CN101975510A - 一种锑冶炼鼓风炉用的热交换装置 - Google Patents

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胡时专
李羽
刘浩林
肖军华
唐小林
黄安全
王柱
吴宇高
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Abstract

本发明公开的一种锑冶炼鼓风炉用的热交换装置，涉及冶炼技术领域，是由烟尘收集装置1、鼓风机进风管2、鼓风机3、高温烟气管4、高温热风输出套5、中温热风输入套6、热交换套7、高温热风输出管8、鼓风炉高温烟气输出管9和鼓风炉10构成；具有既能充分利用高温烟气中的热能源，又能提供温度较高的压力空气，减少能耗，降低生产成本，还能提高生产效率等特点，既适用于挥发熔炼锑矿的鼓风炉设备，也适用于熔炼挥发性金属铅、锌等矿物的鼓风炉设备。

Description

一种锑冶炼鼓风炉用的热交换装置
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，特别是一种锑冶炼鼓风炉用的热交换装置。
背景技术
现有技术中，在采用鼓风炉挥发熔炼锑矿的生产过程中，需要向炉内鼓入大量空气，为鼓风炉的焦炭燃烧提供充足的氧气；同时，在其后的生产工序中，又需要将鼓风炉内排出来的烟气温度进行降低，以利于采用布袋来收集烟气中的三氧化二锑。目前，锑冶炼鼓风炉所需的风是直接由罗茨鼓风机送至鼓风炉炉内，由于鼓风炉所需风量和风压较大，进入鼓风炉炉膛内的压力风都是冷风，不利于鼓风炉炉膛的保温，因而常出现焦炭燃烧不完全、易造成焦炭消耗量大，且炉况难以控制等不利因素，增加了生产成本。同时，鼓风炉的烟气冷却系统全部采用水套冷却器冷却，既需要消耗大量的水资源，也浪费了烟气中的热能源，给生产增加了较高的成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种既能充分利用高温烟气中的热能源，又能提供温度较高的压力空气，减少能耗，降低生产成本，还能提高生产效率的热交换装置。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是发明一种锑冶炼鼓风炉用的热交换装置：包括鼓风炉高温烟气输出管9和与其连接的高温烟气管4，在高温烟气管4上还套装有热交换器，所述的热交换器是由热交换套7、中温热风输入套6、高温热风输出套5和高温热风输出管8构成；高温烟气管4穿装在热交换套7中，热交换套7的两端分别装置中温热风输入套6和高温热风输出套5，高温热风输出管8连接高温热风输出套5。
高温烟气管4由火柜12将其一分为二，其前段的高温烟气管4装置热交换器，后段的高温烟气管4`装置辅助热交换器；所述的辅助热交换器是由辅助热交换套7`、低温空气输入套6`、中温热风输出套5`和中温热风输出管11构成；后段的高温烟气管4`穿装在辅助热交换套7`中，辅助热交换套7`的两端分别连接低温空气输入套6`和中温热风输出套5`，中温热风输出管11的两端分别连接中温热风输出套5`和中温热风输入套6。
本发明的锑冶炼鼓风炉用的热交换装置，采用两级气体热交换装置，一是可以有效地降低高温烟气的温度，便于其后续的布袋烟尘收集工序高效地收集三氧化二锑；二是摒弃了传统的冷却水套降温设备，减少了冷却水消耗，降低了水泵的运行成本，节约了开支；三是提高了进入炉内的压力空气的温度，有利于炉膛温度的提高，降低了焦炭的消耗量，提高了鼓风炉锑物料的处理量，进而提高了其生产效率，大大降低了生产成本。
附图说明
附图1是本发明的主视示意图；
附图2是本发明一个特例的主视示意图。
图中：1是烟尘收集装置，2是鼓风机进风管，3是鼓风机，4是高温烟气管，5是高温热风输出套，6是中温热风输入套，7是热交换套，8是高温热风输出管，9是鼓风炉高温烟气输出管，10是鼓风炉，11是中温热风输出管，12是火柜，4`是后段的高温烟气管，5`是中温热风输出套，6`是低温空气输入套，7`是辅助热交换套。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例一：
本实施例是由烟尘收集装置1、鼓风机进风管2、鼓风机3、高温烟气管4、高温热风输出套5、中温热风输入套6、热交换套7、高温热风输出管8、鼓风炉高温烟气输出管9和鼓风炉10构成(见附图1)，高温烟气管4、高温热风输出套5、中温热风输入套6、热交换套7、高温热风输出管8构成热交换器。
鼓风炉10的上部装置鼓风炉高温烟气输出管9，高温烟气管4的一端连接鼓风炉高温烟气输出管9，另一端穿进热交换套7中并穿出，与后续工序烟尘收集装置1连接。热交换套7的下端依次连接中温热风输入套6、鼓风机3和鼓风机进风管2；其上端依次连接高温热风输出套5和高温热风输出管8，并延伸连接鼓风炉10的炉膛。热交换套7的内腔大于高温烟气管4的外柱面，其间形成夹层，即：热交换腔。中温热风输入套6既连接由鼓风机(一般采用罗茨鼓风机，也可采用其它的鼓风机)3出来的风管，又将热交换套7的下端与高温烟气管4的外柱面密封。高温热风输出套5既将热交换套7内经过热交换后的高温空气引出给高温热风输出管8，又将热交换套7的上端与高温烟气管4的外柱面密封。
使用时，鼓风炉10的炉膛内产生的高温烟气由鼓风炉高温烟气输出管9引出至高温烟气管4，并随着高温烟气管4穿过热交换套7。在该热交换套7这一段时，高温烟气管4内的高温烟气将热传递给高温烟气管4的管壁，使得该段的管壁温度较高，而此时，由鼓风机3将鼓风机进风管2引进来的空气增压后由中温热风输入套6引入到热交换腔中进行热交换。在此过程中，一方面，由中温热风输入套6引入的空气，其温度得到较大的提高；另一方面，高温烟气管4内的高温烟气，其温度得到较大的降低，两者相得益彰。经过降温的高温烟气仍然沿着高温烟气管4被引向烟尘收集装置1，由布袋收尘的方式，收集烟气中所含的三氧化二锑。经过升温的空气，由高温热风输出套5引出，由其后的高温热风输出管8送至鼓风炉10的炉膛内，进行挥发熔炼。此过程是一个连续过程。
实施例二：
本实施例是一个特例，是在实施例一的基础上改进而成，即：在一个热交换器的基础上，增加一个辅助热交换器，形成两级热交换。其具体包括：烟尘收集装置1、鼓风机进风管2、鼓风机3、高温烟气管4、高温热风输出套5、中温热风输入套6、热交换套7、高温热风输出管8、鼓风炉高温烟气输出管9、鼓风炉10、中温热风输出管11、火柜12、后段的高温烟气管4`、中温热风输出套5`、低温空气输入套6`和辅助热交换套7`(见附图2)。高温烟气管4、高温热风输出套5、中温热风输入套6、热交换套7、高温热风输出管8构成热交换器；高温烟气管4`、辅助热交换套7`、低温空气输入套6`、中温热风输出套5`和中温热风输出管11构成辅助热交换器，此高温烟气管4`是高温烟气管4中由火柜12截分的后一段。
火柜12是一个空心柜(也可将其做成带有冷却功能的冷却柜)，其将高温烟气管4一分为二段，其前端连接温度较高的热交换器中的高温烟气管4，后端连接温度较低的辅助热交换器中的高温烟气管4`。火柜12既起着支撑两个热交换器的支架作用，也起着改变辅助热交换器方向的作用。
热交换器的内部连接与实施例一相同，辅助热交换器的内部连接如下：高温烟气管4`的端连接火柜12，另一端穿进辅助热交换套7`中并穿出，与后续工序烟尘收集装置1连接。辅助热交换套7`的下端连接中温热风输出套5`，并由中温热风输出套5`经中温热风输出管11与热交换器中的中温热风输入套6连接；辅助热交换套7`的上端连接低温空气输入套6`，并由低温空气输入套6`依次连接鼓风机3和鼓风机进风管2。
使用时，鼓风炉10的炉膛内产生的高温烟气由鼓风炉高温烟气输出管9引出至高温烟气管4，并随着高温烟气管4穿过热交换器的热交换套7(其热交换原理和过程与实施例一相同)；其后，高温烟气进入火柜12中。经过第一次热交换后的高温烟气，此时的温度已降低许多。接着，在火柜12中的高温烟气，又由高温烟气管4`引出，穿过辅助热交换器的辅助热交换套7`(其热交换原理和过程与实施例一类同)，经过第二次热交换后的高温烟气，此时的温度已降低很多，随即，被送至烟尘收集装置1，由布袋收尘的方式，收集烟气中所含的三氧化二锑。与实施例一类同的是，由鼓风机3将鼓风机进风管2引进来的空气增压后由辅助热交换器的低温空气输入套6`引入到辅助热交换腔(即：辅助热交换套7`与高温烟气管4`之间的夹层)中进行第一次热交换，在此，压力空气得到第一次升温，成为中温压力空气；其后，中温压力空气由中温热风输出套5`引出，并由中温热风输出管11将其引向热交换器的中温热风输入套6，由中温热风输入套6将其引入到热交换腔中进行第二次热交换。在此，压力空气得到第二次升温，成为高温压力空气；其后，高温压力空气由高温热风输出套5引出，由其后的高温热风输出管8送至鼓风炉10的炉膛内，进行挥发熔炼。此过程同样是一个连续过程。
本发明的锑冶炼鼓风炉用的热交换装置，既适用于挥发熔炼锑矿的鼓风炉设备，也适用于熔炼挥发性金属铅、锌等矿物的鼓风炉设备。

Claims (2)

1.一种锑冶炼鼓风炉用的热交换装置，包括鼓风炉高温烟气输出管(9)和与其连接的高温烟气管(4)，其特征在于：在高温烟气管(4)上还套装有热交换器，所述的热交换器是由热交换套(7)、中温热风输入套(6)、高温热风输出套(5)和高温热风输出管(8)构成；高温烟气管(4)穿装在热交换套(7)中，热交换套(7)的两端分别装置中温热风输入套(6)和高温热风输出套(5)，高温热风输出管(8)连接高温热风输出套(5)。
2.根据权利要求1所述的锑冶炼鼓风炉用的热交换装置，其特征在于：高温烟气管(4)由火柜(12)将其一分为二，其前段的高温烟气管(4)装置热交换器，后段的高温烟气管(4`)装置辅助热交换器；所述的辅助热交换器是由辅助热交换套(7`)、低温空气输入套(6`)、中温热风输出套(5`)和中温热风输出管(11)构成；后段的高温烟气管(4`)穿装在辅助热交换套(7`)中，辅助热交换套(7`)的两端分别连接低温空气输入套(6`)和中温热风输出套(5`)，中温热风输出管(11)的两端分别连接中温热风输出套(5`)和中温热风输入套(6)。
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