CN113566579B - 一种冶炼系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种冶炼系统，属于冶金设备领域。冶炼系统包括：第一熔炼炉、第二熔炼炉、辅料储存仓、加料单元以及输送单元。第二熔炼炉的熔炼腔与第一熔炼炉的炉渣出口连通。加料单元具有与第二熔炼炉的熔炼腔连通的下料斗。输送单元位于辅料储存仓的出料端和下料斗的进料端之间，用于将辅料储存仓中的物料加入下料斗内。该冶炼系统能够有效降低炼冶炼渣的酸溶失率，有利于实现将冶炼渣直接进行资源化回收利用的目的。

Description

一种冶炼系统

技术领域

本申请涉及冶金设备领域，具体而言，涉及一种冶炼系统。

背景技术

目前冶金炉窑产出的炉渣，受目标产品的种类、渣型、炉况条件等因素影响差异较大，尤其是酸溶失率，参差不齐。在完成冶金后，得到的冶炼渣通常存在酸溶失率较高(＞5％)的问题，通常无法直接用于资源化回收利用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种冶炼系统，能够有效降低炼冶炼渣的酸溶失率，有利于实现将冶炼渣直接进行资源化回收利用的目的。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种冶炼系统，包括：第一熔炼炉、第二熔炼炉、辅料储存仓、加料单元以及输送单元。

第二熔炼炉的熔炼腔与第一熔炼炉的炉渣出口连通。

加料单元具有与第二熔炼炉的熔炼腔连通的下料斗；

输送单元位于辅料储存仓的出料端和下料斗的进料端之间，用于将辅料储存仓中的物料加入下料斗内。

本申请实施例提供的冶炼系统，有益效果包括：

本申请的冶炼系统，在第一熔炼炉的炉渣出口设置第二熔炼炉，用于对第一熔炼炉冶炼产生的冶炼热渣进行再次熔炼；配合加料单元将辅料储存仓中的辅料添加到第二熔炼炉中对冶炼热渣进行渣型调整，使得经第二熔炼炉再次冶炼后产生的冶炼渣的酸溶失率有效降低，进而有利于实现将冶炼渣直接进行资源化回收利用的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的冶炼系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的冶炼系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的出渣单元的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第一熔炼炉的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第二熔炼炉的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的加料单元的结构示意图。

图标：100-冶炼系统；110-第一熔炼炉；111-第一熔炼腔；112-第一炉渣出口；113-第一炉渣溜槽；114-第一检测单元；115-第一烟气管道；120-第二熔炼炉；121-第二熔炼腔；122-第二炉渣出口；123-第二炉渣溜槽；124-第二检测单元；125-第二烟气管道；1251-第一管段；1252-第二管段；126-合金锍相出口；127-合金锍相溜槽；128-金属包；129-管道口；130-辅料储存仓；140-加料单元；141-加料料仓；142-称量结构；143-传送皮带；144-下料斗；150-输送单元；160-出渣单元；161-轨道小车；162-渣包；170-热量回收及烟气处理单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“横向”、“纵向”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参阅图1～2，本申请提供一种冶炼系统100，包括第一熔炼炉110、第二熔炼炉120、辅料储存仓130、加料单元140以及输送单元150。

可以理解的是，在本申请中，除特别说明以外，第一熔炼炉110和第二熔炼炉120的结构可以按照本领域公知的方式进行设置，例如设置有熔炼腔、炉渣出口和烟气管道等。

为了方便后续进行清楚简洁的描述，将第一熔炼炉110和第二熔炼炉120对应设置的结构作出区分。在第一熔炼炉110中，熔炼腔为第一熔炼腔111，炉渣出口为第一炉渣出口112，烟气管道为第一烟气管道115。在第二熔炼炉120中，熔炼腔为第二熔炼腔121，炉渣出口为第二炉渣出口122，烟气管道为第二烟气管道125。

第二熔炼炉120中的第二熔炼腔121与第一炉渣出口112连通，使得第一熔炼腔111中冶炼产生的冶炼热渣能够通入第二熔炼腔121中进行再次熔炼。加料单元140具有与第二熔炼腔121连通的下料斗144，用于向第二熔炼腔121中加料。输送单元150位于辅料储存仓130的出料端和下料斗144的进料端，用于将辅料储存仓130中的物料添加到下料斗144中对冶炼热渣进行渣型调整，使得经第二熔炼炉120再次冶炼后产生的冶炼渣的酸溶失率有效降低，进而有利于实现将冶炼渣直接进行资源化回收利用的目的。

在本申请中，第二熔炼炉120可选地为具有较为剧烈的熔池搅拌反应的体系，该第二熔炼炉120例如为熔池熔炼炉，即该第二熔炼腔121为熔池，使得冶炼热渣能够与辅料充分反应，进而使得第二熔炼炉120最终排出的冶炼渣的成分更均一，有利于更好地降低冶炼渣的酸溶失率。

在熔池熔炼炉中，通常设置与熔池连通的风口，作为示例，第二熔炼炉120的侧壁开设有与熔池连通的管道口129，其可以用于连接鼓风机以向熔池内鼓入燃料、空气和氧气等。

需要说明的是，在本申请中，该辅料可以是用于调整渣的元素组成的原料，该辅料也可以是熔炼中需要使用到的熔剂或者固态燃料等。对应地，辅料储存仓130中可以设置有多个料仓，用于分别储存需要使用的不同辅料；加料单元140中可以设置多组加料组件，例如与辅料储存仓130中的料仓一一对应，用于分别将需要使用的不同辅料添加到第二熔炼炉120中。

另外，还需要说明的是，关于固态燃料在辅料储存仓130和加料单元140中对应设置的结构，并不是指本申请提供的冶炼系统100仅限于使用固态燃料。例如第二熔炼炉120设置为开设有管道口129的熔池熔炼炉时，该管道口129还可以用于向熔池内鼓入经压缩空气雾化的液体燃料以及气体燃料等，因此本申请提供的冶炼系统100也可以使用液态燃料或者气态燃料，固态燃料在辅料储存仓130和加料单元140中对应设置的结构可以用于特殊工况下补充热量。

为了方便辅料储存仓130和加料单元140之间的物料传输，该输送单元150示例性地设置为输送皮带。作为一种示例，该辅料储存仓130与加料单元140之间例如设置有一个或多个输送皮带进行物料传输，例如一个辅料储存仓130中的料仓和一组加料单元140中的加料组件之间对应设置一个该输送皮带。

考虑到熔炼完后需要将冶炼渣输出，作为示例，冶炼系统100还包括出渣单元160。该出渣单元160与第二炉渣出口122连通，用于输出第二熔炼炉120从第二炉渣出口122排出的冶炼渣。

请参阅图3，作为一种示例，出渣单元160包括轨道小车161及设置于轨道小车161上的渣包162。渣包162与第二炉渣出口122对应实现连通，用于容纳第二炉渣出口122排出的冶炼渣。轨道小车161与场地设置的轨道滚动设置，便于将渣包162中的冶炼渣输出至渣堆场。

可以理解的是，在本申请中，出渣单元160的设置不限，在其他实施方式中，例如也可以采用皮带等对渣包162进行传输。

考虑到冶炼工艺中需要对热量进行回收并对烟气进行处理，作为示例，冶炼系统100还包括热量回收及烟气处理单元170，第一烟气管道115和第二烟气管道125均对应设置有该热量回收及烟气处理单元170。

请参阅图2和图4，在本申请中，第一熔炼炉110设置有第一炉渣溜槽113，第一炉渣溜槽113的进料端与第一炉渣出口112连通，第一炉渣溜槽113的出料端与第二熔炼腔121连通。该第一炉渣溜槽113的出料端的高度低于第一炉渣溜槽113的进料端，能够方便地将第一炉渣出口112排出的冶炼热渣输送至第二熔炼腔121内。

考虑到在采用第二熔炼炉120对第一熔炼炉110排出的冶炼热渣进行再次熔炼时，根据冶炼热渣的元素组成添加辅料以将渣调整到特定的渣型，有利于更好地降低渣的酸溶失率。

基于上述考虑，请继续参阅图4，在一些示例性的实施方案中，第一炉渣出口112设置有第一检测单元114，用于检测第一炉渣出口112排出的炉渣的组成，得到一次分析结果。为了方便设置和检测，作为一种示例，该第一检测单元114设置于第一炉渣溜槽113的进料端，其包括设置于第一炉渣溜槽113的进料端的取样平台以及与取样平台对应设置的在线检测仪器。

上述技术方案中，设置与第一炉渣出口112对应的第一检测单元114，方便对第一炉渣出口112排出的炉渣进行成分分析。

可以理解的是，在本申请中，用于检测炉渣的组成的仪器不限，可以在本领域公知的种类中进行选择。作为一种示例，该在线检测仪器为XRF快速检测仪。

进一步地，加料单元140设有计算模块(图未示)和称量模块(图未示)。计算模块与第一检测单元114通讯连接，能够根据预设渣型要求及一次分析结果计算得到一次加料量结果。称量模块与计算模块电性连接，能够根据一次加料量结果控制加料单元140向第二熔炼炉120中定量地加入辅料。

请参阅图5，在本申请中，第二熔炼炉120设置有第二炉渣溜槽123，第二炉渣溜槽123的进料端与第二炉渣出口122连通，第二炉渣溜槽123的出料端与出渣单元160连通。该第二炉渣溜槽123的出料端的高度低于第二炉渣溜槽123的进料端，能够方便地将第二炉渣出口122排出的冶炼渣输送至出渣单元160。

考虑到在采用第二熔炼炉120对第一熔炼炉110排出的冶炼热渣进行再次熔炼时，偶尔还是会出现冶炼渣酸溶失率较高的情况。因此，先在第二炉渣出口122进行渣型检测，检测合格后再继续排渣，有利于提高第二熔炼炉120输出的冶炼渣的合格率，使得冶炼渣能够更好地直接进行资源化回收利用。

基于上述考虑，请继续参阅图5，在一些示例性的实施方案中，第二炉渣出口122设置有第二检测单元124，用于检测第二炉渣出口122的炉渣的组成，得到二次分析结果。

计算模块与第二检测单元124通讯连接，还能够根据预设渣型要求及二次分析结果计算得到二次加料量结果；称量模块与计算模块电性连接，还能够根据二次加料量结果控制加料单元140向第二熔炼炉120中定量地加入辅料。

可以理解的是，在本申请中，一次加料量结果和二次加料量结果可以大于零也可以等于零。当分析结果符合预设要求时，此时加料量结果等于零，即无需进行调整。

即在第二炉渣出口122设置有第二检测单元124的实施方案中，当分析结果合格时，可以继续将冶炼渣通过第二炉渣出口122排出到出渣单元160；当分析结构不合格时，控制加料单元140向第二熔炼炉120中定量地加入辅料，然后第二熔炼炉120继续进行熔炼，直至第二炉渣出口122排出的冶炼渣的分析结果合格。

考虑到在第一熔炼炉110在排出热渣时，可能会夹带一些合金或者锍相，在一些示例性的实施方案中，第二熔炼炉120还设有合金锍相出口126，合金锍相出口126到第二熔炼炉120的底部的距离为M，第二炉渣出口122到第二熔炼炉120的底部的距离为N，M＜N；或者说，合金锍相出口126的高度低于第二炉渣出口122的高度。

上述的设置方式方便将炉渣同合金和锍相进行分离，使得冶炼渣中活性金属含量更低，从而更有利于降低冶炼渣的酸浸指标。而且，分离出来的合金和锍相还可以实现金属的进一步回收。

为了方便对合金和锍相进行输出，对应地，第二熔炼炉120还设置有合金锍相溜槽127和金属包128，合金锍相溜槽127的进料端与合金锍相出口126连通，金属包128的进料端与合金锍相溜槽127的出料端对应设置。该合金锍相溜槽127的出料端的高度低于合金锍相溜槽127的进料端，能够方便地将合金锍相出口126排出的合金和锍相输送至金属包128中。

需要说明的是，在申请中，冶炼系统100的冶炼对象不限，例如可以用于炼铜或炼铅等，该金属包128可以对应设置为用于回收铜的铜包或者用于回收铅的铅包。

可选地，合金锍相出口126和第二炉渣出口122位于第二熔炼炉120的相对两侧，使得合金锍相出口126和第二炉渣出口122在第二熔炼炉120的分布较为均匀，其设置方便，且能够有效避免合金锍相出口126和第二炉渣出口122处的操作产生干涉。

进一步地，合金锍相出口126位于第二熔炼炉120的靠近第一熔炼炉110的一侧，第二熔炼炉120的炉渣出口位于第二熔炼炉120的远离第一熔炼炉110的一侧，该设置方式还方便出渣单元160对冶炼渣的输出作业。

需要说明的是，在本申请中，加料单元140的设置方式不限，可以根据本领域常规的方式进行设置。

请参阅图6，在一些示例性的实施方案中，加料单元140还包括加料料仓141和称量结构142。进一步地，加料单元140还包括传送皮带143。

加料料仓141的进料端与辅料储存仓130连通。

称量结构142设置于加料料仓141的出料端下方，该计算模块和称量模块示例性地均设置于称量结构142，并通过该称量模块对添加的辅料进行计量和控制。作为一种示例，称量结构142为计量皮带秤。当然，本申请中称量结构142的设置方式不限，在其他实施方案中，该称量结构142例如也可以使设置有称重底座的料斗等。

传送皮带143倾斜设置于称量结构142的出料端与下料斗144的进料口之间，该倾斜设置的传送皮带143的进料端位于称量结构142的出料端的下方，且该倾斜设置的传送皮带143的出料端位于下料斗144的进料口的上方，方便直接将称量结构142的出料端的物料传送进下料斗144的进料口。

下料斗144的出料端与第二熔炼炉120的熔炼腔连通。

在一些可选的实施方案中，加料单元140的出料端的下料斗144的出料端设置于第二熔炼炉120的第二熔炼腔121上方的炉壁，即设置于熔炼炉炉顶。该第二熔炼炉120炉顶开设有与加料单元140的下料斗144出料端连通的通孔，使得加料单元140的下料斗144出料端与第二熔炼腔121连通，该设置方式方便下料斗144的安装和出料。

进一步地，第二熔炼炉120设置有鼓风机(图未示)，鼓风机的输出端与第二熔炼炉120的第二熔炼腔121通过管道口129连通。第二熔炼炉120的第二烟气管道125的输出端的热量回收及烟气处理单元170设置引风机，且引风机的引风功率大于与熔炼炉的管道口129连通的鼓风机的鼓风功率，使得第二熔炼炉120的炉顶和烟气管道内呈现为负压状态。

上述的设置方式使得加料单元140的出料端的下料斗144的出口呈负压状态，使得加料单元140的出料端的下料斗144处无需设置集气罩，即可较好地向第二熔炼炉120中加料。

可以理解的是，在本申请中，加料单元140的出料端的下料斗144不限于设置于第二熔炼炉120炉顶，在其他实施方案中，该加料单元140的出料端也可以连接于第二熔炼炉120的侧壁或其他位置，并例如通过设置常规的集气罩进行优化。

为了方便加料单元140的出料端的下料斗144的设置，作为一种示例，第二烟气管道125包括依次连通的第一管段1251和第二管段1252；第一管段1251纵向设置于第二熔炼炉120的熔炼腔上方；第二管段1252例如横向设置，并朝向远离第二熔炼炉120的方向延伸，以有效避免下料斗144和第二烟气管道125之间产生干涉。与第二熔炼炉120配合的热量回收及烟气处理单元170位于第二管段1252的输出端并与其连接。

本申请提供的冶炼系统100，工作原理包括：采用第二熔炼炉120对第一熔炼炉110冶炼产生的冶炼热渣进行再次熔炼，配合加料单元140将辅料储存仓130中的辅料添加到第二熔炼炉120中对冶炼热渣进行渣型调控，使得经第二熔炼炉120排出的冶炼渣的酸溶失率有效降低，进而有利于实现将冶炼渣直接进行资源化回收利用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冶炼系统，其特征在于，包括：

第一熔炼炉；所述第一熔炼炉的炉渣出口设置有第一检测单元，用于检测所述第一熔炼炉的炉渣出口的炉渣的组成，得到一次分析结果；

第二熔炼炉，所述第二熔炼炉的熔炼腔与所述第一熔炼炉的炉渣出口连通；所述第二熔炼炉为熔池熔炼炉；

辅料储存仓；

加料单元，具有与所述第二熔炼炉的熔炼腔连通的下料斗；所述加料单元设有计算模块和称量模块；所述计算模块与所述第一检测单元通讯连接，能够根据预设渣型要求及所述一次分析结果计算得到一次加料量结果；所述称量模块与所述计算模块电性连接，能够根据所述一次加料量结果控制所述加料单元向所述第二熔炼炉中定量地加入辅料；以及

输送单元，位于所述辅料储存仓的出料端和所述下料斗的进料端之间，用于将所述辅料储存仓中的物料加入所述下料斗内。

2.根据权利要求1所述的冶炼系统，其特征在于，所述第二熔炼炉的炉渣出口设置有第二检测单元，用于检测所述第二熔炼炉的炉渣出口的炉渣的组成，得到二次分析结果；

所述计算模块与所述第二检测单元通讯连接，还能够根据所述预设渣型要求及所述二次分析结果计算得到二次加料量结果；所述称量模块与所述计算模块电性连接，还能够根据所述二次加料量结果控制所述加料单元向所述第二熔炼炉中定量地加入辅料。

3.根据权利要求1所述的冶炼系统，其特征在于，所述加料单元还包括加料料仓和称量结构，所述加料料仓的进料端与所述辅料储存仓连通，所述称量结构设置于所述加料料仓的出料端下方，所述下料斗的进料端位于所述称量结构的出料端。

4.根据权利要求3所述的冶炼系统，其特征在于，所述称量结构为计量皮带秤；

所述加料单元还包括传送皮带，所述传送皮带倾斜设置于所述称量结构的出料端下方与所述下料斗的进料口上方之间。

5.根据权利要求1所述的冶炼系统，其特征在于，所述下料斗的出料端设置于所述第二熔炼炉的熔炼腔上方的炉壁，并与所述第二熔炼炉的熔炼腔连通；

所述第二熔炼炉设置有鼓风机，所述鼓风机的输出端与所述第二熔炼炉的熔炼腔连通；所述第二熔炼炉的烟气管道的输出端设置有热量回收及烟气处理单元；所述热量回收及烟气处理单元的引风功率大于所述鼓风机的鼓风功率。

6.根据权利要求5所述的冶炼系统，其特征在于，所述第二熔炼炉的烟气管道包括依次连通的第一管段和第二管段，所述第一管段纵向设置于所述第二熔炼炉的熔炼腔上方，所述第二管段朝向远离所述第二熔炼炉的方向延伸；

所述第二管段的输出端与所述热量回收及烟气处理单元连接。

7.根据权利要求1所述的冶炼系统，其特征在于，所述第二熔炼炉还设有合金锍相出口，所述合金锍相出口到所述第二熔炼炉的底部的距离为M，所述第二熔炼炉的炉渣出口到所述第二熔炼炉的底部的距离为N，M＜N。

8.根据权利要求7所述的冶炼系统，其特征在于，所述合金锍相出口和所述第二熔炼炉的炉渣出口位于所述第二熔炼炉的熔炼腔的相对两侧。

9.根据权利要求8所述的冶炼系统，其特征在于，所述合金锍相出口位于所述第二熔炼炉的靠近所述第一熔炼炉的一侧，所述第二熔炼炉的炉渣出口位于所述第二熔炼炉的远离所述第一熔炼炉的一侧。