一种同向旋浮熔炼方法、喷嘴和冶金设备

摘要

本发明公开了一种同向旋浮熔炼方法，将粉状硫化精矿和含氧气体通过设备喷射到高温的反应塔的空间中。含氧气体在进入设备前被分成两部分：第二含氧气体以环状旋流的方式喷入反应塔中形成钟罩形的旋转风幕；第一含氧气体经设备转化为旋转射流，在旋转风幕的中心的射入。在两股旋转气流中间的环状空间内，精矿以偏向中心的方向进入，被含氧气体卷入并抽吸来自反应塔下部的高温烟气形成气粒混合的两相旋转射流。当硫化精矿被高温点燃，即与氧发生剧烈的燃烧反应并释放出富含SO₂的烟气，同时形成含锍(或金属)和炉渣的混合熔融物，最终在反应塔的底部，锍(或金属)与炉渣分离完成冶金过程。本发明还提供了一种冶金设备及其同向旋浮熔炼喷嘴。

主权项

一种同向旋浮熔炼方法，其特征在于：将干燥的粉状硫化精矿(11)和对应量的含氧气体(7)喷射到高温的反应塔(13)的空间中，水平面上呈“风～矿～风”的布置特征；其中：含氧气体(7)包括第一含氧气体(71)和第二含氧气体(72)：第二含氧气体(72)以环状旋转的方式喷入反应塔(13)中，并在反应塔(13)内受高温和自身旋转扩张的作用形成水平渐扩、竖直延伸的钟罩形旋转风幕(74)；第一含氧气体(71)转化为旋转射流(73)射入到旋转风幕(74)的中心，且旋转风幕(74)和旋转射流(73)的旋转方向相同；经过计量控制的干燥硫化精矿(11)以偏向中心轴线的方向进入旋转射流(73)和旋转风幕(74)两股气流之间的环状空间内；在风幕(74)的中心，高速旋转的旋转射流(73)向四周的扩展运动同时卷入硫化精矿(11)和来自反应塔(13)下部的高温气流，形成水平方向旋转扩张、竖直向下的气粒两相旋转射流(12)；旋转较强的两相旋转射流(12)向外进一步的扩张被旋转较弱的旋转风幕(74)限制，以阻止飞边现象的发生，同时补偿两相旋转射流(12)外圈的氧势；在运动的过程中，硫化精矿(11)被高温烟气和反应塔(13)内辐射的高温点燃，与氧气发生剧烈的燃烧反应并释放出富含SO₂的烟气，同时反应生成含锍(或金属)和炉渣的混合熔融物，最终在反应塔(13)的底部，锍(或金属)与炉渣分离，完成冶金过程。