CN110592395B - 一种生产高等级直接法氧化锌的生产线及其工艺流程 - Google Patents

Abstract

一种生产高等级直接法氧化锌的生产线，包括炉体，炉体的中部设有烟喉，且烟喉与炉体呈垂直布置，烟喉连接有氧化室，且氧化室与炉体呈垂直布置，氧化室连接有烟巷，烟巷分别连接有废气收尘系统和聚尘室，聚尘室依次连接有冷却室、脉冲除尘器、风机、脱硫塔和烟囱，所述炉体采用链条式炉排炉结构，炉体的内部设有刮渣和破渣系统；炉体的两侧均设有团矿送料系统。其工艺流程的特点是采用链条式炉排炉间歇操作工艺，即静态冶炼、动态出渣间歇进行，烟气在烟喉汇聚，刮渣出渣与破渣同步，团矿送料车从炉体两侧同时投料。本发明具备回转窑法的高生产效率，又具备韦氏炉法生产高等级直接法氧化锌的能力，实现高效低成本生产优质直接法氧化锌产品。

Description

一种生产高等级直接法氧化锌的生产线及其工艺流程

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，具体为一种生产高等级直接法氧化锌的生产线及其工艺流程。

背景技术

直接法氧化锌是以锌焙砂和锌矿原料直接通过火法经还原和氧化等反应过程冶炼而来，与之相对应的是间接法氧化锌，则是先将锌焙砂和锌矿冶炼成锌锭，由锌锭加热熔炼蒸发氧化而来，由于经过中间的冶炼过程，故称之为间接法，目前，直接法生产氧化锌的方法普遍采用韦氏炉生产法和回转窑生产法两种，一直以来，高等级直接法氧化锌是以锌焙砂为原料采用韦氏炉生产线冶炼生产的，韦氏炉是一种静止固定炉床冶炼、人工送料、人工耙渣出渣的生产线，生产直接法氧化锌的另一种方法回转窑生产法，回转窑是对散装或者浆状物料进行加热处理的热工设备，属于回转窑圆筒类设备，广泛应用于有色冶金、黑色冶金、化工、水泥、耐火材料、石灰等工业部门，在锌冶炼行业主要用于材料烘干、焙烧、富集有价金属和生产低等级的次氧化锌上。

然而，使用所述的韦氏炉生产线生产高等级直接法氧化锌，虽然可以实现制造高等级的直接法氧化锌的生产目标，但其生产方式为间歇操作型，人工操作，劳动强度大，热辐射大，对劳动力的要求高，受人力能力的影响，一般炉膛面积为6～12平方米，按12平方米炉膛面积的韦氏炉，每炉投料最多达到2.7吨，每天九炉24.3吨，人均投料量0.52吨，锌的直接回收率小于90%，每条生产线日产直接法氧化锌小于8吨，人均班产量小于0.14吨氧化锌，生产效率低，生产成本高，受人为操作的影响，投料及耙渣的质量普遍存在不稳定的情况，有时投进的底煤不均匀和团矿成堆，耙渣也会不干净，造成冶炼过程不稳定，极易造成产品回收率下降和产品质量下降，使用所述的回转窑生产线生产直接法氧化锌，生产为连续型，可以克服韦氏炉生产线处理量小、生产效率低、生产成本高的缺点，但由于连续送料连续冶炼，无法设计废气收尘系统和进行排废气工艺操作，并且生产过程窑炉连续翻转产生机械扬尘，生产的产品质量差，产品氧化锌品位低、颜色差，此法与传统的韦氏炉相比只是提高生产效率，产品质量等级比韦氏炉生产线生产的产品低得多，煤耗及其他辅料如石灰等的耗用一样，所以用于生产直接法氧化锌尤其是高等级氧化锌，此法有非常明显的缺陷，无法生产高等级氧化锌。

发明内容

本发明提供了一种生产高等级直接法氧化锌的生产线及其工艺流程，具备回转窑生产法的处理能力和高生产效率，又具备韦氏炉生产法生产高等级直接法氧化锌的能力，实现高效低成本生产优质的高等级直接法氧化锌产品，同时可以节省投资，具备同样的生产能力的炉排炉，生产线投资额约为回转窑生产线投资额的四分之一的优点。

本发明提供如下技术方案：

一种生产高等级直接法氧化锌的生产线，包括炉体，炉体的中部设有烟喉，烟喉的出口处连接有氧化室，氧化室连接有烟巷，烟巷分别连接有废气收尘系统和聚尘室，聚尘室连接有冷却室，冷却室连接有脉冲除尘器，脉冲除尘器连接有脱硫塔，脉冲除尘器和脱硫塔之间设有引风机，且脱硫塔连接有烟囱；其特征在于，炉体、烟喉和氧化室组成炉排炉，其烟喉与炉体呈垂直布置，氧化室通过烟喉与炉体呈垂直布置，炉体的纵向两侧均设有炉门；

炉排炉内部设有链条式炉排系统，包括炉排及传动装置，炉排为链条式炉排，炉排片分为主动片和被动片，主动片即为链条链节；炉排有炉排导轨；炉排安装在主动链轮和从动链轮上，靠主动链轮和从动链轮的一侧分别有导轨冷却及余热利用系统，包括导轨冷却风机和炉底鼓风机；传动装置包括炉排驱动电机；

炉排炉设有刮渣和破渣系统，刮渣和破渣系统的破渣设备延伸至炉体一侧的炉门外部，位于炉体另一侧的炉门外部设有加煤机；刮渣和破渣系统包括刮渣机构和破渣机构，刮渣机构包括炉排上的八个刮渣片，破渣机构位于炉排靠从动滚筒的一侧，破渣机构包括空心轴、钩锤、驱动装置；

所述炉体1的两侧均设有团矿送料系统，包括炉排炉两端各一套送料车轨道、团矿送料车和送料底板车组成的联合体及驱动系统。

所述炉排炉的炉体中部炉拱上砌筑烟喉和烟喉炉拱，炉体中部位置形成一个烟气汇聚的空间，烟喉炉拱与炉体炉拱方向垂直，烟喉出口在炉体纵向的中部，炉体中部横向通过烟喉与氧化室相连，氧化室炉拱高于烟喉炉拱，氧化室和咽喉之间有匹配的连接口，连接口两侧砌有烟气扰动墙。

所述导轨冷却及余热利用系统，其导轨冷却风机的出风口处固定套装有导轨冷却管，导轨冷却管置于炉体内部的炉排导轨的一侧且分别通向炉排导轨；炉底鼓风机的进风口固定套接有热风进管，且炉底鼓风机的进风口处与导轨冷却管的出风口固定套接，炉底鼓风机的出风口处固定套装有炉底风通道；

所述炉排导轨用方管做成，长方形内腔作为冷却风道，上炉排导轨通过横向梁工字钢托架连接和支撑，下炉排导轨通过工字钢链排拖底架连接和支撑，工字钢用封闭钢板封闭形成内腔，所述内腔与导轨内腔相连贯通，运行时冷却风机鼓风冷却。

所述刮渣和破渣系统，其刮渣机构包括炉排上的八个刮渣片，八个刮渣片分别为两组且每组数量为四个，两组刮渣片分别位于炉排两端的两侧和中间的炉排上，位于两侧的侧刮渣片与炉排炉的炉壁紧贴安装，位于中间两组的中刮渣片与位于两侧的侧刮渣片在炉排横向同一直线安装；所述破渣机构位于炉排靠从动滚筒的一侧，破渣机构包括空心轴、钩锤和驱动装置，驱动装置包括破渣驱动电机，破渣驱动电机通过破渣驱动皮带轮连接破渣驱动减速机，破渣驱动减速机通过链轮连接有转轴，转轴的中部固定套装有空心轴；空心轴上设有多组钩锤。

所述团矿送料系统还包括位于炉门侧的炉门轨道，炉排炉一端炉门侧设有进煤斗和煤斗轨道，炉门轨道与煤斗轨道相连，煤斗轨道底部的一侧设有煤斗轨道支撑架，这一端的送料车刮平板固定在煤斗轨道支撑架上，另一端送料车刮平板固定在送料车轨道上，两套送料车轨道上安装有团矿送料车和送料底板车的联合体，通过滚轮传动；整个团矿送料车和送料底板车的联合体通过送料车轨道置于基座上。

一种生产高等级直接法氧化锌的工艺流程，其特征在于，工艺流程要点是采用链条式炉排炉间歇操作工艺，即静态冶炼、动态出渣间歇进行，团矿送料车从炉体两侧同时投料，烟气在烟喉汇聚，刮渣、出渣与破渣同步，同时铺底煤；具体包括以下步骤：

S1、使用含锌物料和无烟煤为原料，加入辅料经制团系统混料和压制成球团，球团晾干即可生产，第一次生产须使用柴火和柴油点燃块煤；第一步需先启动导轨冷却系统，同时检查备用冷却风机是否处于良好状态；“运动出渣”工艺，在正常生产时，按渣处理系统、渣输送机、破渣系统和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时，由加煤机将无烟小块煤平铺在炉排上，每炉加入燃料底煤重量0.8～1.0吨，完成出渣的同时块煤平铺完毕，时间8～10分钟；停机，关机顺序与开机顺序相反；

S2、“静态冶炼”工艺，即静止固定炉排炉床冶炼工艺，关闭炉门，在炉体内热量的反射作用下引燃块煤，待燃烧后，即可鼓风，使其赤热，时间5～6分钟，然后开启炉门，再由炉排炉两侧团矿送料系统同时投放团矿，料层厚度均匀一致，每炉投料8～10吨，投料时间1～1.5分钟，再次关闭炉门，鼓风并启动废气系统，放废气5～7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，关闭废气系统，开动引风机，将闸板缓缓升起，即进入正式冶炼期，冶炼产生的含锌蒸汽烟气在烟喉汇聚，在引风机的作用下，烟气由烟喉进入氧化室，氧化室在引风机引风产生的负压作用下吸入新鲜空气，含锌蒸汽氧化成氧化锌烟气，氧化锌烟气经烟巷、聚尘室、冷却室、脉冲除尘器冷却和聚尘沉降及收尘，获得高等级氧化锌产品；

S3、冶炼期105～115分钟，冶炼结束，停炉底鼓风机和引风机，炉排的导轨冷却风机仍然保持运行，连续冷却导轨和工字钢托架，打开炉门闸板，又开始“运动出渣”工艺，按渣处理系统、渣输送机、刮渣和破渣系统(13)和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，大片炉渣在刮渣和破渣系统作用下成为小块炉渣和碎渣，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时块煤平铺完毕，进入下一个冶炼周期，由此周而复始，不断循环，一个循环过程为一炉。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明与韦氏炉生产法相比，本发明可以达到同等的直接法氧化锌产品质量，本发明炉排炉面积比韦氏炉炉膛面积大得多，相应的投料量不受人力影响可以大得多，生产效率大大提高，劳动生产率提高八倍左右，煤耗和电耗有所降低，吨产品固定成本和固定费用大大降低，直接回收率提高3%以上，总的回收率提高3%左右，生产成本大大降低，并且机械化可以避免人工操作的不稳定，避免对产品质量和回收率的不良影响。

2、本发明与回转窑生产法相比，本发明的处理能力可以达到回转窑的处理能力，但本发明生产的产品质量是回转窑生产法无法达到的，同等质量的含锌原料和无烟煤，本发明生产的产品氧化锌主含量绝对值高出10%～15%，产品的盐酸不溶物等各项杂质指标大大降低，产品等级大大提高，产品附加值高，可以作为高档化工原料，用于高级陶瓷、橡胶、油漆和化工等行业，本发明的生产效率、煤耗、电耗等接近或达到回转窑生产法，生产成本比较低，本发明的生产设备投资额大大低于同等处理能力的回转窑生产线，本发明上述规格为28平方米（8×3.5）的“炉排炉”生产线总投资额约为400万元，而同等处理能力、同样的冷却沉降及尾气处理设施的Φ2.4米×36米回转窑投资额在1600万元以上。

综述，本发明的优点明显，既有高生产效率、低生产成本的优点，又可以实现生产高质量、高等级直接法氧化锌的目标，生产线设备投资少，可以实现比较高的经济效益，二氧化碳等各项排放也相应降低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明生产线的前端部分示意图；

图4为本发明的炉排炉示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的左视图；

图7为本发明的导轨冷却及余热利用系统的示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为图7的左视图；

图10为本发明刮渣和破渣系统的示意图；

图11为图10的俯视图；

图12为图10的左视图；

图13为本发明破渣机构的示意图；

图14为本发明团矿送料系统的示意图；

图15为团矿送料车的示意图；

图16为图15的俯视图；

图17为图15的左视图；

图18为送料底板车的示意图；

图19为图18的俯视图。

图20为图18的左视图。

图21为本发明的工艺流程图。

图中：1、炉体；2、烟喉；3、氧化室；4、烟巷；5、废气收尘系统；6、聚尘室；7、冷却室；8、脉冲除尘器；9、引风机；10、脱硫塔；11、烟囱；12、炉门；13、刮渣和破渣系统；14、导轨冷却及余热利用系统；15、团矿送料系统；16、加煤机；17、导轨冷却风机；18、炉底鼓风机；19、炉排驱动电机；20、炉体炉拱；21、烟喉炉拱；22、氧化室炉拱；23、连接口；24、烟气扰动墙；25、从动滚筒；26、主动链轮；27、从动链轮；28、破渣驱动皮带轮；29、破渣驱动减速机；30、转轴；31、链轮；32、基座；33、导轨冷却管；34、炉排导轨；35、热风进管；36、炉底风通道；37、横向梁工字钢托架；38、工字钢链排拖底架；39、封闭钢板；40、刮渣片；41、侧刮渣片；42、中刮渣片；43、空心轴；44、钩锤；45、破渣驱动电机。

151、炉门轨道；152、进煤斗；153、煤斗轨道；154、煤斗轨道支撑架；155、送料车刮平板；156、送料车轨道；157、团矿送料底板车；158、团矿送料车。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-20，一种生产高等级直接法氧化锌的生产线，包括炉体1，炉体1的中部设有烟喉2，烟喉2的出口处连接有氧化室3，氧化室3连接有烟巷4，烟巷4分别连接有废气收尘系统5和聚尘室6，聚尘室6连接有冷却室7，冷却室7连接有脉冲除尘器8，脉冲除尘器8连接有脱硫塔10，脉冲除尘器8和脱硫塔10之间设有引风机9，且脱硫塔10连接有烟囱11；其特征在于，炉体1、烟喉2和氧化室3组成炉排炉，其烟喉2与炉体1呈垂直布置，氧化室3通过烟喉2与炉体1呈垂直布置，炉体1的纵向两侧均设有炉门12；

炉排炉内部设有链条式炉排系统，包括炉排及传动装置，炉排为链条式炉排，炉排片分为主动片和被动片，主动片即为链条链节；炉排有炉排导轨；炉排安装在主动链轮26和从动链轮27上，靠主动链轮26和从动链轮27的一侧分别有导轨冷却及余热利用系统14，包括导轨冷却风机17和炉底鼓风机18；传动装置包括炉排驱动电机19；

炉排炉设有刮渣和破渣系统13，刮渣和破渣系统13的破渣设备延伸至炉体1一侧的炉门12外部，远离刮渣和破渣系统13的炉门12一侧设有位于炉体1外部的加煤机16；刮渣和破渣系统包括刮渣机构和破渣机构，刮渣机构包括炉排上的八个刮渣片，破渣机构位于炉排靠从动滚筒25的一侧，破渣机构包括空心轴、钩锤、驱动装置；

所述炉体1的两侧均设有团矿送料系统15，包括炉排炉两端各一套送料车轨道、团矿送料车和送料底板车组成的联合体及驱动系统。

所述炉排炉的炉体炉拱20上砌筑烟喉2和烟喉炉拱21，炉体1中部位置形成一个烟气汇聚的空间，烟喉炉拱21与炉体炉拱20方向垂直，烟喉2出口在炉体1纵向的中部，炉体1横向中部通过烟喉2与氧化室3相连，氧化室炉拱22高于烟喉炉拱21，氧化室3和咽喉2之间有匹配的连接口23，连接口23两侧砌有烟气扰动墙24。

所述导轨冷却及余热利用系统14，其导轨冷却风机17的出风口处固定套装有导轨冷却管33，导轨冷却管33置于炉体1内部的炉排导轨34的一侧且分别通向炉排导轨34；炉底鼓风机18的进风口固定套接有热风进管35，且炉底鼓风机18的进风口处与导轨冷却管33的出风口固定套接，炉底鼓风机18的出风口处固定套装有炉底风通道36；

所述炉排导轨34用方管做成，长方形内腔作为冷却风道，上炉排导轨通过横向梁工字钢托架37连接和支撑，下炉排导轨通过工字钢链排拖底架38连接和支撑，工字钢用封闭钢板39封闭形成内腔，所述内腔与导轨内腔相连贯通，运行时冷却风机鼓风冷却。

所述刮渣和破渣系统13，其刮渣机构包括炉排上的八个刮渣片40，八个刮渣片40分别为两组且每组数量为四个，两组刮渣片40分别位于炉排两端的两侧和中间的炉排上，位于两侧的侧刮渣片41与炉排炉的炉壁紧贴安装，位于中间两组的中刮渣片42与位于两侧的侧刮渣片41在炉排横向同一直线安装；所述破渣机构位于炉排靠从动滚筒25的一侧，破渣机构包括空心轴43、钩锤44和驱动装置，驱动装置包括破渣驱动电机45，破渣驱动电机45通过破渣驱动皮带轮28连接破渣驱动减速机29，破渣驱动减速机29通过链轮31连接有转轴30，转轴30的中部固定套装有空心轴43；空心轴43上设有多组钩锤44。

所述团矿送料系统15还包括位于炉门侧的炉门轨道151，炉排炉一端炉门侧设有进煤斗152和煤斗轨道153，炉门轨道151与煤斗轨道153相连，煤斗轨道153底部的一侧设有煤斗轨道支撑架154，这一端的送料车刮平板155固定在煤斗轨道支撑架154上，另一端送料车刮平板155固定在送料车轨道156上，两套送料车轨道156上安装有团矿送料车158和送料底板车157的联合体，通过滚轮传动；整个团矿送料车158和送料底板车157的联合体通过送料车轨道156置于基座32上。

参见图21，一种生产高等级直接法氧化锌的工艺流程，包括以下步骤：

S1、使用含锌物料和无烟煤为原料，加入辅料经制团系统混料和压制成球团，球团晾干即可生产，第一次生产须使用柴火和柴油点燃块煤；第一步需先启动导轨冷却系统，同时检查备用冷却风机是否处于良好状态；“运动出渣”工艺，在正常生产时，按渣处理系统、渣输送机、破渣系统和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时，由加煤机将无烟小块煤平铺在炉排上，每炉加入燃料底煤重量0.8～1.0吨，完成出渣的同时块煤平铺完毕，时间8～10分钟；停机，关机顺序与开机顺序相反；

S2、“静态冶炼”工艺，即静止固定炉排炉床冶炼工艺，关闭炉门，在炉体内热量的反射作用下引燃块煤，待燃烧后，即可鼓风，使其赤热，时间5～6分钟，然后开启炉门，再由炉排炉两侧团矿送料系统同时投放团矿，料层厚度均匀一致，每炉投料8～10吨，投料时间1～1.5分钟，再次关闭炉门12，鼓风并启动废气系统，放废气5～7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，关闭废气系统，开动引风机，将闸板缓缓升起，即进入正式冶炼期，冶炼产生的含锌蒸汽烟气在烟喉汇聚，在引风机的作用下，烟气由烟喉进入氧化室，氧化室由引风机引风产生的负压作用下吸入新鲜空气，含锌蒸汽氧化成氧化锌烟气，氧化锌烟气经烟巷、聚尘室、冷却室、脉冲除尘器冷却和聚尘沉降及收尘，获得高等级氧化锌产品；

S3、冶炼期105～115分钟，冶炼结束，停炉底鼓风机144和引风机，炉排166的导轨冷却风机141仍然运行，打开炉门闸板，又开始“运动出渣”工艺，按渣处理系统、渣输送机、破渣系统13和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，大片炉渣在刮渣和破渣系统13作用下成为小块炉渣和碎渣，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时块煤平铺完毕，进入下一个冶炼周期，由此周而复始，不断循环，一个循环周期为一炉。每天达10个周期，即冶炼10炉，日处理团矿80～100吨，加上块煤8～10吨，混合料88～110吨，相当于一套Φ2.4米×36米回转窑的处理能力，按三班制，每班需要操作炉工2人、布袋工1人、产品装包工3人、制团工3人，每班共计需要生产工人9人，总共需要人工27人，人均处理混合料3.3吨～4.1吨，对应的全员人均生产高等级氧化锌1.2吨，是韦氏炉全员人均产量的八倍以上。

工作原理：工序一“炉排炉静态冶炼”，经过投放燃料块煤（注：第一次投放燃料块煤需点火，以后每次利用炉体内的热量反射引燃块煤）、块煤红热、投放团矿、炉底鼓风至正式冶炼四个过程，炉排处于静止固定状态，冶炼完成后停止炉底鼓风，启动驱动装置，同时启动刮渣和破渣系统，炉排运动，出渣、刮渣、破渣同时完成，就是工序二“炉排间歇运动出渣”，然后进入投放块煤等工序的下一个冶炼循环，炉体、烟喉、氧化室组成炉排炉，特殊结构的炉体两端配置两个炉门用于送料和出渣，在炉体的中部设置烟喉，烟喉单独炉拱，烟喉炉拱与炉排炉主体炉拱方向垂直，烟喉出口在炉排炉主体纵向的中部，与生产线的氧化室相连，冶炼过程产生的含锌蒸汽烟气在烟喉部分汇集，在生产线引风机的作用下从连接口进入氧化室，含锌蒸汽烟气在氧化室与吸入的新鲜空气发生氧化反应，含锌蒸汽烟气转化为含氧化锌烟气，含氧化锌烟气经烟巷、聚尘室、冷却室冷却沉降，进入脉冲除尘器收尘，获得氧化锌产品，脱除烟尘后的净气由脱硫塔进行脱硫处理后由烟囱排出，整个生产过程炉排导轨的冷却系统始终运行，此冷却系统为独立系统，通过鼓风机强制通风冷却，确保在冶炼过程中和停止炉底鼓风后运动出渣时导轨的冷却，避免碳钢制作的导轨在冶炼高温环境中变形，在炉排炉面使用加煤机，铺满和铺平块煤，块煤红热后团矿使用送料系统投放，使料层厚度平铺均匀，送料系统由炉排炉两端各一套固定送料车轨道、移动团矿送料车和团矿送料底板车的联合体装置组成，两套团矿送料车有效面积之和与炉排炉总有效冶炼总面积相同，驱动团矿送料车和团矿送料底板车联合体装置前行到炉排炉投料位置，团矿送料车经过安装在送料车轨道上固定的送料车刮平板刮平，使得团矿料层在团矿送料车里厚度均匀，启动团矿送料底板车的驱动装置，团矿送料底板车回车到送料车轨道原位，团矿送料车中团矿均匀投放在红热的块煤上，启动团矿送料车的驱动装置，团矿送料车回车到送料车轨道原位，团矿送料车与团矿送料底板车组成一个联合体装置，在炉排炉炉排两端的两侧和中间的炉排上各安装四片刮渣片，组成刮渣系统，侧刮渣片刮除冶炼时凝结在炉排炉壁上的炉渣，以及初步破碎带走炉子中部板结的炉渣，确保出渣干净不残留，炉排炉的出渣侧设置破渣系统，使得冶炼过程板结成大块的炉渣破碎成小块渣，确保出渣顺利进行，大块板结的大块渣破碎成小块渣，方便输送。

现以规格28平方米（8×3.5）的“链条式炉排炉”为例说明此生产线的工艺方法和所能达到的技术经济指标，使用含锌物料和无烟煤为原料，加入辅料经制团系统混料和压制成球团，球团晾干即可生产，第一次生产须使用柴火和柴油点燃块煤，第一步需先启动导轨冷却系统，同时检查备用冷却风机是否处于良好状态。“运动出渣”工艺，在正常生产时，按渣处理系统、渣输送机、破渣系统和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时，由加煤机将无烟小块煤平铺在炉排上，每炉加入燃料底煤重量0.8～1.0吨，完成出渣的同时块煤平铺完毕，时间8～10分钟，停机，关机顺序与开机顺序相反。“静态冶炼”工艺，即静止固定炉排炉床冶炼工艺，关闭炉门，在炉体内热量的反射作用下引燃块煤，待燃烧后，即可鼓风，使其赤热，时间5～6分钟，然后开启炉门，再由炉排炉两侧团矿送料系统同时投放团矿，料层厚度均匀一致，每炉投料8～10吨，投料时间1～1.5分钟，再次关闭炉门12，鼓风并启动废气系统，放废气5～7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，关闭废气系统，开动引风机，关闭炉门，开动引风机，将闸板缓缓升起，即进入正式冶炼期，冶炼产生的含锌蒸汽烟气在烟喉汇聚，在引风机的作用下，烟气由烟喉进入氧化室，氧化室由引风机引风产生的负压作用下吸入新鲜空气，含锌蒸汽氧化成氧化锌烟气，氧化锌烟气经烟巷、聚尘室、冷却室、脉冲除尘器冷却和聚尘沉降及收尘，获得高等级氧化锌产品。冶炼期105～115分钟，冶炼结束，停炉底鼓风机和引风机，炉排的导轨冷却风机仍然运行，打开炉门闸板，又开始“运动出渣”工艺，按渣处理系统、渣输送机、破渣系统和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，大片炉渣在刮渣和破渣系统作用下成为小块炉渣和碎渣，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时块煤平铺完毕，进入下一个冶炼周期，由此周而复始，不断循环，一个循环周期为一炉。每天达10个周期，即冶炼10炉，日处理团矿80～100吨，加上块煤8～10吨，混合料88～110吨，相当于一套Φ2.4米×36米回转窑的处理能力，按三班制，每班需要操作炉工2人、布袋工1人、产品装包工3人、制团工3人，每班共计需要生产工人9人，总共需要人工27人，人均处理混合料3.3吨～4.1吨，对应的全员人均生产高等级氧化锌1.2吨，是韦氏炉全员人均产量的八倍以上。由于机械自动化生产，炉膛的热量损失少，炉温高，煤耗降低，锌的直收率和总回收率高，产品成本中的电力等单耗也相应降低，产品成本大大降低，使用高温锌焙砂使用此发明所提供的方法生产直接法氧化锌，产品氧化锌含量可以达到99.5%，产品达到GB/T3494-1995产品牌号ZnO-X1、ZnO-X2和ZnO-T1、ZnO-T2的要求，产品品质可以达到韦氏炉法生产的品质。

综上，本发明的特点：

1、一般用于锅炉或者铁矿烧结的链条式炉排炉，经创造革新，用于生产高等级直接法氧化锌。

2、炉排炉在纵向两侧设置炉门进出料，两个炉门一边进煤，另一边出渣；从两侧炉门两边同时进团矿。一般用于锅炉或者铁矿烧结的链条式炉排炉，一边进煤送料，另一边出渣。

3、中部特殊结构的烟喉，与炉体垂直布置，汇聚烟气和烟气引流，烟气挥发流动的距离短，此结构为扩大炉膛面积提高投料量创造条件。一般的做法，烟气直接是从炉体纵向一侧流动至氧化室，本发明此结构缩短了烟气的流动距离，避免烟气在炉体里沉降或者凝结成为壁挂等，影响冶炼和回收率。

4、炉体与氧化室通过烟喉连接呈垂直布置，有利于烟气汇集和流动，又为纵向两侧送料创造空间条件，炉膛面积可以大大增加，投料量大大提高。而传统的韦氏炉，炉体与氧化室室按纵向直线型布置。

5、导轨及横向支撑梁冷却，解决了使用普通材料制作高温冶炼炉体的刚性问题，大大减少炉体钢结构及其部件由于温度变化的变形量，运行可靠性大大提高，降低维修率，提高了设备使用寿命；同时冷却通过鼓风机强制通风冷却，冷却过程产生的热风作为炉底鼓风的热风来源，与从生产线其他部位余热利用的热风一起，通过炉底鼓风机，为冶炼过程提供热风，提高冶炼温度，节省煤炭消耗，提高冶炼回收率，节约成本。

6、刮渣片的设置，解决了炉体结渣的问题，清理结在炉体墙壁的炉渣和壁挂，使得炉体保持正常的有效冶炼面积，同时起破碎炉渣的作用，与破渣装置一起解决了炉渣顺利出渣问题，避免由于炉体结渣和出渣问题而导致生产中断。

7、解决团矿的机械投放问题，分别从炉体纵向两侧炉门使用团矿送料车投放团矿，使得投料机械化，投料料层厚度均衡一致，为冶炼正常稳定运行创造条件。

8、工艺创新：炉排炉用于生产直接法氧化锌，导轨冷却，静态冶炼、动态出渣的间歇式操作工艺，刮渣、出渣与破渣同步进行，团矿送料车两侧同时投料，烟气在烟喉汇聚等是创新点。间歇运行的巧妙应用，满足了生产高等级直接法氧化锌的基本工艺要求和条件，是链条式炉排炉运行方式的重大创新，而一般炉排炉用于锅炉或者烧结上，是连续运行的。

本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种生产高等级直接法氧化锌的生产线，包括炉体（1），炉体（1）的中部设有烟喉（2），烟喉（2）的出口处连接有氧化室（3），氧化室（3）连接有烟巷（4），烟巷（4）分别连接有废气收尘系统（5）和聚尘室（6），聚尘室（6）连接有冷却室（7），冷却室（7）连接有脉冲除尘器（8），脉冲除尘器（8）连接有脱硫塔（10），脉冲除尘器（8）和脱硫塔（10）之间设有引风机（9），且脱硫塔（10）连接有烟囱（11）；其特征在于：炉体(1)、烟喉(2)和氧化室(3)组成炉排炉，其烟喉（2）与炉体（1）呈垂直布置，氧化室（3）通过烟喉（2）与炉体（1）呈垂直布置，炉体（1）的纵向两侧均设有炉门（12）；

炉排炉内部设有链条式炉排系统，包括炉排及传动装置，炉排为链条式炉排，炉排片分为主动片和被动片，主动片即为链条链节；炉排有炉排导轨；炉排安装在主动链轮(26)和从动链轮(27)上，靠主动链轮(26)和从动链轮(27)的一侧分别有导轨冷却及余热利用系统（14），包括导轨冷却风机(17)和炉底鼓风机(18)；传动装置包括炉排驱动电机(19)；

炉排炉设有刮渣和破渣系统（13），刮渣和破渣系统（13）的破渣设备延伸至炉体（1）一侧的炉门（12）外部，位于炉体（1）另一侧的炉门（12）外部设有加煤机（16）；刮渣和破渣系统包括刮渣机构和破渣机构，刮渣机构包括炉排上的八个刮渣片，破渣机构位于炉排靠从动滚筒(25)的一侧，破渣机构包括空心轴、钩锤、驱动装置；

所述炉体（1）的两侧均设有团矿送料系统（15），包括炉排炉两端各一套送料车轨道、团矿送料车和送料底板车组成的联合体及驱动系统。

2.如权利要求1所述的一种生产高等级直接法氧化锌的生产线，其特征在于：所述炉排炉的炉体中部炉拱(20)上砌筑烟喉(2)和烟喉炉拱(21)，炉体(1)中部位置形成一个烟气汇聚的空间，烟喉炉拱(21)与炉体炉拱(20)方向垂直，烟喉(2)出口在炉体(1)纵向的中部，炉体(1) 中部横向通过烟喉(2)与氧化室(3)相连，氧化室炉拱(22)高于烟喉炉拱(21)，氧化室(3)和烟喉(2)之间有匹配的连接口(23)，连接口(23)两侧砌有烟气扰动墙（24）。

3.如权利要求1所述的一种生产高等级直接法氧化锌的生产线，其特征在于：所述导轨冷却及余热利用系统（14），其导轨冷却风机（17）的出风口处固定套装有导轨冷却管（33），导轨冷却管（33）置于炉体（1）内部的炉排导轨（34）的一侧且分别通向炉排导轨（34）；炉底鼓风机（18）的进风口固定套接有热风进管（35），且炉底鼓风机（18）的进风口处与导轨冷却管（33）的出风口固定套接，炉底鼓风机（18）的出风口处固定套装有炉底风通道（36）；

所述炉排导轨（34）用方管做成，长方形内腔作为冷却风道，上炉排导轨通过横向梁工字钢托架(37)连接和支撑，下炉排导轨通过工字钢链排拖底架(38)连接和支撑，工字钢用封闭钢板(39)封闭形成内腔，所述内腔与导轨内腔相连贯通，运行时冷却风机鼓风冷却。

4.如权利要求1所述的一种生产高等级直接法氧化锌的生产线，其特征在于：所述刮渣和破渣系统（13），其刮渣机构包括炉排上的八个刮渣片(40)，八个刮渣片(40)分别为两组且每组数量为四个，两组刮渣片(40)分别位于炉排两端的两侧和中间上，位于两侧的侧刮渣片(41)与炉排炉的炉壁紧贴安装，位于中间两组的中刮渣片(42)与位于两侧的侧刮渣片(41)在炉排横向同一直线安装；所述破渣机构位于炉排靠从动滚筒(25)的一侧，破渣机构包括空心轴(43)、钩锤(44)和驱动装置，驱动装置包括破渣驱动电机（45），破渣驱动电机（45）通过破渣驱动皮带轮(28)连接破渣驱动减速机(29)，破渣驱动减速机(29)通过链轮(31)连接有转轴(30)，转轴(30)的中部固定套装有空心轴（43）；空心轴（43）上设有多组钩锤(44)。

5.如权利要求1所述的一种生产高等级直接法氧化锌的生产线，其特征在于：所述团矿送料系统(15)还包括位于炉门侧的炉门轨道(151)，炉排炉一端炉门侧设有进煤斗(152)和煤斗轨道(153)，炉门轨道(151)与煤斗轨道(153)相连，煤斗轨道(153)底部的一侧设有煤斗轨道支撑架(154)，这一端的送料车刮平板(155)固定在煤斗轨道支撑架(154)上，另一端送料车刮平板(155)固定在送料车轨道（156）上，两套送料车轨道(156)上安装有团矿送料车(158)和送料底板车(157)的联合体，通过滚轮传动；整个团矿送料车(158)和送料底板车(157)的联合体通过送料车轨道（156）置于基座(32)上。

6.根据权利要求1-5之一所述的一种生产高等级直接法氧化锌生产线的工艺流程，其特征在于：工艺流程要点是采用链条式炉排炉间歇操作工艺，即静态冶炼、动态出渣间歇进行，团矿送料车从炉体两侧同时投料，烟气在烟喉汇聚，刮渣、出渣与破渣同步，同时铺底煤；具体包括以下步骤：

S1、使用含锌物料和无烟煤为原料，加入辅料经制团系统混料和压制成球团，球团晾干即可生产，第一次生产须使用柴火和柴油点燃块煤；第一步需先启动导轨冷却系统，同时检查备用冷却风机是否处于良好状态；“运动出渣”工艺，在正常生产时，按渣处理系统、渣输送机、刮渣和破渣系统和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时，由加煤机将无烟小块煤平铺在炉排上，每炉加入燃料底煤重量0.8～1.0吨，完成出渣的同时块煤平铺完毕，时间8～10分钟；停机，关机顺序与开机顺序相反；

S2、“静态冶炼”工艺，即静止固定炉排炉床冶炼工艺，关闭炉门，在炉体内热量的反射作用下引燃块煤，待燃烧后，即可鼓风，使其赤热，时间5～6分钟，然后开启炉门，再由炉排炉两侧团矿送料系统同时投放团矿，料层厚度均匀一致，每炉投料8～10吨，投料时间1～1.5分钟，再次关闭炉门，鼓风并启动废气系统，放废气5～7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，关闭废气系统，开动引风机，将闸板缓缓升起，即进入正式冶炼期，冶炼产生的含锌蒸汽烟气在烟喉汇聚，在引风机的作用下，烟气由烟喉进入氧化室，氧化室在引风机引风产生的负压作用下吸入新鲜空气，含锌蒸汽氧化成氧化锌烟气，氧化锌烟气经烟巷、聚尘室、冷却室、脉冲除尘器冷却和聚尘沉降及收尘，获得高等级氧化锌产品；

S3、冶炼期105～115分钟，冶炼结束，停炉底鼓风机和引风机，炉排的导轨冷却风机仍然保持运行，连续冷却导轨和工字钢托架，打开炉门闸板，又开始“运动出渣”工艺，按渣处理系统、渣输送机、刮渣和破渣系统(13)和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，大片炉渣在刮渣和破渣系统作用下成为小块炉渣和碎渣，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时块煤平铺完毕，进入下一个冶炼周期，由此周而复始，不断循环，一个循环过程为一炉。

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