專利名稱：一種獲取純銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獲取純銅的方法，將氧氣吹入到熔爐內(nèi)的銅熔體中，該熔爐有耐火爐襯和置于頂部的廢熱鍋爐，以氧化熔體中所含的雜質(zhì)并且其結(jié)果是將它們從銅熔體中去除，并且在熔爐內(nèi)壁上銅熔體的上方提供一個(gè)噴濺保護(hù)設(shè)備，水在其中流過，該設(shè)備可以防止從銅熔體中濺出的銅滲入廢熱鍋爐。
背景技術(shù)：
具有上述特征的方法在實(shí)踐中是公知的。通常被稱作所謂的噴濺擋塊并且通常由銅構(gòu)成的噴濺保護(hù)設(shè)備是必需的，因?yàn)橥ㄟ^噴槍與氧氣共同輸入到熔體中的水分以例如爆炸的形式蒸發(fā)，同時(shí)夾帶液態(tài)銅沖向上方。該噴濺擋塊固定在熔爐內(nèi)壁上的廢熱鍋爐的下方，以阻止熔體的液滴進(jìn)入廢熱鍋爐并防止在廢熱鍋爐內(nèi)部形成凝固銅的沉積物。在已知描施的結(jié)構(gòu)中，噴濺擋塊具有由銅構(gòu)成的管道以傳送沒有經(jīng)過預(yù)熱的冷卻水，該管道被鑄入銅塊中。這種連接的問題包括以下事實(shí)雖然通過冷的冷卻水可以有效阻止銅塊的熔化，但是由于銅熔體中含有硫，因此在銅塊上產(chǎn)生侵蝕腐蝕，因此僅僅在幾個(gè)月后，就需要更換銅塊。另一個(gè)問題包括的事實(shí)是，在由于腐蝕現(xiàn)象導(dǎo)致噴濺塊上有裂紋的情況下，冷的冷卻水滲入銅熔體中，在那里以爆炸的形式蒸發(fā)，并因此導(dǎo)致廢熱鍋爐上由從該熔體中噴出的凝固銅形成的大量涂層。
在DE10047555A1中，描述了一種用于冶金熔爐的爐蓋，該爐蓋上具有冷水從中通過的冷卻槽。此外，從德國公開文本D13484 V1/18b可知，沸水可用于冷卻煙囪壁并利用蒸發(fā)焓實(shí)現(xiàn)冷卻的目的。水沿著在長的垂直立管中的煙囪壁緩慢的穿過。被煙囪極大的高度所激勵(lì)，在立管內(nèi)出現(xiàn)快速的水循環(huán)，可以有效地冷卻煙囪壁。在該公開文本中所描述的方法對上述問題的解決沒有貢獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本申請基于提出具有上述特征的方法的任務(wù)，該方法能確保延長該噴濺保護(hù)設(shè)備的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明，通過利用沸水冷卻該噴濺保護(hù)設(shè)備來完成該任務(wù)，其中施加于水的壓力超過5巴，并且當(dāng)水流過該噴濺保護(hù)設(shè)備時(shí)，可達(dá)到沸騰溫度。本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn)侵蝕性腐蝕速率隨噴濺保護(hù)設(shè)備溫度的提高而降低，以及在實(shí)踐中尤其是溫度高于200℃時(shí)的相關(guān)的侵蝕性腐蝕不再明顯。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，相應(yīng)于約為212℃的沸騰溫度，沸水壓力超過20巴。然而，在一定的環(huán)境下，僅沸水壓力超過5巴或超過10巴就足夠確保獲得令人滿意的使用壽命。適當(dāng)?shù)?，?dāng)水進(jìn)入噴濺保護(hù)設(shè)備時(shí)，已經(jīng)接近沸點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)在于在噴濺保護(hù)設(shè)備中有裂縫或其他滲漏點(diǎn)時(shí)，冷水不會(huì)滲入到銅熔體中，因?yàn)楫?dāng)其進(jìn)入熔爐氣體中時(shí)，沸水立刻蒸發(fā)了。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明教導(dǎo)了沸水在進(jìn)入和返回管線處與廢熱鍋爐的冷卻水相連接。結(jié)果是，有可能方便地利用含有廢熱鍋爐的鍋爐裝置中的現(xiàn)有的重復(fù)循環(huán)泵以傳送流經(jīng)噴濺保護(hù)設(shè)備的水。此外，也可以將水經(jīng)過噴濺保護(hù)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的蒸汽送到鍋爐裝置的熱回收設(shè)備。
該噴濺保護(hù)設(shè)備恰當(dāng)?shù)鼐哂泄艿?，沸水在該管道中流過，并且該管道嵌入銅塊中以用于噴濺保護(hù)。該管道可以由鋼組成，優(yōu)選為合金鋼從而能承受更高的壓力。也可以設(shè)想噴濺保護(hù)設(shè)備具有外部套有搗打料如耐火粘土或類似物的鋼管。


下面，通過一幅表示一個(gè)實(shí)施例的圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下以圖解說明圖1是用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的裝置側(cè)視圖，其為剖視圖的形式，以及圖2是圖1的A-A剖面圖具體實(shí)施方式
圖1表示了用于獲取純銅的裝置的剖面圖。該設(shè)備具有熔爐2，熔爐2具有耐火爐襯和在側(cè)向位移位置上置于頂部的廢熱鍋爐3。通過噴槍4將氧氣或空氣吹入熔爐內(nèi)的銅熔體5中以氧化熔體5中所含的雜質(zhì)并以這種方式將其從熔體5中去除。此時(shí)，固體氧化產(chǎn)物通常作為渣存留于銅熔體5的表面，氣體氧化產(chǎn)物通過廢熱鍋爐3從熔爐2中排出。銅熔體5的溫度約為1300℃，在廢熱鍋爐3中形成的廢氣被冷卻到約700℃。以驟冷形式(未示出)冷卻的進(jìn)一步冷卻設(shè)備在下游連接在廢熱鍋爐3，該冷卻設(shè)備將廢氣冷卻到約350℃。在銅熔體5的上方，在熔爐2的內(nèi)壁上固定有噴濺保護(hù)設(shè)備6，該設(shè)備是防止從銅熔體5中噴濺出來的銅滲入到廢熱鍋爐3中。為冷卻噴濺保護(hù)設(shè)備6，采用加壓的沸水，該沸水流經(jīng)該噴濺保護(hù)設(shè)備。沸水是指在大于5巴的壓力下，當(dāng)流經(jīng)噴濺保護(hù)設(shè)備時(shí)達(dá)到沸騰溫度并部分蒸發(fā)的水。在實(shí)施例中，沸水壓力是40巴，其相應(yīng)的沸騰溫度是約250℃。水以低于沸點(diǎn)的溫度進(jìn)入噴濺保護(hù)設(shè)備6并當(dāng)其流經(jīng)噴濺保護(hù)設(shè)備時(shí)達(dá)到沸騰溫度。
該噴濺保護(hù)設(shè)備6與廢熱鍋爐3的冷卻水回路7相連接。離開噴濺保護(hù)設(shè)備6的沸水/蒸汽的混合物被送入配置給廢熱鍋爐的熱回收設(shè)備8。
圖2表示了噴濺保護(hù)設(shè)備6具有管道9，沸水在管道9中流過，該管道被鑄入銅塊10中用于噴濺保護(hù)。該管道由合金鋼組成。為了測定銅塊10的溫度，還具有孔11來擱置溫度傳感器12。
權(quán)利要求
1.一種獲取純銅的方法，將氧氣吹入到熔爐內(nèi)的銅熔體中，該熔爐具有耐火爐襯和置于頂部的廢熱鍋爐，以氧化熔體中所含的雜質(zhì)并且其結(jié)果是將它們從銅熔體中去除，并且在熔爐內(nèi)壁上銅熔體的上方提供一個(gè)噴濺保護(hù)設(shè)備，水在該設(shè)備中流過，該設(shè)備可以防止從銅熔體中濺出的銅滲入廢熱鍋爐，其特征在于使用沸水冷卻噴濺保護(hù)設(shè)備，當(dāng)流經(jīng)該噴濺保護(hù)設(shè)備時(shí)，該水承受大于5巴的壓力并且至少部分被蒸發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于沸水壓力大于20巴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于沸水在進(jìn)入和返回管線中與廢熱鍋爐的冷卻水回路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于噴濺保護(hù)設(shè)備具有管道，沸水在該管道中流過，并且該管道被鑄入銅塊中以用于噴濺保護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于該管道由鋼組成，優(yōu)選為合金鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種獲取純銅的方法，將氧氣吹入到熔爐內(nèi)的銅熔體中，熔爐有耐火爐襯和置于頂部的廢熱鍋爐，以氧化熔體中所含有的雜質(zhì)并且其結(jié)果是將它們從銅熔體中去除，并且在熔爐內(nèi)壁上的銅熔體的上方提供一個(gè)噴濺保護(hù)設(shè)備，水在其中流過，該設(shè)備可以防止從銅熔池中濺出的銅滲入廢熱鍋爐。根據(jù)本發(fā)明，沸水用于冷卻噴濺保護(hù)設(shè)備，且施加于水的壓力必須超過5巴，并且當(dāng)水流經(jīng)該噴濺保護(hù)設(shè)備時(shí)，至少部分被蒸發(fā)。
文檔編號C22B9/05GK1782107SQ20051013152
公開日2006年6月7日 申請日期2005年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月9日
發(fā)明者H·卡沙布, M·布蘭克 申請人:奧莎茨有限公司