CN114353520A - 一种高效节能的铜精炼反射炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效节能的铜精炼反射炉，包括炉体、测温装置和余热回收装置，所述炉体内部熔炼形成有溶液层和残渣层，所述炉体底部开设有用于溶液排出的出料口，所述炉体一侧开设有用于残渣排出的排渣口，另一侧设置有烧嘴，所述烧嘴与所述余热回收装置连通，所述炉体顶部开设有进料口和排烟口，所述测温装置包括驱动机构和丝杆机构，所述丝杆机构上均螺纹连接有多个测温器，所述驱动机构用于驱动所述丝杆机构。本发明通过设置第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆，且分别在第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆上螺纹连接有多个测温器，当第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆转动时，测温器在转动过程中发生位置移动，检测炉内不同位置的温度。

Description

一种高效节能的铜精炼反射炉

技术领域

本发明属于金属冶炼领域，涉及金属铜的精炼技术，具体是一种高效节能的铜精炼反射炉。

背景技术

反射炉又称火焰反射炉是一种通过火焰直接加热物料，以熔炼金属的冶金炉。由燃烧窀、熔炼室和排气烟道三个主要部分组成。整个炉膛就是一个用耐火材料衬里的长方形熔炼室。反射炉结构简单、投资小、使用的燃料种类较广，如煤、煤气、重油等，是铜、镍、锡等有色金属的重要熔炼设备，被广泛用于处理矿石和精矿，尤其是处理细粒度的粉料；还可熔炼铁合金及用于金属的火法精炼。但由于火焰直接与金属接触，金属的氧化损失大。反射炉在冶金、化工等领域常用作焙烧设备。

在熔炼过程中，常需要对炉内温度进行检查，现有检测设备往往只能对一个位置进行检测，无法对炉内多个位置的稳定进行检测，不能准确把握炉内情况，影响熔炼质量。为此，本领域技术人员现提供一种高效节能的铜精炼反射炉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效节能的铜精炼反射炉，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高效节能的铜精炼反射炉，包括炉体、测温装置和余热回收装置，所述炉体内部熔炼形成有溶液层和残渣层，所述炉体底部开设有用于溶液排出的出料口，所述炉体一侧开设有用于残渣排出的排渣口，另一侧设置有烧嘴，所述烧嘴与所述余热回收装置连通，所述炉体顶部开设有进料口和排烟口，所述测温装置包括驱动机构和丝杆机构，所述丝杆机构上螺纹连接有多个测温器，所述驱动机构用于驱动所述丝杆机构，所述炉体内壁开设有多条与所述测温器滑动连接的滑槽，在所述丝杆机构的带动下，所述测温器在所述炉体内沿所述滑槽长度方向来回移动。

作为本发明再进一步的方案：所述丝杆机构包括第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆，所述第一丝杆竖直置放于所述排烟口内，所述第二丝杆和所述第三丝杆水平置放于所述炉体内部，且所述第二丝杆和所述第三丝杆均与所述炉体内壁转动连接，所述测温器螺纹连接在所述第一丝杆、所述第二丝杆和所述第三丝杆上，所述第二丝杆和所述第三丝杆之间设置有连接杆，所述连接杆两端通过锥齿轮分别与所述第二丝杆和所述第三丝杆啮合连接，所述第一丝杆底端通过锥齿轮与所述第二丝杆啮合连接，所述第一丝杆顶端与所述驱动机构连接。

作为本发明再进一步的方案：所述驱动机构包括扇轮与转向盘，所述转向盘包括中心齿轮、外齿圈和行星轮，所述中心齿轮与所述外齿圈的圆心重合，所述中心齿轮中心固定连接有转轴，所述转轴顶部与所述扇轮连接，所述行星轮设置于所述中心齿轮与所述外齿圈之间，所述中心齿轮与所述外齿圈均为不完全齿轮结构，使所述行星轮间歇性的与所述中心齿轮和所述外齿圈啮合，所述行星轮的轮心与所述第一丝杆连接。

作为本发明再进一步的方案：所述余热回收装置包括换热器，所述换热器外壁螺旋缠绕有第一换热管道，所述第一换热管道的进风端连接有排烟管，所述排烟管与所述第一换热管道的连接处设置有用于吸收烟雾粉尘的吸附器，所述换热器远离所述排烟管的一端设置有进气管，所述换热器顶部设置有排气管，所述排气管与所述烧嘴连通，所述扇轮置于所述排气管内。

作为本发明再进一步的方案：所述余热回收装置还包括水箱，所述第一换热管道的出风端连通有第二换热管道，所述第二换热管道螺旋缠绕于所述水箱外壁，所述水箱两端分别设置有进水口和蒸汽出口，所述蒸汽出口远离所述水箱的一端连接有发电机，所述第二换热管道包括出风口，所述出风口与外部气体收集装置连接。

作为本发明再进一步的方案：所述水箱底部设置有废料仓，所述废料仓顶部连通有进料通道，所述进料通道与所述排渣口连接。

作为本发明再进一步的方案：所述进料通道与所述排渣口的连接处设置有挡板。

作为本发明再进一步的方案：所述排气管在所述扇轮与所述换热器之间的位置设置有气泵。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆，且分别在第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆上螺纹连接有多个测温器，当第一丝杆、第二丝杆和第三丝杆转动时，测温器在转动过程中发生位置移动，检测炉内不同位置的温度。

2、通过设置水箱与第二换热管道，将残留的烟雾热量再次交换，同时，在水箱底部设置废料仓，合理利用残渣热量，水箱在吸热的情况下，产生大量的蒸汽，通过发电机进行发电，节约能源。

3、通过将扇轮设置于排气管内，在排气管内部气体的带动下，扇轮带动转轴转动，转轴与转向盘连接，通过转向盘内部的齿轮结构可间歇性的转变第一丝杆的转动方向，同时在第一丝杆与连接杆的作用下，带动第二丝杆和第三丝杆同步转动，高效节能。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为一种高效节能的铜精炼反射炉的整体结构图；

图2为一种高效节能的铜精炼反射炉的测温装置结构图；

图3为一种高效节能的铜精炼反射炉的转向盘结构图。

图中：1、炉体；11、出料口；12、进料口；13、排烟口；14、烧嘴；15、排渣口；16、挡板；17、溶液层；18、残渣层；2、测温装置；21、扇轮；22、转向盘；221、中心齿轮；222、外齿圈；223、行星轮；23、第一丝杆；24、第三丝杆；25、第二丝杆；26、测温器；27、连接杆；28、转轴；3、余热回收装置；31、换热器；32、水箱；33、废料仓；34、气泵；35、吸附器；36、排烟管；37、进料通道；38、进气管；39、排气管；310、蒸汽出口；311、进水口；312、出风口；313、第一换热管道；314、第二换热管道；4、发电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例，本发明实施例中，一种高效节能的铜精炼反射炉，如图1所示，包括炉体1、测温装置2和余热回收装置3，在熔炼过程中，从进料口12处投放铜料，在烧嘴14的燃烧下，铜料在炉内生成溶液，积淀成溶液层17和残渣层18，进料口12设置于炉体1的顶部，烧嘴14位于炉体1内部的一侧，炉体1位于溶液层17的底部开设有出料口11，以便溶液流出，同时在侧边开设有排渣口15，并在排渣口15外侧设置有挡板16，当需要卸渣时，向上移动挡板16，金属残渣经排渣口15流出，在炉体1顶部远离进料口12的一端开设有排烟口13。

优选的，余热回收装置3包括换热器31、水箱32和废料仓33，在换热器31的外表面螺旋缠绕有第一换热管道313，水箱32外表面螺旋缠绕有第二换热管道314，第一换热管道313的进风端连接有排烟管36，同时在排烟管36与第一换热管道313的连接处设置有吸附器35，用于吸收烟雾所带的颗粒粉尘，第一换热管道313的出风端与第二换热管道314的进风端连接，换热器31的一侧连接有进气管38，用于吸收空气，顶部连接有排气管39，同时排气管39与烧嘴14连通，通过第一次换热，加热空气用于炉内助燃。

优选的，第二换热管道314的出风口312与气体回收装置连接，为现有常规手段，此实施例中，没有在图1中标识，在水箱32的两端分别设置有进水口311和蒸汽出口310，且蒸汽出口310与发电机4连通，在水箱32内注满水时，吸收大量的热量，产生蒸汽经蒸汽出口310排出，推动发电机4的转子进行发电，可将产生的电能进行储存或用于工厂用电，节能环保。

进一步的，在水箱32底部设置有废料仓33，废料仓33顶部一侧设置有进料通道37，废料通道与排渣口15连通，用于收集炉内残渣，并合理利用残渣余热，加大水箱32内部水汽蒸发。

优选的，测温装置2包括第一丝杆23、第二丝杆25和第三丝杆24，如图2所示，第一丝杆23竖直置放于排烟口13内，第二丝杆25和第三丝杆24水平置放于炉体1内部，并与炉体1内壁转动连接，同时在第一丝杆23、第二丝杆25和第三丝杆24外壁上均螺纹连接有若干个测温器26，并在炉体1内壁设置有多条滑槽与测温器26滑动连接，图中没有画出，当丝杆运转时，测温器26沿丝杆轴向方向移动，可检测炉内不同位置的温度，让作业人员准备把握炉内情况，保持作业稳定。

进一步的，在第二丝杆25和第三丝杆24之间设置有连接杆27，第一丝杆23底部通过锥齿轮与第二丝杆25连接，连接杆27两端均通过锥齿轮分别与第二丝杆25和第三丝杆24啮合连接，在连接杆27与第二丝杆25的连接处和连接杆27与第三丝杆24的连接处可设置固定支架或壳体，用于稳定连接关系。

优选的，第一丝杆23顶端连接有转向盘22，转向盘22中心设置有转轴28，转轴28顶部连接有扇轮21，其中扇轮21设置于排气管39内部，并在排气管39位于扇轮21与换热器31之间设置有气泵34，通过气泵34将空气冲击扇轮21叶片，使扇轮21带动转轴28旋转，进而通过转向器带动第一丝杆23运动，第一丝杆23继续带动第二丝杆25、连接杆27和第三丝杆24转动，使测温器26在炉内移动。

优选的，转向盘22包括中心齿轮221、外齿圈222和行星轮223，中心齿轮221与外齿圈222的固定于同一平面且圆心重合，中心齿轮221与外齿圈222的圆心均与转轴28固定连接，在转轴28的带动下同时旋转，行星轮223设置于中心齿轮221与外齿圈222之间，同时，中心齿轮221与外齿圈222均为半齿结构，使行星轮223间歇性的与中心齿轮221和外齿圈222啮合，当行星轮223与外齿圈222啮合时，与中心齿轮221不连接，在外齿圈222的带动下，与外齿圈222同向转动，当与外齿圈222脱离时，行星轮223与中心齿轮221啮合，在中心齿轮221的带动下，与中心齿轮221做反向运动，如此反复，进而间歇性的改变行星轮223的转动方向，值得说明的是，行星轮223与中心齿轮221的啮合时间大于行星轮223与外齿圈222的啮合时间，使得行星轮223与中心齿轮221啮合转动的角度和与外齿圈222啮合时的转动角度相同，而行星轮223的轮心与第一丝杆23连接，通过第一丝杆23使各测温器26做往返移动，并保持往复距离尽可能一致。

本发明通过设置第一丝杆23、第二丝杆25和第三丝杆24，且分别在第一丝杆23、第二丝杆25和第三丝杆24上螺纹连接有多个测温器26，当第一丝杆23、第二丝杆25和第三丝杆24转动时，测温器26在转动过程中发生位置移动，检测炉内不同位置的温度。通过设置水箱32与第二换热管道314，将残留的烟雾热量再次交换，同时，在水箱32底部设置废料仓33，合理利用残渣热量，水箱32在吸热的情况下，产生大量的蒸汽，通过发电机4进行发电，节约能源。通过将扇轮21设置于排气管39内，在排气管39内部气体的带动下，扇轮21带动转轴28转动，转轴28与转向盘22连接，通过转向盘22内部的齿轮结构可间歇性的转变第一丝杆23的转动方向，同时在第一丝杆23与连接杆27的作用下，带动第二丝杆25和第三丝杆24同步转动，高效节能。

本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效节能的铜精炼反射炉，包括炉体(1)、测温装置(2)和余热回收装置(3)，其特征在于，所述炉体(1)内部熔炼形成有溶液层(17)和残渣层(18)，所述炉体(1)底部开设有用于溶液排出的出料口(11)，所述炉体(1)一侧开设有用于残渣排出的排渣口(15)，另一侧设置有烧嘴(14)，所述烧嘴(14)与所述余热回收装置(3)连通，所述炉体(1)顶部开设有进料口(12)和排烟口(13)，所述测温装置(2)包括驱动机构和丝杆机构，所述丝杆机构上螺纹连接有多个测温器(26)，所述驱动机构用于驱动所述丝杆机构，所述炉体(1)内壁开设有多条与所述测温器(26)滑动连接的滑槽，在所述丝杆机构的带动下，所述测温器(26)在所述炉体(1)内沿所述滑槽长度方向来回移动。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能的铜精炼反射炉，其特征在于，所述丝杆机构包括第一丝杆(23)、第二丝杆(25)和第三丝杆(24)，所述第一丝杆(23)竖直置放于所述排烟口(13)内，所述第二丝杆(25)和所述第三丝杆(24)水平置放于所述炉体(1)内部，且所述第二丝杆(25)和所述第三丝杆(24)均与所述炉体(1)内壁转动连接，所述测温器(26)螺纹连接在所述第一丝杆(23)、所述第二丝杆(25)和所述第三丝杆(24)上，所述第二丝杆(25)和所述第三丝杆(24)之间设置有连接杆(27)，所述连接杆(27)两端通过锥齿轮分别与所述第二丝杆(25)和所述第三丝杆(24)啮合连接，所述第一丝杆(23)底端通过锥齿轮与所述第二丝杆(25)啮合连接，所述第一丝杆(23)顶端与所述驱动机构连接。

3.根据权利要求2所述的一种高效节能的铜精炼反射炉，其特征在于，所述驱动机构包括扇轮(21)与转向盘(22)，所述转向盘(22)包括中心齿轮(221)、外齿圈(222)和行星轮(223)，所述中心齿轮(221)与所述外齿圈(222)的圆心重合，所述中心齿轮(221)中心固定连接有转轴(28)，所述转轴(28)顶部与所述扇轮(21)连接，所述行星轮(223)设置于所述中心齿轮(221)与所述外齿圈(222)之间，所述中心齿轮(221)与所述外齿圈(222)均为不完全齿轮结构，使所述行星轮(223)间歇性的与所述中心齿轮(221)和所述外齿圈(222)啮合，所述行星轮(223)的轮心与所述第一丝杆(23)连接。

4.根据权利要求3所述的一种高效节能的铜精炼反射炉，其特征在于，所述余热回收装置(3)包括换热器(31)，所述换热器(31)外壁螺旋缠绕有第一换热管道(313)，所述第一换热管道(313)的进风端连接有排烟管(36)，所述排烟管(36)与所述第一换热管道(313)的连接处设置有用于吸收烟雾粉尘的吸附器(35)，所述换热器(31)远离所述排烟管(36)的一端设置有进气管(38)，所述换热器(31)顶部设置有排气管(39)，所述排气管(39)与所述烧嘴(14)连通，所述扇轮(21)置于所述排气管(39)内。

5.根据权利要求4所述的一种高效节能的铜精炼反射炉，其特征在于，所述余热回收装置(3)还包括水箱(32)，所述第一换热管道(313)的出风端连通有第二换热管道(314)，所述第二换热管道(314)螺旋缠绕于所述水箱(32)外壁，所述水箱(32)两端分别设置有进水口(311)和蒸汽出口(310)，所述蒸汽出口(310)远离所述水箱(32)的一端连接有发电机(4)，所述第二换热管道(314)包括出风口(312)，所述出风口(312)与外部气体收集装置连接。

6.根据权利要求5所述的一种高效节能的铜精炼反射炉，其特征在于，所述水箱(32)底部设置有废料仓(33)，所述废料仓(33)顶部连通有进料通道(37)，所述进料通道(37)与所述排渣口(15)连接。

7.根据权利要求6所述的一种高效节能的铜精炼反射炉，其特征在于，所述进料通道(37)与所述排渣口(15)的连接处设置有挡板(16)。

8.根据权利要求4所述的一种高效节能的铜精炼反射炉，其特征在于，所述排气管(39)在所述扇轮(21)与所述换热器(31)之间的位置设置有气泵(34)。

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