CN101251334B - 大直径圆柱形石墨电极巨型电炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火法炼锌用的巨型电炉，特别是一种使用直径在200-800毫米范围的圆柱状一字形石墨电极电炉。属电炉设备领域。其特征在于电炉炉体炉膛为长方形密封腔体，在电炉炉体炉膛上方并排开有至少两个石墨电极接入插口，每个石墨电极接入插口装有一个石墨电极，电炉炉体炉膛上部接有进料管。石墨电极两个圆弧状连接卡箍卡紧，圆弧状连接卡箍与连接导线连接，每根石墨电极能随圆弧状连接卡箍上下移动。每个圆弧状连接卡箍外周边有冷却水套。石墨电极为一字形圆柱形状，石墨电极直径为200-800毫米。本发明大直径圆柱形石墨电极巨型炼锌电炉具有结构简单、使用、操作、维修安全方便，有效的提高单台电炉炼锌的产量，单台电炉的年生产能力超过了万吨以上，为大型电炉工业化发展奠定了基础，具有较好的社会经济效益及市场应用前景。

Description

大直径圆柱形石墨电极巨型电炉

技术领域：本发明涉及一种火法炼锌用的巨型电炉，特别是一种使用直径在200-800毫米范围的圆柱状一字形石墨电极电炉。属电炉设备领域。

背景技术：锌的冶炼方法一般可分为两大类：一类为火法炼锌，另一类为湿法炼锌。火法炼锌：冶炼锌的第一步必须对硫化锌精矿进行焙烧，所得到的不含硫的焙烧矿与碳质还原剂混合，加热到1100℃左右时，锌被还原出来。锌的沸点为907℃，故锌成气态被引入冷凝器内冷凝为液体锌，再铸锭成产品。火法炼锌中有蒸馏法，鼓风炉法，电热法。电热法炼锌的特点是利用电能直接加热炉料，还原出的锌呈气态随烟气经冷凝成锌，电热法炼锌又分为两种：一种为电阻炉，又称为电热竖罐；另一种为电弧电阻炉，电炉炼锌即属于后一种。

现有炼锌电炉是圆形电炉，其炉体炉膛容积小，单台电炉产量低，如要提高产量，只有增加总体电炉数量来解决，其耗能多，投资大，生产成本高。此外这类炼锌电炉使用的电极都为三角形(从横截面看)，但三角形的石墨电极更换困难，实际生产操作也不安全。

发明内容：本发明的目的在于克服上述现有电炉炼锌技术的不足，发明一种电炉炉体炉膛为长方形密封腔体，每个电炉炉体炉膛内装有多个石墨电极，通过35Kv外线经过变压器输送，采用短网和石墨电极向炉内供电加热，将送入电炉硫化锌精矿焙烧，获得蒸气锌的大直径圆柱形石墨电极巨型炼锌电炉，该电炉减少焙烧过程中更换电极的难度，让员工操作更安全可靠，整个电炉占地面积小、能耗少、单台电炉产量更高。

本发明电炉结构是：由石墨电极(2)、连接导线板(3)、电炉炉体炉膛(1)、炉气出口(4)和进料管(6)组成的大直径圆柱形石墨电极巨型电炉，石墨电极(2)通过连接导线(3)与电源相接，在电炉炉体炉膛(1)侧部有观察孔和出渣口，其特征在于电炉炉体炉膛(1)为长方形密封腔体，在电炉炉体炉膛(1)上方并排开有至少两个石墨电极(2)接入插口，每个石墨电极(2)接入插口装有一个石墨电极(2)，电炉炉体炉膛(1)上部接有进料管(6)。

石墨电极(2)通过两个圆弧状连接卡箍(5)卡紧，圆弧状连接卡箍(5)与连接导线(3)连接，每根石墨电极(2)能随圆弧状连接卡箍(5)上下移动。每个圆弧状连接卡箍(5)外周边有冷却水套(8)。石墨电极(2)为一字形圆柱形状，石墨电极(2)直径为200-800毫米。

工作原理是：通过35KV外线经过变压器输送，采用短网和石墨电极向巨型电炉内供电加热，电炉内的物料在电热能的作用下充分反应，让加入电炉内的炉料经过电加热转化为汽体状态的蒸汽锌炉气，通过炉气出口处，将炉气输送到直式锌雨冷凝器中。其电炉炉体炉膛(1)由圆形变为长方形密封腔体，因此每个电炉炉体炉膛(1)可以并排放置两个以上的石墨电极(2)，提高每台电炉热利用率。

本发明将石墨电极(2)由三角形变为圆柱形，，从而可以方便地使用圆弧状连接卡箍(5)卡住圆柱状一字形的石墨电极(2)，减少更换、安装石墨电极(2)的难度，让生产工人操作装卸更安全、可靠、快捷。

此外，在单台电炉炉体炉膛(1)中并排放置多个直径长达200-800毫米范的石墨电极(2)，有利于提高单台电炉的热利用率，一个石墨电极(2)更换，不会让整个炉体温度下降，降低生产成本，提高单台电炉，炼锌产量，其石墨电极消耗仅为6公斤/吨。

本发明大直径圆柱形石墨电极巨型炼锌电炉具有结构简单、使用、操作、维修安全方便，有效的提高单台电炉炼锌的产量，单台电炉的年生产能力超过了万吨以上，为大型电炉工业化发展奠定了基础，具有较好的社会经济效益及市场应用前景。

附图说明：结合附图所示实施例，对结构作进一步说明，但本发明保护范围不限实施例。

图1为本发明大直径圆柱形石墨电极巨型炼锌电炉的结构示意图。

图2为图1所示本发明大直径圆柱形石墨电极巨型炼锌电炉的俯视图。

图中：1-电炉炉体炉膛；2-石墨电极；3-连接导线；4-炉气出口；5-圆弧状连接卡箍；6-进料管；7-电控柜；8-冷却水套。

具体实施方式：按图1所示结构，选址制作密封状巨型炼锌电炉炉体炉膛(1)。电炉密闭炉膛(1)内部全用密度大、抗磨性好、有足够强度的耐火砖，如铝铬砖等砌筑；外部砌一层保温砖，外层可以有钢板制成的水套外壳，保温砖与钢板外壳之间可以衬一层石棉板或硅酸铝纤维毡。为防止锌蒸汽漏出，砖的灰缝应保持小于等于2mm。为防止外壳钢板变形，常增加槽钢或角钢等作为加强筋。电炉炉体炉膛(1)密闭空腔内壁上侧部开有炉气出口(4)，加热获得的含有蒸汽锌的炉气从此炉气出口(4)进入锌雨冷凝器内。电炉炉体炉膛(1)密闭空腔内壁上部开有三个石墨电极接入插口，每个石墨电极(2)接入插口装有一个石墨电极(2)，电炉炉体炉膛(1)上部接有进料管(6)。通过35KV外线经过变压器输送，采用短网和石墨电极(2)向巨型电炉内供电加热，电炉内的物料在电热能的作用下充分反应，让加入电炉内的炉料经过电加热转化为汽体状态的蒸汽锌炉气。

电炉炼锌还原挥发熔炼锌的目的就是从锌焙烧矿或锌的氧化矿中还原氧化锌，得到的气态锌进入冷凝系统得到液态金属锌，在此过程中同时还得到了一种溶体，该溶体主要由炉料的金属和非金属氧化物或冶金过程中生成的氧化物组成，这种溶体就称为熔渣或炉渣。

炉渣是电炉炼锌过程中的一种必然产物，熔炼时产生的炉渣约占炉料量的25％-80％，冶炼过程中能否正常进行，冶炼的技术指标和经济效益很大程度上取决于渣型选择是否合理。

计算炉料与配料。炉料计算要根据焙砂、焦炭及熔剂(石灰、石英砂)的化学成分，经计算确定配料量，以配出适合电炉熔炼的渣型，使炉渣具有合理的化学组成、酸碱度、较低的熔化温度、黏度及良好的流动性，以期炉内反应良好，渣中锌含量低、产量高，对炉衬的侵蚀性最小。

本发明电炉其热能利用高、产量高、作业环境好，简化工艺流程，污染小、建设快。正常生产中判断炉况的依据可以从以下几方面进行判断：

a、产锌正常，这说明炉内的反应情况及一冷的冷凝情况都非常好，这是炉况是否正常最直接的表现。

b、炉温正常，表现为炉顶温度立管温度在一定范围内正常波动，不大起大落。

c、电流正常，表现为加料时和加料后电流上升幅度不太大，一般不超过10A，电流摆动也很小。

d、炉压较稳，表现为炉顶压力和二冷压力按正常情况变动，摆动不太严重，压差小于150Pb。

e、渣的流动性，炉渣温度高呈现明亮状态时，渣的流动性好，反之，则渣发红且流动性差。

f、炉内还原气氛的强弱，放渣时若有铁花出现，渣的流动性差，甚至溜槽中有积铁等现象，表明炉内还原性气氛过强，渣面白色的烟雾多、火焰大、渣发红，说明炉内还原性气氛弱。

各岗位操作工应根据这些情况，准确判断炉况，及时分析出现的各种异常情况，做出及时处理。

Claims (2)

1.大直径圆柱形石墨电极巨型电炉，由石墨电极(2)、连接导线板(3)、电炉炉体炉膛(1)、炉气出口(4)和进料管(6)组成，石墨电极(2)通过连接导线(3)与电源相接，在电炉炉体炉膛(1)侧部有观察孔和出渣口，其特征在于电炉炉体炉膛(1)为长方形密封腔体，在电炉炉体炉膛(1)上方并排开有至少两个石墨电极(2)接入插口，每个石墨电极(2)接入插口装有一个石墨电极(2)，电炉炉体炉膛(1)上部接有进料管(6)，石墨电极(2)为一字形圆柱形状，石墨电极(2)直径为200-800毫米；每根石墨电极(2)通过圆弧状连接卡箍(5)与连接导线(3)连接；每个圆弧状连接卡箍(5)外周边有冷却水套(8)。

2.根据权利要求1所述的大直径圆柱形石墨电极巨型电炉，其特征在于石墨电极(2)通过两个圆弧状连接卡箍(5)卡紧，每根石墨电极(2)能随圆弧状连接卡箍(5)上下移动。

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