所述燃燒器采用有焰燃燒或無焰燃燒。 所述燃燒器采用有焰燃燒且火焰長度可以調(diào)節(jié)。為防止本專利技術(shù)在甲醇分解反應(yīng)后，還有殘留的甲醇和水分，在所述煙氣余熱分解裝置與加壓系統(tǒng)還依次連接有分解氣冷卻器和分解氣分子吸附器。本專利技術(shù)通過采用天燃氣和純氧氣通過控制閥組，由PLC控制器控制其流量和比例，加上燃燒器的調(diào)節(jié)，在一個燃燒器上實現(xiàn)有焰和無焰燃燒等多種燃燒方式，進入燃燒器混合后噴出，在爐子里燃燒，實現(xiàn)高溫、高效氧化氣氛燃燒，并可控制爐內(nèi)多種氧化和還原的爐氣氣氛；通過物料傳感器，自動調(diào)動燃燒器角度，跟蹤物料，縮短工時，可根據(jù)爐料有機物的含量，增加富余氧氣量，并保持爐溫；甲醇的裂解氣體不含碳，消除了碳黑產(chǎn)生產(chǎn)的黑煙，成本比天燃氣和插樹低。本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，特別適合于紫雜銅反射爐。【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實施方式】從圖1可以看出，本專利技術(shù)這種紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)，包括帶有排煙通道11的反射爐體1，在反射爐體I上安裝有火焰燃燒裝置2、氧化裝置3和還原裝置4，其中火焰燃燒裝置2包括燃料供給管道21、助燃劑供給管道22、控制閥組23、PLC控制器24、電腦操作屏25、燃燒器26和物料傳感器27，還原裝置4還包括依次連通的甲醇供給箱41、供給泵42、煙氣余熱分解裝置43、分解氣冷卻器44、分解氣分子吸附器45、加壓系統(tǒng)46、蓄氣罐47和還原控制系統(tǒng)48，燃料供給管道21采用天燃氣供給，助燃劑供給管道22采用純氧氣供給，燃料供給管道21和助燃劑供給管道22分別與控制閥組23的進氣口連通，控制閥組23的出氣口與燃燒器26連通，PLC控制器24連接于控制閥組23和電腦操作屏25之間用來控制控制閥組23內(nèi)天燃氣和純氧氣的比例及該控制閥組23出氣口處的氣體流量，燃燒器26水平角度可變的安裝在反射爐體I上，物料傳感器27安裝在燃燒器26的出口處與PLC控制器24連接用于跟蹤物料情況并發(fā)送驅(qū)動信號調(diào)整燃燒器26與水平線之間的角度，煙氣余熱分解裝置43與排煙通道11連通，還原控制系統(tǒng)48與反射爐體I相連。本專利技術(shù)中，燃燒器26的噴頭向下傾斜的安裝在反射爐體I上并與水平線之間呈5°~35°的夾角。本專利技術(shù)的燃燒器26可實現(xiàn)有焰燃燒或無焰燃燒，當實現(xiàn)有焰燃燒時其火焰長度可以調(diào)節(jié)。具體實施例:使用容量為80噸的紫雜銅熔化反射爐，燃燒器26采用有焰燃燒，火焰長度控制在2~6米之內(nèi)，天燃氣和純氧氣分別通過燃料供給管道21和助燃劑供給管道22進入控制閥組23，由PLC控制器24控制該控制閥組23內(nèi)天燃氣和純氧氣的比例及該控制閥組23出氣口處的氣體流量，氧氣過乘10%，進入燃燒器26，混合后噴出，在反射爐里燃燒，并通過物料傳感器27跟蹤物料，發(fā)送驅(qū)動信號給PLC控制器，自動調(diào)動燃燒器26角度水平向下在5°~35°之間，直接打在物料上，并從電腦操作屏25顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，熔化時間6小時，強氧化造渣充分，除雜質(zhì)。用反射爐進行進行氧化、還原處理，氧化還原溫度1180°C。氧化處理時，通入1.0MPa壓力的富氧氣作為氧化劑，氧化時間3小時；通過調(diào)節(jié)PLC控制器24和燃燒器26，氧化階段采用無焰燃燒方式保溫。還原處理時，通過甲醇供給箱41提供甲醇，經(jīng)供給泵42，煙氣余熱分解裝置43利用反射爐體I從排煙通道11排放的爐氣煙氣的熱量將其加熱到二百多度，在摧發(fā)劑作用下，就可裂解成33%C0和66%H2混合氣體，再通過分解氣冷卻器44和分解氣分子吸附器45吸收殘留的甲醇和水分，經(jīng)加壓系統(tǒng)4本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種紫雜銅熔煉氧化還原系統(tǒng)，包括帶有排煙通道（11）的反射爐體（1），在所述反射爐體（1）上安裝有火焰燃燒裝置（2）和還原裝置（4），所述火焰燃燒裝置（2）包括燃料供給管道（21）、助燃劑供給管道（22）和安裝在反射爐體（1）上的燃燒器（26），所述還原裝置（4）包括與反射爐體（1）相連的還原控制系統(tǒng)（48），其特征在于：所述火焰燃燒裝置（2）還包括控制閥組（23）、PLC控制器（24）、電腦操作屏（25）和物料傳感器（27），所述還原裝置（4）還包括依次連通的甲醇供給箱（41）、供給泵（42）、煙氣余熱分解裝置（43）、加壓系統(tǒng)（46）和蓄氣罐（47），所述助燃劑供給管道（22）采用純氧氣供給，所述燃料供給管道（21）和助燃劑供給管道（22）分別與控制閥組（23）的進氣口連通，所述控制閥組（23）的出氣口與燃燒器（26）連通，所述PLC控制器（24）連接于控制閥組（23）和電腦操作屏（25）之間并控制控制閥組（23）內(nèi)氣體的流量和比例，所述燃燒器（26）水平角度可變的安裝在反射爐體（1）上，所述物料傳感器（27）安裝在燃燒器（26）的出口處并與PLC控制器（24）連接用于跟蹤物料情況發(fā)送驅(qū)動信號調(diào)整燃燒器（26）與水平線之間的角度，所述煙氣余熱分解裝置（43）與排煙通道（11）連通，所述蓄氣罐（47）的出氣口與還原控制系統(tǒng)（48）相連。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘇華光，毛鐵，
申請(專利權(quán))人：湖南金龍國際銅業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：