CN114659366A - 一种等温高效火法冶金设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种等温高效火法冶金设备，其包括从左至右依次放置的自动进料系统、恒温反应炉、出料冷却系统、表面冷却器以及粉尘收集器。本发明提供的等温高效火法冶金设备结构设计合理，可同时实现连续作业，温度易于控制，达到连续反应的目的，为火法冶金提供一种扩大试验研究设备，使实验数据更加贴近实际生产，为产业化运用提供更加准确可靠的技术指导。本发明提供的等温高效火法冶金设备可耐温度100‑1500℃条件下的火法冶金反应，可运用于冶炼浸出渣还原挥发、低品位氧化锌矿还原挥发、含锌物料还原挥发等。

Description

一种等温高效火法冶金设备
技术领域
本发明涉及冶金设备领域，尤其涉及一种等温高效火法冶金设备。
技术背景
目前，有色金属火法冶炼工艺成熟，但在冶炼过程中常常遇到能耗、指标不稳定等问题，要解决这些问题，往往要采用不断生产试验尝试，付出很大代价后，才能积累一定的生产实践经验解决部分问题，究其原因主要是火法试验开展难度大，火法扩大试验成熟设备开发的较少，小型试验与生产实际差异较大，不能相对贴近生产实际模拟生产条件。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种等温高效火法冶金设备，旨在解决现有火法冶金工艺连续反应设备较少及不成熟的问题。
本发明的技术方案如下：
一种等温高效火法冶金设备，其中，包括从左至右依次放置的自动进料系统、恒温反应炉、出料冷却系统、表面冷却器以及粉尘收集器。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，所述自动进料系统包括进料平台、自动推杆及时间继电器，所述时间继电器用于设置所述自动推杆将物料推进所述恒温反应炉内的时间间隔。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，所述恒温反应炉上设置有三个天然气进气口，所述三个天然气进气口周边各设置有一组热电偶，所述恒温反应炉上方设置有第一排气管，所述第一排气管用于将反应中产生的粉尘物料及气体排出。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，所述出料冷却系统包括水冷槽，出料推杆及物料堆放平台。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，所述表面冷却器的进口端连接于所述第一排气管，所述表面冷却器的出口端连接所述粉尘收集器。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，所述粉尘收集器内设置有用于对细颗粒粉尘进行收集的布袋，所述粉尘收集器的上方有用于将烟气排出的第二排气管。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，还包括用于对恒温反应炉进行加热的天然气加热系统。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，所述天然气加热系统配有助燃鼓风机。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，还包括用于对反应温度进行自动调节控温的控温系统。
所述的等温高效火法冶金设备，其中，所述控温系统包括配电柜，所述配电柜上设置有数显自动高空温标、开关和数显调速器。
有益效果：本发明提供的等温高效火法冶金设备结构设计合理，可同时实现连续作业，温度易于控制，达到连续反应的目的，为火法冶金提供一种扩大试验研究设备，使实验数据更加贴近实际生产，为产业化运用提供更加准确可靠的技术指导。
附图说明
图1为本发明一种等温高效火法冶金设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种等温高效火法冶金设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。
请参阅图1，图1为本发明提供的一种等温高效火法冶金设备的结构示意图，如图所示，其包括从左至右依次放置的自动进料系统、恒温反应炉3、出料冷却系统5、表面冷却器6以及粉尘收集器8。
在本实施例中，如图1所示，所述自动进料系统包括进料平台1、自动推杆2及时间继电器，所述时间继电器用于设置所述自动推杆将物料推进所述恒温反应炉内的时间间隔。所述等温高效火法冶金设备在运行时，将物料装进依次整齐摆放在所述进料平台1上的坩埚，通过自动推杆2将装有物料的坩埚定时推进所述恒温反应炉3内，所述坩埚进料速度通过所述时间继电器控制，例如，每3min进一次料。
在本实施例中，如图1所示，所述恒温反应炉3包括个三个天然气进气口11，以及设置在进气口周边的三组热电偶10，所述恒温反应炉3上方设置第一排气管4，所述第一排气管4用于将反应中产生的粉尘物料及气体沿管道排出进入所述表面冷却器6。
在本实施例中，如图1所示，所述表面冷却器6内布有3组12根U型管，每4根一组排列，经过所述第一排气管4的粉尘物料及气体经过所述表面冷却器6后，达到逐步降温的目的，同时大颗粒的物料在在重力作用下沉降到沉降仓7内，通过底部的排料阀定期将粉尘物料排出，细颗粒物料在高温烟气的推动下进入到粉尘收集器8。
在本实施例中，如图1所示，所述粉尘收集器8内布有32个布袋合计32m2，对细颗粒物料进行捕集，通过脉冲将粘附在布袋上的细颗粒物料震动抖落下来收集到沉降仓内，通过底部排料阀将粉尘排出，烟气通过第二排气管9排出。
在本实施例中，所述恒温反应炉3炉体材质为：炉壳为8mm厚的钢板，炉衬高温带内衬刚玉莫来石质高温耐火材料，保温层采用氧化铝泡沫砖和轻质莫来石质高温隔热材料，外侧衬聚轻球轻质砖。通过连续进料，可模拟实际火法冶金生产，得到更加贴近实际生产的数据，可以更好的指导实际生产或者进行设备的设计。本火法冶金设备可耐温度100□1500℃，具备开展大多数火法实验。
在一些实施方式中，所述等温高效火法冶金设备还包括用于对恒温反应炉进行加热的天然气加热系统，所述天然气加热系统配有助燃鼓风机。
在一些实施方式中，所述等温高效火法冶金设备还包括用于对反应温度进行自动调节控温的控温系统，所述控温系统包括配电柜，所述配电柜上设置有数显自动高空温标、开关和数显调速器。在本实施中，所述恒温反应炉中的热电偶可将温度反馈至所述控温系统，控温系统对反应体系温度进行自动调节控温。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的解释说明：
实施例1
将含锌9.95％的混选精矿与无烟煤按照质量比6:1混合压团制粒后得到直径为30mm的圆形球团，将圆形球团依次摆放在120*150*4mm的刚玉坩埚中，刚玉坩埚中圆形球团数量为56个，刚玉坩埚的数量可以为1个，也可以为2个或3以上等，将装有圆形球团的刚玉坩埚稳定放置在尺寸为200*130*5mm的刚玉推砖上，设置时间继电器间隔时间为3min，时间继电器将信息反馈至推杆上，推杆每3min推动刚玉推砖进一次料，当物料进入到恒温反应炉内，控制反应温度1300℃，反应时间45min，天然气流量3m3/h，离心式鼓风机流量1500m3/h，反应结束后推杆将坩埚推至出料冷却平台，将物料温度缓慢冷却至300℃，当物料温度冷却至室温后，对还原物料进行分析，得到含锌0.62％的还原残渣，测得锌挥发率95.95％，效果较好。
实施例2
将含锌9.44％的抛废精矿与无烟煤按照质量比5:1混合压团制粒后得到直径为30mm的圆形球团，将圆形球团依次摆放在120*150*4mm的刚玉坩埚中，刚玉坩埚中圆形球团数量为56个，刚玉坩埚的数量可以为1个，也可以为2个或3以上等，将装有圆形球团的刚玉坩埚稳定放置在尺寸为200*130*5mm的刚玉推砖上，设置时间继电器间隔时间为3min，时间继电器将信息反馈至推杆上，推杆每3min推动刚玉推砖进一次料，当物料进入到恒温反应炉内，控制反应温度1300℃，反应时间75min，天然气流量3m3/h，离心式鼓风机流量1500m3/h，反应结束后推杆将坩埚推至出料冷却平台，将物料温度缓慢冷却至300℃，当物料温度冷却至室温后，对还原物料进行分析，得到含锌0.34％的还原残渣，测得锌挥发率97.77％，效果较好。
实施例3
将含锌9.44％的抛废精矿与无烟煤按照质量比6:1混合压团制粒后得到直径为30mm的圆形球团，将圆形球团依次摆放在120*150*4mm的刚玉坩埚中，刚玉坩埚中圆形球团数量为56个，刚玉坩埚的数量可以为1个，也可以为2个或3以上等，将装有圆形球团的刚玉坩埚稳定放置在尺寸为200*130*5mm的刚玉推砖上，设置时间继电器间隔时间为3min，时间继电器将信息反馈至推杆上，推杆每3min推动刚玉推砖进一次料，当物料进入到恒温反应炉内，控制反应温度1300℃，反应时间75min，天然气流量3m3/h，离心式鼓风机流量1500m3/h，反应结束后推杆将坩埚推至出料冷却平台，将物料温度缓慢冷却至300℃，当物料温度冷却至室温后，对还原物料进行分析，得到含锌0.11％的还原残渣，测得锌挥发率99.28％，效果较好。
实施例4
将含锌16.14％的含锌浸出渣与无烟煤按照质量比5:1混合压团制粒后得到直径为30mm的圆形球团，将圆形球团依次摆放在120*150*4mm的刚玉坩埚中，刚玉坩埚中圆形球团数量为56个，刚玉坩埚的数量可以为1个，也可以为2个或3以上等，将装有圆形球团的刚玉坩埚稳定放置在尺寸为200*130*5mm的刚玉推砖上，设置时间继电器间隔时间为3min，时间继电器将信息反馈至推杆上，推杆每3min推动刚玉推砖进一次料，当物料进入到恒温反应炉内，控制反应温度1300℃，反应时间45min，天然气流量3m3/h，离心式鼓风机流量1500m3/h，反应结束后推杆将坩埚推至出料冷却平台，将物料温度缓慢冷却至300℃，当物料温度冷却至室温后，对还原物料进行分析，得到含锌0.46％的还原残渣，测得锌挥发率98.78％，效果较好。
上述实施例中，不同物料锌挥发率相对于小试都有较好的重现性和较好的指标，可根据连续扩大试验要求来设计等温炉的大小和调节进料速度及天然气进气量和离心鼓风机鼓风量。
综上所述，本发明提供的等温高效火法冶金设备结构设计合理，可同时实现连续作业，温度易于控制，达到连续反应的目的，为火法冶金提供一种扩大试验研究设备，使实验数据更加贴近实际生产，为产业化运用提供更加准确可靠的技术指导。本发明提供的等温高效火法冶金设备可耐温度100-1500℃条件下的火法冶金反应，可运用于冶炼浸出渣还原挥发、低品位氧化锌矿还原挥发、含锌物料还原挥发等。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种等温高效火法冶金设备，其特征在于，包括从左至右依次放置的自动进料系统、恒温反应炉、出料冷却系统、表面冷却器以及粉尘收集器。
2.根据权利要求1所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，所述自动进料系统包括进料平台、自动推杆及时间继电器，所述时间继电器用于设置所述自动推杆将物料推进所述恒温反应炉内的时间间隔。
3.根据权利要求1所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，所述恒温反应炉上设置有三个天然气进气口，所述三个天然气进气口周边各设置有一组热电偶，所述恒温反应炉上方设置有第一排气管，所述第一排气管用于将反应中产生的粉尘物料及气体排出。
4.根据权利要求1所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，所述出料冷却系统包括水冷槽，出料推杆及物料堆放平台。
5.根据权利要求3所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，所述表面冷却器的进口端连接于所述第一排气管，所述表面冷却器的出口端连接所述粉尘收集器。
6.根据权利要求1所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，所述粉尘收集器内设置有用于对细颗粒粉尘进行收集的布袋，所述粉尘收集器的上方有用于将烟气排出的第二排气管。
7.根据权利要求1所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，还包括用于对恒温反应炉进行加热的天然气加热系统。
8.根据权利要求7所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，所述天然气加热系统配有助燃鼓风机。
9.根据权利要求1所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，还包括用于对反应温度进行自动调节控温的控温系统。
10.根据权利要求9所述的等温高效火法冶金设备，其特征在于，所述控温系统包括配电柜，所述配电柜上设置有数显自动高空温标、开关和数显调速器。
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