鐵酸鈣渣的水淬粒化方法
2023-05-29 01:45:11 1
專利名稱：鐵酸鈣渣的水淬粒化方法
技術領域：
本發明涉及一種新穎的使在銅的吹煉工序過程中產生的鐵酸鈣渣水淬粒化的方法。
在煉銅過程中，可含有作為主要成分的30-40％(重量)的FeO、30-35％(重量)的SiO2及3-7％(重量)的CaO的高溫矽酸鹽渣產生於熔煉爐中，而可含作為主要成份的45-65％(重量)的Fe3O4，10-30％(重量)的CaO及10-35％(重量)的Cu2O的高溫鐵酸鈣渣產生於吹煉爐中。將這兩類渣與大量水接觸以進行急速冷卻而被粉碎成顆粒。這種操作一般被叫做＂水淬粒化＂或＂粒化＂。
圖1和2描述了一種用來將上述渣水淬粒化的典型的粒化設備。該粒化設備包括排出渣用的排出槽1，設在排出槽1的下遊端1a處的接收槽2，該槽為的是沿以圖1中箭頭P所示的排渣方向延伸；以及一個用於將水淬用水朝渣子噴射的噴水裝置3，所述的渣是自排出槽1排向接受槽2的。該噴水裝置被建造得具有大量的伸長的出水口3a(見圖2)，與液態相通的出水口相連的供水管狀裝置3b及與管狀件3b的橫向側相連的水平管3c以便使液態相通。
按常規技術，一直用上述粒化設備以相當令人滿意的方式進行矽酸鹽渣的粒化。也一直用同樣的設備進行鐵酸鈣的水淬粒化，但一直很困難。比如，當沿用水淬粒化矽酸鹽渣的操作條件來使鐵酸鈣渣粒化時，則經常發生水下的爆炸。
因此，本發明的目的在於提供一種將鐵酸鈣渣水淬粒化的方法，用該方法可基本上避免粒化過程中的水下爆炸。
按照本發明，提供一種將產生於銅的吹煉過程中的，並含10-30％(重量)CaO的鐵酸鈣渣水淬粒化的方法，所包括的步驟為使水以7-25米/秒的速度流動；及將該鐵酸鈣渣引入該水流中，以使水與渣的重量比不小於100。
用此工藝可基本上避免水淬粒化過程中發生水下爆炸。然而，無論是水的流速，還是水與渣之重量比落於上述數值範圍之外，則經常發生水下爆炸。
如上所述，用來實施上述方法的水淬粒化設備可以是任意結構的設備，而且不限於上文解釋過的常規設備。
圖1是渣的水粹粒化設備的局部剖透視圖；圖2是沿圖1中II-II線剖開的橫截面圖。
下面將詳細解釋本發明的將鐵酸鈣渣水淬粒化的方法。在將鐵酸鈣渣水淬粒化時可採用圖1和2中所示的粒化設備，雖然也可採用其它的常規設備。用該粒化工藝時，冷卻用水經導管3c和管狀部件3b輸入水的出口3a。這樣供入的冷卻水沿接收槽2的延伸方向噴出。此外高溫的鐵酸鈣渣自排放槽1的排出端1a排出，然後被引入從出水口3a噴出的水流中。這樣一來，鐵酸鈣渣與水接觸並迅速冷卻及被水淬成粒。
按本發明的粒化方法，使急冷水以範圍為7-25米/秒的流速流動，然後將鐵酸鈣渣引入此水流中以使水與渣的重量比不小於100。在上文中，＂流速＂不是實際的流速，而是表觀速度，它是用出水口截面積除冷卻水的流量而得到的。
當以這些條件進行水淬粒化時，可基本上避免水淬粒化過程中的水下爆炸。然而，當無論是流速還是水與渣的重量比超出上述範圍時，則常發生水下爆炸，雖然這種發生的機理尚不知蟯。
如上所述，水的流速範圍最好是10-15米/秒，而水與渣的重量比最好不小於200。若流速超過15米/秒，則設於下遊的輔助設備將承受提高了的水量。再一方面，如果流速小於10米/秒而水與渣的重量比小於200，則產生大量的渣塊。此外，最好是水與渣的重量比僅小於400，因為設計可允許超過400的大重量比的設備在商業和工業原理上是不實際的。
下面，將以實施例的方式更詳細地解釋本發明的將鐵酸鈣渣水淬成粒的方法。實施例用有圖1和2中所示的基本結構的水淬粒化設備進行水淬粒化。首先將冷卻水供入導管3c，以便從出水口3a噴出而進入接收槽2，預定的速度變化為5，7，10，15，20，25，27及30米/秒。流速的改變是通過改變出水口3a的結構而進行的。此外，也可改變自排渣槽1流出的鐵酸鈣渣的量以達到水與渣的不同的重量比30，90，100，200，300和400。這樣就進行流速和渣/水重量比的各種組合的水淬粒化，從而觀察到每種條件下的每一工作日所發生的水下爆炸。這些結果列出表1。
如可從表1中很易看出的，當使冷卻水以範圍為7-25米/秒流動，而且當將鐵酸鈣渣引入該水流而使水與渣的重量比不小於100時，則未觀察到水下爆炸。然而，當流速，或水與渣之重量比落在上述範圍之外時，則發生水下爆炸。尤其是，即使增加水量，若水流速超過25米/秒，則發生水下爆炸。
表1
(注符號＂*＂表示落在本發明權利要求範圍之外的數值)
權利要求
1.使產生於銅吹煉過程中的並含10-30％(重量)CaO的鐵酸鈣渣水淬粒化的方法，它包括的步驟為使水以7-25米/秒的速度流動；及將此鐵酸鈣渣引入所述水流中以使水與渣的重量比不小於100。
2.權利要求1所述的將鐵酸鈣渣水淬粒化的方法，其中以小於400的水與渣重量比將此鐵酸鈣渣引入該水流中。
全文摘要
所公開的是將產生於銅吹煉過程並含10-30％(重量)的CaO的鐵酸鈣渣水淬成粒的方法。按此法，使水以7-25米/秒的流速流動，並將該鐵酸鈣渣引入該水流中以使水與渣的重量比不小於100。用此法可有效地避免發生水下爆炸。
文檔編號F27D15/02GK1124233SQ9510710
公開日1996年6月12日 申請日期1995年6月9日 優先權日1994年9月19日
發明者山城明義 申請人:三菱麻鐵裡亞爾株式會社