CN111351356B - 一种烟化炉炉体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型的烟化炉炉体，所述炉体下端为液体区域，所述炉体上端为高温气体区域，物料加入液体区域内后通过通入含氧气体与粉煤，含金属氧化物的烟尘进入高温气体区域；在所述炉体的上侧设置第二出烟口，第二出烟口连通的管道上设置两个分支，其中一分支管道上设置第二电磁阀，该分支管道的输出端连接有一成分检测装置，用以对烟气内的氧化锌与硫化铅的含量进行检测，另一分支为收集分支，收集预设要求的烟气；在所述炉体的侧部设置第一出烟口，所述第一出烟口连通的管道上设置两个分支，其中一分支管道上设置第一电磁阀，该分支管道的输出端连接所述成分检测装置。

Description

一种烟化炉炉体
技术领域
本发明涉及烟化炉技术领域，具体而言，涉及一种烟化炉炉体。
背景技术
烟化炉是常用的有色金属冶炼设备，例如用于炼铅锌的炉渣的处理。相关技术中的烟化炉通常无法处理冷料，即使处理冷料，冷料的量也受到限制。供风、供煤也需随之交换，操作繁琐也不安全。为实现处理各类含铅、锌的不同物料并使连续烟化，稳定作业，降低能耗，需开发一种连续烟化炉装置及其工艺满足市场的需求。
现烟化炉炉底采用底部循环水套为支撑和冷却，底部水套更换周期为12个月，炉砖使用为镁铬炉砖，使用周期为3个月，长时间使用会出现炉砖冲刷严重，跑渣等现象，有极大的安全隐患，需定期更换炉砖。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟化炉炉体，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种烟化炉炉体，所述炉体下端为液体区域，所述炉体上端为高温气体区域，物料加入液体区域内后通入含氧气体与粉煤，含金属氧化物的烟尘进入高温气体区域；
在所述炉体的上侧设置第二出烟口，第二出烟口连通的管道上设置两个分支，其中一分支管道上设置第二电磁阀，该分支管道的输出端连接有一成分检测装置，用以对烟气内的氧化锌与硫化铅的含量进行检测，另一分支为收集分支，收集预设要求的烟气；
在所述炉体的侧部设置第一出烟口，所述第一出烟口连通的管道上设置两个分支，其中一分支管道上设置第一电磁阀，该分支管道的输出端连接所述成分检测装置，用以对烟气内的氧化锌与硫化铅的含量进行检测，另一分支为收集分支，收集排出的烟气；
在所述炉体的下侧设置第一进气通道，以及第二进气通道，用以在不同条件下向炉体内通入含氧气体与粉煤；
向烟化炉内加入液态炉渣，首先通过所述第一进气通道向烟化炉内鼓入含氧气体和粉煤，从所述第一出烟口收集部分金属氧化物的烟尘对氧化锌与硫化铅的含量进行检测，在氧化锌含量低于第一预设量Q1，硫化铅含量低于第一预设量P1时，通过第一出烟口的收集分支排出烟气；启动所述第二进气通道，再次反应后，从所述第二出烟口收集部分金属氧化物的烟尘对氧化锌与硫化铅的含量进行检测，在氧化锌含量低于第二预设量Q2，硫化铅含量低于第二预设量P2时，通过所述第二出烟口的收集分支排出烟气。
进一步地，液态炉渣根据冶炼过程的不同，分别设定为不同炉渣，设定炉渣矩阵Z(Z1,Z2,Z3)，其中，Z1表示熔炼渣，Z2表示精炼渣，Z3表示合成渣，对于不同的炉渣设定不同的对应的烟气排出氧化锌与硫化铅的含量标准。
进一步地，对于所述熔炼渣Z1设定熔炼渣烟气含量矩阵Q(Z1，Q11，Q12，P11，P12)，其中，Q11表示对应熔炼渣的氧化锌第一预设量，Q12表示对应熔炼渣的氧化锌的第二预设量，P11表示对应熔炼渣的硫化铅的第一预设量，P12表示对应熔炼渣的硫化铅的第二预设量；
对于精炼渣Z2设定精炼渣烟气含量矩阵Q(Z2，Q21，Q22，P21，P22)，其中，Q21表示对应精炼渣的氧化锌第一预设量，Q22表示对应精炼渣的氧化锌的第二预设量，P21表示对应精炼渣的硫化铅的第一预设量，P22表示对应精炼渣的硫化铅的第二预设量；
对于合成渣Z3设定合成渣烟气含量矩阵Q(Z3，Q31，Q32，P31，P32)，其中，Q31表示对应合成渣的氧化锌第一预设量，Q32表示对应合成渣的氧化锌的第二预设量，P31表示对应合成渣的硫化铅的第一预设量，P32表示对应合成渣的硫化铅的第二预设量。
进一步地，在反应过程中，向炉体内通入预设量的其中一种渣体，首先通过所述第一进气通道按照预设的第一流速v1通入含氧气体与粉煤，在预设时间t1后，将上方的高温含金属氧化物的烟尘气体从第一出烟口排出，打开第一电磁阀，并经过分支管道连接的成分检测装置对相应的氧化锌与硫化铅的含量检测，并与对应的渣体预设量比较，确定若氧化锌含量低于第一预设量Q1，硫化铅含量低于第一预设量P1，则通过第一出烟口排出。
进一步地，所述通过所述第一进气通道按照预设的第一流速v1通入含氧气体与粉煤后，若其中氧化锌或硫化铅其中之一高于第一预设量，则通过第一进气通道按照预设的第一流速v1通入含氧气体与粉煤，在预设时间t12后，再次进行检测，直到达到预设的第一预设量要求。
进一步地，通过所述第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤，在预设时间t21后，将上方的高温含金属氧化物的烟尘气体从第二出烟口排出，打开第二电磁阀，并经过分支管道连接的成分检测装置对相应的氧化锌与硫化铅的含量检测，并与对应的渣体预设量比较。
进一步地，所述通过所述第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤后，若氧化锌含量低于第二预设量Q2，硫化铅含量低于第二预设量P2，则通过第二出烟口排出。
进一步地，所述通过所述第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤后，若其中氧化锌和硫化铅均低于第一预设量，则关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，通过第一出烟口的收集分支排出烟气。
进一步地，所述通过所述第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤后，若其中氧化锌或硫化铅其中之一高于第一预设量，则通过第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤，在预设时间t22后，再次进行检测，直到达到预设的第二预设量要求，从第二出烟口排出。
进一步地，在所述炉体的一侧还设置有第一进料口，在另一侧设置第二进料口，分别向炉体内导入物料；在所述炉体的下侧还设置有放渣口，用以定期排放反应完成后产生的残渣。
与现有技术相比本发明的技术效果在于，本发明烟化炉炉体，设定两个进气通道以及两个出烟口，首先通过第一进气通道向烟化炉内鼓入含氧气体和粉煤，从第一出烟口收集部分金属氧化物的烟尘对氧化锌与硫化铅的含量进行检测，在氧化锌含量低于第一预设量Q1，硫化铅含量低于第一预设量P1时，通过第一出烟口的收集分支排出烟气；启动第二进气通道，再次反应后，从第二出烟口收集部分金属氧化物的烟尘对氧化锌与硫化铅的含量进行检测，在氧化锌含量低于第二预设量Q2，硫化铅含量低于第二预设量P2时，通过第二出烟口的收集分支排出烟气。
尤其，本发明能够根据不同的液态炉渣，设定不同的金属含量标准，对于熔炼渣Z1设定熔炼渣烟气含量矩阵Q(Z1，Q11，Q12，P11，P12)，各个液态炉渣分别按照对应的标准设定，依次类推；并且，本发明设定不同的金属含量检测标准，以满足不同的输出需求。在本发明通过第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤，在预设时间t21后，将上方的高温含金属氧化物的烟尘气体从第二出烟口排出，打开第二电磁阀，并经过分支管道连接的成分检测装置对相应的氧化锌与硫化铅的含量检测。针对结果的判定过程中，还可设定金属含量的各个阶段不同，确定针对金属含量的后续反应。
进一步地，本发明避免使用水套结构，杜绝因炉底水套漏水产生较大的安全隐患；增加炉砖使用寿命；增加烟化炉作业率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例的烟化炉炉体的正视结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释发明的技术原理，并非在限制发明的保护范围。
需要说明的是，在发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
此外，还需要说明的是，在发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本发明实施例的烟化炉炉体的正视结构示意图，本实施例的烟化炉包括炉体，所述炉体包括下端的液体区域11，以及上端的高温气体区域12，物料加入液体区域内后通入含氧气体与粉煤，含金属氧化物的烟尘进入高温气体区域。
继续参阅图1所示，在所述炉体的上侧设置第二出烟口21，第二出烟口21连通的管道上设置两个分支，其中一分支管道上设置第二电磁阀23，该分支管道的输出端连接有一成分检测装置4，用以对烟气内的氧化锌与硫化铅的含量进行检测，另一分支为收集分支，收集预设要求的烟气。在所述炉体的侧部设置第一出烟口22，所述第一出烟口22连通的管道上设置两个分支，其中一分支管道上设置第一电磁阀24，该分支管道的输出端连接所述成分检测装置，用以对烟气内的氧化锌与硫化铅的含量进行检测，另一分支为收集分支，收集排出的烟气。
具体而言，本实施例的成分检测装置可以为原子荧光光谱法，原子吸收光谱法，电感耦合等离子体发射光谱，激光诱导击穿光谱法和X射线荧光光谱等能够发出上述光谱的设备，并能够根据对应的光谱信息或者荧光强度信息确定类别及含量，此为常规技术，不再赘述。
继续参阅图1所示，在所述炉体的一侧还设置有第一进料口31，在另一侧设置第二进料口36，分别向炉体内导入物料，其中，加入的液态炉渣可以为高温的物料，也可为低温物料，可以分别从两个进料口中进入。在所述炉体的下侧设置第一进气通道32，以及第二进气通道33，用以在不同条件下向炉体内通入含氧气体与粉煤。在炉体的侧部还设置有第二鼓风口36，以在预设的条件下向炉体内通入空气。在所述炉体的下侧还设置有放渣口34，用以定期排放反应完成后产生的残渣。
具体而言，本实施例液体区域温度控制范围1000～1200℃，上部出炉烟气温度1150～1400℃。在工作时，通过第一物料口或第二物料口向烟化炉内加入液态炉渣，首先通过第一进气通道向烟化炉内鼓入含氧气体和粉煤，从第一出烟口收集部分金属氧化物的烟尘对氧化锌与硫化铅的含量进行检测，在氧化锌含量低于第一预设量Q1，硫化铅含量低于第一预设量P1时，通过第一出烟口的收集分支排出烟气；启动第二进气通道，再次反应后，从第二出烟口收集部分金属氧化物的烟尘对氧化锌与硫化铅的含量进行检测，在氧化锌含量低于第二预设量Q2，硫化铅含量低于第二预设量P2时，通过第二出烟口的收集分支排出烟气。
具体而言，本发明实施例的液态炉渣根据冶炼过程的不同，分别设定为不同炉渣，设定炉渣矩阵Z(Z1,Z2,Z3)，其中，Z1表示熔炼渣，Z2表示精炼渣，Z3表示合成渣，对于不同的炉渣设定不同的对应的烟气排出氧化锌与硫化铅的含量标准。对于熔炼渣Z1设定熔炼渣烟气含量矩阵Q(Z1，Q11，Q12，P11，P12)，其中，Q11表示对应熔炼渣的氧化锌第一预设量，Q12表示对应熔炼渣的氧化锌的第二预设量，P11表示对应熔炼渣的硫化铅的第一预设量，P12表示对应熔炼渣的硫化铅的第二预设量。对于精炼渣Z2设定精炼渣烟气含量矩阵Q(Z2，Q21，Q22，P21，P22)，其中，Q21表示对应精炼渣的氧化锌第一预设量，Q22表示对应精炼渣的氧化锌的第二预设量，P21表示对应精炼渣的硫化铅的第一预设量，P22表示对应精炼渣的硫化铅的第二预设量。对于合成渣Z3设定合成渣烟气含量矩阵Q(Z3，Q31，Q32，P31，P32)，其中，Q31表示对应合成渣的氧化锌第一预设量，Q32表示对应合成渣的氧化锌的第二预设量，P31表示对应合成渣的硫化铅的第一预设量，P32表示对应合成渣的硫化铅的第二预设量。
具体而言，本发明实施例在反应过程中，向炉体内通入预设量的其中一种渣体，首先通过第一进气通道按照预设的第一流速v1通入含氧气体与粉煤，在预设时间t1后，将上方的高温含金属氧化物的烟尘气体从第一出烟口排出，打开第一电磁阀，并经过分支管道连接的成分检测装置对相应的氧化锌与硫化铅的含量检测，并与对应的渣体预设量比较，确定若氧化锌含量低于第一预设量Q1，硫化铅含量低于第一预设量P1，则通过第一出烟口排出；若其中氧化锌或硫化铅其中之一高于第一预设量，则通过第一进气通道按照预设的第一流速v1通入含氧气体与粉煤，在预设时间t12后，再次进行检测，直到达到预设的第一预设量要求。
具体而言，通过第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤，在预设时间t21后，将上方的高温含金属氧化物的烟尘气体从第二出烟口排出，打开第二电磁阀，并经过分支管道连接的成分检测装置对相应的氧化锌与硫化铅的含量检测，并与对应的渣体预设量比较，确定若氧化锌含量低于第二预设量Q2，硫化铅含量低于第二预设量P2，则通过第二出烟口排出；若其中氧化锌和硫化铅均低于第一预设量，则关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，通过第一出烟口的收集分支排出烟气；若其中氧化锌或硫化铅其中之一高于第一预设量，则通过第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤，在预设时间t22后，再次进行检测，直到达到预设的第二预设量要求，从第二出烟口排出。
具体而言，本发明实施例的第一预设量Q1高于第二预设量Q2，第一预设量P1高于第二预设量P2，并且，第一流速v1小于第二流速v2。预设时间t12小于预设时间t1，预设时间t22小于预设时间t21。
具体而言，本发明在向炉体内输入通入含氧气体与粉煤，通过控制不同的流速来在炉体内发生反应，在第一进气通道内的流速低于第二进气通道内的流速，以使第一出烟口的金属含量较高，第二出烟口的金属含量较低，满足不同的需求。
具体而言，本发明实施例在炉体底部并不设定水套，炉体底部的液体区域增加，以便减少跑渣现象，提升安全性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种烟化炉炉体，其特征在于，所述炉体下端为液体区域，所述炉体上端为高温气体区域，物料加入液体区域内后通入含氧气体与粉煤，含金属氧化物的烟尘进入高温气体区域；
在所述炉体的上侧设置第二出烟口，第二出烟口连通的管道上设置两个分支，其中一分支管道上设置第二电磁阀，该分支管道的输出端连接有一成分检测装置，用以对烟气内的氧化锌与硫化铅的含量进行检测，另一分支为收集分支，收集预设要求的烟气；
在所述炉体的侧部设置第一出烟口，所述第一出烟口连通的管道上设置两个分支，其中一分支管道上设置第一电磁阀，该分支管道的输出端连接所述成分检测装置，用以对烟气内的氧化锌与硫化铅的含量进行检测，另一分支为收集分支，收集排出的烟气；
在所述炉体的下侧设置第一进气通道，以及第二进气通道，用以在不同条件下向炉体内通入含氧气体与粉煤；
向烟化炉内加入液态炉渣，首先通过所述第一进气通道向烟化炉内鼓入含氧气体和粉煤，从所述第一出烟口收集部分金属氧化物的烟尘对氧化锌与硫化铅的含量进行检测，在氧化锌含量低于第一预设量Q1，硫化铅含量低于第一预设量P1时，通过第一出烟口的收集分支排出烟气；启动所述第二进气通道，再次反应后，从所述第二出烟口收集部分金属氧化物的烟尘对氧化锌与硫化铅的含量进行检测，在氧化锌含量低于第二预设量Q2，硫化铅含量低于第二预设量P2时，通过所述第二出烟口的收集分支排出烟气。
2.根据权利要求1所述的烟化炉炉体，其特征在于，液态炉渣根据冶炼过程的不同，分别设定为不同炉渣，设定炉渣矩阵Z(Z1,Z2,Z3)，其中，Z1表示熔炼渣，Z2表示精炼渣，Z3表示合成渣，对于不同的炉渣设定不同的对应的烟气排出氧化锌与硫化铅的含量标准。
3.根据权利要求2所述的烟化炉炉体，其特征在于，对于所述熔炼渣Z1设定熔炼渣烟气含量矩阵Q(Z1，Q11，Q12，P11，P12)，其中，Q11表示对应熔炼渣的氧化锌第一预设量，Q12表示对应熔炼渣的氧化锌的第二预设量，P11表示对应熔炼渣的硫化铅的第一预设量，P12表示对应熔炼渣的硫化铅的第二预设量；
对于精炼渣Z2设定精炼渣烟气含量矩阵Q(Z2，Q21，Q22，P21，P22)，其中，Q21表示对应精炼渣的氧化锌第一预设量，Q22表示对应精炼渣的氧化锌的第二预设量，P21表示对应精炼渣的硫化铅的第一预设量，P22表示对应精炼渣的硫化铅的第二预设量；
对于合成渣Z3设定合成渣烟气含量矩阵Q(Z3，Q31，Q32，P31，P32)，其中，Q31表示对应合成渣的氧化锌第一预设量，Q32表示对应合成渣的氧化锌的第二预设量，P31表示对应合成渣的硫化铅的第一预设量，P32表示对应合成渣的硫化铅的第二预设量。
4.根据权利要求3所述的烟化炉炉体，其特征在于，在反应过程中，向炉体内通入预设量的其中一种渣体，首先通过所述第一进气通道按照预设的第一流速v1通入含氧气体与粉煤，在预设时间t1后，将上方的高温含金属氧化物的烟尘气体从第一出烟口排出，打开第一电磁阀，并经过分支管道连接的成分检测装置对相应的氧化锌与硫化铅的含量检测，并与对应的渣体预设量比较，确定若氧化锌含量低于第一预设量Q1，硫化铅含量低于第一预设量P1，则通过第一出烟口排出。
5.根据权利要求4所述的烟化炉炉体，其特征在于，在反应过程中，所述通过所述第一进气通道按照预设的第一流速v1通入含氧气体与粉煤后，若其中氧化锌或硫化铅其中之一高于第一预设量，则通过第一进气通道按照预设的第一流速v1通入含氧气体与粉煤，在预设时间t12后，再次进行检测，直到达到预设的第一预设量要求。
6.根据权利要求5所述的烟化炉炉体，其特征在于，在反应过程中，通过所述第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤，在预设时间t21后，将上方的高温含金属氧化物的烟尘气体从第二出烟口排出，打开第二电磁阀，并经过分支管道连接的成分检测装置对相应的氧化锌与硫化铅的含量检测，并与对应的渣体预设量比较。
7.根据权利要求6所述的烟化炉炉体，其特征在于，所述通过所述第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤后，若氧化锌含量低于第二预设量Q2，硫化铅含量低于第二预设量P2，则通过第二出烟口排出。
8.根据权利要求7所述的烟化炉炉体，其特征在于，所述通过所述第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤后，若其中氧化锌和硫化铅均低于第一预设量，则关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，通过第一出烟口的收集分支排出烟气。
9.根据权利要求8所述的烟化炉炉体，其特征在于，所述通过所述第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤后，若其中氧化锌或硫化铅其中之一高于第一预设量，则通过第二进气通道按照预设的第二流速v2通入含氧气体与粉煤，在预设时间t22后，再次进行检测，直到达到预设的第二预设量要求，从第二出烟口排出。
10.根据权利要求2所述的烟化炉炉体，其特征在于，在所述炉体的一侧还设置有第一进料口，在另一侧设置第二进料口，分别向炉体内导入物料；在所述炉体的下侧还设置有放渣口，用以定期排放反应完成后产生的残渣。
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