CN104858411A - 一种熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器及其分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种熔渣、铁、铅混合物的三分离撇渣器及其分离方法，本发明根据熔渣、铁、铅混合物中三者比重不同的原理进行三者分离，通过在敞口排铅沟沟底增加炮泥层或活动耐火砖层，使小井中铁液的压强和沉铅坑中铅液的压强之和等于导铅通道中铅液的压强，来控制撇渣器排铅的效率和质量，这样正常工作时铅有铅路，铁有铁路，渣有渣路，互不影响，为高铅铁矿炼铁的顺行提供了前提保障，且能够防止铁水流入渣沟引起剧烈爆炸，降低生产过程中的安全隐患。

Description

一种熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器及其分离方法

技术领域

本发明涉及一种用于耐火材料应用领域的撇渣器，尤其涉及一种熔渣、铁、铅混合物的三分离撇渣器及其分离方法。

背景技术

我国西南地区，尤其是云南，铁矿中含有一定量的方铅矿(PbS)或白铅矿(PbCO3)，在炼铁过程中，铅被还原后随铁水一起从高炉中流出。由于铅与铁相容性非常差，不能形成合金，所以在铁水中以游离态存在。熔渣铁铅混合物经出铁口流出至前沟槽后，呈现层流状态，因为熔渣密度小于铁水密度，因此熔渣将浮现于铁水上面，被闸板挡至在前沟槽，当熔渣积存一定厚度时，随着前沟槽内液面不断上升，熔渣经溢渣口、下渣沟流入渣处理系统。铅的标准密度为11.35g/cm³，铁的标准密度为7.8g/cm³，由于国内目前使用的撇渣器只能将熔渣和铁水进行分离，不能分离混合熔液中铅，所以铁水通过撇渣器的铁铅混合熔液过道时，铅液不断积存于铁铅混合熔液过道使铁水无法通过，使前沟槽内液面迅速升高，给熔渣的处理造成不便，甚至会导致铁水流入下渣沟，在水渣槽中引起剧烈爆炸给生产带来很多不安全因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，能分离熔渣、铁、铅的三分离撇渣器及其分离方法，解决现有技术中不能分离熔渣、铁、铅混合物中铅的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器，包括前沟槽、溢渣口、闸板、铁铅混合熔液过道、小井、残铁孔和主出铁沟，溢渣口位于前沟槽的上方，闸板将主沟分成前沟槽与小井两部分，主出铁沟位于小井后面，铁铅混合熔液过道位于闸板下端与前沟槽的沟底之间，溢渣口的底部高于小井出口，残铁孔的孔底与铁铅混合熔液过道的底部在同一水平面，其特征是：还包括沉铅坑、导铅通道、敞口排铅沟，所述沉铅坑位于小井的下部，导铅通道一端与沉铅坑的底部连通，另一端与敞口排铅沟的底部连通，所述敞口排铅沟的沟底设有可调节沟底高度的可拆卸的炮泥层或活动耐火砖层。

所述导铅通道通过直径为24-50mm的聚乙烯管或薄皮钢管作模具制得。

所述溢渣口的底部比小井出口高30-60mm，沉铅坑的深度为500mm。

一种熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器的三分离方法，根据熔渣、铁、铅混合物中三者比重不同的原理进行三者分离，主要包括以下步骤：

步骤一：熔渣的分离：根据熔渣的比重比铁铅混合熔液小，熔渣浮在铁铅混合熔液的上面，随着前沟槽内液面不断上升经溢渣口溢入下渣沟，进入渣处理系统；

步骤二：铁、铅的分离：在小井下部增设沉铅坑，沉铅坑底部与导铅通道连通，导铅通道与敞口排铅沟连通，根据铁的比重比铅小使铁、铅分离，铅液沉入沉铅坑，当沉铅坑中没有铅液或铅液密度小于标准密度时，在敞口排铅沟的沟底增添炮泥层或活动耐火砖层使与主出铁沟的沟底齐平，使小井、沉铅坑、导铅通道中的熔液压强满足公式：

H·ρ_Pb=h₁·ρ_Fe+ h₂·ρ_Pb；其中h₁为小井中铁液的高度，h₂为沉铅坑中铅液的高度，H为导铅通道中铅液的高度；

当沉铅坑中铅液达到高度h₂时，拆除敞口排铅沟沟底的炮泥层或活动耐火砖层，使铅液从导铅通道排入敞口排铅沟，铁液从小井出口排入主出铁沟。

积极有益效果：本发明根据熔渣、铁、铅混合物中三者比重不同的原理进行熔渣、铁、铅的分离，通过垫高或降低敞口排铅沟的沟底高度，控制铅液的质量，使铅液从导铅通道排入敞口排铅沟，且在铁水通过撇渣器的铁铅混合熔液过道时，混合熔液中的铅液不会积存于铁铅混合熔液过道使铁水无法通过，能够防止铁水流入渣沟，在水渣槽中引起剧烈爆炸，降低生产过程中的安全隐患，且能回收利用混合熔液中的微量贵金属。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为沿图1中A-A线的剖视图

图中标号为：1为前沟槽，2为溢渣口，3为闸板，4为铁铅混合熔液过道，5为小井，6为沉铅坑，7为主出铁沟，8为导铅通道，9为敞口排铅沟,10为熔渣铁铅混合物，11为铁铅混合熔液，12为铅液，13为铁液,14为残铁孔,15为炮泥层或活动耐火砖层。

具体实施方式

实施例一，参见图1，图2，一种熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器，包括前沟槽1、溢渣口2、闸板3、铁铅混合熔液过道4、小井5、残铁孔14和主出铁沟7，溢渣口2位于前沟槽1的上方，距离闸板500-1000mm，闸板3位于距离主沟末端1500mm处，长度为1000-1200mm，将主沟分成前沟槽1和小井5，主出铁沟7位于小井5后面，铁铅混合熔液过道4的高度为200mm，宽度为400mm，深度与挡板厚度相同，位于闸板3下端与前沟槽1的沟底之间，溢渣口2的底部高于小井出口，残铁孔14的孔底与铁铅混合熔液过道4的底部在同一水平面，还包括沉铅坑6、导铅通道8、敞口排铅沟9，所述沉铅坑6位于小井5的下部，导铅通道8一端与沉铅坑6的底部连通，另一端与敞口排铅沟9的底部连通，所述敞口排铅沟9的沟底设有可调节沟底高度的可拆卸的炮泥层15。

所述导铅通道8通过直径为24-50mm的聚乙烯管或薄皮钢管作模具制得。

所述溢渣口2的底部比小井出口高30-60mm，沉铅坑6的深度为500mm。

熔渣铁铅混合物10经出铁口流出至前沟槽1，呈现层流状态，因为熔渣的比重小于铁铅混合熔液11，因此熔渣将浮在铁铅混合熔液11上面，被闸板3挡至在前沟槽1，堆积在溢渣口2中，由于溢渣口2的底部比小井出口高30-60mm，因此铁铅混合熔液11不能流入下渣沟中，使熔渣与铁铅混合熔液11分离，当熔渣积存一定厚度时，熔渣经溢渣口2、下渣沟流入渣处理系统。由于铅的标准密度为11.35g/cm， 铁的标准密度为7.8 g/cm，铁铅混合熔液11通过撇渣器的铁铅混合熔液过道4时，铅液12沉入沉铅坑6。当沉铅坑6中没有铅液12或铅液12密度小于标准密度时，在敞口排铅沟10的沟底增添炮泥层使与主出铁沟8的沟底高度齐平，使小井5、沉铅坑6、导铅通道9中的熔液压强满足公式：

H·ρ_Pb=h₁·ρ_Fe+ h₂·ρ_Pb；其中h₁为小井5中铁液13的高度，h₂为沉铅坑6中铅液12的高度，H为导铅通道8中铅液12的高度；

小井中铁液高度h₁为800-1000mm,沉铅坑中铅液高度h₂为500mm,导铅通道中的铅液高度H为954-1084mm，此时小井中铁液的压强与沉铅坑中铅液的压强之和等于导铅通道中铅液的压强，此时拆除敞口排铅沟9沟底的炮泥层15，使铅液12从导铅通道8排入敞口排铅沟9，铁液13从小井5上端排入主出铁沟7。当沉铅坑中存在极少量的铅液时，垫高敞口排铅沟的沟底100mm，这样铅液只能存在于沉铅坑和铁铅混合熔液过道的底部，不会影响撇渣器的正常工作。当沉铅坑中6的铅液排完时，在敞口排铅沟10的沟底增添炮泥层15使与主出铁沟8的沟底高度齐平,防止铁液从导铅通道中流出。

    当撇渣器停止工作或敞口排铅沟9长时间没有铅液排出时，使用焦粒封堵排铅通道8进行保温，防止铁液凝固在导铅通道8中。

    实际操作过程中，在沉铅坑的底部设20mm深的小孔，当混合熔液中有微量的金、铂、铱等贵金属时，贵金属沉入小孔，可定期进行回收利用，这些贵金属具有很高的经济价值。

实施例二，参见图1，图2，本实施例与实施例一的不同之处是所述敞口排铅沟9的沟底设有可调节沟底高度的可拆卸的活动耐火砖层15，活动耐火砖层15从敞口排铅沟9的沟底拆除以后可以重复使用，其他具体实施方式与实施例一相同，不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器，包括前沟槽、溢渣口、闸板、铁铅混合熔液过道、小井、残铁孔和主出铁沟，溢渣口位于前沟槽的上方，闸板将主沟分成前沟槽与小井两部分，主出铁沟位于小井后面，铁铅混合熔液过道位于闸板下端与前沟槽的沟底之间，溢渣口的底部高于小井出口，残铁孔的孔底与铁铅混合熔液过道的底部在同一水平面，其特征是：还包括沉铅坑、导铅通道、敞口排铅沟，所述沉铅坑位于小井的下部，导铅通道一端与沉铅坑的底部连通，另一端与敞口排铅沟的底部连通，所述敞口排铅沟的沟底设有可调节沟底高度的可拆卸的炮泥层或活动耐火砖层。

2.根据权利要求1所述的熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器，其特征是：所述导铅通道通过直径为24-50mm的聚乙烯管或薄皮钢管作模具制得。

3.根据权利要求1所述的熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器，其特征是：所述溢渣口的底部比小井出口高30-60mm，沉铅坑的深度为500mm。

4.一种权利要求1所述的熔渣、铁、铅混合物三分离撇渣器的三分离方法，其特征是：根据熔渣、铁、铅混合物中三者比重不同的原理进行三者分离，主要包括以下步骤：

步骤一：熔渣的分离：根据熔渣的比重比铁铅混合熔液小，熔渣浮在铁铅熔液的上面，随着前沟槽内液面不断上升经溢渣口溢入下渣沟，进入渣处理系统；

步骤二：铁、铅的分离：在小井下部增设沉铅坑，沉铅坑底部与导铅通道连通，导铅通道与敞口排铅沟连通，根据铁的比重比铅小使铁、铅分离，铅液沉入沉铅坑，当沉铅坑中没有铅液或铅液密度小于标准密度时，在敞口排铅沟的沟底增添炮泥层或活动耐火砖层使与主出铁沟的沟底齐平，使小井、沉铅坑、导铅通道中的熔液压强满足公式：

H·ρ_Pb=h₁·ρ_Fe+ h₂·ρ_Pb；其中h₁为小井中铁液的高度，h₂为沉铅坑中铅液的高度，H为导铅通道中铅液的高度；

当沉铅坑中铅液达到高度h₂时，拆除敞口排铅沟沟底的炮泥层或活动耐火砖层，使铅液从导铅通道排入敞口排铅沟，铁液从小井出口排入主出铁沟。