CN108253787A - 电磁浸没燃烧冶炼装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电磁浸没燃烧冶炼装置，包括：炉体，炉体由下至上包括金属层和渣层；喷枪结构，喷枪结构设置在炉体的侧壁上，且喷枪结构的喷射口伸入至渣层；磁感应结构，磁感应结构设置在炉体的外部，以对炉体内的物料进行加热。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的熔炼炉在使用的时候炉缸内的金属相容易出现冻结的问题。

Description

电磁浸没燃烧冶炼装置
技术领域
本发明涉及熔炼炉的技术领域，具体而言，涉及一种电磁浸没燃烧冶炼装置。
背景技术
侧吹浸没燃烧熔池熔炼技术(SSC)已成功应用于再生铅、锌浸渣和高铅渣还原等有色金属冶炼，侧吹熔池熔炼是通过安装在炉体侧墙的喷枪向熔池内喷入空气、富氧空气、还原剂或燃料，侧吹气体射流喷入熔池并迅速搅动熔池进而加速熔池内传热、传质和化学反应过程。利用现有侧吹炉处理红土镍矿、铜渣、含铜污泥以及合金等高熔点金属氧化物料时，高熔点金属相在炉缸中可能会产生局部冻结，出现炉缸冻结问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电磁浸没燃烧冶炼装置，以解决现有技术中的熔炼炉在使用的时候炉缸内的金属相容易出现冻结的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电磁浸没燃烧冶炼装置包括：炉体，炉体由下至上包括金属层和渣层；喷枪结构，喷枪结构设置在炉体的侧壁上，且喷枪结构的喷射口伸入至渣层；磁感应结构，磁感应结构设置在炉体的外部，以对炉体内的物料进行加热。
进一步地，电磁浸没燃烧冶炼装置还包括冷却结构，冷却结构对磁感应结构进行换热。
进一步地，冷却结构为负压冷却结构，冷却结构包括换热管道、动力机械和冷却介质，冷却介质设置在换热管道内，动力机械与换热管道相连并对冷却介质提供动能，换热管道至少部分的与磁感应结构相连以与磁感应结构进行换热，冷却结构为负压冷却结构。
进一步地，动力机械为泵，冷却介质为安全型冷却介质，换热管道穿设在磁感应结构内。
进一步地，磁感应结构包括磁感应线圈，磁感应线圈设置在炉体的外侧。
进一步地，磁感应结构还包括磁轭层，磁轭层设置在磁感应线圈的周向外侧。
进一步地，磁感应结构还包括隔热绝缘层，隔热绝缘层设置在炉体和磁感应线圈之间，以使磁感应线圈和炉体之间隔热和绝缘。
进一步地，炉体的侧壁上设置有安装孔，安装孔高于渣层，喷枪结构设置在安装孔处。
进一步地，喷枪结构包括喷枪，所述喷枪为一个或多个，喷枪的轴线与水平面的夹角在30°至60°之间。
进一步地，喷枪为单通道喷枪，喷枪喷吹富氧气体。
进一步地，喷枪为多通道喷枪，喷枪可同时喷吹富氧气体和燃料。
进一步地，炉体侧墙为铜水套结构。
进一步地，炉体侧墙为铜水套结构，铜水套结构内设置有水套内衬，水套内衬由耐火砖材料制成。
进一步地，电磁浸没燃烧冶炼装置还包括控制结构，磁感应结构与控制结构电连接，控制结构包括电连接的控制主体和温度传感器，温度传感器设置在炉体的外壁上，以通过温度传感器的测量温度控制磁感应结构的开关。
应用本发明的技术方案，熔炼炉在使用的时候，炉体内的金属相容易出现冻结的现象，尤其是距离燃烧比较远的炉底的位置，这时通过磁感应结构对炉体内容易出现冻结的位置进行加热，这样炉体内的金属相就不容易出现冻结。本发明的技术方案有效地解决了现有技术的熔炼炉在使用的时候炉体内的金属相容易出现冻结的问题。
附图说明
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：
图1示出了根据本发明的电磁浸没燃烧冶炼装置的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、炉体；20、喷枪结构；30、磁感应结构；31、磁感应线圈；32、磁轭层；33、隔热绝缘层；40、冷却结构；100、金属层；200、渣层。
具体实施方式
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。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
如图1所示，本实施例的电磁浸没燃烧冶炼装置包括：炉体10、喷枪结构20和磁感应结构30。炉体10由下至上包括金属层100和渣层200。喷枪结构20设置在炉体10的侧壁上，且喷枪结构20的喷射口伸入至渣层200。磁感应结构30设置在炉体10的外部，以对炉体10内的物料进行加热。
应用本实施例的技术方案，熔炼炉在使用的时候，炉体10内的金属相容易出现冻结的现象，尤其是距离燃烧比较远的炉底的位置，这时通过磁感应结构30对炉体10内容易出现冻结的位置进行加热，这样炉体10内的金属相就不容易出现冻结。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术的熔炼炉在使用的时候炉体内的金属相容易出现冻结的问题。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，电磁浸没燃烧冶炼装置还包括冷却结构40，冷却结构40对磁感应结构30进行换热。冷却结构40的设置使得磁感应结构30不容易由于过热而导致磁感应结构30损坏。具体地，冷却结构40包括换热管道、动力机械和冷却介质，冷却介质设置在换热管道内，动力机械与换热管道相连并对冷却介质提供动能，换热管道至少部分的与磁感应结构30相连以与磁感应结构30进行换热。上述结构设置方便，加工成本较低。动力机械为真空泵或者喷射泵，冷却介质为水或者导热油或者离子液安全冷却剂等其它安全型冷却介质，安全型冷却介质是指遇高温金属和高温熔渣不发生爆炸的冷却介质。换热管道穿设在磁感应结构30内，使得磁感应结构30比较紧凑。值得注意的是，这样使得磁感应结构30的结构比较紧凑。值得注意的是，在本实施例中冷却结构40优选负压冷却结构，即换热管道内处于负压状态，这样即使换热管道有裂缝也不会将冷却介质泄露在磁感应结构30内，冷却介质优选安全型冷却介质，这样的结构使得本实施例的电磁浸没燃烧冶炼装置在使用的时候更安全。在本实施例的技术方案中，负压冷却结构采用的是申请号为201610161954.X或者201610161951.6的技术方案，当然该负压冷却结构还可以采取其它的负压冷却结构的技术方案。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，磁感应结构30包括磁感应线圈31，磁感应线圈31设置在炉体10的外侧。这样的结构设置比较方便。具体地，在本实施例中磁感应线圈设置在炉体10的底部的外壁上，磁感应线圈31的最低处低于炉体10的底壁。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，磁感应结构30还包括磁轭层32，磁轭层32设置在磁感应线圈31的周向外侧。磁轭层32的设置主要起磁引导和磁屏蔽作用，用于约束感应器漏磁通向外发散，提高熔炼炉电效率和功率，有利于节能，同时也保护操作人员不易受到磁场的辐射。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，磁感应结构30还包括隔热绝缘层33，隔热绝缘层33设置在炉体10和磁感应线圈31之间，以使磁感应线圈31和炉体10之间隔热和绝缘。隔热绝缘层33的设置有利于保护感应线圈，避免漏电以提高电功率，同时消除安全隐患，可以使熔炼炉在使用的时候比较安全。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，炉体10的侧壁上设置有安装孔，安装孔高于渣层200，喷枪结构20设置在安装孔处。安装孔高于渣层200使得喷枪结构20安装在渣层200的时候不容易出现泄露。喷枪结构20包括喷枪，喷枪为一个或多个，喷枪的轴线与水平面的夹角在30°至60°之间。具体地，各喷枪的轴线向下倾斜。各喷枪的轴线与水平面的夹角在30°至60°之间，使得喷枪在安装的时候比较容易。进一步具体地，喷枪的喷入口伸入渣层200的长度在0.5米至1米之间。各喷枪浸没于熔池中，喷枪可以为单通道结构，富氧气体通过单通道喷枪喷入炉内，单只喷枪也可以为多通道结构，同时喷吹富氧气体和燃料。
进一步具体地，炉体10侧墙为铜水套结构。优选地，炉体10侧墙为铜水套结构，铜水套结构内设置有水套内衬，水套内衬由耐火砖材料制成。铜水套结构制作成本较低，水套内衬由耐火砖材料制成这样的结构既坚固，又有很好的耐热性。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，电磁浸没燃烧冶炼装置还包括控制结构，磁感应结构30与控制结构电连接，控制结构包括电连接的控制主体和温度传感器，温度传感器设置在炉体10的外壁上，以通过温度传感器的测量温度控制磁感应结构30的开关。当温度高于预定值的时候，炉体10内不会出现冻结的现象，磁感应结构30关闭，当温度低于预定值的时候，炉体10内容易出现冻结现象，磁感应结构30打开。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明的电磁浸没燃烧熔炼炉，兼具侧吹炉和感应电炉优点，侧吹炉炉缸区布置感应加热装置，侧吹浸没燃烧技术与感应加热技术有机结合，可使侧吹技术在处理红土镍矿、铜渣等高熔点金属氧化物料领域取得突破，利用感应加热方式加热或保温炉窑炉缸区，可以避免炉缸金属层温度过低导致的炉缸冻结问题或者在出现炉缸冻结问题后通过感应加热方式予以消除。感应加热而非人工敲打冻结层，减轻现场操作工人的劳动负担；感应加热消除冻结问题，提高炉窑作业率。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
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 (14)

1.一种电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，包括：
炉体(10)，所述炉体(10)由下至上包括金属层(100)和渣层(200)；
喷枪结构(20)，所述喷枪结构(20)设置在所述炉体(10)的侧壁上，且所述喷枪结构(20)的喷射口伸入至所述渣层(200)；
磁感应结构(30)，所述磁感应结构(30)设置在所述炉体(10)的外部，以对所述炉体(10)内的物料进行加热。
2.根据权利要求1所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述电磁浸没燃烧冶炼装置还包括冷却结构(40)，所述冷却结构(40)对所述磁感应结构(30)进行换热。
3.根据权利要求2所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述冷却结构(40)包括换热管道、动力机械和冷却介质，所述冷却介质设置在所述换热管道内，所述动力机械与所述换热管道相连并对所述冷却介质提供动能，所述换热管道至少部分的与所述磁感应结构(30)相连以与所述磁感应结构(30)进行换热，所述冷却结构(40)为负压冷却结构。
4.根据权利要求3所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述动力机械为泵，所述冷却介质为安全型冷却介质，所述换热管道穿设在所述磁感应结构(30)内。
5.根据权利要求1所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述磁感应结构(30)包括磁感应线圈(31)，所述磁感应线圈(31)设置在所述炉体(10)的外侧。
6.根据权利要求5所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述磁感应结构(30)还包括磁轭层(32)，所述磁轭层(32)设置在所述磁感应线圈(31)的周向外侧。
7.根据权利要求5所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述磁感应结构(30)还包括隔热绝缘层(33)，所述隔热绝缘层(33)设置在所述炉体(10)和所述磁感应线圈(31)之间，以使所述磁感应线圈(31)和所述炉体(10)之间隔热和绝缘。
8.根据权利要求1所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述炉体(10)的侧壁上设置有安装孔，所述安装孔高于所述渣层(200)，所述喷枪结构(20)设置在所述安装孔处。
9.根据权利要求8所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述喷枪结构(20)包括喷枪，所述喷枪为一个或多个，所述喷枪的轴线与水平面的夹角在30°至60°之间。
10.根据权利要求9所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述喷枪为单通道喷枪，所述喷枪喷吹富氧气体。
11.根据权利要求9所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述喷枪为多通道喷枪，所述喷枪可同时喷吹富氧气体和燃料。
12.根据权利要求1所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述炉体(10)侧墙为铜水套结构。
13.根据权利要求1所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述炉体(10)侧墙为铜水套结构，所述铜水套结构内设置有水套内衬，所述水套内衬由耐火砖材料制成。
14.根据权利要求1所述的电磁浸没燃烧冶炼装置，其特征在于，所述电磁浸没燃烧冶炼装置还包括控制结构，所述磁感应结构(30)与所述控制结构电连接，所述控制结构包括电连接的控制主体和温度传感器，所述温度传感器设置在所述炉体(10)的外壁上，以通过所述温度传感器的测量温度控制所述磁感应结构(30)的开关。
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