CN109855426A - 两段侧吹式熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种两段侧吹式熔炼炉，包括由炉底、炉墙、拱形炉顶围合组成的长型炉体，还包括烟气出口，多个水煤气喷嘴；炉缸空间中设有一堵隔墙将炉缸空间隔分成熔炼段和沉淀段；隔墙下部于炉底熔池处开有熔渣流通口；本发明采用水煤气供热，操作简单，燃料成本低，产量和安全性高，金属直收率高。适应铅、锡、铋、锑等重金属的氧化物、硫化物以及其它化合物类矿渣熔炼；可将硫等转化成化合物固化在熔渣中，清洁环保。
Description
技术领域
本发明涉及熔炼炉技术领域，具体而言，涉及一种两段侧吹式熔炼炉，主要用于铅、锡、铋、锑等重金属的氧化物、硫化物以及其它化合物类矿渣的转化及还原熔炼。
背景技术
熔炼炉技术的代表是采用瓦纽科夫熔池熔炼炉。所应用的熔池熔炼炉，由侧吹氧分炉和还原分炉组成，分别由基础、炉缸、铜水套以及侧吹氧分炉熔融体流入还原分炉的通道等构成；熔炼料、熔剂等原料先投入侧吹氧分炉，将硫化金属转化为氧化金属后，再将熔体流入还原分炉加煤粉，把氧化金属还原成金属。
瓦纽科夫熔池熔炼炉存在的问题是：
（1）熔体温度不易维持，在输送通道内经常因为温度不足而结块堵塞，然后工作人员需停炉进行清理，从而影响正常生产；
（2）从风口吹入的氧气与熔体在反应过程中容易发生局部过氧化，而过氧化则会导致产生泡沫渣，严重时，泡沫渣造成喷溅而威胁安全生产；
（3）瓦纽科夫熔池熔炼炉的炉体由铜水套拼合而成，烟气或熔体容易从水套缝隙处溢出，因而逸散到空气中的SO2比较多，污染大气环境；
（4）瓦纽科夫熔池熔炼炉在工作时，通过铜水套的水冷作用使熔体在金属水套表面挂渣（现有技术中水套的内壁与熔融的熔体直接接触），从而避免金属水套与熔体长时间直接接触，但这种挂渣不稳定，一旦金属水套破裂而使水进入熔体，将严重危害生产安全和人身安全；
（5）瓦纽科夫熔池熔炼炉处理硫化矿时，烟气中的单质硫含量大，对后续的设备腐蚀危害也非常严重。同时，要对烟气进行净化去硫化处理，须增加较高的设备成本和消耗较大的化学药剂处理费等；
（6）瓦纽科夫熔池熔炼炉在熔炼过程中，熔炼原料先进入侧吹氧分炉脱硫，再开口把熔融体流入还原分炉，经还原分炉熔炼成金属；然后又开口放出金属和熔渣，阶段性重复循环，在高温下，对熔池频繁开口封口；既劳动强度大，又极具安全风险。
目前，新开发的类似瓦纽科夫熔池熔炼炉的熔池熔炼炉，虽然不同程度对上述不足有所改进，但始终未能很好地解决问题； 比如2016年06月22日，中国发明专利申请公布号CN105698529A公开的改进型侧吹熔池熔炼炉。该侧吹熔池熔炼炉包括长圆型炉体、炉缸、炉顶、炉体框架结构和分别设置在长圆型炉体两侧的多个多通道喷枪；其中，长圆型炉体由炉体护板围合而成，长圆型炉体包括一个中间直段和位于中间直段的两端的半圆段；在炉体护板的内侧下部安装有水套，水套内侧镶嵌第一耐火砖层；在水套和第一耐火砖层的上方设置第二耐火砖层，第二耐火砖层安装在炉体护板内侧；炉缸设置在长圆型炉体的底部，在与长圆型炉体的其中一个半圆段对应的炉缸处设置有金属放出口，在与另一个半圆段对应的炉缸处设置有出渣口；炉体框架结构包括钢立柱、横梁和拉杆，多通道喷枪设置在长圆型炉体的中间直段的两侧，且多个多通道喷枪的输出端伸进长圆型炉体的内部。该技术方案虽然可以解决现有技术中熔池熔炼炉内温度控温困难的问题。但是，供热采用煤粉喷吹，燃料成本高。采用金属水套+耐火砖层结构，导致炉体增大，增加了占地面积。同时在炉缸一端直接设置出渣口，熔渣未经沉淀，渣含金属量高，烟尘量大，金属直收率低下。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种两段侧吹式熔炼炉，以解决现有技术中熔池熔炼炉炉体大，渣含金属量高，烟尘量大，金属直收率低下等问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种两段侧吹式熔炼炉，该熔炼炉包括由炉底、炉墙、拱形炉顶围合组成的长型炉体，还包括长型炉体的后炉墙中部的烟气出口；
长型炉体内部形成炉缸空间，炉缸空间的下部为熔池部分；炉底和炉墙外表四周用厚钢板无缝围合包裹，并用工字钢条加固；长型炉体的炉缸空间中设有一堵隔墙将炉缸空间隔分成熔炼段和沉淀段；所述隔墙上部距拱形炉顶之间留有一定间距，该间距形成第一烟气过道；隔墙下部于炉底熔池处开有熔渣流通口；
所述熔炼段的熔池部分和沉淀段的熔池部分，于长型炉体两侧的炉墙上均排列地设有多个水煤气（和氧气）喷嘴；
所述熔炼段的拱形炉顶上设投料口，所述长型炉体其中一侧炉墙上设有通向熔炼段炉底熔池部分的第一金属放出口和第一清炉放空口；
所述长型炉体其中一侧炉墙上设有通向沉淀段熔池部分的第二金属放出口、出渣口和第二清炉放空口；
所述沉淀段后部靠近后炉墙处，有一高出炉底的台阶，在该台阶上方与长型炉体后炉墙中部的烟气出口之间设计有一堵压火墙，压火墙下部于台阶处有一排第二烟气过道。
使用本发明，先点火把炉缸空间的炉底板烘烤烧红，然后把需熔炼的具有透气性好、熔渣有良好的流动性并可以完全转化到还原为金属的配制混合料从投料口投入熔炼段；混合料在炉底部熔化反应成金属和熔渣，金属沉入炉底熔池从第一金属放出口流出；熔渣从隔墙下部于熔渣流通口流入沉淀段，熔渣里挟带的金属在沉淀段的熔池中得到沉淀，沉入炉底从第二金属放出口流出，熔渣从出渣口流出。本发明投料、熔炼、出金属、出渣均为连续性。
应用本发明的技术方案，该两段侧吹式熔炼炉具有如下特点：
1、本炉型采用水煤气供热，燃料成本低；
2、本发明比同熔池面积的瓦纽科夫熔池熔炼炉、和现有的改进型侧吹炉熔池熔炼炉日熔炼量高出1倍以上；
3、本发明不设金属水套，长型炉体四周墙体比金属水套保温性高，安全性高；
4、本发明结构简单，成本低，是同熔池面积的瓦纽科夫熔池熔炼炉、和现有的改进型侧吹炉熔池熔炼炉造价的二十分之一以下；
5、本炉型设沉淀段，熔渣经沉淀段沉淀，渣含金属量低(<1％)，烟尘量少(<2％)，金属直收率高；
6、本炉型投料、熔炼、出金属、出渣为连续性，本发明操作简单安全，劳动强度低；
7、本发明安全，适应铅、锡、铋、锑等重金属的氧化物、硫化物以及其它化合物类矿渣的转化及还原熔炼；可将硫等转化成化合物固化在熔渣中，清洁环保。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1示出了本发明的外形主视示意图。
图2示出了图1的后视示意图。
图3示出了图1的横截中剖面结构示意图。
图4示出了图3的A-A的剖视结构示意图。
图5示出了图3的B-B的剖视结构示意图。
图6示出了图3的C-C的剖视结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：1炉底；2炉墙；3拱形炉顶；4烟气出口；5隔墙；6熔炼段；7沉淀段；8第一烟气过道；9熔渣流通口；10水煤气（和氧气）喷嘴；11投料口；12第一金属放出口；13第一清炉放空口；14第二金属放出口；15出渣口；16第二清炉放空口；17压火墙；18第二烟气过道；19检修出入口；20观察孔；21台阶。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参考附图1-6，一种两段侧吹式熔炼炉，该熔炼炉包括由炉底（1）、炉墙（2）、拱形炉顶（3）围合组成的长型炉体；还包括长型炉体的后炉墙中部的烟气出口（4）；长型炉体内部形成炉缸空间，炉缸空间的下部为熔池部分；炉底（1）和炉墙（2）外表四周用厚钢板无缝围合包裹，并用工字钢条加固；长型炉体的炉缸空间中设有一堵隔墙（5）将炉缸空间隔分成熔炼段（6）和沉淀段（7）；所述隔墙（5）上部距拱形炉顶（3）之间留有一定间距，该间距形成第一烟气过道（8）；隔墙（5）下部于炉底熔池处开有熔渣流通口（9）；
所述熔炼段（6）的熔池部分和沉淀段（7）的熔池部分，于长型炉体两侧的炉墙（2）上，均排列地设有多个水煤气（和氧气）喷嘴（10）；
所述熔炼段（6）的拱形炉顶（3）上设投料口（11），所述长型炉体其中一侧炉墙（2）上设有通向熔炼段（6）炉底熔池部分的第一金属放出口（12）和第一清炉放空口（13）；
所述长型炉体其中一侧炉墙（2）上设有通向沉淀段（7）熔池部分的第二金属放出口（14）、出渣口（15）和第二清炉放空口（16）；
所述沉淀段（7）后部靠近后炉墙处，有一高出炉底（1）的台阶（21），在该台阶（21）上方与长型炉体后炉墙中部的烟气出口（4）之间设计有一堵压火墙（17），压火墙（17）下部于台阶（21）处有一排第二烟气过道（18）。
进一步地，所述的长型炉体其中一侧的炉墙（2）上分别开有通向熔炼段（6）内部和沉淀段（7）内部的检修出入口（19）。
进一步地，所述的沉淀段（7）中上部于长型炉体炉墙（2）上设置有观察孔（20）。
进一步地，所述炉底（1）和炉墙（2）外表四周用厚钢板无缝围合包裹，围合包裹的高度1.6m，钢板厚8mm。
进一步地，所述工字钢条加固是：用250mm工字钢2根为1组，20组围护长型炉体四周，每2组字钢之间用Φ35mm圆钢上下拉紧，使之固紧长型炉体。
进一步地，所述炉缸空间下部的熔池部分，在熔池渣线以下部分，包括炉底（1），用铬镁砖砌筑；炉缸空间其它墙体，包括炉拱顶，用高铝砖砌筑。
进一步地，本发明配套设施有水煤气发生炉，液氧储存罐，以及烟气管道(外冷却)、收尘室、烟囱等。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (3)
1.一种两段侧吹式熔炼炉，该熔炼炉包括由炉底（1）、炉墙（2）、拱形炉顶（3）围合组成的长型炉体；其特征在于：还包括长型炉体的后炉墙中部的烟气出口（4）；长型炉体内部形成炉缸空间，炉缸空间的下部为熔池部分；炉底（1）和炉墙（2）外表四周用厚钢板无缝围合包裹，并用工字钢条加固；长型炉体的炉缸空间中设有一堵隔墙（5）将炉缸空间隔分成熔炼段（6）和沉淀段（7）；所述隔墙（5）上部距拱形炉顶（3）之间留有一定间距，该间距形成第一烟气过道（8）；隔墙（5）下部于炉底熔池处开有熔渣流通口（9）；
所述熔炼段（6）的熔池部分和沉淀段（7）的熔池部分，于长型炉体两侧的炉墙（2）上，均排列地设有多个水煤气喷嘴（10）；
所述熔炼段（6）的拱形炉顶（3）上设投料口（11），所述长型炉体其中一侧炉墙（2）上设有通向熔炼段（6）炉底熔池部分的第一金属放出口（12）和第一清炉放空口（13）；
所述长型炉体其中一侧炉墙（2）上设有通向沉淀段（7）熔池部分的第二金属放出口（14）、出渣口（15）和第二清炉放空口（16）；
所述沉淀段（7）后部靠近后炉墙处，有一高出炉底（1）的台阶（21），在该台阶（21）上方与长型炉体后炉墙中部的烟气出口（4）之间设计有一堵压火墙（17），压火墙（17）下部于台阶（21）处有一排第二烟气过道（18）。
2.根据权利要求1所述的两段侧吹式熔炼炉，其特征在于：所述的长型炉体其中一侧的炉墙（2）上分别开有通向熔炼段（6）内部和沉淀段（7）内部的检修出入口（19）。
3.根据权利要求1所述的两段侧吹式熔炼炉，其特征在于：所述的沉淀段（7）中上部于长型炉体炉墙（2）上设置有观察孔（20）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190607 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |