[0001] 本发明属于金属冶炼技术领域，特别涉及一种侧吹与斜吹结合的熔炼炉及其使用方法。

[0002] 侧吹熔炼炉主要用于铜精矿造锍熔炼，风口是侧吹熔炼熔池反应的主要供气装置，目前均设计为直吹风口，一是风口直吹供气其他进入熔池一段距离后向逸散，卷吸物料发生反应，对下部炉缸耐火材料砌体及铜水套的冲刷侵蚀较小；二是风口直吹气体向上逸散，搅动主要在风口及上部熔池区域，对下部熔池搅动较小，有利于渣铜沉降分离。

[0003] 目前侧吹熔炼炉烘炉、升温、造熔池和炉内保温时，主要采用块煤及焦炭作为燃料，不完全燃烧产生的CO若进入电收尘器存在爆炸风险且有毒气体逸散危害周围作业人员，采用天然气烧嘴进行直吹供气虽然能解决上述问题，但是从顶部或侧墙安装烧嘴直吹具有以下不足：一是热利用低，二是操作繁琐不便于维护，三是与现有加料设备交叉造熔池时炉顶天然气枪不能正常使用。另一方面，侧吹熔炼炉停炉熔体不放空时，炉膛内留有一定量的熔体会随停料时间逐渐冻结，正常投料后上部熔池化开，但因下部冻结会导致隔墙与虹吸道堵塞，炉内熔体面过高时无法正常排放，导致需要频繁停炉、开炉，而正常生产时直吹风口位于熔池液面下方，当开风眼、堵风眼和清理风眼时因操作不当，容易发生熔体泄露，轻则堵塞风口，严重时熔体泄露烧损风眼和管路。

[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明，在实施例中，如无特殊说明，则所用的技术手段均为本领域的常规技术手段。实施例1

[0023] 一、设备安装如图1‑4所示的一种侧吹与斜吹结合的熔炼炉，在熔炼炉本体5上通过炉体围板和拉杆固定有斜孔水套2；所述的斜孔水套2上设有斜吹风眼1和直吹风眼6。

[0024] 斜吹风眼1为圆台铸造铜水套，包括铸铜水套Ⅰ101、供气通道102和连接压板103；所述的铸铜水套Ⅰ101内埋铜管，与供气通道102一起浇铸成型；所述的连接压板103内部有供气管道，供气管道前端与铸铜水套Ⅰ101贴合后通过螺栓固定在斜孔水套2上，供气管道末端采用螺纹或法兰与供气三通3密封连接；所述的连接压板103与铸铜水套Ⅰ101和供气通道
102一起浇铸成型，然后再加工螺纹和开孔用于固定供气三通3。

[0025] 所述的斜孔水套2为矩形水套，包括铸铜水套Ⅱ201、安装凸台202、安装斜孔203和螺纹孔204；所述铸铜水套Ⅱ201内埋铜管进行冷却，安装凸台202和安装斜孔203一起浇铸成型，安装斜孔203的角度为5°～75°用于放置斜吹风眼1；安装凸台202上设有螺纹孔对斜吹风眼1进行螺纹固定；所述的铸铜水套Ⅱ201两侧设计有搭接错台用于水套密封，铸铜水套Ⅱ201的迎火面设计有槽道用于固定耐火浇注料。

[0026] 所述的供气三通3包括富氧风阀门301、富氧风管道302、观察盖303、操作球阀304、供气清理管道305和供气主通道306；所述的富氧风管道302和供气清理管道305通过焊接或铸造与供气主通道306形成三通，富氧风阀门301和操作球阀304采用螺纹或法兰分别连接到富氧风管道302、供气清理管道305的进气口端；所述的观察盖303安装于操作球阀304的末端。

[0027] 二、生产条件侧吹熔炼炉共配置风眼60个，直吹风眼6的供气通道内径为40mm，斜吹风眼1的数量按总风眼的20%设置，斜吹风眼1的供气通道102的内径为60mm，斜吹风眼1与水平线之间的角度为30°。

[0028] 三、工艺计算斜吹风眼1的数量为12个，侧吹熔炼炉两侧分别配置6个，每间隔4个直吹风眼6配置1个斜吹风眼1；按斜吹风眼1直径选取天然气烧嘴外部助燃风管为Φ58×4mm（小于风眼供气通道，便于拆卸安装）内部天然气管直径为Φ42×3mm，按天然气压力0.25MPa，流速
15m/s计算，则单只天然气烧嘴最大流量为200Nm³/h，可以满足耐火材料升温及造熔池所需热量要求；为保证熔池搅动，反应充分，富氧风阀门301流速取100m/s（正常直吹风眼出口流速为120m/s，在保证搅动的情况下，随倾斜角度增加的同时可适当降低风速），按富氧风供气压力0.1MPa计算，此时单个斜吹风眼1的富氧风流量不应低于2500Nm³/h。

[0029] 四、烤炉、耐火材料升温开启12个斜吹风眼1进行升温，两侧各6个，设定单只天然气烧嘴初始流量均为
50Nm³/h，匹配助燃风量同时采用斜吹风眼1附近的直吹风眼6鼓入富氧风助燃，确保天然气完全燃烧、火焰稳定；根据耐火材料升温曲线，逐步增加单只天然气烧嘴流量至200Nm³/h，待耐火材料升温至1200℃～1300℃时，烘炉升温操作结束。

[0030] 五、开炉、造熔池开启12个斜吹风口进行升温，两侧各6个，设定单只天然气枪初始流量均为200Nm³/h，匹配助燃风量同时采用斜吹风眼附近的直吹风眼鼓入富氧风助燃，确保天然气完全燃烧、火焰稳定；从炉顶加料口按设定料量投入熔炼渣及铜锍等固态混合物料，通过天然气燃烧供热，使炉内加入的固态混合物料逐渐熔化，当炉内液面上涨至斜吹风眼1末端下部
100mm时，停止固态混合物料加入，停天然气后拆除斜吹风眼内天然气烧嘴，炉顶继续投入固态铜锍抬高熔池液面，当熔体面上涨至斜吹风眼1末端上方200mm时，投入精矿等混合固态物料，调整斜吹风眼富氧风量为2500Nm³/h，增加熔池搅动换热，至炉内固态物料全部熔化后使用风眼塞塞住斜吹风眼，关闭关闭富氧风阀门，至斜吹风眼全部塞住停用，反应供风切换至直吹风眼后正常生产，使用斜吹风眼造熔池及开炉作业结束。

[0031] 六、炉内粘接、搅动不足、炉缸冻结时进行恢复确认粘接、冻结及搅动不足区域，选择开1个此区域的斜吹风眼1，风眼打开后调整斜吹风眼的富氧风量为2500Nm³/h，加强此处水套及耐火材料表面温度点检，在反应正常后（粘接、冻结化开，搅动恢复）立即切换至直吹风眼6供气，使用风眼塞堵住斜吹风眼1，反应供风切换至直吹风眼6后正常生产，使用斜吹风眼1强化反应作业结束。
实施例2

[0032] 一、设备安装与实施例1的相同。

[0033] 二、生产条件侧吹熔炼炉共配置风眼60个，直吹风眼6的供气通道内径为40mm，斜吹风眼1的数量按总风眼的30%设置，斜吹风眼1的供气通道102的内径为60mm，斜吹风眼1与水平线之间的角度为45°。

[0034] 三、工艺计算斜吹风眼1的数量为18个，侧吹熔炼炉两侧分别配置9个，每间隔2个直吹风眼6配置1个斜吹风眼1；按斜吹风眼1直径选取天然气烧嘴外部助燃风管为Φ58×4mm（小于风眼供气通道，便于拆卸安装）内部天然气管直径为Φ42×3mm，按天然气压力0.25MPa，流速
15m/s计算，则单只天然气烧嘴最大流量为200Nm³/h，可以满足耐火材料升温及造熔池所需热量要求；为保证熔池搅动，反应充分，富氧风阀门301流速取80m/s（正常直吹风眼出口流速为120m/s，在保证搅动的情况下，随倾斜角度增加的同时可适当降低风速），按富氧风供气压力0.15MPa计算，此时单个斜吹风眼1的富氧风流量不应低于2000Nm³/h。

[0035] 四、烤炉、耐火材料升温开启18个斜吹风眼1进行升温，两侧各9个，设定单只天然气烧嘴初始流量均为
50Nm³/h，匹配助燃风量同时采用斜吹风眼1附近的直吹风眼6鼓入富氧风助燃，确保天然气完全燃烧、火焰稳定；根据耐火材料升温曲线，逐步增加单只天然气烧嘴流量至200Nm³/h，待耐火材料升温至1200℃～1300℃时，烘炉升温操作结束。

[0036] 五、开炉、造熔池开启12个斜吹风口进行升温，两侧各6个，设定单只天然气枪初始流量均为200Nm³/h，匹配助燃风量同时采用斜吹风眼附近的直吹风眼鼓入富氧风助燃，确保天然气完全燃烧、火焰稳定；从炉顶加料口按设定料量投入熔炼渣及铜锍等固态混合物料，通过天然气燃烧供热，使炉内加入的固态混合物料逐渐熔化，当炉内液面上涨至斜吹风眼1末端下部
100mm时，停止固态混合物料加入，停天然气后拆除斜吹风眼内天然气烧嘴，炉顶继续投入固态铜锍抬高熔池液面，当熔体面上涨至斜吹风眼1末端上方100mm时，投入精矿等混合固态物料，调整斜吹风眼富氧风量为2500Nm³/h，增加熔池搅动换热，至炉内固态物料全部熔化后使用风眼塞塞住斜吹风眼，关闭关闭富氧风阀门，至斜吹风眼全部塞住停用，反应供风切换至直吹风眼后正常生产，使用斜吹风眼造熔池及开炉作业结束。

[0037] 六、炉内粘接、搅动不足、炉缸冻结时进行恢复确认粘接、冻结及搅动不足区域，选择开1个此区域的斜吹风眼1，风眼打开后调整斜吹风眼的富氧风量为2000Nm³/h，加强此处水套及耐火材料表面温度点检，在反应正常后（粘接、冻结化开，搅动恢复）立即切换至直吹风眼6供气，使用风眼塞堵住斜吹风眼1，反应供风切换至直吹风眼6后正常生产，使用斜吹风眼1强化反应作业结束。
实施例3

[0038] 一、设备安装与实施例1的相同。

[0039] 二、生产条件侧吹熔炼炉共配置风眼60个，直吹风眼6的供气通道内径为40mm，斜吹风眼1的数量按总风眼的30%设置，斜吹风眼1的供气通道102的内径为60mm，斜吹风眼1与水平线之间的角度为15°。

[0040] 三、工艺计算斜吹风眼1的数量为18个，侧吹熔炼炉两侧分别配置9个，每间隔2个直吹风眼6配置1个斜吹风眼1；按斜吹风眼1直径选取天然气烧嘴外部助燃风管为Φ58×4mm（小于风眼供气通道，便于拆卸安装）内部天然气管直径为Φ42×3mm，按天然气压力0.25MPa，流速
15m/s计算，则单只天然气烧嘴最大流量为200Nm³/h，可以满足耐火材料升温及造熔池所需热量要求；为保证熔池搅动，反应充分，富氧风阀门301流速取110m/s（正常直吹风眼出口流速为120m/s，在保证搅动的情况下，随倾斜角度增加的同时可适当降低风速），按富氧风供气压力0.1MPa计算，此时单个斜吹风眼1的富氧风流量不应低于2800Nm³/h。

[0041] 四、烤炉、耐火材料升温开启18个斜吹风眼1进行升温，两侧各9个，设定单只天然气烧嘴初始流量均为
50Nm³/h，匹配助燃风量同时采用斜吹风眼1附近的直吹风眼6鼓入富氧风助燃，确保天然气完全燃烧、火焰稳定；根据耐火材料升温曲线，逐步增加单只天然气烧嘴流量至200Nm³/h，待耐火材料升温至1200℃～1300℃时，烘炉升温操作结束。

[0042] 五、开炉、造熔池开启18个斜吹风口进行升温，两侧各9个，设定单只天然气枪初始流量均为200Nm³/h，匹配助燃风量同时采用斜吹风眼附近的直吹风眼鼓入富氧风助燃，确保天然气完全燃烧、火焰稳定；从炉顶加料口按设定料量投入熔炼渣及铜锍等固态混合物料，通过天然气燃烧供热，使炉内加入的固态混合物料逐渐熔化，当炉内液面上涨至斜吹风眼1末端下部
100mm时，停止固态混合物料加入，停天然气后拆除斜吹风眼内天然气烧嘴，炉顶继续投入固态铜锍抬高熔池液面，当熔体面上涨至斜吹风眼1末端上方150mm时，投入精矿等混合固态物料，调整斜吹风眼富氧风量为2800Nm³/h，增加熔池搅动换热，至炉内固态物料全部熔化后使用风眼塞塞住斜吹风眼，关闭关闭富氧风阀门，至斜吹风眼全部塞住停用，反应供风切换至直吹风眼后正常生产，使用斜吹风眼造熔池及开炉作业结束。

[0043] 六、炉内粘接、搅动不足、炉缸冻结时进行恢复确认粘接、冻结及搅动不足区域，选择开1个此区域的斜吹风眼1，风眼打开后调整斜吹风眼的富氧风量为2800Nm³/h，加强此处水套及耐火材料表面温度点检，在反应正常后（粘接、冻结化开，搅动恢复）立即切换至直吹风眼6供气，使用风眼塞堵住斜吹风眼1，反应供风切换至直吹风眼6后正常生产，使用斜吹风眼1强化反应作业结束。

[0044] 以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。