CN101608865A - 一种节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法 - Google Patents

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Abstract

一种节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法，本发明在锌浸出渣或氧化锌矿的挥发回转窑圆筒形钢壳(2)与工作层耐火砖(3)之间砌有一隔热耐火材料层(1)。本发明具有使窑衬工作层耐火材料寿命增长、不必需定期更换，延长生产周期，降低成本的显著优点。

Description

一种节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法
技术领域：本发明属锌浸出渣或氧化锌矿的挥发回转窑结构技术领域。
背景技术：在锌的生产中，湿法提取锌占有很高比例，但湿法提取锌后，其稀硫酸浸出渣中仍有不少Zn、Pb等的氧化物或硫化物，这种物质被称之为浸出渣。其中含锌在15％-20％，铅在0.7％-6.0％。锌挥发回转窑是回收浸出渣中的锌或将氧化锌矿中的锌提取的必需生产设备。我国及国外一些锌冶炼厂或有色金属冶炼厂目前都使用这种锌挥发回转窑。挥发回转窑为一钢壳圆筒形回转窑。将浸出渣或氧化锌矿和焦煤粉按一定比例混合均匀的混合料进入窑内，经过预热、干燥后进入回转窑高温反应带，高温反应带温度在1000℃-1350℃，碳与氧化锌反应，还原出锌蒸汽，Zn蒸汽进入冷凝器沉积，从而得到金属锌。
锌挥发回转窑由于反应带高温在1000℃到1350℃，炉料不断向前运动与翻滚，以及剧烈的化学反应，窑衬工作层耐火材料不仅受到物料的磨损与热冲击，还受到铁硅熔渣与硫化物的侵蚀与渗透，使得窑衬工作层耐火材料寿命甚短。必需定期更换，既影响生产，又增加成本。
发明内容：本发明的目的正是为了克服锌挥发回转窑存在的上述缺陷而提供一种使用期限长，生产成本低的节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。
本发明在锌浸出渣或氧化锌矿的挥发回转窑圆筒形钢壳与工作层耐火砖之间砌有一隔热耐火材料层。
本发明这种隔热耐火材料层可以是气相连续结构型，也可以是固相连续结构型，也可以是固相与气相都为连续结构型。
本发明这种隔热耐火材料层的材质可能是粘土质或AL2O3-SiO2质，或石英质(包含熔融石英或石英玻璃)或硅藻土，或膨胀蛭石，或膨胀珍珠岩，或粉煤灰漂珠，或硅钙质，或各种耐火纤维(如石棉，岩棉、玻璃纤维、硅酸铝纤维)等制作的隔热或轻质耐火材料如耐火毡、耐火毯、硅钙板、石棉板、轻质混凝土或浇注料等。
本发明的隔热耐火材料层的厚度在0.5mm以上。
本发明的隔热耐火材料层由粘结剂直接贴在回转窑圆筒钢壳的内壁上。
本发明的有益效果是，锌挥发回转窑一直是将工作层耐火砖直接砌在圆筒体钢壳内表面上。若在挥发回转窑反应带的窑衬砌筑方案中，于圆筒体钢壳内表面与工作层耐火砖之间加砌一层隔热耐火材料，可使原砌筑的工作层耐火材料的寿命大大提高50％到一倍；即若原工作层耐火砖寿命为200天，采用本专利加一层隔热耐火材料后，其寿命可达到300天以上，甚至400天。
加砌一层0.5mm以上的隔热耐火材料不仅防止了回转窑反应带筒体钢壳的过热与产生的过度膨胀造成钢质筒体的变形和导致工作层耐火砖在砌筑与使用中砖缝加大与侵蚀加剧；同时也降低了烘窑与生产过程中窑内温差变化，从而减少了耐火砖因温差变化造成的热剥落与结构剥落以及开裂。因此在锌挥发回转窑砌砖筑一层隔热耐火材料后，其工作层耐火砖的寿命可大大提高50％至一倍。
在锌挥发回转窑中砌筑一层隔热耐火材料后，再砌工作层耐火砖，减少了回转窑散热损失，从而节约了能源。由于砌筑了一层隔热耐火材料层，窑内温度相对稳定，有效地避免了窑内结圈造成的麻烦与处理。
工作层耐火砖由于要求要能高温铁硅熔渣与硫化物的侵蚀与渗透，还要求要抗热震性好，能耐磨损；所以砌筑的工作层耐火砖都是高温或超高温烧成的优质耐火砖如优质的直接结合镁铬砖、镁铝铬砖或铬铝尖晶石砖等，其价格甚高。而增加砌筑的一层隔热耐火材料层都较低廉，厚度不是甚厚；砌筑时只需将隔热耐火材料层用粘结剂将其粘贴在回转窑钢壳上，砌筑容易，因此不会增加太多成本。而价格甚高的工作层耐火砖的寿命却可提高0.5至1倍。因此从经济上是十分划算的。
本发明加砌一隔热耐火材料层的主要作用如下；降低了回转窑钢壳表面温度，有效地减少了由于散热造成的热量损失，可节约能源燃料。
防止了回转窑筒体钢壳过热与过度膨胀造成的筒体变形。钢壳圆筒体的过热与变形会造成砌筑的工作层耐火砖松动，耐火砖之间的砖缝加大，使窑衬更容易受到熔渣与硫化物的侵蚀与渗透，加快耐火砖损失。
减少了热量损失，降低了窑内温差变化与波动。这就可以使烘窑与生产过程中因反应带温差变化大导致的工作层耐火砖的剥落与炸裂
有效地减缓了窑内结圈所带来的麻烦与处理。
下面结合附图及实施例进一步阐述本发明内容。
附图说明：图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A-A剖视示意图。
具体实施方式：
本发明的特征是，在锌浸出渣或氧化锌矿的挥发回转窑圆筒形钢壳2与工作层耐火砖3之间砌有一隔热耐火材料层1。
本发明这种隔热耐火材料层1可以是气相连续结构型，也可以是固相连续结构型，也可以是固相与气相都为连续结构型。
本发明这种隔热耐火材料层1的材质可能是粘土质或AL2O3-SiO2质，或石英质(包含熔融石英或石英玻璃)或硅藻土，或膨胀蛭石，或膨胀珍珠岩，或粉煤灰漂珠，或硅钙质，或各种耐火纤维(如石棉，岩棉、玻璃纤维、硅酸铝纤维)等制作的隔热或轻质耐火材料如耐火毡、耐火毯、硅钙板、石棉板、轻质混凝土或浇注料等。
本发明的隔热耐火材料层1的厚度在0.5mm以上。
本发明这种隔热耐火材料层1由粘结剂直接贴在回转窑圆筒钢壳2的内壁上。
本发明挥发回转窑为一钢壳圆筒形回转窑。将浸出渣或氧化锌矿和焦煤粉按一定比例混合均匀的混合料进入窑内，经过干燥带4、预热带5，干燥后进入回转窑高温反应带6，高温反应带温度在1000℃-1350℃，碳与氧化锌反应，还原出锌蒸汽，Zn蒸汽进入冷却带7的冷凝器沉积，从而得到金属锌。
实施例一、
锌挥发回转窑没有采用隔热耐火材料层砌筑时，是将材料为铬铝尖晶石砖的工作层耐火砖3直接砌筑在反应带钢质圆筒体内壁，回转窑窑衬寿命为218天。
将厚度为45mm的粘土质隔热耐火材料层1用水玻璃粘结剂直接粘贴于回转窑圆筒钢壳2内壁，然后再砌工作层耐火砖3的铬铝尖晶石砖，回转窑窑衬寿命达到380天。
实施例二
锌挥发回转窑没有采用隔热耐火材料层时，将材料为镁铬砖的工作层耐火砖3直接砌筑在反应带钢质圆筒体内壁，回转窑窑衬寿命为145天。
将厚度为30mm耐火纤维毡的隔热耐火材料层1用硅溶胶粘结剂粘贴于回转窑圆筒钢壳2内壁，然后再将材料为镁铬砖的工作层耐火砖3直接砌在反应带钢质圆筒体内壁，回转窑窑衬寿命达到235天。
实施例三、
锌挥发回转窑反应带不砌隔热耐火材料层，直接将将材料为镁铝铬砖的工作层耐火砖3砌筑在反应带钢质圆筒内壁时，回转窑窑衬寿命为198天
将厚度为50mm轻质粘土砖的隔热耐火材料层1用磷酸盐粘法剂贴于回转窑筒体反应带钢壳2内壁，然后再将材料为镁铝铬砖的工作层耐火砖3砌筑在反应带钢质圆筒内壁时，回转窑窑衬寿命达到308天。

Claims (5)

1、一种节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法，其特征是，在锌浸出渣或氧化锌矿的挥发回转窑圆筒形钢壳(2)与工作层耐火砖(3)之间砌有一隔热耐火材料层(1)。
2、如权利要求1所述的一种节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法，其特征是，这种隔热耐火材料层(1)可以是气相连续结构型，也可以是固相连续结构型，也可以是固相与气相都为连续结构型。
3、如权利要求1所述的一种节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法，其特征是，这种隔热耐火材料层(1)的材质可能是粘土质或AL2O3-SiO2质，或石英质或硅藻土，或膨胀蛭石，或膨胀珍珠岩，或粉煤灰漂珠，或硅钙质，或各种耐火纤维如石棉，岩棉，玻璃纤维，硅酸铝纤维，制作的隔热或轻质耐火材料如耐火毡、耐火毯、硅钙板、石棉板、轻质混凝土或浇注料。
4、如权利要求1所述一种节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法，其特征是，其隔热耐火材料层(1)的厚度在0.5mm以上。
5、如权利要求1所述一种节能与提高锌挥发回转窑窑衬寿命的方法，其特征是，这种隔热耐火材料层(1)由粘结剂直接贴在回转窑圆筒钢壳(2)的内壁上。
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