CN103498057B - 一种底铅少扰动的底吹还原炼铅装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含铅物料还原炼铅的方法及装置，尤其涉及一种底铅少扰动的底吹还原炼铅装置及方法，可使还原喷枪及其保护装置上端面高于炉内底部铅层，炉子运行时喷出来的天然气和氧气等气体不穿过铅层直接进入还原熔炼渣层，避免喷射气流对底铅的扰动；可降低底吹还原炉喷枪区的底部铅层厚度，使底吹还原过程在炉子底部的大部分薄铅层区进行，便于底铅汇集后铅渣分离，有利于还原熔炼降低渣含铅；该发明具有减少氧气和还原剂的消耗、减少对底铅扰动等特点，有利于降低还原炉渣中的铅含量，有利于延长喷枪的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种含铅物料还原炼铅的方法及装置，尤其涉及一种底铅少扰动的底吹还原炼铅装置及方法。
背景技术
目前的底吹还原炼铅技术中所采用的还原炼铅炉的筒体为等径结构，还原炼铅炉的虹吸出铅口的上端面比还原炼铅炉的底面高，在生产过程中，需要还原炼铅炉内有较厚的底铅层，如果铅坝控制不好，或底铅搅拌扰动较大时，虹吸放铅易使渣混进并堵塞虹吸道，无法实现虹吸放铅，致使停产，清理虹吸道，又影响到正常生产。在底吹还原炼铅过程中，底吹还原喷枪喷出来的天然气和氧气气体首先穿过炉内底铅层，对底铅层有较大的冲击扰动，一方面使底铅吹散，形成细微铅颗粒，进入渣层，增加了渣的沉淀难度，延长了渣的沉淀反应时间，需要消耗能量；另一方面氧气使铅氧化成氧化铅，氧化铅还需要还原剂进行再还原成铅，形成铅氧化需要额外补充氧气，氧化铅还原还需要还原剂，造成氧气和还原剂浪费。
发明内容
本发明的目的在于改变现有底吹还原炼铅技术中的不足，而提供一种底铅少扰动的底吹还原炼铅装置及方法。
本发明所采用的技术方案：
一种底铅少扰动的底吹还原炼铅装置，包括圆筒型转炉、固定安装在圆筒型转炉炉体圆周的滚圈、用于支撑滚圈的托轮和用于驱动圆筒型转炉转动的驱动装置，所述的圆筒型转炉炉体内部内衬有耐火砖，其特征在于：所述的圆筒型转炉的炉体为非等径筒体，筒体的两端口分别对应设置有小端盖和大端盖，其中小端盖的上半部设置有烧嘴口，下半部设置有出渣口，大端盖的下半部设置有虹吸出铅口；所述的筒体的顶部设置有下料口和出烟口，底部靠近小端盖位置炉体上设置有至少两个喷枪和喷枪保护装置。
所述的非等径筒体的两端口的直径相差50-1200mm。
所述的喷枪通过喷枪法兰固定安装在筒体底部，且与铅垂直线的夹角为0°。
所述的喷枪保护装置是由耐火材料枪砖和冷却件组成，耐火材料枪砖安装于喷枪周围，且其上端面高于周围耐火砖50-200mm，冷却件固定安装于耐火材料枪砖的下部，用于冷却耐火材料枪砖，延长耐火材料枪砖的寿命。
一种底铅少扰动的底吹还原炼铅的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1）、将含氧化铅物料、煤粉、石英石及石灰石一起，加入底铅少扰动的底吹还原炼铅装置的圆筒型转炉内，并通过圆筒型转炉底部配置的喷枪吹入氧气和天然气气体，天然气燃烧使炉温达到900~1200℃，含氧化铅物料、煤粉、石英石及石灰石在炉内还原熔炼形成熔池，吹入气体作用一是加热熔池，二是剧烈搅拌熔炼渣层。
步骤2）、底铅少扰动的底吹还原炼铅装置的虹吸出铅口距炉内底面的高度为220~450 mm，出渣口距炉内底面的高度为620~750 mm，靠近小端盖的熔池熔体上表面到的炉内底面深度为650~1150 mm，通过检测控制虹吸出铅口高度和出渣口高度，调整降低圆筒型转炉内铅层在喷枪及喷枪保护装置上端面以下，而喷枪及喷枪保护装置上端面浸在熔炼渣层中，喷枪喷出的天然气和氧气等气体不穿过铅层直接进入熔炼渣层中，进行底吹还原熔炼，产出还原渣、粗铅和高温烟气尘；
步骤3）、不断的向底铅少扰动的底吹还原炼铅装置内加入物料，还原渣与粗铅产出量不断增加，粗铅沉淀汇集于炉底，从虹吸出铅口排出；靠近小端盖的熔池深度达到650~1150mm，且还原渣含铅达到1.2~1.8%时，还原熔炼渣从出渣口排出；高温烟气尘从出烟口排出，经降温和除尘后，送去尾气治理。
所述的步骤1）中含氧化铅物料、煤粉、石英石及石灰石的加入量为：按每吨含氧化铅物料加入煤粉50~81千克、石灰石23~65千克以及石英石14~46千克。
所述的步骤1）中吹入氧气的量为100~600Nm3/h,天然气的流量为50~300Nm3/h，压力为0.3~0.8MPa。
本发明的有益效果：
1、本发明装置和现有技术相比，圆筒型转炉的炉体为非等径筒体，虹吸出铅口的虹吸道上平面降低50~600mm，可实现炉内大部分底铅厚度为0~200mm时，在放铅过程中，渣不能进入虹吸道，虹吸道不堵；喷枪和枪砖上端面高于周围炉砖50~200mm，有利于实现喷枪喷出来的气体不穿过炉内底铅层，直接进入熔炼渣层；枪砖的下部设置冷却件，用于冷却枪砖，延长枪砖使用寿命，相应延长喷枪的使用寿命。
2、本发明方法和现有技术相比，通过测量控制底铅少扰动的底吹还原炉的虹吸出铅口的高度和出渣口高度以及熔池总深度，调整降低炉内铅层在喷枪及喷枪保护装置上端面以下，而喷枪及喷枪保护装置上端面浸在熔炼渣层中，喷枪喷出的天然气和氧气不穿过铅层直接进入熔炼渣层中，喷枪喷出的氧气和天然气不穿过铅层，减少对底铅扰动和铅的二次氧化，氧气和还原剂用量减少3~15%，提高铅在渣中的沉淀效果，有利于降低渣含铅量，渣含铅量降低0.7~1.3%；喷枪喷出的气体直接进入渣层，易形成蘑菇头，延长了喷枪使用寿命，相应增加炉的生产时间。
附图说明
图1是本发明底铅少扰动的底吹还原炼铅装置的结构示意图。
图2是本发明图1的A-A剖视图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种底铅少扰动的底吹还原炼铅装置，包括圆筒型转炉1，圆筒型转炉的炉体圆周上靠近炉体两端的位置分别固定安装有滚圈（2、3），圆筒型转炉1靠滚圈坐在支撑炉体的托轮（4、17）上，滚圈3与驱动装置5相连并由驱动装置5驱动圆筒型转炉1转动；圆筒型转炉1的炉体内部内衬有耐火砖，且炉体为非等径筒体，筒体的小端口直径比大端口直径小50-1200mm，小端口和大端口上分别设置有小端盖6和大端盖7，其中小端盖6的上半部设置有烧嘴口8，下半部设置有出渣口9，大端盖7的下半部设置有虹吸出铅口10；筒体的顶部设置有下料口11和出烟口12，底部靠近小端盖位置通过喷枪法兰安装有两个喷枪（13、14），每个喷枪与铅垂直线的夹角都为0°，且喷枪周围安装有喷枪保护装置，喷枪保护装置是由耐火材料枪砖15和冷却件16组成，耐火材料枪砖15安装于喷枪周围，且其上端面高于周围耐火砖50-200mm，冷却件16固定安装于耐火材料枪砖的下部，用于冷却耐火材料枪砖，延长耐火材料枪砖的寿命。
一种底铅少扰动的底吹还原炼铅的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1）、将含氧化铅物料、煤粉、石灰石及石英石按每吨含氧化铅物料加入煤粉50~81千克、石灰石23~65千克以及石英石14~46千克，一起加入底铅少扰动的底吹还原炼铅装置的圆筒型转炉内，并通过圆筒型转炉底部配置的喷枪吹入氧气和天然气气体，喷出氧气的量100~600Nm3/h,天然气的流量为50~300Nm3/h，压力为0.3~0.8MPa,在900~1200℃炉温下，含氧化铅物料、煤粉、石灰石及石英石在炉内还原熔炼形成熔池，吹入气体作用一是加热熔池，二是剧烈搅拌熔炼渣层；
步骤2）、通过测量调整底铅少扰动的底吹还原炼铅装置的虹吸出铅口距炉内底面的高度为220~450 mm，出渣口距炉内底面的高度为620~750 mm，靠近小端盖的熔池熔体上表面到的炉内底面深度为650~1150 mm，通过检测控制虹吸出铅口高度和出渣口高度，调整降低圆筒型转炉内铅层在喷枪及喷枪保护装置上端面以下，而喷枪及喷枪保护装置上端面浸在熔炼渣层中，喷枪喷出的天然气和氧气气体不穿过铅层直接进入熔炼渣层中，进行底吹还原熔炼，产出还原渣、粗铅和高温烟气尘；
步骤3）不断的向底铅少扰动的底吹还原炼铅装置内加入物料，还原渣与粗铅产出量不断增加，粗铅沉淀汇集于炉底，从虹吸出铅口排出；靠近小端盖的熔池深度达到650~1150mm，且还原渣含铅量达到1.2~1.8%时，还原熔炼渣从出渣口排出；高温烟气尘从出烟口排出，经降温和除尘后，送去尾气治理。
实施例1
将1吨含氧化铅物料、50千克煤粒、23千克石灰石及14千克石英石一起从下料口直接进入的炉中，圆筒型转炉的圆筒体右端比左端的直径大400mm，圆筒体底部设置四个喷枪和其保护装置，喷枪和其保护装置上端面高于周围炉砖100mm，虹吸出铅口的虹吸道上平面低于圆筒体左端炉内的底面150mm。通过控制底铅少扰动的底吹还原炉的虹吸出铅口距炉内底面的高度为300mm，出渣口高度距炉内底面的高度为750mm，靠近小端盖的熔池熔体上表面到的炉内底面深度为900mm，调整还原炉内铅层在还原喷枪及其保护装置上端面以下，而还原喷枪及其保护装置上端面浸在熔炼渣层中，喷枪喷出的天然气和氧气气体，喷出氧气的量400N m3/h,天然气的流量为210N m3/h，压力为0.6MPa，不穿过铅层直接进入熔炼渣层中，进行底吹还原熔炼，产出粗铅和高温烟气尘，还原渣含铅1.3~1.6%。还原后的终渣由出渣口排出后送去烟化提锌；所得铅液沉于底部由虹吸出铅口排出，生产过程中虹吸道始终充满铅液，同时大部分炉底有较薄铅层，排出来的铅液经铸铅机铸成铅锭或通过铅槽直接进入下道工序；伴随产出的烟气由出烟口排出，烟气经降温除尘后，送去尾气治理；除尘后的烟灰返回配料系统。在换枪、检修和处理问题时，可通过驱动装置使筒体一块转动。通过烧嘴口还能够在开炉前安装烧嘴用来烘烤炉子。
实施例2
将1吨含氧化铅物料、81千克煤粒、65千克石灰石及46千克石英石一起从下料口直接进入的炉中，圆筒型转炉的圆筒体右端比左端的直径大400mm，圆筒体底部设置四个喷枪和其保护装置，喷枪和其保护装置上端面高于周围炉砖200mm，虹吸出铅口的虹吸道上平面低于圆筒体左端炉内的底面150mm。通过控制底铅少扰动的底吹还原炉的虹吸出铅口距炉内底面的高度为390mm，出渣口高度距炉内底面的高度为730mm，靠近小端盖的熔池熔体上表面到的炉内底面深度为960mm，调整降低还原炉内铅层在还原喷枪及其保护装置上端面以下，而还原喷枪及其保护装置上端面浸在熔炼渣层中，喷枪喷出的天然气和氧气气体，喷出氧气的量500Nm3/h,天然气的流量为260N m3/h，压力为0.6MPa，不穿过铅层直接进入熔炼渣层中，进行底吹还原熔炼，产出粗铅和高温烟气尘，还原渣含铅1.4~1.8%。还原后的终渣由出渣口排出后送去烟化提锌；所得铅液沉于底部由虹吸出铅口排出，生产过程中虹吸道始终充满铅液，同时大部分炉底有较薄铅层，排出来的铅液经铸铅机铸成铅锭或通过铅槽直接进入下道工序；伴随产出的烟气由出烟口排出，烟气经降温除尘后送去尾气治理；除尘后的烟灰返回配料系统。在换枪、检修和处理问题时，可通过驱动装置使筒体一块转动。通过烧嘴口还能够在开炉前安装烧嘴用来烘烤炉子。
实施例3
将1吨含氧化铅物料、65千克煤粒、45千克石灰石及30千克石英石一起从下料口直接进入的炉中，圆筒型转炉的圆筒体右端比左端的直径大400mm，圆筒体底部设置四个喷枪和其保护装置，喷枪和其保护装置上端面高于周围炉砖200mm，虹吸出铅口的虹吸道上平面低于圆筒体左端炉内的底面150mm。通过控制底铅少扰动的底吹还原炉的虹吸出铅口距炉内底面的高度为390mm，出渣口高度距炉内底面的高度为730mm，靠近小端盖的熔池熔体上表面到的炉内底面深度为960mm，调整降低还原炉内铅层在还原喷枪及其保护装置上端面以下，而还原喷枪及其保护装置上端面浸在熔炼渣层中，喷枪喷出的天然气和氧气气体，喷出氧气的量500Nm3/h,天然气的流量为260N m3/h，压力为0.6MPa，不穿过铅层直接进入熔炼渣层中，进行底吹还原熔炼，产出粗铅和高温烟气尘，还原渣含铅1.4~1.8%。还原后的终渣由出渣口排出后送去烟化提锌；所得铅液沉于底部由虹吸出铅口排出，生产过程中虹吸道始终充满铅液，同时大部分炉底有较薄铅层，排出来的铅液经铸铅机铸成铅锭或通过铅槽直接进入下道工序；伴随产出的烟气由出烟口排出，烟气经降温除尘后送去尾气治理；除尘后的烟灰返回配料系统。在换枪、检修和处理问题时，可通过驱动装置使筒体一块转动。通过烧嘴口还能够在开炉前安装烧嘴用来烘烤炉子。
实施例4
将1吨含氧化铅物料、60千克煤粒、55千克石灰石及20千克石英石一起从下料口直接进入的炉中，圆筒型转炉的圆筒体右端比左端的直径大400mm，圆筒体底部设置四个喷枪和其保护装置，喷枪和其保护装置上端面高于周围炉砖200mm，虹吸出铅口的虹吸道上平面低于圆筒体左端炉内的底面150mm。通过控制底铅少扰动的底吹还原炉的虹吸出铅口距炉内底面的高度为390mm，出渣口高度距炉内底面的高度为730mm，靠近小端盖的熔池熔体上表面到的炉内底面深度为960mm，调整降低还原炉内铅层在还原喷枪及其保护装置上端面以下，而还原喷枪及其保护装置上端面浸在熔炼渣层中，喷枪喷出的天然气和氧气气体，喷出氧气的量500Nm3/h,天然气的流量为260N m3/h，压力为0.6MPa，不穿过铅层直接进入熔炼渣层中，进行底吹还原熔炼，产出粗铅和高温烟气尘，还原渣含铅1.4~1.8%。还原后的终渣由出渣口排出后送去烟化提锌；所得铅液沉于底部由虹吸出铅口排出，生产过程中虹吸道始终充满铅液，同时大部分炉底有较薄铅层，排出来的铅液经铸铅机铸成铅锭或通过铅槽直接进入下道工序；伴随产出的烟气由出烟口排出，烟气经降温除尘后送去尾气治理；除尘后的烟灰返回配料系统。在换枪、检修和处理问题时，可通过驱动装置使筒体一块转动。通过烧嘴口还能够在开炉前安装烧嘴用来烘烤炉子。
Claims (7)
1.一种底铅少扰动的底吹还原炼铅装置，包括圆筒型转炉、固定安装在圆筒型转炉炉体圆周的滚圈、用于支撑滚圈的托轮和用于驱动圆筒型转炉转动的驱动装置，所述的圆筒型转炉炉体内部内衬有耐火砖，其特征在于：所述的圆筒型转炉的炉体为非等径筒体，筒体的两端口分别对应设置有小端盖和大端盖，其中小端盖的上半部设置有烧嘴口，下半部设置有出渣口，大端盖的下半部设置有虹吸出铅口；所述的筒体的顶部设置有下料口和出烟口，底部靠近小端盖位置设置有至少两个喷枪和喷枪保护装置。
2.根据权利要求1所述的底铅少扰动的底吹还原炼铅装置，其特征在于：所述的非等径筒体的两端口的直径相差50-1200mm。
3.根据权利要求1所述的底铅少扰动的底吹还原炼铅装置，其特征在于：所述的喷枪通过喷枪法兰固定安装在筒体底部，且与铅垂直线的夹角为0°。
4.根据权利要求1所述的底铅少扰动的底吹还原炼铅装置，其特征在于：所述的喷枪保护装置是由耐火材料枪砖和冷却件组成，耐火材料枪砖安装于喷枪周围，且其上端面高于周围耐火砖50-200mm，冷却件固定安装于耐火材料枪砖的下部，用于冷却耐火材料枪砖，延长耐火材料枪砖的寿命。
5.一种底铅少扰动的底吹还原炼铅的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1）、将含氧化铅物料与煤粉、石英石及石灰石一起，加入底铅少扰动的底吹还原炼铅装置的圆筒型转炉内，并通过圆筒型转炉底部配置的喷枪吹入氧气和天然气气体，天然气燃烧使炉温达到900~1200℃，含氧化铅物料、煤粉、 石英石及石灰石在炉内还原熔炼形成熔池，吹入气体作用一是加热熔池，二是剧烈搅拌熔炼渣层；
步骤2）、底铅少扰动的底吹还原炼铅装置的虹吸出铅口距炉内底面的高度为220~450 mm，出渣口距炉内底面的高度为620~750 mm，靠近小端盖的熔池熔体上表面到的炉内底面深度为650~1150 mm，通过检测控制虹吸出铅口高度和出渣口高度，调整降低圆筒型转炉内铅层在喷枪及喷枪保护装置上端面以下，而喷枪及喷枪保护装置上端面浸在熔炼渣层中，喷枪喷出的天然气和氧气等气体不穿过铅层直接进入熔炼渣层中，进行底吹还原熔炼，产出还原渣、粗铅和高温烟气尘；
步骤3）、不断的向底铅少扰动的底吹还原炼铅装置内加入物料，还原渣与粗铅产出量不断增加，粗铅沉淀汇集于炉底，从虹吸出铅口排出；靠近小端盖的熔池深度达到650~1150mm，且还原渣含铅达到1.2~1.8%时，还原熔炼渣从出渣口排出；高温烟气尘从出烟口排出，经降温和除尘后，送去尾气治理。
6.根据权利要求5所述的底铅少扰动的底吹还原炼铅的方法，其特征在于：所述的步骤1）中含氧化铅物料、煤粉、石英石及石灰石的加入量为：按每吨含氧化铅物料加入煤粉50~81千克、石灰石23~65千克以及石英石14~46千克。
7.根据权利要求5所述的底铅少扰动的底吹还原炼铅的方法，其特征在于：所述的步骤1）中吹入氧气的量为100~600Nm3/h,天然气的流量为50~300Nm3/h，压力为0.3~0.8MPa。
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| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Weifeng Inventor after: Zhang Heping Inventor after: Zhao Chuanhe Inventor after: Xu Shiyan Inventor after: Yang Ming Inventor after: Zhao Chaojun Inventor after: Li Zhenli Inventor before: Li Weifeng Inventor before: Zhang Heping Inventor before: Zhao Chuanhe Inventor before: Xu Shiyan Inventor before: Yang Ming Inventor before: Zhao Chaojun |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LI WEIFENG ZHANG HEPING ZHAO CHUANHE XU SHIYAN YANG MING ZHAO CHAOJUN TO: LI WEIFENG ZHANG HEPING ZHAO CHUANHE XU SHIYAN YANG MING ZHAO CHAOJUN LI ZHENLI |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |