CN105060335B - 一种低能耗高效生产氧化锌的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低能耗高效生产氧化锌的方法，属于锌灰渣资源深度高效再利用技术领域，属于能源再利用技术领域。该方法以锌灰渣与底煤为起始反应物料，通过专用氧化锌生产装置进行氧化锌的生产。本发明所述低能耗高效生产氧化锌的方法不仅提高了氧化锌的使用效率，而且大大降低了氧化锌生产的单位成本，并且具有环保、节能的优点，具有显著的社会意义和经济意义。

Description

一种低能耗高效生产氧化锌的方法
技术领域
本发明涉及一种金属氧化物的生产方法，尤其涉及一种低能耗高效生产氧化锌的方法，属于锌灰渣资源深度高效再利用技术领域，属于能源再利用技术领域。
背景技术
现在直接法氧化锌的生产主要是用韦氏发生炉。韦氏发生炉整体由耐火砖砌成，下部由钢梁搭建，钢梁上铺满炉排用以布料和物料反应。韦氏发生炉的生产是间断性的，操作工需要用手工把底煤布到炉排上，靠炉内壁的热量将底煤引燃后，把物料和还原剂的混合物布到炉排上，并逐渐鼓风并使之反应燃烧以制取氧化锌；氧化锌大部分逃逸完以后，操作工首先要用钢杆把炉渣和炉排撬离，随后用钢耙扒出来倒到小车上，拉到指定地点堆放，然后再重新填装物料。因此，在用韦氏炉生产过程中有很多不合理的地方：(1)需要大量人工操作，而且劳动强度非常大；(2)间断性生产导致炉温不断起伏，能源浪费大；(3)产量低，导致单位产品成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术之缺陷提供一种生产氧化锌的方法。该方法具有低能耗、高效等优点，可有效减少操作工的劳动强度和劳动数量，节能减排，降低氧化锌的单位成本。
本发明所述技术问题是由以下技术方案实现的。
一种低能耗高效生产氧化锌的方法，该方法以锌灰渣与底煤为起始反应物料，通过专用氧化锌生产装置进行氧化锌的生产，包括如下步骤：
A、投料：锌灰渣与底煤以4.6:1的重量比例分别从布料口和布煤口混合后布到履带上；
B、输送：履带以每小时2米的速度推进转动，使锌灰渣与底煤分布均匀，并随着履带向前推进；
C、预热：锌灰渣与底煤随履带进入预热区，预热区通过一台37KW8C预热鼓风机以每小时10000立方米的气量向预热区鼓风引燃底煤，温度达到300℃；
D、反应：经过预热的锌灰渣与底煤随履带进入高温反应区，高温反应区以一台37KW8C高温鼓风机以每小时25000立方米的气量向高温反应区鼓风加快锌灰渣与底煤燃烧反应的速度，锌灰渣与底煤在高温反应区温度达到1300℃；
E、出料：反应完毕后，炉渣随履带的转动进入排渣区，进而掉到下方的水池中，氧化锌从氧化锌出口出料。
上述低能耗高效生产氧化锌的方法，所述专用氧化锌生产装置包括炉体；所述炉体的前上部设有布料口和布煤口，炉体的后下部设有排渣口；炉体中设有由布料口和布煤口向排渣口循环转动的履带；所述履带由多个依次首尾相接成环形的履带扣组成，并且履带置于平行设置的四个滚轮上；所述炉体的后上部设有氧化锌出口。
进一步的，上述低能耗高效生产氧化锌的方法，所述炉体为由耐火砖砌成的腔室；所述腔室一侧的室壁内设置有预热风道与高温风道；在所述炉体腔室内顶部设置有导流层；所述履带扣的材质为碳钢；所述炉体中依次设有预热区、高温反应区和排渣区，并且炉体的侧面上对应于预热区、高温反应区和排渣区各设有一个观察孔；炉体的上部设有向预热区、高温反应区内鼓风的预热鼓风机、高温鼓风机。
进一步的，上述低能耗高效生产氧化锌的方法，所述滚轮的中心固设有从动轴，该从动轴从炉体的侧面伸出，并且从动轴的伸出端通过齿轮传动机构与设在炉体外部的主动轴相连，该主动轴由电动机带动旋转。
进一步的，上述低能耗高效生产氧化锌的方法，所述布料口和布煤口中均设有调节进口大小的调节阀；所述排渣口的下方设有水池。
利用本发明所述低能耗高效生产氧化锌的方法生产氧化锌，机械程度高，全程由履带连续带动锌灰渣、底煤等物料进行布料、反应和排渣工序，中间不用人工来操作，只需监控高温反应区温度即可，大大减少了劳动力数量操作工，并降低了劳动强度，进而劳动成本降低。加之，由于是连续化生产，既避免了能源空耗期的存在，又能使炉体内会一直保持恒定的温度，减少升温所用的能源消耗，达到节能30％左右。利用本发明所述低能耗高效生产氧化锌的方法生产氧化锌，每天产量可达30吨。本发明所述低能耗高效生产氧化锌的方法不仅提高了氧化锌的使用效率，而且大大降低了氧化锌生产的单位成本，并且具有环保、节能的优点，具有显著的社会意义和经济意义。
附图说明
图1本发明所述专用氧化锌生产装置的主视结构示意图。
图2本发明所述专用氧化锌生产装置的俯视结构示意图。
如图1、图2所述，图中各标号为：1、炉体；2、布料口；3、布煤口；4、排渣口；5、履带扣；6、履带扣；7、滚轮；8、氧化锌出口；9、预热区；10、高温反应区；11、排渣区；12、观察孔；13、预热鼓风机；14、高温鼓风机；15、从动轴；16、齿轮传动机构；17、主动轴；18、电动机；19、调节阀；20、水池；21、预热风道；22、高温风道；23、导流层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例 本发明所述氧化锌的生产方法，该方法以锌灰渣与底煤为起始反应物料，通过专用氧化锌生产装置进行氧化锌的生产，包括如下步骤：
A、投料：锌灰渣2.3吨与底煤0.5吨分别从布料口2和布煤口3混合后布到履带5上；
B、输送：履带5以每小时2米的速度推进转动，使锌灰渣与底煤分布均匀，并随着履带5向前推进；
C、预热：锌灰渣与底煤随履带进入预热区9，预热区9通过一台37KW8C预热鼓风机13以每小时10000立方米的气量向预热区9鼓风引燃底煤，温度达到300℃；
D、反应：经过预热的锌灰渣与底煤随履带5进入高温反应区10，高温反应区以一台37KW8C高温鼓风机14以每小时25000立方米的气量向高温反应区10鼓风加快锌灰渣与底煤燃烧反应的速度，锌灰渣与底煤在高温反应区10内温度达到1300℃；
E、出料：反应完毕后，炉渣随履带5的转动进入排渣区11，进而掉到下方的水池20中，氧化锌从氧化锌出口8出料，收获氧化锌1.2吨。
所述专用氧化锌生产装置包括炉体1；所述炉体1的前上部设有布料口2和布煤口3，炉体1的后下部设有排渣口4；炉体1中设有由布料口2和布煤口3向排渣口4循环转动的履带5；所述履带5由多个依次首尾相接成环形的履带扣6组成，并且履带5置于平行设置的四个滚轮7上；所述炉体1的后上部设有氧化锌出口8。所述炉体1为由耐火砖砌成的腔室；所述腔室一侧的室壁内设置有预热风道21与高温风道22；在所述炉体1腔室内顶部设置有导流层23；所述履带扣6的材质为碳钢。所述炉体1中依次设有预热区9、高温反应区10和排渣区11，并且炉体1的侧面上对应于预热区9、高温反应区10和排渣区11各设有一个观察孔12；炉体1的上部设有向预热区9、高温反应区10内鼓风的预热鼓风机13、高温鼓风机14。所述滚轮7的中心固设有从动轴15，该从动轴15从炉体1的侧面伸出，并且从动轴15的伸出端通过齿轮传动机构16与设在炉体1外部的主动轴17相连，该主动轴17由电动机18带动旋转。所述布料口2和布煤口3中均设有调节进口大小的调节阀19。所述排渣口4的下方设有水池20。
本发明所述专用氧化锌生产装置，可以生产场地以及规模的不同，设计成不同尺寸或型号。
以具有下面的尺寸的专用氧化锌生产装置为例。
其中，专用氧化锌生产装置总长度为6m，总高度为3m，总宽度为2.5m。四个滚轮7各自轴心间的距离为1.5m，四个滚轮7的直径为0.4m。履带扣6长0.27m，宽0.12m，履带5宽度为1.5m，载料长度为4.5m。排渣口4的宽度为0.5m，长度为1.5m。炉体1长4.5m，高1.5m，预热区9、高温反应区10和排渣区11的长度分别为1.5m，氧化锌出口8高度0.7m，其距离炉体1顶部为0.2m。观察孔12为正方形，边长为0.2m。布料口2和布煤口3由一漏斗中间设置隔离板而成，该漏斗的上敞口直径为0.5m，下口直径为0.4m。预热风道21与高温风道22的宽度为0.25m。电动机18功率为3KW。导流层23为斜板状，其斜上边缘与炉体1顶壁中线重合，斜下边缘与排渣口4上边所在的直线重合，导流层23可以将全程生产过程中含有氧化锌的烟气导流至炉体1顶部，再加以沉降、冷却、收集，避免氧化锌的排放和浪费，并能够阻挡火焰外排，提高能源利用率。
上述方法中，需要操作工2人，花费时间15分钟，氧化锌日产量(按8小时计算)可达38.4吨，并且无粉尘排放。
对比例 现有技术氧化锌的生产方法
韦氏发生炉整体由耐火砖砌成，下部由钢梁搭建，钢梁上铺满炉排用以布料和物料反应。其中，炉体尺寸、炉排尺寸与实施例炉体1、履带5尺寸相同。韦氏发生炉的生产是间断性的，第1名操作工需要用手工把锌灰渣与底煤混合后布到炉排上，并逐渐鼓风使之反应燃烧以制取氧化锌；氧化锌大部分逃逸完以后，第2名操作工首先要用钢杆把炉渣和炉排撬离，随后用钢耙扒出来倒到小车上，第3名操作工拉到指定地点堆放，然后第1名操作工再重新填装物料，如此循环操作。当锌灰渣为2.3吨与底煤为0.5吨时，上述操作需要重复3次，每次耗时10分钟，总耗时30分钟，最终获得氧化锌0.8吨。该方法中，需要操作工3人，花费时间30分钟，氧化锌日产量(按8小时计算)仅为12.8吨。
由此可见，本发明所述的氧化锌的生产方法，比现有技术方法，能够不仅减少人工，而且提高了氧化锌产量，进而单位氧化锌产量所使用的底煤减少，达到了节能减排。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种低能耗高效生产氧化锌的方法，其特征在于，该方法以锌灰渣与底煤为起始反应物料，通过专用氧化锌生产装置进行氧化锌的生产；所述专用氧化锌生产装置包括炉体；所述炉体的前上部设有布料口和布煤口，炉体的后下部设有排渣口；炉体中设有由布料口和布煤口向排渣口循环转动的履带；所述履带由多个依次首尾相接成环形的履带扣组成，并且履带置于平行设置的四个滚轮上；所述炉体的后上部设有氧化锌出口；所述炉体为由耐火砖砌成的腔室；所述腔室一侧的室壁内设置有预热风道与高温风道；在所述炉体腔室内顶部设置有导流层；所述履带扣的材质为碳钢；所述炉体中依次设有预热区、高温反应区和排渣区，并且炉体的侧面上对应于预热区、高温反应区和排渣区各设有一个观察孔；炉体的上部设有向预热区、高温反应区内鼓风的预热鼓风机、高温鼓风机；所述滚轮的中心固设有从动轴，该从动轴从炉体的侧面伸出，并且从动轴的伸出端通过齿轮传动机构与设在炉体外部的主动轴相连，该主动轴由电动机带动旋转；所述布料口和布煤口中均设有调节进口大小的调节阀；所述排渣口的下方设有水池；该方法包括如下步骤：
A、投料：锌灰渣与底煤以4.6:1的重量比例分别从布料口和布煤口混合后布到履带上；
B、输送：履带以每小时2米的速度推进转动，使锌灰渣与底煤分布均匀，并随着履带向前推进；
C、预热：锌灰渣与底煤随履带进入预热区，预热区通过一台37KW8C预热鼓风机以每小时10000立方米的气量向预热区鼓风引燃底煤，温度达到300℃；
D、反应：经过预热的锌灰渣与底煤随履带进入高温反应区，高温反应区以一台37KW8C高温鼓风机以每小时25000立方米的气量向高温反应区鼓风加快锌灰渣与底煤燃烧反应的速度，锌灰渣与底煤在高温反应区温度达到1300℃；
E、出料：反应完毕后，炉渣随履带的转动进入排渣区，进而掉到下方的水池中，氧化锌从氧化锌出口出料。
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