发明创造名称:一种采用氧气底吹炉连续炼铜的工艺及其装置
外观设计名称:
决定号:42004
决定日:2019-10-22
委内编号:4W109025
优先权日:
申请(专利)号:200610113798.6
申请日:2006-10-19
复审请求人:
无效请求人:东营方圆有色金属有限公司
授权公告日:2010-12-08
审定公告日:
专利权人:中国恩菲工程技术有限公司
主审员:徐建锋
合议组组长:赵明
参审员:王源
国际分类号:C22B15/00,5/00,9/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款,专利法实施细则第20条第1款
决定要点
:一项权利要求与最接近的现有技术存在区别技术特征,如果现有技术没有给出将该区别技术特征应用于该最接近的现有技术的技术启示,也没有证据表明其属于公知常识,那么该权利要求的技术方案不是显而易见的。
全文:
本专利授权公告的权利要求书包括8项权利要求,涉及本专利的第39567号无效宣告请求审查决定书在权利要求1-7的基础上维持本专利有效,其中的权利要求1、3和7如下:
“1. 一种采用氧气底吹连续炼铜的工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤:
(1)硫化铜精矿与熔剂、返回的包括烟尘、渣铜精矿、吹炼炉渣的中间铜物料,经圆盘制粒机混合制粒后,由皮带给料机送至底吹熔炼炉上部的炉子加料口加入炉内,氧气通过设在炉底与垂线成0-16°角的氧气喷枪送入炉内进行熔炼反应,混合好的入炉粒料经熔炼生成铜锍和熔炼渣,熔炼温度为1080-1250℃;
(2)底吹熔炼炉生成的铜锍,通过设在底吹熔炼炉一端的虹吸放出口放至与底吹熔炼炉相连接的溜槽;铜锍经溜槽送至设在底吹吹炼炉端部中心部位的加料口加入炉内,通过设在底吹吹炼炉底与垂线成0-16度角的氧气喷枪送入氧气进行吹炼、将铜锍连续吹炼成粗铜和吹炼炉渣,吹炼温度为1220-1250℃;在送氧吹炼的同时,从设在底吹吹炼炉上部的开孔按造渣要求量连续定量的加入石灰石或石灰,造铁钙渣;铁钙渣通过溢流放渣口放出并返回上述底吹熔炼炉;
(3)上述底吹吹炼炉生产的粗铜,通过虹吸放出口连续放出;粗铜经过溜槽,送至阳极炉,在阳极炉内按常规作业,先氧化、后还原精炼后,合格阳极铜通过溜槽送至阳极浇铸机,铸造成铜阳极板;
(4)上述底吹熔炼炉产出的熔炼渣,通过与底吹熔炼炉联结的渣溜槽,溢流连续放入渣包,采用多个渣包循环使用,实现熔炼渣缓冷,或通过渣包将熔炼渣倒入渣坑进行缓冷;缓冷后的熔炼渣,送选矿工序处理,选矿产出的渣铜精矿返回上述底吹熔炼炉;
(5)底吹熔炼炉、底吹吹炼炉产出的温度在950℃-1200℃的高温烟气,通过设在其排料端的上部排烟口,进入设有弧形罩的余热锅炉,在余热锅炉中通过生产4MPa的饱和蒸汽,回收其余热,烟气温度降至400℃以下,再进入电除尘器除尘净化后送制酸厂生产硫酸;
(6)底吹熔炼炉和底吹吹炼炉的余热锅炉及电除尘器收集的烟尘,通过埋料刮板运输机、斗式提升机送至底吹熔炼炉顶中间料仓,经加湿后,送圆盘制粒机混合制粒后返回底吹熔炼炉熔炼;所有烟尘被密闭在没有扬尘,保证车间优良环境条件的密闭循环系统中循环地被处理。
3. 根据权利要求1所述的工艺,其特征在于:
根据精矿成分确定吹炼渣型和是否添加熔剂:铜精矿脉石含铁高,含钙、镁碱性元素少,熔炼时要添加熔剂氧化钙;采用铁钙渣型,吹炼 渣水碎后返底吹熔炼炉,替代熔炼所需添加的石灰石熔剂;处理含钙量高的铜精矿:熔炼时不需要添加石灰石熔剂,在底吹吹炼炉加石英石造硅铁渣,经缓冷后送渣选矿车间处理;氧气底吹熔炼炉渣Fe3O4含量低,采用高的铁硅比造渣,上述底吹熔炼炉熔炼采用高铁渣型是指:通过熔剂配入量,熔炼渣的FeO/SiO2的重量比控制在2.0-2.2之间;所述的熔剂是石英石或含SiO2>90%以上的河砂,熔炼加入的石英熔剂量较少是指:使熔炼物料量减少,渣率低,渣选矿的物料量少,能耗下降,渣损失的铜量也减少的石英熔剂量,底吹熔炼炉至底吹吹炼炉、底吹吹炼炉至阳极炉之间均设置溜槽,溜槽上部设有使用燃烧柴油或天然气对溜槽加热保温,防止铜锍或粗铜冻结在溜槽中的保温烧嘴,在溜槽上方设置环保通风罩,该环保通风罩是将溜槽中铜锍逸散的SO2和保温烧嘴产生的燃烧废气排至脱硫装置进行脱硫处理后排空,并确保车间内优良的操作环境,保证全系统硫的捕集率>99.6%和实现全厂清洁生产的环保通风罩。
7. 一种用于底吹连续炼铜的底吹吹炼炉,其特征在于:该底吹吹炼炉的炉子结构为加料端直径和排料端直径相同的筒体组合的卧式转炉;外壳为钢板,内衬耐火材料,筒体由两个托辊支承置于土建基础上,其中一个托辊一端配有电机,齿轮传动,炉体被设置成可沿轴心来回转动;炉体下部靠近加料端,均布送氧气的喷枪;加料端炉体上部设有用于加入熔剂造渣的开口,端部中心设有用于加入液态铜锍的开口,排料端炉体上部设有用于排出烟气的开口,端部中心设有用于连续排渣的吹炼渣溢流口,渣口下部设有用于连续排放粗铜的虹吸口;底吹吹炼炉被 设置成使底吹吹炼炉有倾斜度,大而长的炉子倾角较小,小而短的炉子倾角较大的结构,该结构使铜锍入口端的粗铜层较薄,从喷枪送入的富氧空气可直接送入铜锍层,进行吹炼反应,防止产生过量的Cu2O;粗铜放出口一端具有较厚的粗铜层;在该端设置:为防止与铜锍逆向平衡反应而提高粗铜的硫含量的部分炉底透气砖,送入少量富氧空气,缓慢进入粗铜,提高其氧势,控制粗铜含硫量达标的富氧空气加入装置;底吹吹炼炉自下而上形成粗铜、铜锍、吹炼渣三相共存的通过两个支撑托辊的高差配置;粗铜层厚度被设置成使进料端的氧气大部能直接进入铜锍层进行吹炼反应的靠近加料端的粗铜层厚度为0-50mm,靠近排料端粗铜层为300-400mm,上述靠近排料端的粗铜层为300-400mm是指:此处不再送氧搅动,使炉渣和铜锍层夹杂的粗铜有一定的沉淀时间从炉渣和铜锍中分离,并进入粗铜层,达到降低渣含铜的目的,同时靠近排料端的粗铜层的厚度较大,有利于虹吸口顺利排放粗铜。”
请求人于2019年6月11日向国家知识产权局提出无效宣告请求,请求宣告本专利权利要求1-7全部无效,其理由是:本专利权利要求3不符合专利法实施细则第20条第1款的规定,权利要求1-7不符合专利法第22条第3款的规定。同时请求人提交了如下证据以支持其主张:
证据1:“‘水口山炼铜法’的实践与展望”,《有色冶金设计与研究》1996年3月第17卷第1期,第14-22页复印件;
证据2:CN1025963C;
证据3:GB2121830A及其中文译文;
证据4:“水口山炼铜法”,《有色冶炼》1998年2月,第1-7、12页复印件;
证据5:AU460943B及其中文译文;
证据6:US5007959及其中文译文;
证据7:US3941587及其中文译文;
证据8:US4199352及其中文译文;
证据9:FR1450718A及其中文译文;
证据10:《冶金工程设计 第2册 工艺设计》,云正宽主编,冶金工业出版社出版,2006年6月第1版第1次印刷,封面页、版权页、第390-391、394-398页复印件;
证据11:《国外连续炼铜文集》,冶金工业部矿冶研究总院技术情报室编译,冶金工业出版社出版,1981年2月第1版第1次印刷,封面页、扉页、版权页、第250-265页、封底页复印件;
证据12:CN1025793C。
专利权人逾期未答复。
国家知识产权局举行了口头审理,请求人的专利代理师李兆岭及委托代理人苏林兵、杜武钊、边瑞民,专利权人的专利代理师任可及委托代理人吕晗、范保虎、李兵出席了口头审理。口头审理中确认的事实如下:
合议组当庭告知双方当事人,以第39567号无效宣告请求审查决定书中维持有效的权利要求第1-7项作为本案的审查基础;
请求人明确无效请求的理由与请求书一致,即本专利权利要求3保护范围不清楚,不符合专利法实施细则第20条第1款的规定;权利要求1-7不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定,具体的证据组合方式为:以证据1为最接近的现有技术,权利要求1相对于证据1、证据3、证据7及公知常识的结合,证据1、证据3、证据8及公知常识的结合,证据1、证据3、证据6(结合证据9)及公知常识的结合,证据1、证据3、证据7、证据5及公知常识的结合,证据1、证据3、证据8、证据5及公知常识的结合,证据1、证据3、证据7、证据6及公知常识的结合,证据1、证据3、证据8、证据6及公知常识的结合,证据1、证据3、证据7、证据6、证据11及公知常识的结合,证据1、证据3、证据8、证据6、证据7及公知常识的结合,证据1、证据3、证据8、证据6、证据11及公知常识的结合,证据1、证据3、证据7、证据5、证据6、证据11及公知常识的结合不具备创造性;从属权利要求2-6的附加技术特征或被证据2、3、5、6、7、8、10公开,或为本领域的公知常识,因此也不具备创造性;以证据3为最接近的现有技术,权利要求7相对于证据3、证据7及公知常识的结合,证据3、证据8及公知常识的结合,证据3、证据7、证据6(结合证据9)及公知常识的结合,证据3、证据8、证据6(引用证据9的方案)及公知常识的结合不具备创造性;
专利权人认可证据1-12的真实性和公开性,认可证据3和证据5-9的中文译文的准确性。
至此,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一)、关于法律适用
本专利的申请日为2006年10月19日,申请日在2009年10月1日前,根据《施行修改后的专利法的过渡办法》和《施行修改后的专利法实施细则的过渡办法》,本专利适用原专利法及其实施细则的相关规定。
(二)、关于审查基础
本决定以第39567号无效宣告请求审查决定书中维持有效的权利要求第1-7项作为审查基础进行审查。
(三)、关于不清楚
专利法实施细则第20条第1款规定:权利要求书应当说明发明或者实用新型的技术特征,清楚、简要地表述请求保护的范围。
请求人认为:权利要求3中限定了“熔炼加入的石英熔剂量较少是指:使熔炼物料量减少,渣率低,渣选矿的物料量少,能耗下降,渣损失的铜量也减少的石英熔剂量”,本领域技术人员无法理解其技术意义,使得权利要求3保护范围不清楚。
专利权人认为:“使熔炼物料量减少,渣率低,渣选矿的物料量少,能耗下降,渣损失的铜量也减少”是对石英熔剂量的限定,表述是清楚的。
对此,合议组经审查认为:根据权利要求3的上述记载,本领域技术人员可以理解上述表述的含义在于解释“石英熔剂量较少”,即这样的石英熔剂量,其可以“使熔炼物料量减少,渣率低,渣选矿的物料量少,能耗下降,渣损失的铜量也减少”,因此,请求人主张权利要求3的上述限定不清楚的理由不能成立。
(四)、关于创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型有实质性特点和进步。
一项权利要求与最接近的现有技术存在区别技术特征,如果现有技术没有给出将该区别技术特征应用于该最接近的现有技术的技术启示,也没有证据表明其属于公知常识,那么该权利要求的技术方案不是显而易见的。
证据1和4为中文期刊文献,证据10和11为中文书籍,证据2-3、5-9和12为专利文献,专利权人对证据1-12的真实性和公开性以及证据3和5-9的中文译文准确性均无异议。经审查,合议组对证据1-12的真实性和公开性予以确认,且其公开日期均在本专利的申请日之前,可以作为本专利的现有技术使用,其中证据3和5-9的内容以其中文译文为准。
关于权利要求1-6
权利要求1要求保护一种采用氧气底吹连续炼铜的工艺。
证据1公开了一种铜冶炼工艺(参见第15-17页),该工艺包括干燥、配料、混合制粒、底吹熔炼、转炉吹炼、烟气处理、熔炼渣和吹炼渣处理等工艺,其中,加入物料包括:铜精矿、含铜金物料、熔剂、焦粉和烟尘,烟尘为熔炼和吹炼过程中产生并经过收尘处理返回的烟尘,熔炼和吹炼渣经选矿形成的渣精矿也返回进行干燥、配料、混合制粒;净化得到的烟气送制酸;表1中公开了使用“圆盘制料机”;该工艺中从水口山熔炼炉顶部(相当于本专利上部的炉子加料口)加入炉料,熔池被从底部送入富氧空气搅动,入炉物料在熔池中完成熔炼过程,产生冰铜、炉渣和烟气,分别从放锍口、放渣口、排烟口排出;水口山熔炼炉是一个密闭长圆筒形转炉,设有加料口、排烟口、放渣口、放锍口,熔池底部装设氧枪;表1还具体公开了水口山熔炼炉含4支氧枪,且含制氧机组;采用的主要工艺参数包括:冰铜含Cu 50±%,熔池温度为1200-1250℃,出口烟气温度为1180-1200℃;此外,由图2可以看出氧枪15垂直向上设置。
由此可见,权利要求1与证据1相比,区别技术特征包括:底吹熔炼炉生成的铜锍通过设置在其一端的虹吸放出口放至与其相连接的溜槽,铜锍经溜槽送至设置在底吹吹炼炉端部中心部位的加料口加入炉中,通过设在底吹吹炼炉底与垂线成0-16度角的氧气喷枪送入氧气进行吹炼、将铜锍连续吹炼成粗铜和吹炼炉渣,吹炼温度为1220-1250℃;在送氧吹炼的同时,从设在底吹吹炼炉上部的开孔按造渣要求量连续定量的加入石灰石或石灰,造铁钙渣;铁钙渣通过溢流放渣口放出并返回上述底吹熔炼炉。
对于上述区别技术特征,请求人认为:证据3公开了一种连续吹炼炉,并且连续炼铜是本领域的常规技术手段,基于证据1已经公开底吹熔炼的基础上,如果想要进行连续冶炼,本领域技术人员容易想到利用证据3的连续吹炼炉;至于将铜锍直接经溜槽到吹炼炉是本领域的常规技术手段;证据5和6公开了吹炼温度,其也属于常规手段;吹炼中加入石灰石形成铁钙渣是本领域的常规选择,证据6公开了将吹炼炉渣循环到熔炼炉中,证据5也证明了在本领域加入钙形成渣是常规选择;证据3的风管与氧枪没有区别,即使有区别,证据6结合证据9也公开了氧枪底吹吹炼这一技术特征,并且证据9的附图也可以看出氧枪角度,同时证据7和8也均公开了底吹吹炼。
专利权人则认为:证据1公开是间断的熔炼工艺,证据3则仅是一个吹炼环节,并没公开前面如何与熔炼炉连接,后面如何与阳极炉连接;证据3为侧吹,且明确排除了采用高压喷枪的方式,而本专利恰恰采用氧气喷枪进行底吹;本专利的吹炼温度范围小,通过送氧浓度以及物料的控制,可以很好地控制吹炼炉的温度,所述证据均未公开该温度范围;证据3中加入二氧化硅,采用的渣型与本专利不同;证据6-8均与本专利不同,不能放在一起考虑。
经查,证据3公开了一种铜和有色铜锍连续吹炼工艺及设备(参见其中文译文第7-9页,图1),用于取代传统的间歇处理型两阶段吹炼工艺和设备;该设备为一个具有水平延伸圆筒形炉体10的吹炼炉,在炉体一端设有一个装料口12,用于通过流槽14连续或间歇进给已知量的液态铜锍;炉体可以还设置有第二个装料口16,用于添加熔剂;一排风管18设置在筒体下部,风管沿转炉长度方向(添加铜锍)大致均匀分布,风管数量及间距受所需空气、氧气或富氧空气体积的影响。在运行期间,连续或间歇地添加液体铜锍,同时通过风管18以控制速度将空气、氧气或富氧空气连续吹入,速度与所添加铜锍相适应。该工艺具有连续吹炼性质,期间同时可定期或连续添加铜锍,并在吹炼期间出渣及精炼产品,这使得其区别于传统工艺。同时证据3中还公开了其工艺不涉及精矿熔炼,而是涉及液体铜锍的连续吹炼。
证据5公开了一种使用冰铜生产铜的连续吹炼工艺(参见其中文译文第3-4页),其通过向熔池吹入氧化剂,同时连续向熔池内加入熔融冰铜,再向其中加入钙质助熔剂,实现了在正常操作温度下维持炉渣的流动性并保证较高的金属铜产出率;其中还公开了当炉渣再循环到冶炼炉中时,可以减少冶炼炉内添加的钙质助熔剂的量;实施例1中具体公开了熔池温度维持在1200-1300℃,冰铜的含铜量在43%-45%。
证据6公开了一种高品位固体冰铜吹炼工艺(参见其中文译文第3-5页,图2),加热至设定温度进行熔池冶炼反应,连续不断地向熔池中加入计量的大粒固体冰铜、熔剂及可能的废铜料,并通过浸没在熔体下的有保护的喷嘴持续注入足够量的氧气或富氧空气,定期回收熔融粗铜、液体熔渣,同时对所排放尾气进行回收;其中还公开了氧气或富氧空气通过安装在炉体底部的法国专利FR1450718(即证据9)中所述的喷射器30持续注入吹炼炉;实施例1中还具体公开了熔融粗铜(液态)及炉渣的温度持续在1200摄氏度左右。
证据9公开了一种用于生铁精炼的转炉(参见其中文译文第1页右栏,图1),其底部6配备一个或多个喷射器8;转炉可围绕轴径10摇摆。
证据7公开了一种从矿石中提取重有色金属的吹炼方法和装置(参见其中文译文第8-14页),首选的处理设备为长形、缓缓倾斜的、圆形横截面的炉体A,并将其用作熔池的槽;在操作过程中,熔体中将分层形成冰铜M、渣S和粗熔融铜C池;将硫化铜精矿和氧气按设定比例混合并通过几个入口引入熔池上方的空间中,由二氧化硫保护的氧气通过8处的几个穿过容器内衬延伸的喷枪吹入冰铜-渣的界面以下;在8处的受控的氧气逐渐氧化的向铜排放端流动的锍,形成含铜的锍,最后形成粗铜;同时,形成的硅酸铁渣逆流流向排渣端。其经过修改可以应用于不连续的铜锍或镍锍的吹炼或火法精炼,例如在底部的非旋转可倾斜式密封吹炼炉中,使用流体保护喷射器向上或在基本水平方向喷入工业氧气,即在与水平方向成少于大约10度方向穿过熔体表面以下的锍或金属。
证据8公开了一种用于吹炼金属硫化物精矿的自热工艺(参见中文译文第4页),该工艺是在细长、平缓倾斜的圆形截面的密封炉1中进行,该炉用作熔融池的槽;当该工艺运行时,熔融池分层为冰铜层M、熔渣S和粗铜层C,硫化铜精矿和氧气混合并通过几个入口(如2处)以分阶段比例引入,助熔剂通过入口(如3处)引入;工业氧气通过几个喷射器直接喷入熔融池中(如4处)。当冰铜朝向铜排出端5流动时,在4处分阶段注入的氧气逐渐氧化冰铜,形成富含铜越来越多的铜锍,最后形成粗铜,同时,形成的炉渣反向流向炉渣排出端6。
合议组经审查后认为:根据本专利说明书第[0002]-[0010]段的记载,现有技术通常采用PS转炉间断作业,铜锍需用铜锍包在车间内进行倒运,转炉加料及吹炼烟气难以完全密封,造成SO2烟气低空逸散;目前的连续工艺虽然解决了上述问题,但存在成本高、资源利用不充分、工序繁杂、热能利用率低等多种技术问题。为此,本专利提供一种采用氧气底吹炉连续炼铜的工艺,该工艺解决了目前铜冶炼PS转炉吹炼的低空SO2污染问题,同时比现有的三菱法、闪速吹炼法等连续炼铜工艺更先进、流程更短、投资更省、成本更低、回收率更高、综合利用更好。证据1的铜冶炼工艺中采用转炉吹炼,其技术方案实际上即现有技术的间断作业的炼铜工艺。因此,基于上述区别技术特征,权利要求1相对于证据1实际要解决的技术问题是提供一种可以防止SO2烟气低空逸散的新连续炼铜工艺。
证据3的吹炼炉采用风管侧吹,不同于本专利的氧气喷枪底吹,并且在证据3的背景技术部分明确指出,其现有技术中使用高压喷枪而不是风管的技术方案存在熔体飞溅,喷枪空气利用效率受限,导致工艺生产效率受限的技术问题,对于采用氧气喷枪给出了相反的技术启示。证据6虽然涉及氧气喷嘴底吹,但其处理的物料是经固化冷却并破碎的冰铜颗粒,与证据3有所不同;证据9中则仅涉及喷枪结构。证据7和8均为在一个炉体中加入铜精矿直接生产粗铜的工艺和设备,与证据3的冰铜吹炼炉和吹炼工艺不同;尽管证据7中公开了经过修改其设备可以用于铜锍吹炼,但却是用于不连续的铜锍吹炼。由此可见,证据6-8虽然涉及氧枪底吹,但其应用的工艺均与证据3有所不同,而根据证据3给出的不宜采用氧枪喷吹的技术教导,本领域技术人员即使考虑证据6-9的技术内容,也没有动机将证据3的风管侧吹改变为氧气喷枪底吹。
证据3涉及一种连续吹炼炉,其旨在解决现有技术的两阶段吹炼存在的尾气多、效率低等技术问题,且其中明确记载不涉及精矿熔炼。因此,证据3中仅涉及铜生产工艺中的冰铜吹炼,未公开冰铜吹炼与之前的精矿熔炼以及之后的粗铜精炼步骤的连接和配合关系,也没有给出相应的技术启示。证据5和6同样仅涉及冰铜吹炼,证据7和8在一个炉体内生产获得粗铜,证据9用于生铁的精炼,因此,证据5-9均没有给出如何实现连续炼铜的技术启示;证据10-12虽然涉及连续炼铜工艺,但均属于本专利背景技术中记载的现有技术,其中未给出采用底吹熔炼炉和底吹吹炼炉相配合可以实现连续炼铜的技术启示;同时,依据目前证据也不足以证明底吹熔炼炉和底吹吹炼炉相配合实现连续炼铜属于本领域的公知技术。因此,基于现有证据,即使将证据3的连续吹炼炉用于证据1中代替其中的吹炼转炉,在缺乏明确技术教导的情况下,本领域技术人员也没有动机将证据1的底吹熔炼炉与证据3的连续吹炼炉直接用溜槽相连以实现连续炼铜。
综上所述,请求人主张权利要求1不具备创造性的无效理由均不能成立。
在此基础上,请求人认为权利要求1的从属权利要求2-6不具备创造性的无效理由也均不能成立。
关于权利要求7
权利要求7要求保护一种底吹连续炼铜的底吹吹炼炉。
证据3公开了一种铜和有色铜锍连续吹炼设备(参见其中文译文第7-9页,图1),最好采用类似于Peirce-Smith转炉的圆筒型细长炉,其具有水平延伸的圆筒形炉体10,结合图1可知,加料端和排料端直径基本相同;在炉体一端设有一个装料口12,用于通过流槽14连续进给已知量的液态铜锍;炉体可以还设置有第二个装料口16,用于添加熔剂;一排风管18设置在筒体下部,风管沿转炉长度方向(添加铜锍)大致均匀分布;进给铜锍的氧化产生稳定的二氧化硫气体流,该二氧化硫气体流与诸如氮气或二氧化碳等其他废气通过废气出口或开口34一起从炉体中排出;出渣孔30位于远离风管18的熔炉末端,用于在风管吹送时,对炉渣相22进行连续排出;设置出孔32用于出产品,如金属铜相26或铜硫化物相24;该熔炉还装有滚圈42,如需要将熔炉停止,该滚圈可使风管远离熔体;生产过程中,最终在熔池内形成三相熔体,包含炉渣相22、 白铜硫化物相24以及金属铜相26。
由此可见,权利要求7与证据3相比,区别技术特征包括:渣口下部设有用于连续排放粗铜的虹吸口;炉体下部靠近加料端,均布送氧气的喷枪;底吹吹炼炉被设置成使底吹吹炼炉有倾斜度,大而长的炉子倾角较小,小而短的炉子倾角较大的结构,该结构使铜梳入口端的粗铜层较薄,从喷枪送入的富氧空气可直接送入铜梳层,进行吹炼反应,防止产生过量的Cu2O;粗铜放出口一端具有较厚的粗铜层;在该端设置:为防止与铜锍逆向平衡反应而提高粗铜的硫含量的部分炉底透气砖,送入少量富氧空气,缓慢进入粗铜,提高其氧势,控制粗铜含硫量达标的富氧空气加入装置;粗铜层厚度被设置成使进料端的氧气大部能直接进入铜锍层进行吹炼反应的靠近加料端的粗铜层厚度为0-50mm,靠近排料端粗铜层为300-400mm,上述靠近排料端的粗铜层为300-400mm是指:此处不再送氧搅动,使炉渣和铜锍层夹杂的粗铜有一定的沉淀时间从炉渣和铜锍中分离,并进入粗铜层,达到降低渣含铜的目的,同时靠近排料端的粗铜层的厚度较大,有利于虹吸口顺利排放粗铜。
请求人认为:关于炉体下部均布送氧气的喷枪,证据6、7和8都给出了采用底吹方式对铜锍吹炼的技术启示;证据7和8均公开了炉体倾斜,目的是利用渣、冰铜和粗铜的密度不同形成分层结构,实现粗铜和渣分开排出,与本专利炉体倾斜形成分层便于不同物料排出的目的相同,给出了相应的技术启示;相应的粗铜层厚度是常规选择,相关技术效果的描述对产品结构没有限定意义。
专利权人则认为:同权利要求1,证据6、7和8都不能给出在证据3采用底吹的技术启示。关于炉体倾斜,不是孤立的技术特征,其与氧枪的布置、物料的进口和出口位置关系均相关。证据3中明确记载了风管是水平均匀布置;证据7和8仅公开了倾斜,其作用是为了便于粗铜排出,但本专利的炉体倾斜要配合进料端、出料端、氧枪等的设置,两者与本专利不具备可比性。因此,证据7和8没有公开本专利的整体技术特征,并且与证据3存在结合障碍。
合议组经审查认为:基于上述区别技术特征,权利要求7相对于证据3实际要解决的技术问题是提供一种适用于连续炼铜的底吹吹炼炉。
如对权利要求1的评述,证据6、7和8虽然都涉及氧气喷枪底吹,但是其均与证据3的工艺有所不同,同时证据3也明确给出了不宜采用氧气喷枪的相反技术启示,因此,本领域技术人员没有动机将证据3沿炉体均匀分布的风管侧吹改变为靠近炉体加料端的氧枪底吹。证据7和8均为加入铜精矿在一个炉体中直接生产获得粗铜的工艺和设备,其与本专利的用于连续炼铜工艺中的底吹吹炼炉有所不同。具体而言,本专利炉体倾斜使加料端高而出料端低,靠近加料端的炉体下部均布喷枪,排料端上部设有排出烟气的开口,端部中心设有吹炼渣溢流口,渣口下部设有排放粗铜的虹吸口,如此设置使得物料由位置较高的加料端进入炉体,经吹炼,由位置较低的排料端排出炉体;而证据7和8均由炉体顶部加入物料,在相应的炉体下部位置设置喷枪,炉体一端设置渣贫化区,并从该端排出烟气和渣,另一端排出铜金属,为了便于形成铜金属层,炉体倾斜使排出铜金属的一端较低。由此可见,证据7和8虽然公开了炉体倾斜,但其并未公开本专利的加料端、排料端、氧枪等的位置关系,物料走向也与本专利存在显著不同。因此,根据证据7和8的技术方案,本领域技术人员难以获得将证据3设置在炉体中间侧壁的出孔32改变为设置于熔炉末端的出渣孔30的下部,并将炉体倾斜使炉体该端更低的技术启示。证据6中则未涉及炉体倾斜。此外,目前也没有证据表明本专利的炉体设置方式为本领域的公知技术。因此,权利要求7的技术方案相对于目前证据的结合并非是显而易见的,请求人主张权利要求7不具备创造性的理由均不能成立。
基于以上事实和理由,合议组依法作出如下决定。
三、决定
在第39567号无效宣告请求审查决定书中维持有效的权利要求第1-7项的基础上,维持第200610113798.6号发明专利权有效。
当事人对本决定不服的,可以根据专利法第46条第2款的规定,自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定,一方当事人起诉后,另一方当事人可以作为第三人参加诉讼。
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