CN105483393A - 一种采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法 - Google Patents

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CN105483393A CN201510834310.8A CN201510834310A CN105483393A CN 105483393 A CN105483393 A CN 105483393A CN 201510834310 A CN201510834310 A CN 201510834310A CN 105483393 A CN105483393 A CN 105483393A
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Abstract

本发明提供了一种采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法。该方法包括:将再生铅投入改进型侧吹熔融还原炉内,同时加入熔剂,通过设置在熔融还原炉两侧的多通道喷枪将富氧气体、还原剂和燃料以180m/s-280m/s的流速喷入熔融还原炉的熔池混合区,以使熔融还原炉内物料发生熔融还原反应并生成粗铅和熔炼渣;其中,熔池混合区同时含有粗铅和熔炼炉渣;从熔融还原炉的出渣口放出熔炼渣,从熔融还原炉的金属放出口放出粗铅。本发明提供了一种流程紧凑、劳动定员少、环保好、生产成本低的一种再生铅冶炼方法。

Description

一种采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法
技术领域
[0001]本发明涉及有色冶金领域,具体而言,涉及一种采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法。
背景技术
[0002]由于目前高品位铅精矿的供应紧张的形势,铅精矿的利润空间很低,处理含铅二次杂料的再生铅工艺受到日益重视。热酸浸出黄钾铁矾法所产铅银渣、氧化锌烟尘产铅银渣、废铅酸蓄电池硫酸铅膏,以及铜厂所产铅烟灰急需处理。
[0003]当前二次铅杂料主流处理工艺为与原矿搭配一起进氧气底吹或富氧顶吹熔炼炉处理,但由于铅矿厂覆盖范围有限,国内非矿铅企业大多采用传烧结机+鼓风炉工艺处理二次铅杂料,但传统工艺能耗高、环境污染严重、自动化程度低,难以满足国家日益严格的环境要求和准入条件,已基本被淘汰。其它较先进的熔炼工艺为艾萨法或奥斯麦特法,但上述两种技术为国外专有技术,引进费用高而且建设投资大,一般企业难以承受。
发明内容
[0004]本发明旨在:至少在一定程度上解决现有技术中存在的问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此,本发明的一个目的在于提出一种采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法。
[0005]为了实现上述目的,本发明的实施例提供了一种采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,该方法包括:将再生铅物料投入改进型侧吹熔融还原炉内,同时加入熔剂,通过设置在熔融还原炉两侧的多通道喷枪将富氧气体、还原剂和燃料以180m/s-280m/s的流速喷入熔融还原炉的熔池混合区,以使熔融还原炉内物料发生熔融还原反应并生成粗铅和熔炼渣;其中,熔池混合区是指熔池上部熔炼渣层和熔池下部粗铅层之间的过渡区域,该区域同时含有粗铅和熔炼炉渣;从熔融还原炉的出渣口放出熔炼渣,从熔融还原炉的金属放出口放出粗铅。
[0006]进一步地,多通道喷枪安装在熔融还原炉的枪口套砖上,且多通道喷枪前端伸出枪口套砖100mm-200mm,以使富氧气体、还原剂和燃料以180m/s-280m/s的流速喷入恪池混合区时,多通道喷枪的伸出枪口套砖的部分处的附近熔体冷却至半凝固状态,从而保护枪口套砖不受侵蚀。
[0007]进一步地,将再生铅物料投入改进型侧吹熔融还原炉内为:将经过干燥的再生铅通过原料喷嘴喷入熔融还原炉内。
[0008] 进一步地,利用富氧浓度在40%-80%、压力为0.310^〜0.610^的富氧空气将经过干燥的再生铅通过原料喷嘴喷入熔融还原炉内。
[0009]进一步地,该处理再生铅的方法所采用的熔融还原炉包括长圆型炉体、炉缸、炉顶、炉体框架结构和分别设置在熔融还原炉两侧的多个多通道喷枪;其中,长圆型炉体由炉体护板围合而成,长圆型炉体包括一个中间直段和位于中间直段的两端的半圆段;在炉体护板的内侧下部安装有水套,水套内侧再镶嵌第一耐火砖层;在水套和第一耐火砖层的上方设置第二耐火砖层,第二耐火砖层安装在炉体护板内侧;炉缸设置在长圆型炉体的底部,在长圆型炉体的其中一个半圆段对应的炉缸处设置有金属放出口,在另一个半圆段对应的炉缸处设置有出渣口;炉体框架结构包括钢立柱、横梁和拉杆,在长圆型炉体的中间直段两侧各设置多个钢立柱,位于同一侧的钢立柱之间通过横梁连接并维持稳定;拉杆设置在炉顶上部,拉杆将炉子两侧的钢立柱连接起来并维持稳定;多通道喷枪设置在长圆型炉体的中间直段的两侧,且多个多通道喷枪的输出端伸进长圆型炉体的内部。
[0010]进一步地,水套为钢铜复合水套或铜水套。
[0011]进一步地,水套的一侧壁面与炉体护板贴合,水套的另一侧壁上开设有安装凹槽,第一耐火砖层的每块耐火砖上设置有与安装凹槽配合的突出部,水套具有输送冷却水的复合扁圆通道。
[0012]进一步地,上述熔融还原炉还包括一体成型的拱形炉顶,拱形炉顶盖设在长圆型炉体上。
[0013]进一步地,拱形炉顶上开设有加料孔、与余热锅炉上升烟道连接的烟气出口和探渣孔,其中,烟气出口处设置有再燃烧风口。
[0014]进一步地,烟气出口与余热锅炉上升烟道的连接部位设有余热锅炉上升烟道裙罩和轨道式烟气闸,余热锅炉上升烟道裙罩和轨道式烟气闸至多只有一个位于工作位;余热锅炉上升烟道裙罩位于工作位时,将熔融还原炉产生的烟气引入余热锅炉上升烟道;轨道式烟气闸位于工作位时,将熔融还原炉产生的烟气引至旁通出烟口。
[0015]进一步地,多通道喷枪包括:外层套管;内层套管,内层套管穿设在外层套管内,且内层套管具有煤粉喷吹通道;多个隔板,多个隔板之间间隔的设置在外套管与内层套管之间,外层套管、内层套管及相邻的两个隔板之间形成富氧气体通道。
[0016]进一步地,多通道喷枪还包括陶瓷套管,陶瓷套管穿设在内层套管内,且陶瓷套管与内层套管贴合,煤粉喷吹通道开设在陶瓷套管内。
[0017]进一步地,枪口套砖为长方体结构,长方体结构的中间位置设有用于安装多通道喷枪的喷枪通道圆孔;且枪口套砖为耐火砖-水套复合结构,其靠近熔池的一端为嵌设在第一耐火砖层中相应的耐火砖,其另一端为水套,耐火砖与水套通过楔形齿连接以组合构成长方体结构的枪口套砖。
[0018]应用本发明的技术方案,通过控制喷吹部位以及控制熔融还原炉内吹送富氧气体的吹送流速,提供了一种流程紧凑、劳动定员少、环保好、生产成本低的一种处理再生铅的方法。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020]图1示出了根据本发明的改进型侧吹熔融还原炉的实施例的俯视结构示意图;
[0021]图2示出了根据本发明的改进型侧吹熔融还原炉的实施例的横截剖面结构示意图;
[0022]图3示出了根据本发明的改进型侧吹熔融还原炉的实施例的主视结构示意图;
[0023]图4示出了本发明的枪口套砖的结构示意图;
[0024]图5示出了本发明的水套与第一耐火砖层之间的连接结构剖面示意图;
[0025]图6示出了本发明多通道喷枪的截面剖视结构示意图。
[0026] 其中,上述附图包括以下附图标记:
[0027] 10、长圆型炉体; 11、炉墙;
[0028] 12、金属放出口; 13、出渣口;
[0029] 111、水套; 112、第一耐火砖层;
[0030] 113、第二耐火砖层; 20、保温烧嘴;
[0031] 30、多通道喷枪; 40、炉体框架结构;
[0032] 50、炉顶; 51、加料孔;
[0033] 52、烟气出口; 53、探渣孔;
[0034] 522、余热锅炉上升烟道裙罩; 523、轨道式烟气闸;
[0035] 524、导轨; 60、再燃烧风口;
[0036] 70、炉基; 80、炉体护板;
[0037] 90、枪口套砖; 91、喷枪通道圆孔;
[0038] 31、外层套管; 32、内层套管;
[0039] 33、隔板; 34、陶瓷套管;
[0040] 521、旁通出烟口。
具体实施方式
[0041]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0042]本发明的一个实施例提供了一种采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,该方法包括:将再生铅投入改进型侧吹熔融还原炉内,同时加入熔剂,通过设置在熔融还原炉两侧的多通道喷枪30将富氧气体、还原剂和燃料以180m/s-280m/s的流速喷入熔池混合区,使炉内物料发生熔融还原反应并生成粗铅和熔炼渣;上述熔池混合区是指熔池上部熔炼渣层和熔池下部粗铅层之间的过渡区域,该区域同时含有粗铅和熔炼渣;从熔融还原炉的出渣口 13放出熔炼渣,从熔融还原炉的金属放出口 12放出粗铅。
[0043]现有技术中采用侧吹熔池熔炼工艺处理再生铅的瓦纽科夫炉存在熔池底部温度不够,底部粗铅流动性不足和粘结的问题。这是因为其喷枪均设置在熔池的熔炼渣层,其主要发热部位在喷枪附近,距离底部的粗铅层有一定距离,由于热量传导过程中的损失,导致底部粗铅层得不到足够的热量,而使其产生流动性不足和粘结的问题。然而,将喷枪位置下移却不是本领域技术人员的常规选择,这又是因为:1) 一旦将多通道喷枪设置在熔池底部的粗铅层或混合区,则放热部位将集中在这一区域,但该区域的粗铅成分在高温下将对附近水套或耐火砖有强烈侵蚀作用,使炉体不能维持一个正常的寿命;2)将喷枪设置在该区域,将加强该区域熔体搅动,从而加剧粗铅成分对附近水套或耐火砖的强烈侵蚀,同样影响到炉体寿命。因此,本领域技术人员在综合分析后,宁可忍受炉温不足和粘结的问题,也不愿将喷枪下移而造成频繁停炉大修。在本申请提出之前,上述观点已是本领域技术人员的普遍认识和常规选择。
[0044]然而,在本申请上述实施例中,发明人通过将喷枪设置在喷枪混合区,并将喷枪流速提高到180-280m/s,一举解决了现有技术中一系列问题及担心。这是因为当喷枪流速提升至180m/s-280m/s时,枪口区域燃烧产生的热量在传导至附近水套或耐火砖后,又立即被喷枪中的气体和物料带走,而使枪口区域附近的水套或耐火砖能够保持一个正常的工作温度。这种情况下,混合区的粗铅成分对附近的水套或耐火砖的侵蚀作用得到有效控制,使炉体寿命达到一个可接受的程度。此外,这样做还有一个额外的优点,就是相当于把熔池中燃烧放出的热量又通过喷枪中的气体和物料带回熔池中,有利于提高热利用率,减少燃料消耗,可谓一举两得。此外需要说明的是,通过多通道喷枪以180m/s-280m/s的流速喷入熔池混合区的还原剂和燃料可以是同种物质,例如都是粉煤、煤气或天然气等等。
[0045]如图2、图3所示,根据本发明的熔融还原炉的实施例,上述多通道喷枪30安装在枪口套砖90上,且多通道喷枪30前端伸出枪口套砖100-200mm,使富氧气体、还原剂和燃料以180-280m/s的流速喷入熔池混合区时,多通道喷枪30的伸出枪口套砖90的部分处附近的熔体冷却至半凝固状态,从而保护枪口套砖90不受侵蚀。
[0046] 本申请发明人还进一步提出,通过将多通道喷枪前端伸出枪口套砖100-200mm,可以使伸出部分附近的混合区熔体被冷却至半凝固状态。这种半凝固状态的熔体温度低、流动性差,对伸出部分的喷枪和枪口套砖形成天然保护,甚至能对附近其他水套或耐火砖起到保护作用。通过上述技术手段,可以有效避免枪口区域熔体强烈搅动造成的粗铅成分对水套或耐火砖的侵蚀,使炉体寿命提升到一个较好的水平。
[0047]如图4所示,根据本发明的另一个实施例,上述枪口套砖90为长方体结构,长方体中间位置设有喷枪通道圆孔91;且枪口套砖90为耐火砖一水套复合结构,其靠近熔池的一端为耐火砖,其另一端为水套,耐火砖与水套通过楔形齿连接,组合构成长方体结构的枪口套砖90。
[0048]本申请发明人发现,现有技术中无论是枪口砖(即耐火砖),还是安装多通道喷枪30的相应的水套111 (下称枪口水套)都存在不足。枪口砖的冷却效果不好,而枪口区域的温度本来就高,冷却不足将导致枪口砖侵蚀较快,难以维持合理寿命,当多通道喷枪30设置在混合区时更是如此;而枪口水套则是依靠挂渣保护,但在熔池混合区熔炼渣成分较少,难以有效挂渣,另外粗铅成分又会对制造水套的金属产生严重侵蚀,一旦漏水将造成严重安全事故。因此,发明人提出一种耐火砖-水套复合结构的枪口套砖,其靠近熔池的一端为耐火砖,其另一端为水套,这种枪口套砖的优点是:1)由于存在水套的强化冷却,因此靠近熔池的耐火砖温度可以得到有效控制,侵蚀速度大大放缓,可以维持枪口套砖的合理寿命;2)由于水套并不直接与混合区熔池接触,因此不必担心难以挂渣、粗铅成分侵蚀水套的问题。此夕卜,由于耐火砖和水套在高温下膨胀系数不同,生产时容易发生掉砖、为了保证耐火砖与水套两个部分稳固结合,发明人提出以楔形齿连接方式组合构成长方体结构的枪口套砖。
[0049]在本发明的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法中,将再生铅物料投入改进型侧吹熔融还原炉内具体为:将经过干燥的再生铅物料通过原料喷嘴喷入熔融还原炉内。
[0050]通过原料喷嘴喷入熔融还原炉内可以取得三方面技术效果:第一使原料获得向下动能的同时分散落入熔池、加速物料与熔池的搅拌混合;第二是为反应产生的烟气中的C0、H2等可燃气体提供部分二次燃烧风;第三是物料在下落的过程中还可被上升的高温烟气中的C0、H2等成分预还原一部分。相比现有技术,采用原料喷嘴将经过干燥的再生铅喷入熔融还原炉有利于克服炉温不足的问题,有利于强化熔融还原反应。
[0051]根据本发明的上述采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,可以利用富氧浓度在40-80 %、压力为0.3〜0.6MPa的富氧空气将经过干燥的再生铅物料通过原料喷嘴喷入熔融还原炉内,这样更有利于为反应产生的烟气中的C0、H2等可燃气体提供部分二次燃烧风,避免这些危险气体进入后续处理流程。
[0052]在上述各个实施例中,熔剂可以通过炉顶的冷料口直接加入到熔融还原炉内。
[0053]如图1〜3所示,根据本发明的实施例,上述采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法中采用的熔融还原炉包括长圆型炉体10、炉缸、炉顶50、炉体框架结构40和设置在熔融还原炉两侧的多通道喷枪30;其中,长圆型炉体10由炉体护板80围合而成,长圆型炉体10包括一个中间直段和两端的半圆段;在炉体护板80的内侧下部安装有水套111,水套111内侧再镶嵌第一耐火砖层112;在水套111和第一耐火砖层112的上方设置第二耐火砖层113,第二耐火砖层113安装在炉体护板80内侧;炉缸设置在长圆型炉体10的底部,在长圆型炉体10的其中一个半圆段对应的炉缸处设置有金属放出口 12,在另一个半圆段对应的炉缸处设置有出渣口 13;炉体框架结构40包括钢立柱、横梁和拉杆,钢立柱在长圆型炉体10的中间直段两侧各设置多个,位于同一侧的钢立柱之间通过横梁连接并维持稳定;拉杆设置在炉顶50上部,并且长圆型炉体10的底部设置有炉基70,将炉子两侧的钢立柱连接起来并维持稳定;多通道喷枪30设置在长圆型炉体10的中间直段的两侧。
[0054]上述采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法中采用的熔融还原炉结构形式,因其水套可通过高强螺栓安装在炉体护板上,而整个炉体的护板是一圈围合的钢板,因此结构非常稳定,炉体强度更高。且由于水套和耐火砖外侧是整体围合的钢板,因此能够大大减少熔体和烟气从水套或耐火砖的缝隙处泄露,工厂操作环境大大改善。此外,由于水套内侧镶嵌耐火砖保护,使得熔体热量散失减少,水套冷却的压力也小了很多,热损失少了,循环水量也少了,综合能耗更低了。此外,由于更多热量留在炉内,使得生产过程中须添加的燃料也少了,起到了明显的节能减排的作用。上述炉体护板80材质可采用厚度为20mm至50mm的钢板。水套111和第一耐火砖层112的高度视该熔融还原炉工作时的熔池深度而定,通常应保证熔池液面低于水套111和第一耐火砖层112的上端高度。
[0055]此外,多通道喷枪30设置在长圆型炉体10的中间直段的两侧,使反应区集中在中间直段,由于半圆段不设置多通道喷枪30,熔体搅动弱,因此反应产物则可以在长圆型炉体10的半圆段有效地澄清分离。这样,澄清后的粗铅通过金属放出口 12放出,而熔炼渣则从出渣口 13放出,半圆段的设置能够有效降低熔炼渣中的金属含量。当然,在两个半圆段可以分别设置一个或多个保温烧嘴20,用于维持熔体温度,避免金属放出口 12或出渣口 13在放出熔体时发生冷却粘结。当然保温烧嘴20也可以布置在长圆型炉体10任何需要加热的部位。
[0056]对比于现有其他侧吹熔池熔炼技术中的熔融还原炉的风嘴形式是通过单一通道的风嘴向炉内喷入空气或富氧气体的方式,由于本实施例的多通道喷枪30具有多个喷吹通道的结构形式,使得多通道喷枪30的一部分喷吹通道喷入富氧气体的同时,另一部分喷吹通道可以喷入燃料(燃料为粉煤或天然气)。燃料直接喷入熔融还原炉内部进行燃烧,有利于直接在熔池中燃烧放热,热量全部被熔池吸收,使得加热速度快,热量利用率高,从而可以快速有效地调节炉内熔体的温度,避免粗铅和熔炼渣在金属放出口 12和出渣口 13处粘结,并且可以通过燃料和氧气的相对量的调节,有效控制参与冶炼反应的氧气的氧势,避免过氧化导致的各种泡沫渣问题。进一步地,由于再生铅物料来源多样,熔炼时吸热量各不相同,采用具有多个喷吹通道的喷枪可以根据入炉物料性质灵活地调节熔池内的氧势,使氧势有利于入炉物料的还原。
[0057]根据本发明的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法的实施例,上述熔融还原炉的水套111可以采用钢铜复合材料制造,相比现有技术中采用铜水套而言,这种钢铜复合材料制造的水套在高温下热变形小,运行稳定性高。当然,水套111也可以采用铜水套形式。
[0058]如图5所示,本发明的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法所采用的熔融还原炉的水套111的具体结构形式是:水套111的一侧壁面与炉体护板80贴合,水套111的另一侧壁上开设有安装凹槽,优选地,该安装槽为楔形齿的形式,第一耐火砖层112的每块耐火砖上设置有与安装凹槽配合的突出部,相应地,突出部为与楔形齿配合的楔形突出部,这样,利用突出部与安装凹槽之间的配合,将第一耐火砖层112固定在水套111的内侧,使得第一耐火砖层在高温的熔融还原炉内也不会脱落,水套111具有输送冷却水的复合扁圆通道。
[0059]本申请发明人发现,现有技术中的水套式炉墙存在不足,水套式炉墙11依靠挂渣保护,但挂渣并不是一种稳定的保护层,在挂渣薄弱的区域水套会产生严重侵蚀,一旦漏水将造成严重安全事故。因此,发明人提出一种耐火砖-水套复合结构的炉墙,该炉墙的水套111靠近熔池的侧与耐火砖连接(该耐火砖形成第一耐火砖层112),其优点是:1)由于存在水套111的强化冷却,因此靠近熔池的耐火砖温度可以得到有效控制,侵蚀速度大大放缓;2)由于水套111并不直接与熔池接触,因此不必担心挂渣不稳定、水套111可能被侵蚀而发生安全事故的问题。此外,由于耐火砖和水套111在高温下膨胀系数不同,生产时容易发生掉砖、为了保证耐火砖与水套两个部分稳固结合,发明人提出以楔形齿连接方式连接耐火砖和水套111,以保障高温熔炼时复合结构炉墙的稳定性。
[0060]根据本发明的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法所采用的熔融还原炉还包括一体成型的拱形炉顶,拱形炉顶盖设在长圆型炉体10上。对比于现有的其他侧吹熔融还原炉由若干块长条形的100mm至150mm厚的不锈钢水冷水套组成的平顶炉顶(这种水套拼合的炉顶存在缝隙,在生产过程中会发生烟气泄露,造成生产环境污染)而言,本实施例采用一体成型的拱形炉顶,并且拱形炉顶由拱形钢板内侧覆盖高强耐火钢纤维捣打料构成,捣打料和拱形钢板之间通过焊接耙钉进行稳定,从而进一步强化拱形炉顶的强度和稳定性。由于一体成型的拱形炉顶不具有缝隙,从而能够大大改善烟气泄露,有效地保护环境,及改善生产区劳动条件。
[0061]如图2所示,根据本发明的熔融还原炉的实施例,拱形炉顶上开设有加料孔51、烟气出口52和探渣孔53,其中,烟气出口52与余热锅炉上升烟道链接,并且烟气出口52处设置有再燃烧风口 60。在生产过程中,从烟气出口 52放出的烟气中含有一氧化碳等危险气体,因而利用设置在烟气出口 52处的再燃烧风口 60对烟气中的可燃物供氧进行二次燃烧,使其转化为二氧化碳等较安全的气体。
[0062]如图3所示,烟气出口 52与余热锅炉上升烟道的连接部位设有余热锅炉上升烟道裙罩522和轨道式烟气闸523(轨道式烟气闸523可沿导轨524滑动)。余热锅炉上升烟道裙罩522被设计为可以上下移动,以进入或离开工作位,从而确保或断开烟气出口52与余热锅炉上升烟道的连接关系;轨道式烟气闸523被设计为可以左右移动(以图3的角度来看),以进入或离开工作位。余热锅炉上升烟道裙罩522和轨道式烟气闸523中至多只有一个位于工作位。余热锅炉上升烟道裙罩522移动至工作位时,则将熔融还原炉产生的烟气引入余热锅炉上升烟道;当余热锅炉临时检修时,余热锅炉上升烟道裙罩522离开工作位,轨道式烟气闸523进入工作位,将熔融还原炉产生的烟气引至旁通出烟口 521。这样,就可以在热态下检修余热锅炉故障,而不需要熔融还原炉停炉至冷态,因此有效提高了作业率,减少了冷热交替对熔融还原炉内耐火砖的热震损伤。
[0063]如图6所示,根据本发明的改进型侧吹熔融还原炉的多通道喷枪30的具体结构形式是:
[0064]多通道喷枪30包括:外层套管31;内层套管32,内层套管32穿设在外层套管31内,且内层套管32具有煤粉喷吹通道;多个隔板33,多个隔板33之间间隔的设置在外层套管31与内层套管32之间,外层套管31、内层套管32及相邻的两个隔板33之间形成富氧气体通道(在该多通道喷枪30的富氧气体通道中,实际生产过程中可以利用一部分富氧气体通道输送富氧气体,可以利用另一部分富氧气体通道向熔融还原炉内输送保护气体)。进一步地,多通道喷枪30还包括陶瓷套管34,陶瓷套管34穿设在内层套管32内,且陶瓷套管34与内层套管32贴合,煤粉喷吹通道开设在陶瓷套管34内。
[0065]在本实施例中,与现有的其他侧吹熔融还原炉不同的是,每个多通道喷枪30具有多个喷吹通道,其中一个或多个喷吹通道喷送富氧气体,而其余喷吹通道喷送燃料。必要时,还可以预留一部分喷吹通道喷送保护性气体。
[0066]应用本发明的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法具有操作环境好、能耗低、自动化程度高和烟气波动小等特点。此外,有益效果还包括以下几点:
[0067] (1)热损失少,循环水量少,综合能耗低。相比于现有技术中的侧吹熔融还原炉(例如瓦纽科夫炉)中水套直接与熔体接触(中间仅有一层挂渣保护)而言,由于本实施例的熔融还原炉的水套111内侧镶嵌了耐火砖保护,使得熔体热量散失减少,水套111所需的冷却循环水量也小了很多,综合能耗更低了,此外,由于更多热量留在炉内,使得生产过程中需添加的燃料也少了。
[0068] (2)燃料适应性强。本实施例的多通道喷枪30中喷吹的燃料可采用天然气、粉煤或重油。
[0069 ] (3)安全性、环保好,炉墙11 (该炉墙11由水套111、第一耐火砖层112和第二耐火砖层113构成)的耐火砖能有效防止熔池熔炼过程中的熔体对水套111的腐蚀。
[0070] (4)原料适应性强,可灵活处理各种成分的再生铅物料。由于多通道喷枪30具有可快速灵活地调节温度和氧势的优点,使得处理各种成分的再生铅物料时都不用担心降温、过氧化等问题。
[0071] (5)长圆型炉体10采用炉体框架结构固定,炉顶上部通过拉杆进一步保持炉体整体稳定,可有效防止熔融还原炉在冶炼时发生炉体位移和炉体晃动。
[0072]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (13)

1.一种采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法包括: 将再生铅物料投入改进型侧吹熔融还原炉内,同时加入熔剂,通过设置在所述熔融还原炉两侧的多通道喷枪(30)将富氧气体、还原剂和燃料以180m/s-280m/s的流速喷入所述熔融还原炉的熔池混合区,以使所述熔融还原炉内物料发生熔融还原反应并生成粗铅和熔炼渣;其中,所述熔池混合区是指熔池上部熔炼渣层和熔池下部粗铅层之间的过渡区域,该过渡区域同时含有粗铅和熔炼炉渣; 从所述熔融还原炉的出渣口(13)放出熔炼渣,从所述熔融还原炉的金属放出口(12)放出粗铅。
2.根据权利要求1所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述多通道喷枪(30)安装在所述熔融还原炉的枪口套砖(90)上,且所述多通道喷枪(30)前端伸出所述枪口套砖(90)100mm-200mm,以使富氧气体、还原剂和燃料以180m/s-280m/s的流速喷入熔池混合区时,所述多通道喷枪(30)的伸出所述枪口套砖(90)的部分处的熔体冷却至半凝固状态,从而保护所述枪口套砖(90)不受侵蚀。
3.根据权利要求1所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于, 所述将再生铅物料投入改进型侧吹熔融还原炉内为:将经过干燥的再生铅物料通过原料喷嘴喷入所述熔融还原炉内。
4.根据权利要求3所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,利用富氧浓度在40%-80%、压力为0.310^〜0.610^的富氧空气将所述经过干燥的再生铅通过原料喷嘴喷入所述熔融还原炉内。
5.根据权利要求1所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,该方法采用的熔融还原炉包括长圆型炉体(10)、炉缸、炉顶(50)、炉体框架结构(40)和分别设置在所述长圆型炉体(10)两侧的多个多通道喷枪(30);其中, 所述长圆型炉体(10)由炉体护板(80)围合而成,所述长圆型炉体(10)包括一个中间直段和位于所述中间直段的两端的半圆段;在所述炉体护板(80)的内侧下部安装有水套(111),所述水套(111)内侧再镶嵌第一耐火砖层(112);在水套(111)和第一耐火砖层(112)的上方设置第二耐火砖层(113),所述第二耐火砖层(113)安装在所述炉体护板(80)内侧; 所述炉缸设置在所述长圆型炉体(10)的底部,在所述长圆型炉体(10)的其中一个半圆段对应的炉缸处设置有金属放出口(12),在另一个半圆段对应的炉缸处设置有出渣口(13); 所述炉体框架结构(40)包括钢立柱、横梁和拉杆,在所述长圆型炉体(10)的中间直段两侧各设置多个所述钢立柱,位于同一侧的所述钢立柱之间通过所述横梁连接并维持稳定;所述拉杆设置在所述炉顶(50)上部,所述拉杆将所述长圆型炉体(10)两侧的所述钢立柱连接起来并维持稳定; 所述多通道喷枪(30)设置在所述长圆型炉体(10)的中间直段的两侧,且多个所述多通道喷枪(30)的输出端伸进所述长圆型炉体(10)的内部。
6.根据权利要求5所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述水套(111)为钢铜复合水套或铜水套。
7.根据权利要求6所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述水套(111)的一侧壁面与所述炉体护板(80)贴合,所述水套(111)的另一侧壁上开设有安装凹槽,所述第一耐火砖层(112)的每块耐火砖上设置有与所述安装凹槽配合的突出部,所述水套(111)具有输送冷却水的复合扁圆通道。
8.根据权利要求5所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述炉顶(50)为一体成型的拱形炉顶,所述拱形炉顶盖设在所述长圆型炉体(10)上。
9.根据权利要求8所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述拱形炉顶上开设有加料孔(51)、与余热锅炉上升烟道连接的烟气出口(52)和探渣孔(53),其中,所述烟气出口( 52)处设置有再燃烧风口( 60)。
10.根据权利要求9所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述烟气出口(52)与余热锅炉上升烟道的连接部位设有余热锅炉上升烟道裙罩(522)和轨道式烟气闸(523),所述余热锅炉上升烟道裙罩(522)和所述轨道式烟气闸(523)中至多只有一个位于工作位;所述余热锅炉上升烟道裙罩(522)位于工作位时,将所述熔融还原炉产生的烟气引入所述余热锅炉上升烟道;所述轨道式烟气闸(523)位于工作位时,将所述熔融还原炉产生的烟气引至旁通出烟口(521)。
11.根据权利要求5所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述多通道喷枪(30)包括: 外层套管(31); 内层套管(32),所述内层套管(32)穿设在所述外层套管(31)内,且所述内层套管(32)具有煤粉喷吹通道; 多个隔板(33),多个所述隔板(33)之间间隔的设置在所述外层套管(31)与所述内层套管(32)之间,所述外层套管(31)、所述内层套管(32)及相邻的两个所述隔板(33)之间形成富氧气体通道。
12.根据权利要求11所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,所述多通道喷枪(30)还包括陶瓷套管(34),所述陶瓷套管(34)穿设在所述内层套管(32)内,且所述陶瓷套管(34)与所述内层套管(32)贴合,所述煤粉喷吹通道开设在所述陶瓷套管(34)内。
13.根据权利要求5所述的采用改进型侧吹熔融还原炉处理再生铅的方法,其特征在于,用于安装所述多通道喷枪(30)的枪口套砖(90)为长方体结构,所述长方体结构的中间位置设有用于安装所述多通道喷枪(30)的喷枪通道圆孔(91);且所述枪口套砖(90)为耐火砖-水套复合结构,其靠近熔池的一端为嵌设在所述第一耐火砖层(112)中相应的耐火砖,其另一端为水套(111),所述耐火砖与所述水套(111)通过楔形齿连接以组合构成长方体结构的枪口套砖(90)。
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