CN111811262B - 一种侧吹式富氧浸没熔炼系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧吹式富氧浸没熔炼系统，涉及熔炼炉技术领域。该侧吹式富氧浸没熔炼系统，包括熔炼炉,所述熔炼炉顶部的入料口铰接有密封盖，且熔炼炉的底部与支座的顶部固定连接，熔炼炉底部的出料口上固定安装有电磁阀，熔炼炉左右两侧的底部均穿插有气体喷嘴，且气体喷嘴的内腔与熔炼炉的内腔连通，熔炼炉的底部固定安装有加热器。该侧吹式富氧浸没熔炼系统，泡沫渣消除机构与防飞溅机构相配合运作时，充分避免了渣相液表泡沫渣的出现，从而对产品质量起到了一定提升与保障，同时通过对熔池内气相、渣相以及金属相的稳定进行控制，实现了熔池内各处加热程度均匀，同时作业安全系数高的目的。

Description

一种侧吹式富氧浸没熔炼系统

技术领域

本发明涉及熔炼炉技术领域，具体为一种侧吹式富氧浸没熔炼系统。

背景技术

侧吹浸没燃烧熔池熔炼工艺(SSC工艺)是通过熔炼炉两侧的风口或者喷枪向熔池内喷入富氧空气和气体燃料，喷入的气体搅动熔池，加速熔池内的传热传质和化学反应，广泛应用于铅熔炼、锌浸渣烟化、铜冶炼等有色金属及固体废物处理领域；熔炼炉作为工业生产活动中被广泛使用的熔炼装置，其具有应用范围广，操作方式简单，铸件质量好与熔化升温快等特点。侧吹式富氧浸没熔炼炉作为熔炉装置中的一种，其采用多通道侧吹喷枪以高速直接向熔池内喷入富氧空气和燃料(天然气、焦炉煤气、粉煤、废矿精油、柴油)以激烈搅动熔体，从而加速熔池内的传热传质和化学反应，广泛应用于铅熔炼、锌浸渣烟化、铜冶炼等有色金属及固体废物处理领域。为了减少炉结堵塞的情况，通常采用增加含氧空气的吹入量的方式，从而提高炉内温度，以避免炉结处出现熔体堵塞的情况。然而这样的处理方式容易导致熔池内产生泡沫渣以及喷溅，作业安全性降低，泡沫渣的存在直接对加工后产物的质量造成了直接影响，同时渣相在熔池内飞溅极易导致炉内热量分布不均匀，并进一步对产物的稳定熔化状态造成影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种侧吹式富氧浸没熔炼系统，能够在进行增加氧气吹入量避免炉结堵塞的操作时，避免泡沫渣与渣相飞溅的情况出现。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种侧吹式富氧浸没熔炼系统，包括熔炼炉,所述熔炼炉顶部的入料口铰接有密封盖，且熔炼炉的底部与支座的顶部固定连接，熔炼炉底部的出料口上固定安装有电磁阀，熔炼炉左右两侧的底部均穿插有气体喷枪，且气体喷枪的内腔与熔炼炉的内腔连通，熔炼炉的底部固定安装有加热器，熔炼炉的内腔中部设置有泡沫渣消除机构，且熔炼炉的内底部上设置有防飞溅机构。

优选的，所述泡沫渣消除机构包括固定环、陶瓷链条、破碎机构和湍动导向机构，所述固定环固定连接在熔炼炉内壁的中部，若干陶瓷链条呈等距环绕状固定连接在固定环的内圈处，且每个陶瓷链条上均固定安装有破碎机构，每个陶瓷链条远离固定环内圈处的一端均与湍动导向机构固定连接，且湍动导向机构位于固定环的轴心处。

优选的，所述破碎机构包括放置座、陶瓷空心球、凹口、凹槽、通口、压磨辅助球、转动辅助球和陶瓷受力片，所述放置座固定连接在陶瓷链条上，且陶瓷空心球嵌装在放置座内，凹口呈等距环绕状开设在陶瓷空心球的外表面，凹槽呈等距环绕状开设在放置座的顶部并贯穿其内外两侧，通口呈等距环绕状开设在放置座的内壁并贯穿其外表面，压磨辅助球两个为一组呈等距环绕状嵌装在放置座的内壁，且同一组内的两个压磨辅助球分别位于单个通口连通放置座内腔一端的左右两侧，转动辅助球呈等距环绕状嵌装在放置座的内壁，且转动辅助球与陶瓷空心球的外表面滑动连接，陶瓷受力片呈等距环绕状固定连接在放置座的底部。

优选的，所述压磨辅助球和转动辅助球自身三分之二的部分嵌装在放置座的内壁内，且压磨辅助球的外表面与陶瓷空心球的外表面之间留有间距。

优选的，所述湍动导向机构包括锥形筒和湍动导向孔，所述锥形筒的外表面与各个陶瓷链条远离固定环内圈处的一端固定连接，湍动导向孔四个为一组呈列状等距环绕开设在锥形筒上，且湍动导向孔贯穿锥形套筒的内外两侧。

优选的，所述防飞溅机构包括固定罩、固定杆、曲形凸起、沉降孔和阻流片，所述固定罩底部的左右两侧均固定连接有固定杆，且两个固定杆的底端分别固定连接在熔炼炉内底部的左右两侧，曲形凸起呈等距环绕状固定连接在固定罩的顶部，沉降孔三个为一组呈列状等距环绕开设在固定罩上，且沉降孔贯穿固定罩的内外两侧，阻流片的底部固定连接在沉降孔的内左壁。

本发明提供了一种侧吹式富氧浸没熔炼系统。具备以下有益效果：

(1)、该侧吹式富氧浸没熔炼系统，基于泡沫渣消除机构的设置，当工作人员采用增加氧气通入量的方式避免炉结堵塞时，气流对熔池内渣相部分产生的冲击转化为对泡沫渣消除机构的驱动力，不同方向的作用力均能够促进泡沫渣消除机构运作对渣相表面漂浮的泡沫渣进行打碎，并促进其沉降进入熔池底部的金属相内，这样的处理方式有效避免了熔池内通入氧气量较大的情况下出现泡沫渣的情况，从而有效防止了泡沫渣的出现影响到产品加工质量的隐患存在,节约能源使用，降低成本。

(2)、该侧吹式富氧浸没熔炼系统，通过防飞溅机构接近喷枪的位置设计，其作用在于降低渣相在受氧气流冲击下产生的湍动程度，同时促进氧气流与渣相的混合均匀效果，进而提高熔体的加热效率以及加热均匀度，从而充分提高产品的熔炼质量，进一步的，能够避免渣相在受高压氧气流冲击时在熔池内产生较大湍动的情况出现，从而避免了渣相飞溅对熔池内气相以及金属相稳定产生影响的问题产生。

(3)、该侧吹式富氧浸没熔炼系统，泡沫渣消除机构与防飞溅机构相配合运作时，充分避免了渣相液表泡沫渣的出现，从而对产品质量起到了一定提升与保障，同时通过对熔池内气相、渣相以及金属相的稳定进行控制，实现了熔池内各处加热程度均匀，同时作业安全系数高的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构正视图；

图3为本发明结构正剖图；

图4为本发明图3中的A处结构放大图；

图5为本发明湍动导向机构的正视图；

图6为本发明图3中的B处结构放大图。

图中：1熔炼炉、2密封盖、3支座、4电磁阀、5气体喷枪、6加热器、7泡沫渣消除机构、8防飞溅机构、71固定环、72陶瓷链条、73破碎机构、74湍动导向机构、731放置座、732陶瓷空心球、733凹口、734凹槽、735通口、736压磨辅助球、737转动辅助球、738陶瓷受力片、741锥形筒、742湍动导向孔、81固定罩、82固定杆、83曲形凸起、84沉降孔、85阻流片。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种侧吹式富氧浸没熔炼系统，包括熔炼炉1,熔炼炉1顶部的入料口铰接有密封盖2，且熔炼炉1的底部与支座3的顶部固定连接，熔炼炉1底部的出料口上固定安装有电磁阀4，熔炼炉1左右两侧的底部均穿插有气体喷枪5，且气体喷枪5的内腔与熔炼炉1的内腔连通，熔炼炉1的底部固定安装有加热器6，熔炼炉1的内腔中部设置有泡沫渣消除机构7，且熔炼炉1的内底部上设置有防飞溅机构8。

泡沫渣消除机构7包括固定环71、陶瓷链条72、破碎机构73和湍动导向机构74，固定环71固定连接在熔炼炉1内壁的中部，若干陶瓷链条72呈等距环绕状固定连接在固定环71的内圈处，且每个陶瓷链条72上均固定安装有破碎机构73，每个陶瓷链条72远离固定环71内圈处的一端均与湍动导向机构74固定连接，且湍动导向机构74位于固定环71的轴心处。

破碎机构73包括放置座731、陶瓷空心球732、凹口733、凹槽734、通口735、压磨辅助球736、转动辅助球737和陶瓷受力片738，放置座731固定连接在陶瓷链条72上，且陶瓷空心球732嵌装在放置座731内，凹口733呈等距环绕状开设在陶瓷空心球732的外表面，凹槽734呈等距环绕状开设在放置座731的顶部并贯穿其内外两侧，通口735呈等距环绕状开设在放置座731的内壁并贯穿其外表面，压磨辅助球736两个为一组呈等距环绕状嵌装在放置座731的内壁，且同一组内的两个压磨辅助球736分别位于单个通口735连通放置座731内腔一端的左右两侧，转动辅助球737呈等距环绕状嵌装在放置座731的内壁，且转动辅助球737与陶瓷空心球732的外表面滑动连接，陶瓷受力片738呈等距环绕状固定连接在放置座731的底部，压磨辅助球736和转动辅助球737自身三分之二的部分嵌装在放置座731的内壁内，且压磨辅助球736的外表面与陶瓷空心球732的外表面之间留有间距。

湍动导向机构74包括锥形筒741和湍动导向孔742，锥形筒741的外表面与各个陶瓷链条72远离固定环71内圈处的一端固定连接，湍动导向孔742四个为一组呈列状等距环绕开设在锥形筒741上，且湍动导向孔742贯穿锥形套筒741的内外两侧。

防飞溅机构8包括固定罩81、固定杆82、曲形凸起83、沉降孔84和阻流片85，固定罩81底部的左右两侧均固定连接有固定杆82，且两个固定杆82的底端分别固定连接在熔炼炉1内底部的左右两侧，曲形凸起82呈等距环绕状固定连接在固定罩81的顶部，沉降孔84三个为一组呈列状等距环绕开设在固定罩81上，且沉降孔84贯穿固定罩81的内外两侧，阻流片85的底部固定连接在沉降孔84的内左壁。

使用时，打开密封盖2将材料放入熔炼炉1内，通过加热器6运作对熔炼炉1内部进行升温，当熔体形成后，通过气体喷枪5向熔体内通入氧气以及助燃材料，此时放置座731漂浮在熔体渣相表面，若有泡沫渣出现时，通过陶瓷受力片738增强放置座731受渣相湍动的晃动幅度，湍动经由凹槽734对陶瓷空心球732产生推力，并配合转动辅助球737降低陶瓷空心球732与放置座731之间的摩擦力，进而使得陶瓷空心球732转动，并将与其表面接触的泡沫渣带入凹口733内，随着陶瓷空心球732转动，泡沫渣被凹口733带入放置座731内，与压磨辅助球736接触的过程中泡沫渣被持续破碎，最终形成的细碎渣粒经由通口735从放置座731内排出，渣粒下落后与固定罩81表面接触并经由沉降孔84沉入熔炼炉内腔底部沉积的金属相内，气体喷枪5喷入熔炼炉1内的气流与曲形凸起83接触后其流速得到缓释，同时气流沿固定罩81表面向上移动形成湍动，该湍动被锥形筒741收集后经由湍动导向孔742排出，从而促进熔体渣相表面的泡沫渣朝向破碎机构73移动，气体在与固定罩81接触后基于力的相互作用，部分氧气排入周边熔体内，从而达到充分将氧气与熔体混合的效果，完成熔炼后通过打开电磁阀4将成品经由熔炼炉1出料口排出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种侧吹式富氧浸没熔炼系统，包括熔炼炉（1）,其特征在于：所述熔炼炉（1）顶部的入料口铰接有密封盖（2），且熔炼炉（1）的底部与支座（3）的顶部固定连接，熔炼炉（1）底部的出料口上固定安装有电磁阀（4），熔炼炉（1）左右两侧的底部均穿插有气体喷枪（5），且气体喷枪（5）的内腔与熔炼炉（1）的内腔连通，熔炼炉（1）的底部固定安装有加热器（6），熔炼炉（1）的内腔中部设置有泡沫渣消除机构（7），且熔炼炉（1）的内底部上设置有防飞溅机构（8）；所述泡沫渣消除机构（7）包括固定环（71）、陶瓷链条（72）、破碎机构（73）和湍动导向机构（74），所述固定环（71）固定连接在熔炼炉（1）内壁的中部，若干陶瓷链条（72）呈等距环绕状固定连接在固定环（71）的内圈处，且每个陶瓷链条（72）上均固定安装有破碎机构（73），每个陶瓷链条（72）远离固定环（71）内圈处的一端均与湍动导向机构（74）固定连接，且湍动导向机构（74）位于固定环（71）的轴心处；所述防飞溅机构（8）包括固定罩（81）、固定杆（82）、曲形凸起（83）、沉降孔（84）和阻流片（85），所述固定罩（81）底部的左右两侧均固定连接有固定杆（82），且两个固定杆（82）的底端分别固定连接在熔炼炉（1）内底部的左右两侧，曲形凸起82呈等距环绕状固定连接在固定罩（81）的顶部，沉降孔（84）三个为一组呈列状等距环绕开设在固定罩（81）上，且沉降孔（84）贯穿固定罩（81）的内外两侧，阻流片（85）的底部固定连接在沉降孔（84）的内左壁。

2.根据权利要求1所述的一种侧吹式富氧浸没熔炼系统，其特征在于：所述破碎机构（73）包括放置座（731）、陶瓷空心球（732）、凹口（733）、凹槽（734）、通口（735）、压磨辅助球（736）、转动辅助球（737）和陶瓷受力片（738），所述放置座（731）固定连接在陶瓷链条（72）上，且陶瓷空心球（732）嵌装在放置座（731）内，凹口（733）呈等距环绕状开设在陶瓷空心球（732）的外表面，凹槽（734）呈等距环绕状开设在放置座（731）的顶部并贯穿其内外两侧，通口（735）呈等距环绕状开设在放置座（731）的内壁并贯穿其外表面，压磨辅助球（736）两个为一组呈等距环绕状嵌装在放置座（731）的内壁，且同一组内的两个压磨辅助球（736）分别位于单个通口（735）连通放置座（731）内腔一端的左右两侧，转动辅助球（737）呈等距环绕状嵌装在放置座（731）的内壁，且转动辅助球（737）与陶瓷空心球（732）的外表面滑动连接，陶瓷受力片（738）呈等距环绕状固定连接在放置座（731）的底部。

3.根据权利要求2所述的一种侧吹式富氧浸没熔炼系统，其特征在于：所述压磨辅助球（736）和转动辅助球（737）自身三分之二的部分嵌装在放置座（731）的内壁内，且压磨辅助球（736）的外表面与陶瓷空心球（732）的外表面之间留有间距。

4.根据权利要求3所述的一种侧吹式富氧浸没熔炼系统，其特征在于：所述湍动导向机构（74）包括锥形筒（741）和湍动导向孔（742），所述锥形筒（741）的外表面与各个陶瓷链条（72）远离固定环（71）内圈处的一端固定连接，湍动导向孔（742）四个为一组呈列状等距环绕开设在锥形筒（741）上，且湍动导向孔（742）贯穿锥形套筒741的内外两侧。

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