CN109609770B - 天然气锗挥发炉 - Google Patents
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Abstract
天然气锗挥发炉，属于冶金化工设备技术领域，包括炉体，在炉体的顶部设置进料口，在进料口的下方密封连接锁闭器；在炉体内连接耐火隔板，耐火隔板将炉体的内腔分隔成储料室和燃烧室，在耐火隔板上设置多个下料口；在燃烧室的底部铺设多道熔渣流通道，在炉体的底部设置储渣室和放渣口；在燃烧室内设置多行多列的燃烧塔，每组燃烧塔均包括多层塔盘，在燃烧塔与熔渣流通道之间铺设耐火多孔板；在炉体的中下部设置喷火口，炉体连接氧化室，在氧化室的外侧连接重力沉降烟道，在重力沉降烟道的外侧设置引风机，引风机与重力沉降烟道、氧化室和燃烧室相连通。本发明环保、占地面积小、对原料适应性强、锗挥发率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种锗挥发炉，属于冶金化工设备技术领域。
背景技术
锗是一种稀散金属，提取锗的原料有三类：（1）各种有色金属冶炼的副产物如冶炼渣、烟尘等；（2）煤燃烧的各种产物如烟尘、煤灰、煤渣等；（3）锗生产过程的废渣、废料等。上述原料因锗含量较低，故富集锗是锗提取的最关键步骤，即通过火法或湿法处理后的锗富集物含锗达到一定含量才能采用蒸馏—还原工艺提取锗锭。火法富集是较常用的工艺方法，目前火法富集锗的设备有：
1、回转窑：主要用于湿法炼锌浸出渣焙烧挥发锌，锗同时富集于氧化锌烟尘中。烟尘需经过多膛炉焙烧脱氟、氯后再行中性浸出——锌粉置换，使锗富集于置换渣中，而后再提取锗。但该设备具有投资大、锗回收率低、氧化锌烟尘含锗不高的缺点。
2、烟化炉：主要用于火法炼铅、锌炉渣的处理，在挥发铅、锌的同时回收锗，其作为铅锌火法冶炼的重要配套设备在生产中得到应用。高温熔融炉渣进入烟化炉，而后氧化挥发铅、锌，锗伴随铅、锌一起挥发出来。同样存在设备投资大、锗回收率偏低，烟尘含锗不高的缺点。
3、漩涡炉：主要用于含锗煤的处理。含锗煤以切线方式喷入炉内，与鼓入空气一起形成漩涡而达到充分燃烧，通过收尘系统收集锗灰。具有设备投资大、操作复杂、烟尘率高、锗回收率低的缺点。
传统的火法富集由于是直接采用煤炭来燃烧进而不可避免的对环境造成一定的污染，随着技术的不断进步，人们对环境的要求也越来越高，因此，天然气锗挥发炉的应用将愈加广泛。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种环保、占地面积小、对原料适应性强、锗挥发率高的天然气锗挥发炉。
本发明的目的是这样实现的：天然气锗挥发炉，包括由耐火砖砌筑的卧式方形的炉体，在所述炉体的顶部设置进料口，在进料口的下方密封连接锁闭器；在所述炉体的外侧设置自动输送系统，自动输送系统的出料端设置在炉体的进料口处；在所述炉体内连接耐火隔板，耐火隔板将炉体的内腔分隔成上部的储料室和下部的燃烧室，在耐火隔板上设置连通燃烧室和储料室的多个下料口；在所述燃烧室的底部铺设多道熔渣流通道，在所述炉体的底部设置储渣室，储渣室与多道熔渣流通道相连通并且设置在熔渣流通道的下方，在炉体上设置与储渣室相连通的放渣口；在所述燃烧室内设置多行多列的燃烧塔，每组燃烧塔均包括由下至上依次砌筑的多层塔盘，塔盘设置中心通道，每组燃烧塔分别一一对应设置在熔渣流通道的上方并且相连通，在燃烧塔的下端与熔渣流通道的上端之间铺设耐火多孔板；在所述炉体的中下部设置喷火口，喷火口伸入燃烧室；所述炉体连接氧化室，在氧化室的外侧连接重力沉降烟道，在重力沉降烟道的外侧设置引风机，氧化室上设置第一出风口和第二出风口，引风机与重力沉降烟道、第一出风口、第二出风口、氧化室和燃烧室相连通。
本发明的工作过程如下：将含锗原料进行配料制成煤球由自动输送系统送入进料口，再进入燃烧室的隔板上，隔板设置自动放料的锁闭器，通过打开锁闭器自动下料至下料口，煤球堆积在耐火多孔板上，待燃烧塔盘的空腔中注满物料时，开启天然气喷火装置（安装在喷火口处）对燃烧塔盘进行自动加热，进而热传导至物料。加热时，关闭锁闭器，防止烟气从进料口排出。随着温度的升高，物料到1100-1300℃时全部成熔融状态并不断的熔滴至储渣室，未加热到熔融状态的物料自上而下，不断的落至加热喷火区，进而形成自动持续的加热熔融过程，在熔融过程中，物料中的锗由二氧化锗或锗化合物被还原为一氧化锗，并以气态形态快速挥发并随烟气自塔盘上下的间隙通过出风口进入氧化室，气态一氧化锗氧化为二氧化锗，凝聚成粉尘进入收尘系统；整个加热过程，天然气火焰未与物料直接接触，而是通过热传导的方式，从而保证了物料燃烧的清洁环保性。
本发明挥发炉结构科学，实现了自动加热自动连续作业，燃烧能源清洁环保，对原料适应性强，锗挥发率可高达90%以上。
为防止加料或出渣时烟尘污染，送料系统及储渣室均为密闭系统。
本发明的锁闭器包括套筒、锁止盖、锁闭电机和螺杆，套筒固定在储料室内，螺杆竖向布置并且与套筒螺纹连接，螺杆的上端与锁闭电机连接，螺杆的下端与锁止盖连接，锁止盖的外周与套筒的内壁相配合设置。锁闭电机工作带动螺杆转动，使得锁止盖配合设置在套筒内关闭通道，或锁止盖离开套筒打开通道。
本发明在所述耐火隔板与锁闭器之间设置螺旋杆，螺旋杆的一端连接输送轴，输送轴伸出炉体并连接摊平电机。为了防止含锗原料堆积不均匀，摊平电机工作带动螺旋杆，将原料均匀摊平进行下料。
本发明的相邻两组燃烧塔之间设置间隙，方便烟气流通。
本发明的每个塔盘的截面呈上大下小的等腰梯形。
本发明的自动输送系统包括卷扬机、上料斗和一对输送导轨，一对输送导轨连接在炉体的外侧，输送导轨包括一体设置的下部竖向段和上部弧形段，上部弧形段的出料端设置在炉体的进料口处；在每根输送导轨内部的上下两端分别设置链轮，位于上端的两个链轮分别与相应的输送导轨连接，位于下端的两个链轮分别连接在卷扬机的输出轴上，每根输送导轨上的两个链轮通过链条传动连接，上料斗与两根链条连接。卷扬机工作带动下端的两个链轮转动，使得链条上下移动，从而带动上料斗上下移动，进行上料或返程。
本发明的储渣室的两端高中间低，向放渣口的方向逐渐变低，方便排渣。
本发明的耐火砖为铬刚玉耐火砖。
本发明的熔渣流通道由铬刚玉砖砌筑。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1中去除燃烧塔后的A-A向视图。
图中，1炉体，2燃烧室，3储料室，4耐火隔板，5下料口，6熔渣流通道，7储渣室，8放渣口，9喷火口，10燃烧塔，10-1塔盘，11第一出风口，12氧化室，13重力沉降烟道，14输送导轨，15套筒，16锁闭电机，17锁止盖，18螺杆，19进料口，20锁闭器，21链条，22螺旋杆，23输送轴，24摊平电机，25耐火多孔板，26第二出风口。
具体实施方式
如图1－3所示，天然气锗挥发炉包括由铬刚玉耐火砖砌筑的卧式方形的炉体1，在炉体1内连接耐火隔板4，耐火隔板4将炉体1内腔分隔成上部的储料室3和下部的燃烧室2，在耐火隔板4上设置连通燃烧室2和储料室3的多个下料口5。
在炉体1的顶部设置进料口19，在进料口19的下方密封连接锁闭器20。锁闭器20包括套筒15、锁止盖17、锁闭电机16和螺杆18，套筒15固定在储料室3内，螺杆18竖向布置并且与套筒15螺纹连接，螺杆18的上端与锁闭电机16连接，螺杆18的下端与锁止盖17连接，锁止盖17的外周与套筒15的内壁相配合设置，锁闭电机16工作带动螺杆18旋转，锁止盖17进行上下移动，当锁止盖17位于套筒15内时通道关闭，当锁止盖17离开套筒15时通道打开。
在耐火隔板4与锁闭器20之间设置螺旋杆22，螺旋杆22的一端连接输送轴23，输送轴23伸出炉体1并连接摊平电机24。
在炉体1的外侧设置自动输送系统，自动输送系统包括卷扬机12、上料斗13和一对输送导轨14，一对输送导轨14连接在炉体1的外侧，输送导轨14包括一体设置的下部竖向段14-1和上部弧形段14-2，上部弧形段14-2的出料端设置在炉体1的进料口19处。在每根输送导轨14内部的上下两端分别设置链轮（图中未画，链轮链条传送属于成熟结构），位于上端的两个链轮分别与相应的输送导轨14连接，位于下端的两个链轮分别连接在卷扬机12的输出轴上，每根输送导轨14上的两个链轮通过链条21传动连接，上料斗13与两根链条21连接。
在燃烧室1的底部铺设多道由铬刚玉砖砌筑的熔渣流通道6，在炉体1的底部设置储渣室7，储渣室7与多道熔渣流通道6相连通并且设置在熔渣流通道6的下方，在炉体1上设置与储渣室7相连通的放渣口8，储渣室7的两端高中间低，向放渣口8的方向逐渐变低，放渣口8位于最低处。
在燃烧室2内设置多行多列的燃烧塔10，相邻两组燃烧塔10之间设置间隙。每组燃烧塔10均包括由下至上依次砌筑的多层塔盘10-1，每个塔盘10-1的截面呈上大下小的等腰梯形。塔盘10-1设置中心通道，每组燃烧塔10分别一一对应设置在熔渣流通道6的上方并且相连通，在燃烧塔10的下端与熔渣流通道6的上端之间铺设耐火多孔板25。
在炉体1的中下部设置喷火口9，喷火口9伸入燃烧室2。炉体1连接氧化室12，在氧化室12的外侧连接重力沉降烟道13，在重力沉降烟道13的外侧设置引风机14，氧化室12上设置第一出风口11和第二出风口26，引风机14与重力沉降烟道13、第二出风口26、第一出风口11、氧化室12和燃烧室2相连通。
以上所诉仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (9)
1.天然气锗挥发炉，包括由耐火砖砌筑的卧式方形的炉体，其特征在于：在所述炉体的顶部设置进料口，在进料口的下方密封连接锁闭器；在所述炉体的外侧设置自动输送系统，自动输送系统的出料端设置在炉体的进料口处；在所述炉体内连接耐火隔板，耐火隔板将炉体的内腔分隔成上部的储料室和下部的燃烧室，在耐火隔板上设置连通燃烧室和储料室的多个下料口；在所述燃烧室的底部铺设多道熔渣流通道，在所述炉体的底部设置储渣室，储渣室与多道熔渣流通道相连通并且设置在熔渣流通道的下方，在炉体上设置与储渣室相连通的放渣口；在所述燃烧室内设置多行多列的燃烧塔，每组燃烧塔均包括由下至上依次砌筑的多层塔盘，塔盘设置中心通道，每组燃烧塔分别一一对应设置在熔渣流通道的上方并且相连通，在燃烧塔的下端与熔渣流通道的上端之间铺设耐火多孔板；在所述炉体的中下部设置喷火口，喷火口伸入燃烧室；所述炉体连接氧化室，在氧化室的外侧连接重力沉降烟道，在重力沉降烟道的外侧设置引风机，氧化室上设置第一出风口和第二出风口，引风机与重力沉降烟道、第一出风口、第二出风口、氧化室和燃烧室相连通。
2.根据权利要求1所述天然气锗挥发炉，其特征在于：所述锁闭器包括套筒、锁止盖、锁闭电机和螺杆，套筒固定在储料室内，螺杆竖向布置并且与套筒螺纹连接，螺杆的上端与锁闭电机连接，螺杆的下端与锁止盖连接，锁止盖的外周与套筒的内壁相配合设置。
3.根据权利要求1所述天然气锗挥发炉，其特征在于：在所述耐火隔板与锁闭器之间设置螺旋杆，螺旋杆的一端连接输送轴，输送轴伸出炉体并连接摊平电机。
4.根据权利要求1所述天然气锗挥发炉，其特征在于：相邻两组燃烧塔之间设置间隙。
5.根据权利要求1所述天然气锗挥发炉，其特征在于：每个塔盘的截面呈上大下小的等腰梯形。
6.根据权利要求1所述天然气锗挥发炉，其特征在于：所述自动输送系统包括卷扬机、上料斗和一对输送导轨，一对输送导轨连接在炉体的外侧，输送导轨包括一体设置的下部竖向段和上部弧形段，上部弧形段的出料端设置在炉体的进料口处；在每根输送导轨内部的上下两端分别设置链轮，位于上端的两个链轮分别与相应的输送导轨连接，位于下端的两个链轮分别连接在卷扬机的输出轴上，每根输送导轨上的两个链轮通过链条传动连接，上料斗与两根链条连接。
7.根据权利要求1所述天然气锗挥发炉，其特征在于：所述储渣室的两端高中间低，并且向放渣口的方向逐渐变低。
8.根据权利要求1所述天然气锗挥发炉，其特征在于：所述耐火砖为铬刚玉耐火砖。
9.根据权利要求1所述天然气锗挥发炉，其特征在于：所述熔渣流通道由铬刚玉砖砌筑。
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