【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及熔炼炉及其操作方法。
技术介绍
1、作为用于铜熔炼等的熔炼炉，使用闪速熔炼炉(例如，参见专利文献1)、底吹炉(例如，参见非专利文献1)等。
2、现有技术文献
3、专利文献
4、专利文献1：日本专利申请公开号2011-075228
5、非专利文献
6、非专利文献1：世界铜熔炼技术信息(world copper smelting technologyinformation)(com 2016，copper 2016)
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题
2、因为闪速熔炼炉利用固-气反应，所以闪速熔炼炉具有高反应速率和高反应效率的优点，并且与其他工艺相比每单位体积的炉可以处理更多的原料。然而，闪速熔炼炉也具有以下缺点：因为闪速熔炼炉发生固-气反应，所以对原料的物理性质、形状、尺寸、水分含量等有限制。
3、熔池熔炼比如底吹炉利用固-液反应或气-液反应，因此对原料的形状、尺寸、水分含量等具有更少的限制，并且底吹炉具有能够处理具有高杂质浓度的原料的优点。然而，熔池熔炼也具有诸如产生飞溅和低反应速率之类的缺点。飞溅是当吹入到熔融材料中的气体和由反应产生的气体漂浮在熔融材料内部并且从熔融材料表面逸出到气相中时，覆盖气体的熔融材料的气泡破裂并且熔融材料的液滴分散到气相中的现象，或者熔融材料液滴从由气相吹入到熔融材料中的气体产生的空腔分散到气相中的现象。
4、鉴于上述问题完成了本专利技术
5、解决问题的手段
6、本专利技术的一种熔炼炉的特征在于包括：第一反应区，在所述第一反应区中，装载了包含粉末状精矿(也称作精矿粉)的第一装载材料，并且所述精矿被含氧气体氧化并且以液滴状态向下滴落；和第二反应区，所述第二反应区具有用于容纳通过所述液滴的滴落而获得的熔融材料的保持容器，并且位于所述第一反应区下方且相对于所述第一反应区位于所述熔融材料的上游侧，除所述精矿以外的材料作为第二装载材料被装载到所述熔融材料中，所述第二装载材料通过所述熔融材料中的冰铜(锍，matte)的氧化热或燃料燃烧的火焰而熔融。
7、在所述熔炼炉中，可以设置第三反应区，所述第三反应区位于所述第一反应区下方，具有用于保持所述熔融材料的保持容器，并且通过将含氧气体吹入到所述熔融材料的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜的品级。
8、在所述熔炼炉中，在所述第三反应区中，可以通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜中的杂质的浓度。
9、在所述熔炼炉中，所述第二装载材料的水分含量可以高于所述第一装载材料的水分含量。
10、在所述熔炼炉中，所述第二装载材料的平均粒径可以是500μm以上。
11、在所述熔炼炉中，所述第一装载材料和第二装载材料的总水分含量相对于所述第一装载材料和所述第二装载材料的总量的比例可以是3质量％以下。
12、在所述熔炼炉中，可以从喷枪(lance)将所述含氧气体供应到所述第二反应区的所述熔融材料中。
13、在所述熔炼炉中，装载到所述第二反应区中的所述第二装载材料可以包括通过处理经由所述保持容器的出口引入的所述熔融材料而获得的材料。
14、本专利技术的另一种熔炼炉的特征在于包括：第一反应区，在所述第一反应区中，粉末状精矿被含氧气体氧化并且以液滴状态向下滴落；和第三反应区，所述第三反应区具有用于保持通过所述液滴的滴落而获得的熔融材料的保持容器，并且通过将含氧气体吹入到所述熔融材料的冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜的品级。
15、在所述熔炼炉中，在所述第三反应区中，可以通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜中的杂质的浓度。
16、一种熔炼炉的操作方法的特征在于包括：在第一反应区中通过含氧气体将第一装载材料的粉末状精矿氧化，并且使被氧化的精矿以液滴状态向下滴落；将除所述精矿以外的材料作为第二装载材料装载到熔融材料中，所述熔融材料是通过所述液滴的滴落而获得的并且被第二反应区的保持容器所容纳；和通过所述熔融材料中的冰铜的氧化热或燃料燃烧的火焰将所述第二装载材料熔融，并且使所述第二装载材料通过所述第一反应区下方。
17、在所述熔炼炉的操作方法中，在位于所述第一反应区下方且具有用于保持所述熔融材料的保持容器的第三反应区中，可以通过将含氧气体吹入到所述熔融材料的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜的品级。
18、在所述熔炼炉的操作方法中，在所述第三反应区中，可以通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜中的杂质的浓度。
19、在所述熔炼炉的操作方法中，所述第二装载材料的水分含量可以高于所述第一装载材料的水分含量。
20、在所述熔炼炉的操作方法中，所述第二装载材料的平均粒径可以是500μm以上。
21、在所述熔炼炉的操作方法中，所述第一装载材料和第二装载材料的总水分含量相对于所述第一装载材料和所述第二装载材料的总量的比例为3质量％以下。
22、在所述熔炼炉的操作方法中，可以从喷枪将所述含氧气体供应到所述第二反应区的所述熔融材料中。
23、在所述熔炼炉的操作方法中，可以处理经由所述保持容器的出口引入的所述熔融材料，并且可以将所述熔融材料用作所述第二装载材料。
24、本专利技术的另一种熔炼炉的操作方法的特征在于包括：在第一反应区中通过含氧气体将粉末状精矿氧化，并且使所述精矿以液滴状态滴落；和在具有用于保持通过所述液滴的滴落而获得的熔融材料的保持容器的第三反应区中，通过将含氧气体吹入到所述熔融材料的冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜的品级。
25、在所述熔炼炉的操作方法中，在所述第三反应区中，可以通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜中的杂质的浓度。
26、专利技术效果
27、根据本专利技术，可以提供一种熔炼炉及其操作方法，其可以结合闪速熔炼炉和熔池熔炼这二者的优点，并且弥补这二者的缺点。
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1.一种熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉包括：
2.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉还包括第三反应区，所述第三反应区位于所述第一反应区下方，具有用于保持所述熔融材料的保持容器，并且通过将含氧气体吹入到所述熔融材料的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜的品级。
3.根据权利要求2所述的熔炼炉，其特征在于，在所述第三反应区中，所述冰铜中的杂质的浓度通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，所述第二装载材料的水分含量高于所述第一装载材料的水分含量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，所述第二装载材料的平均粒径为500μm以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，所述第一装载材料和第二装载材料的总水分含量相对于所述第一装载材料和所述第二装载材料的总量的比例为3质量％以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，从喷枪将所述含氧气体供应到所述第二反应
8.根据权利要求1至7中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，装载到所述第二反应区中的所述第二装载材料包括通过处理经由所述保持容器的出口引入的所述熔融材料而获得的材料。
9.一种熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉包括：
10.根据权利要求9所述的熔炼炉，其特征在于，在所述第三反应区中，所述冰铜中的杂质的浓度通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整。
11.一种熔炼炉的操作方法，其特征在于，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的熔炼炉的操作方法，其特征在于：
13.根据权利要求12所述的熔炼炉的操作方法，其特征在于，在所述第三反应区中，通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜中的杂质的浓度。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的熔炼炉的操作方法，其特征在于，所述第二装载材料的水分含量高于所述第一装载材料的水分含量。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的熔炼炉的操作方法，其特征在于，所述第二装载材料的平均粒径为500μm以上。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的熔炼炉的操作方法，其特征在于，所述第一装载材料和第二装载材料的总水分含量相对于所述第一装载材料和所述第二装载材料的总量的比例为3质量％以下。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的熔炼炉的操作方法，其特征在于，从喷枪将所述含氧气体供应到所述第二反应区的所述熔融材料中。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的熔炼炉的操作方法，其特征在于，处理经由所述保持容器的出口引入的所述熔融材料，并且将所述熔融材料用作所述第二装载材料。
19.一种熔炼炉的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括：
20.根据权利要求19所述的熔炼炉的操作方法，其特征在于，在所述第三反应区中，通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜中的杂质的浓度。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉包括：
2.根据权利要求1所述的熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉还包括第三反应区，所述第三反应区位于所述第一反应区下方，具有用于保持所述熔融材料的保持容器，并且通过将含氧气体吹入到所述熔融材料的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整所述冰铜的品级。
3.根据权利要求2所述的熔炼炉，其特征在于，在所述第三反应区中，所述冰铜中的杂质的浓度通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中的所述冰铜中造成所述冰铜的氧化来调整。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，所述第二装载材料的水分含量高于所述第一装载材料的水分含量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，所述第二装载材料的平均粒径为500μm以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，所述第一装载材料和第二装载材料的总水分含量相对于所述第一装载材料和所述第二装载材料的总量的比例为3质量％以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，从喷枪将所述含氧气体供应到所述第二反应区的所述熔融材料中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的熔炼炉，其特征在于，装载到所述第二反应区中的所述第二装载材料包括通过处理经由所述保持容器的出口引入的所述熔融材料而获得的材料。
9.一种熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉包括：
10.根据权利要求9所述的熔炼炉，其特征在于，在所述第三反应区中，所述冰铜中的杂质的浓度通过将含氧气体吹入到所述熔融材料中的所述...
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