CN105836790A - 一种借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，基于采用循环链条式炉排的韦氏煅烧炉，包括以下步骤：将预热后的引燃用无烟煤均布在启动的循环炉排上形成引燃料层；紧随其后的混合料给料装置在引燃料层上布撒无烟煤和锌渣组成的煅烧料层；设置在循环炉排下方、自炉膛口分布的富氧鼓风口向炉内通入含氧气体；对煅烧灰分和煅烧炉中氧化锌蒸汽动态采样，经分析与标准数据比较后对预热温度、煅烧料配比及对应的料层厚度、循环炉排的线速度、鼓风流量及含氧量作出调整，形成连续化生产。本发明有益效果是：在循环炉排上铺设引燃料层和煅烧料层，能够在煅烧炉内连续煅烧、连续收集氧化锌蒸汽，实现连续供料、连续生产，节能环保并实现生产自动化。
Description
技术领域
本发明属于有色金属冶炼领域，特别涉及一种能够实现连续给料不间断连续煅烧提取气态氧化锌的方法。
背景技术
氧化锌作为一种工业原料和化学添加剂，被广泛应用于橡胶、陶瓷、玻璃医药等行业中，具有广泛的用途同时也有极大的需求量。
目前氧化锌的生产工艺多采用直接法和间接法。直接法是用锌焙砂和无烟煤炭混合通过韦氏炉生产线生产，间接法提取氧化锌的理论基础为锌的氧化物能被还原剂一氧化碳还原，还原得到的锌蒸汽被空气中的氧气氧化，氧化锌蒸汽由布袋室收集经冷却后到氧化锌产品。
采用韦氏炉生产氧化锌是以团矿为原料，无烟块无烟煤作燃料（底无烟煤）在冶炼过程中提供热量和保持温度。团矿为含锌物料和粉状无烟煤炭及其他配料的混合物，粉无烟煤作为还原剂，在实际冶炼过程粉无烟煤的掺入量大大超过还原所需的量，部分粉无烟煤配合和补充底无烟煤为冶炼过程提供热量。其操作为间歇型，开始先由人工加入燃料，关闭炉门，待燃烧后，即可鼓风，使其赤热；然后由人工将团矿均匀投放炉内，鼓风放废气8-12分钟，尽可能将炉料中的水分及低沸点杂质驱除干净，以免影响产品质量；废气放完后，开动引风机，关闭炉门，将水闸板缓缓升起，即进入正式冶炼期。冶炼期分早期、高峰期和结束，结束时清除炉渣，至此为一个冶炼周期，重新填料加无烟煤进入下一个冶炼周期。采用固定式韦氏炉法生产氧化锌，其呈现为间断性生产的特点，劳动强度大，生产效率低，各环节需要精准的控制并且在其生产周期循环的过程中浪费了大量的能源。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，在循环炉排上先铺层预热的无烟煤再铺层混合有锌渣和无烟煤的混合物料，循环炉排将其带入煅烧炉中进行充分燃烧，含锌蒸汽及烟气通过煅烧炉的高温气体导出口排出并被收集，整个过程达到循环供料、连续生产并且自动化程度高、节能环保。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，该方法基于采用循环链条式炉排的韦氏煅烧炉，该方法中包括以下步骤：
A、将预热后的引燃用无烟煤均布在启动的循环炉排上形成引燃料层；
B、紧随其后的混合料给料装置在引燃料层上布撒无烟煤和锌渣组成的煅烧料层；
C、设置在循环炉排下方、自炉膛口分布的富氧鼓风口向炉内通入含氧气体；
D、对煅烧灰分和煅烧炉中氧化锌蒸汽动态采样，经分析与标准数据比较后对预热温度、煅烧料配比及对应的料层厚度、循环炉排的线速度、鼓风流量及含氧量作出调整，形成连续化生产；
E、将引燃料层和煅烧料层充分燃烧后生成的煅烧灰分和氧化锌蒸汽分别通过煅烧炉的炉渣排出口和高温气体导出口排出并收集。
本发明的有益技术效果是：向循环炉排上铺设引燃料层和煅烧料层，能够在煅烧炉内连续煅烧、连续收集氧化锌蒸汽，实现了连续供料、连续生产，节能环保并且能够实现自动化生产。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法的中煅烧炉的结构示意图；
图2是本发明借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法中给料量调节装置的结构示意图。
在附图中：1是煅烧炉，1-1是炉渣排出口，1-2是高温气体导出口，1-3是进料口，1-4是炉体，1-5是炉拱，2是预燃煤斗，3是混合料给料斗，4是循环炉排，5是预燃炉，6是转轴，7是分料板，8是定向落料板，9是给气口，10是鼓风口，11是进料口启闭装置，12是调节阀。
具体实施方式
参见附图1，本发明的方法是基于韦氏煅烧炉1，关键的改进在于：在位于煅烧炉1底部空间的链式炉排装置、处于煅烧炉1前端的预燃煤铺送装置和混合料给料铺送装置，所述煅烧炉结构中包括位于后端上部的高温气体导出口1-2和位于后端底部的炉渣排出口1-1。燃烧产生的烟气及锌蒸汽混合气体通过高温气体导出口1-2排出最终被收集起来进入下一道工序。煅烧灰分则通过炉渣排出口1-1排出并通过除渣设备实现连续除渣。
本发明中链式炉排装置中的循环炉排4实时的有一部分位于煅烧炉1外、另一部分位于煅烧炉1外，位于煅烧炉1外部的部分用于受料，位于煅烧炉1内部的部分用于将其上的料煅烧以得到氧化锌蒸汽，通过循环炉排4往复周期循环实现了对煅烧炉1的连续给料，而煅烧炉1则连续生产。预燃煤铺送装置和混合料给料铺送装置位于煅烧炉1外部、循环炉排4的上方，通过循环炉排4的移动分别向循环炉排4上铺设引燃料层和煅烧料层，其中引燃料层位于煅烧料层的下方，当循环炉排4移动至煅烧炉1内时在鼓风机通入的富氧气体的助燃下，能够使煅烧料层充分燃烧，最大程度的获取氧化锌蒸汽。
上述煅烧炉1的结构包括炉体1-4、设置在炉体1-4上的进料口1-3、高温气体导出口1-2、炉拱1-5以及炉渣排出口1-1，所述进料口1-3位于炉体1-4侧面，所述炉渣排出口1-1位于循环炉排4末端下方。在炉渣排出口1-1的下方设有除渣装置，炉渣排出口1-1与除渣装置间设有翻板阀装置。在进料口1-3和高温气体导出口1-2处分别设有进料口启闭装置11和调节阀12。在调节阀12处还可以设有引风机以便于将炉膛内的混合气体引入炉外。炉拱1-5在煤和锌渣的燃烧过程中吸热后，在连续生产的过程中能够对处于上层的混合料具有加热和加速燃烧的作用，节省了能源消耗。
上述的链式炉排装置包括驱动电机、双链条传动机构以及设置在双链条传动机构的双链条之间的循环炉排4，所述循环炉排4由煅烧炉1的外部经煅烧炉的进料口1-3延伸至其炉体内。通过驱动电机的驱动循环炉排4实现循环从预燃煤斗2和混合料给料斗3得料并将料带入煅烧炉1中进行燃烧。预燃煤铺送装置和混合料给料铺送装置位于循环炉排4的上方并沿物料输送方向依次设置。
上述的预燃煤铺送装置中包括预燃煤斗2以及设置在预燃煤斗2上方的预燃炉5。无烟煤经过预燃炉5加热形成接近燃点的煤进入预燃煤斗2中然后给入循环炉排4上。
参见附图1和2，上述的混合料给料铺送装置包括混合料给料斗3及设置在混合料给料斗3的出料端的给料量调节装置，所述给料量调节装置包括电机驱动下的转轴6、固定在转轴6上的分料板7及固定在混合料给料斗3内的定向落料板8。通过电机带动转轴6旋转使得两分料板7间的混合料进入循环炉排4上。倾斜固定在混合料给料斗3内的定向落料板8保证了在倾斜的方向向两分料板7间的空隙供料。上述的混合料包括无烟煤和锌渣。混合料给料斗3的出料口高于预燃煤斗2的出料口。
在混合料给料铺送装置和煅烧炉1间、循环炉排4的下方设有与鼓风机相连的给气口9。从给气口9出的气体保证引燃煤层在一定程度上燃烧，对上层的混合料预热。
在位于煅烧炉1内的循环炉排4的下方设有与鼓风机连接的鼓风口10，所述富氧气体借助鼓风机并经鼓风口10进入煅烧炉1内，所述富氧气体中氧气含量为30%-80%。鼓风口10在循环炉排4的下方设置有多组以保证进入炉体1-4内的煤和锌渣充分燃烧。
基于上述的采用循环链条式炉排的韦氏煅烧炉1的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，该方法中包括以下步骤：
A、将预热后的引燃用无烟煤均布在启动的循环炉排4上形成引燃料层；
B、紧随其后的混合料给料装置在引燃料层上布撒无烟煤和锌渣组成的煅烧料层；
C、设置在循环炉排4下方、自炉膛口分布的富氧鼓风口向炉内通入含氧气体，含氧气体的氧气含量为30-80%；
D、对煅烧灰分和煅烧炉中氧化锌蒸汽动态采样，经分析与标准数据比较后对预热温度、煅烧料配比及对应的料层厚度、循环炉排4的线速度、鼓风流量及含氧量作出调整，形成连续化生产；
E、将引燃料层和煅烧料层充分燃烧后生成的煅烧灰分和氧化锌蒸汽分别通过煅烧炉1的炉渣排出口1-1和高温气体导出口1-2排出并收集。
步骤B中向在煅烧料层的落料点至煅烧炉1间的引燃料层给入空气，以保证预热后的煤有一定程度的燃烧，保证引燃料层进入炉体内后能迅速燃烧起来，同时起到预热煅烧料层的目的。
在执行步骤A前还设有煅烧炉预热步骤，煅烧炉预热步骤中包括
1、向循环炉排4铺一层燃烧的无烟煤，当燃烧的无烟煤在循环炉排4上的煤层厚度达到150mm时启动步骤2，进一步的还可以在燃烧的无烟煤层上方铺一层未燃烧的无烟煤，；
2、循环炉排4将燃烧的无烟煤输送至煅烧炉1内部；
3、向煅烧炉1内供入含氧气体；
4、将无烟煤充分燃烧后生成的无烟煤灰和烟气分别通过煅烧炉1的炉渣排出口1-1和高温气体导出口1-2排出；
5、实时检测煅烧炉1内部温度，当温度达到1200℃时启动步骤A。
Claims (9)
1.一种借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，该方法基于采用循环链条式炉排的韦氏煅烧炉（1），其特征在于该方法中包括以下步骤：
A、将预热后的引燃用无烟煤均布在启动的循环炉排（4）上形成引燃料层；
B、紧随其后的混合料给料装置在引燃料层上布撒无烟煤和锌渣组成的煅烧料层；
C、设置在循环炉排（4）下方、自炉膛口分布的富氧鼓风口向炉内通入含氧气体；
D、对煅烧灰分和煅烧炉中氧化锌蒸汽动态采样，经分析与标准数据比较后对预热温度、煅烧料配比及对应的料层厚度、循环炉排（4）的线速度、鼓风流量及含氧量作出调整，形成连续化生产。
2.根据权利要求1所述的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，其特征在于在步骤A前还设有煅烧炉预热步骤，煅烧炉预热步骤中包括
（1）、向循环炉排（4）铺一层燃烧的无烟煤；
（2）、将燃烧的无烟煤输送至煅烧炉（1）内部；
（3）、向煅烧炉（1）内供入含氧气体；
（4）、将无烟煤充分燃烧后生成的无烟煤灰和烟气分别通过煅烧炉（1）的炉渣排出口（1-1）和高温气体导出口（1-2）排出；
（5）、实时检测煅烧炉（1）内部温度，当温度达到1200℃时启动步骤A。
3.根据权利要求2所述的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，其特征在于在煅烧炉预热步骤（1）中，在燃烧的无烟煤层上方铺一层未燃烧的无烟煤。
4.根据权利要求2所述的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，其特征在于在煅烧炉预热步骤（1）中，当燃烧的无烟煤在循环炉排（4）上的煤层厚度达到150mm时启动步骤（2）。
5.根据权利要求1所述的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，其特征在于步骤C中含氧气体的氧气含量为30-80%。
6.根据权利要求1所述的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，其特征在于在步骤B中向在煅烧料层的落料点至煅烧炉（1）间的引燃料层给入空气。
7.根据权利要求1所述的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，其特征在于还包括步骤E、将引燃料层和煅烧料层充分燃烧后生成的煅烧灰分和烟气分别通过煅烧炉（1）的炉渣排出口（1-1）和高温气体导出口（1-2）排出。
8.根据权利要求1所述的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，其特征在于所述煅烧炉（1）包括炉体（1-4）、设置在炉体（1-4）上的进料口（1-3）、高温气体导出口（1-2）、炉拱（1-5）以及炉渣排出口（1-1），所述进料口（1-3）位于炉体（1-4）侧面，所述炉渣排出口（1-1）位于循环炉排（4）的末端下方。
9.根据权利要求1所述的借助连续煅烧提取气态氧化锌的方法，其特征在于混合料给料装置包括混合料给料斗（3）及设置在混合料给料斗（3）的出料端的给料量调节装置，所述给料量调节装置包括电机驱动下的转轴（6）、固定在转轴（6）上的分料板（7）及固定在混合料给料斗（3）内的定向落料板（8）。
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2016
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