CN114963785A - 一种火法冶金炉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种火法冶金炉系统，包括炉体、设于炉体上的下料口和烟道；炉体的炉壁包括由内向外依次分布的第一夹套层、第二夹套层和保温层，第一夹套层内填充有熔融态换热介质，炉体上设有与第一夹套层连通的第一介质入口和第一介质出口；还包括净化罐和间接式换热器，净化罐内填充有熔融态换热介质，净化罐与第一介质入口连通，净化罐与第一介质出口之间连通；间接式换热器具有第二介质入口和第二介质出口，净化罐与第二介质入口之间连通，净化罐与第二介质出口之间连通。本发明的火法冶金炉系统保温效果好，有助于提高冶金炉的反应效率，减少燃料消耗，消除冷却水损失，可简化高温烟气处理方式，达到减碳降耗的同时，满足规模化生产的需要。

Description

一种火法冶金炉系统

技术领域

本发明涉及一种火法冶金炉系统，属于冶金设备技术领域。

背景技术

目前的火法冶炼工艺流程里，反应温度在600℃以上的冶金炉包括熔池熔炼炉、反射炉、流态化焙烧炉和倾动炉等。

常用的冶金炉炉体有三种形式：1、水冷水套与耐火材料拼装，例如侧吹炉、闪速炉、鼓风炉等；2、汽化水套与耐火材料拼装，如烟化炉、鼓风炉、锑熔炼中的火柜等；3、钢壳与耐火砖砌筑，如底吹炉、反射炉、流态化焙烧炉、电炉等。前两种炉体形式共同的特点是通过换热介质将熔炼过程中产生的热量疏导出去，即以将热量及时的带走为目的来保证炉体安全稳定的运行；第三种形式的特点是，用利用耐火砖的低导热性和耐高温性将炉体的散热量降到最低，但这种方法多应用于熔体搅拌能很小的情况，炉子的反应效率非常低，若炉内熔体搅拌能较大，受熔体冲刷部位的耐火材料消耗量大、处置回用增加了保养维修的费用，因此限制了这种炉体形式的应用和发展。第一种形式中的水冷水套，大量熔炼热被冷却水带走，炉子的燃料热利用率低，第二种方式中的汽化水套虽然将热量进行了回收，但高温熔体直接与压力元件接触存在安全隐患，而且蒸汽压力很低，余热系统热效率低。前两种炉体形式存在一个共同的缺点，内壁温度与熔炼温度之间温差很大，会提高炉体的综合传热系数，不利于熔炼温度的保持。这三种炉体形式的冶金炉的下游通常配置余热锅炉或者除尘降温设备，烟气量大的情况下采用前者，将高温烟气中的热进行回收；烟气量小的情况下，在满足环保要求的情况下一般采用后者，将高温烟气降温降尘，热量空排。

目前，熔炼炉的烟气通常通过余热锅炉、淋水冷却器、表面冷却器等进行冷却。余热锅炉可以回收高温烟气中的热量转化为蒸汽，但设备占地面积大且需要配备一套辅助运行设备；淋水冷却器和表面冷却器烟气中的热量均没有回收利用。

熔炼炉的操作按照工作制度分为间断操作和连续操作，而即便是连续操作，都需要定期进行停产检修，且遇到炉况不正常的情况需要停炉保温或者完全停炉后重新开炉。每一次的开炉都需要冶金反应之外的燃料作为热源，比如重油、发生炉煤气、天然气、木柴等，均不是一种低碳环保的方式。

对于有耐火材料的熔炼炉，投产之间一般会有短则3-4天，长则10-15天的烘炉期，通常采用化石能源作为供热源，同样存在增加工艺二氧化碳排放量的问题。熔炼炉采用用耐火材料的情况下，耐火材料用量大，施工周期一般在2-3个月，且因荷载大，熔炼炉土建费用高。

目前新建、改扩建企业的处理能力不断扩大，冶炼企业朝着规模化发展是当前的一个发展趋势，带来的是设备的同步大型化，除了投资成本的增加，还需要考虑耐火材料膨胀不均匀问题、总量可观的冷却水在循环过程中损失掉。

随着国家对环保的重视和相关政策越来越严格，企业的发展模式从单纯的生产到生产+环保，再到目前双控双碳政策下的生产+环保+减碳，有色冶金企业在现有工艺条件下面临不同程度的转型升级压力。

因此，有必要提供一种节能的火法冶金炉系统，可以适应多种工艺及炉型需要，在保证生产安全性的同时，提高冶金炉的反应效率，减少燃料消耗，消除冷却水损失，简化高温烟气处理方式，达到减碳降耗的同时以小型化、轻量化的冶金炉满足规模化生产的需要，降低企业投资和运行成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种节能的火法冶金炉系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种火法冶金炉系统，包括炉体、设于炉体上的下料口和烟道；所述炉体的炉壁包括由内向外依次分布的第一夹套层、第二夹套层和保温层，所述第一夹套层内填充有熔融态换热介质，所述炉体上设有与第一夹套层连通的第一介质入口和第一介质出口；还包括净化罐和间接式换热器，所述净化罐的壁上设有加热组件，净化罐内填充有熔融态换热介质，净化罐与第一介质入口通过第一管路连通，净化罐与第一介质出口之间通过第二管路连通，所述第一管路和/或第二管路上设有第一泵；所述间接式换热器具有第二介质入口和第二介质出口，净化罐与第二介质入口之间通过第三管路连通，净化罐与第二介质出口之间通过第四管路连通，所述第三管路和/或第四管路上设有第二泵。

所述净化罐的壁上设有加热组件，可以通电加热调节净化罐中的熔融态换热介质，可以替代化石能源作为烘炉和开炉热源。

进一步地，所述的炉体的形状为立方体、圆柱体、球体中的任意一种。

进一步地，所述净化罐的内腔中设有过滤网，所述过滤网将所述内腔分隔为至少2个腔室，所述第一介质入口和第一介质出口与不同的腔室连通，可过滤熔融态换热介质从第一夹套层、相关管路中带出的杂质。优选地，所述过滤网由不锈钢制成，不锈钢易得，且对铋基合金熔体中的结晶物沉淀的过滤效果好。

进一步地，所述烟道内设有换热组件，所述换热组件具有第三介质入口和第三介质出口，净化罐与第三介质入口之间通过第五管路连通，净化罐与第三介质出口之间通过第六管路连通，所述第五管路和/或第六管路上设有第三泵。

进一步地，所述熔融态换热介质为铋基合金熔体。

进一步地，所述铋基合金熔体由以下成分组成：Pb 25-45wt％、Sn 10-20wt％、In2-15wt％、Mg a、Ti b，余量为Bi及不可避免的杂质；其中，不可避免的杂质的总含量≤100ppm；a为Mg的含量，b为Ti的含量，180ppm≤a+b≤240ppm，a：b＝2-3:2-3。

进一步地，所述铋基合金熔体由以下成分组成：Pb 26-37wt％、Sn 12-18wt％、In3-10wt％、Mg a、Ti b，余量为Bi及不可避免的杂质。

更进一步地，所述铋基合金熔体由以下成分组成：Pb 28-35wt％、Sn 12.5-15wt％、In 3.5-5.5wt％、Mg a、Ti b，余量为Bi及不可避免的杂质。

进一步地，185ppm≤a+b≤230ppm。

更进一步地，190ppm≤a+b≤225ppm。

再进一步地，195ppm≤a+b≤220ppm。

优选地，200ppm≤a+b≤210ppm。

进一步地，80ppm≤a≤120ppm，80ppm≤b≤120ppm。

更进一步地，90ppm≤a≤110ppm，90ppm≤b≤110ppm。

优选地，95ppm≤a≤105ppm，90ppm≤b≤105ppm。

进一步地，a：b＝2.3-2.7:2.3-2.7，更进一步地，a：b＝1：1。

进一步地，所述不可避免的杂质元素中，单个杂质元素的含量≤15ppm。

本发明所采用的铋基合金具有低熔点、高沸点的物理特性，在炉体的工作温度范围内，有着良好的载热、传热能力。

采用上述铋基合金进行热量贮蓄，保证炉体在高温熔体环境下的安全稳定运行，提高夹套的工作温度，减小夹套与炉体内腔的之间的温差，从而减小内腔内的熔融体与夹套内的介质(铋基合金熔体)之间的综合传热系数，消除冷却水损失，减少蒸汽锅炉及其辅助设备整套系统的投资和运行，达到减碳降耗的目的。

工作时，铋基合金通过吸收热量升高温度将热量贮存起来，这个过程中铋基合金的流速基本为0m/s，对外只有传导传热，综合传热系数远远小于以冷却水作为换热介质、必须以流动状态换热情况下，既有传导传热又有对流传热时的综合传热系数，经过计算，冷却水的综合传热系数大约是铋基合金的3～4倍，即铋基合金可以达到很好的蓄热又减小对外传热的作用。假设雷诺数均为Re＝1.05×104(达到紊流状态)，其他结构参数相同的情况下，铋基合金的综合传热系数是冷却水的大约2倍，即铋基合金比水可以更快的炉体的温度。

利用铋基合金的熔点低、沸点高、载热和传热能力强的特点，同时作为炉体的保温介质和换热介质，对反应器进行保温的同时，在温度超出工作范围时，通过在炉体和间接式换热器之间的循环流动，达到温度调节的作用。通过间接式换热器对炉体中散出的热量进行回收并调节铋基合金熔体温度。一方面可以达到对炉体的保温、换热双重效果，有效降低燃料消耗，简化炉体的换热系统；另一方面在温度调节过程中可有效贮存热量，并使之得到有效利用，具有良好的能源效益和经济效益。

进一步地，第一夹套层的壁由钢材制成，优选地，所述钢材为T91钢。

所采用的铋基合金熔体对钢质材料的腐蚀性小，可有效的保证钢质反应器在使用期间的安全性，有助于提高反应器的服役寿命，具有广阔的应用前景。

所采用的铋基合金熔体的温度可高达几百摄氏度而不发生相变，可储存的热量大，并可更方便地对热量进行回收利用。

所采用的铋基合金熔体的密度较水大的多，且储热量大，所需体量较小，有助于减少铋基合金熔体的循环量，从而降低循环所需能耗。

可将铋基合金先加热成熔体，并加热至一定温度，再输入第一夹套内，如此，熔体还可对炉体内的冷料进行加热，只要熔体的温度足够高，即可将冷料加热至熔融态，完成开炉，从而免去目前冶金设备，特别是火法冶金炉开炉对化石能源的消耗和开炉设备的设置。开停炉方便，是一种对环境友好的开炉方式。

所述铋基合金的使用，可有效减少反应器的体积，对场地有局限性的情况友好。

通过所述铋基合金的使用，可取消需要占据大面积土地、空间的冷却水循环系统及其附属的水池及泵类设备，有效减低设备投资及运行成本。

可选地，第一夹套层的壁的横截面呈曲线状、锯齿状、波浪状中的一种，以增大换热面积，提高换热效率。

进一步地，所述第二夹套层上连通有真空泵；或者，所述第二夹套层内填充有保护性气体，所述保护性气体包括氮气、惰性气体中的一种或几种。

进一步地，所述间接式换热器为蒸汽发生器。

进一步地，所述保温层由高温气凝胶毡制成，保温层的厚度为4-12mm。

进一步地，所述第二夹套层的夹层的厚度为15-20mm。

进一步地，所述炉体为熔炼炉，更进一步地，所述炉体为侧吹炉。

进一步地，炉体的侧面或底部设有若干喷嘴，通过喷嘴可以根据不同的化学反应需要喷入燃料、还原剂、氧化剂、熔剂中的一种或者多种。

可选地，间接式换热器为CN201910833640.3所述的一种冶金过程中高温流体的余热回收系统。

本发明的火法冶金炉系统中，炉体的保温效果好，有助于提高冶金炉的反应效率，减少燃料消耗，消除冷却水损失；同时，高温烟气可在烟道内与换热组件换热降温，可简化高温烟气处理方式，达到减碳降耗的同时，满足规模化生产的需要，降低企业投资和运行成本，具有良好的环保和经济效益。

本发明简化了火法冶金炉的工艺系统，降低火法冶金炉系统燃料消耗，取消了烟气余热锅炉及其配套辅机设备，节约了厂房占地，降低了建设投资和运行费用，并且取消了烘炉、开炉所需的化石能源，在提高冶金炉系统的运行安全性的同时，大大减少了火法冶金炉系统运行过程中的碳排放量。

附图说明

图1是本发明第一种实施方式的火法冶金炉系统的结构示意图。

图2是本发明的一种炉体的炉壁部位的放大图。

图3是实施例2的铋基合金在600℃时不同时间条件下对试样的腐蚀深度随Mg、Ti总量的变化情况图。

图4是实施例3的铋基合金在200℃时不同时间条件下对试样的腐蚀深度随Mg、Ti含量的变化情况图，横坐标的单位为ppm。

图5是实施例3的铋基合金在400℃时不同时间条件下对试样的腐蚀深度随Mg、Ti含量的变化情况图，横坐标的单位为ppm。

图6是实施例3的铋基合金在600℃时不同时间条件下对试样的腐蚀深度随Mg、Ti含量的变化情况图，横坐标的单位为ppm。

图7是不同温度条件下对比例1的LBE合金与本实施例的铋基合金对T91钢的腐蚀深度随时间的变化情况图。

图8是600℃条件下实施例5的铋基合金对T91钢的腐蚀深度随时间的变化情况图。

具体实施方式

以下将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

实施例1

参见图1、图2，一种火法冶金炉系统，包括炉体1、设于炉体1顶部的下料口7和烟道5，炉体1呈六面体；所述炉体1的炉壁包括由内向外依次分布的第一夹套层18、第二夹套层19、树脂层和保温层20，所述第一夹套层18内填充有熔融态换热介质15，所述炉体顶部设有与第一夹套层18连通的第一介质入口16和第一介质出口17；还包括净化罐2和间接式换热器3，所述净化罐2的壁上设有加热组件22，所述加热组件2为设置于净化罐2的壁上的螺旋状电阻加热管，净化罐2内填充有熔融态换热介质5，净化罐2与第一介质入口16通过第一管路21连通，净化罐2与第一介质出口17之间通过第二管路23连通，所述第一管路21上设有第一泵4；所述间接式换热器3具有第二介质入口和第二介质出口，净化罐2与第二介质入口之间通过第三管路24连通，净化罐2与第二介质出口之间通过第四管路25连通，所述第三管路24上设有第二泵26。炉体1的侧面设有多个喷嘴13。所述保温层20由耐高温气凝胶毡制成，保温层的厚度为8mm。所述炉体1外壁上焊接有U型刻度管8，U型刻度管8与第一夹套层连通，所述U型刻度管8上设有液位报警装置9，方便监测第一夹套层内液位，以观察判断是否有熔融态换热介质泄露情况发生，当液位下降至一定程度时，液位报警装置9报警。熔融态换热介质15充满第一夹套层、净化罐及相关管路。炉体1上设有与第二夹套层19连通的充排管10，用于空气排空或冲入目标气体。其中，所述炉体的长×宽×高为0.4m×0.4m×0.5m，第一夹套层的夹层厚度为100mm。

所述净化罐2的内腔中设有不锈钢材质的过滤网14，所述过滤网14将所述内腔分隔为4个腔室，所述第一介质入口16和第一介质出口17与不同的腔室连通。

所述烟道5内设有换热组件6，所述换热组件6具有第三介质入口和第三介质出口，净化罐2与第三介质入口之间通过第五管路27连通，净化罐2与第三介质出口之间通过第六管路28连通，所述第五管路27上设有第三泵29。所述换热组件6由弯管组成。

第一管路21上设有第一止回阀30，以防止压力不平衡状况下熔融态换热介质15反向回流。第一泵可驱使熔融态换热介质15流动，并对第一管路21内的熔融态换热介质15的流速进行调节。第二管路23上设有第一截止阀31，可用于截断第一夹套层与净化罐之间的循环通道，方便检修等操作。第三管路24上设有第二止回阀12，第四管路上设有第二截止阀11。第五管路27上设有第三止回阀32，第六管路28上设有第三截止阀33。可选地，当需要对铋基合金熔体升温时，关闭第二截止阀11和第二止回阀12，开启第一止回阀30、第一截止阀31、第三止回阀32、第三截止阀33。在铋基合金熔体升温至预定温度后，可调小第一止回阀30、第一截止阀31、第三止回阀32、第三截止阀33，开启第二截止阀11和第二止回阀12，使得其流量远大于经过第一止回阀30、第一截止阀31、第三止回阀32、第三截止阀33的流量。

所述熔融态换热介质15为铋基合金熔体。

第一夹套层18的壁由钢材制成，优选地，所述钢材为T91钢。

所述第二夹套层19内填充有保护性气体，所述保护性气体为氮气。第二夹套层19的的夹层的厚度为18mm。

所述间接式换热器3为蒸汽发生器。

对比例1

本对比例中，LBE(铅铋合金)的成分组成为：Pb55.5％，Bi45.5％，其它杂质含量≤100ppm(其中单个杂质元素含量≤15ppm，非金属夹杂物满足GB/T10561-2005C类标准)。LBE的相关参数如表1。

表1 LBE理化参数

备注：熔点采用金属熔点测定仪，密度采用密度计法，导热系数采用热探针法，比热容采用DSC法(下同)。

实施例2

本实施例的铋基合金熔体的成分组分为：Bi含量为55％，Pb含量为26％，Sn含量为14％，In含量为5％，Mg+Ti＝0-240ppm(Mg和Ti的总量，具体参见图2)，其他杂质总含量≤100ppm(其中单个杂质元素含量≤15ppm，非金属夹杂物满足GB/T10561-2005C类标准)。

利用采用挂片法做全浸腐蚀试验(在实施例1所述的火法冶金炉系统中进行，下同)，试样挂片材质为T91，尺寸为4×20×30mm。将铋基合金于惰性气氛条件下加热至目标试验温度，得铋基合金熔体，然后将铋基合金熔体输入第一夹套层、净化罐及相应管路内，再将试样挂片浸没于第一夹套层内的铋基合金熔体中一定时间后，取出试样挂片，测量腐蚀深度。

由图3可知，将Mg、Ti的总量控制在一定范围内(≥180ppm)，铋基合金对试样挂片的腐蚀深度有明显减小；且Mg、Ti的总量过高对降低铋基合金的腐蚀性并无明显作用。当Mg、Ti的总量为0，即不添加Mg、Ti时，腐蚀深度最大。说明Mg、Ti的添加可降低铋基合金对T91钢的腐蚀性，且将Mg、Ti的总量控制在180ppm以上，可以取得尤为突出的效果。

实施例3

重复实施例2，区别之处在于：本实施例的铋基合金熔体中，Mg、Ti的总量为200ppm(Mg的具体含量参见图4-图6)。

所得铋基合金的熔点为65℃(改变Mg、Ti比例，无明显变化)。

在200℃下测量，铋基合金熔体的密度为9.44g/cm³，导热系数为0.17W/cm·℃，焓值为149.9J/kg·℃；400℃下测量，铋基合金熔体的密度为9.20g/cm³，导热系数为0.22W/cm·℃，焓值为145.7J/kg·℃；600℃下测量，铋基合金熔体的密度为8.96g/cm³，导热系数为0.27W/cm·℃，焓值为142.7J/kg·℃。(由于Mg、Ti的总量较小，在仅改变Mg、Ti比例的情况下，铋基合金的密度、导热系数、焓值等参数基本保持不变，在相同温度条件下，未体现出明显差异)。

图4至图6是铋基合金熔体在不同温度、时间条件下对试样的腐蚀深度随Mg、Ti含量的变化情况图。由图可知，仅仅添加Mg或Ti，铋基合金对于T91钢均表现出较强的腐蚀性；同时添加Mg、Ti，并将Mg的添加量控制在80-120ppm，Ti的添加量控制在80-120ppm，铋基合金对于T91钢表现出较弱的腐蚀性，且具有较好的储热、导热性能。

实施例4

本实施例的铋基合金熔体的成分组分为：Bi含量为55％，Pb含量为26％，Sn含量为14％，In的含量为5％，Mg含量为120ppm，Ti含量为80ppm，其他杂质总含量≤100ppm(其中单个杂质元素含量≤15ppm，非金属夹杂物满足GB/T10561-2005C类标准)。

图7是不同温度条件下对比例1的LBE合金与本实施例的铋基合金对T91钢的腐蚀深度随时间的变化情况图，由图可知，不同温度条件下，本实施例的铋基合金都表现出比LBE合金更低的腐蚀性。

实施例5

本实施例的铋基合金熔体的成分组分为：Bi含量为55％，Pb含量为45％，Sn含量为14％，In的含量为5％，Mg的含量为100ppm，Ti的含量为100ppm，其他杂质总含量≤100ppm(其中单个杂质元素含量≤15ppm，非金属夹杂物满足GB/T10561-2005C类标准)。铋基合金的熔点为126.4℃；600℃测量获得，铋基合金的密度为9.94g/cm³，导热系数0.16W/cm·℃，焓值为143.6J/kg·℃。

图8是600℃条件下本实施例的铋基合金熔体对T91钢的腐蚀深度随时间的变化情况图。

炉体内腔为铅熔融体，熔融体的温度为1300℃，天然气耗量为60m³/h，铋基合金熔体的初始温度为130℃(第一温度)，升温到300℃后将铋基合金放出至间接式换热器，间接式换热器的系统压力均为0.70MPa，试验周期(9.7小时)内累计产生过热饱和汽量为74.49t，折合热量2.34×10⁹kJ。

对比例2

重复实施例5，区别仅在于：采用冷却水替代铋基合金熔体，冷却水的初始温度为25℃，升温至90℃后，放出；冷却水流速为14.5mm/s，试验周期(9.7小时)内累计消耗冷却水流量为81.4t。折合热量2.21×10⁷kJ。

对比例3

重复实施例5，区别仅在于：采用冷却水替代铋基合金熔体，冷却水的初始温度为25℃，流量为1.6m/s，使得冷却水转化为0.2MPa的饱和蒸汽，试验周期(9.7小时)内累计产生0.2MPa饱和汽量为9.18t，折合热量2.54×10⁷kJ。

综上可知，相同的反应器内熔融体温度、相同的燃料消耗、相同的反应时间，折合热量：铋基合金＞饱和蒸汽＞冷却水。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种火法冶金炉系统，包括炉体(1)、设于炉体(1)上的下料口(7)和烟道(5)；其特征在于，所述炉体(1)的炉壁包括由内向外依次分布的第一夹套层(18)、第二夹套层(19)和保温层(20)，所述第一夹套层(18)内填充有熔融态换热介质(15)，所述炉体上设有与第一夹套层(18)连通的第一介质入口(16)和第一介质出口(17)；还包括净化罐(2)和间接式换热器(3)，所述净化罐(2)的壁上设有加热组件(22)，净化罐(2)内填充有熔融态换热介质(5)，净化罐(2)与第一介质入口(16)通过第一管路(21)连通，净化罐(2)与第一介质出口(17)之间通过第二管路(23)连通，所述第一管路(21)和/或第二管路(23)上设有第一泵(4)；所述间接式换热器(3)具有第二介质入口和第二介质出口，净化罐(2)与第二介质入口之间通过第三管路(24)连通，净化罐(2)与第二介质出口之间通过第四管(25)路连通，所述第三管路(24)和/或第四管路(25)上设有第二泵(26)。

2.根据权利要求1所述的火法冶金炉系统，其特征在于，所述净化罐(2)的内腔中设有过滤网(14)，所述过滤网(14)将所述内腔分隔为至少2个腔室，所述第一介质入口(16)和第一介质出口(17)与不同的腔室连通；优选地，所述过滤网(14)由不锈钢制成。

3.根据权利要求1所述的火法冶金炉系统，其特征在于，所述烟道(5)内设有换热组件(6)，所述换热组件(6)具有第三介质入口和第三介质出口，净化罐(2)与第三介质入口之间通过第五管路(27)连通，净化罐(2)与第三介质出口之间通过第六管路(28)连通，所述第五管路(27)和/或第六管路(28)上设有第三泵(29)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的火法冶金炉系统，其特征在于，所述熔融态换热介质(15)为铋基合金熔体。

5.根据权利要求4所述的火法冶金炉系统，其特征在于，第一夹套层(18)的壁由钢材制成，优选地，所述钢材为T91钢。

6.根据权利要求1-3任一项所述的火法冶金炉系统，其特征在于，所述第二夹套层(19)上连通有真空泵；或者，所述第二夹套层(19)内填充有保护性气体，所述保护性气体包括氮气、惰性气体中的一种或几种。

7.根据权利要求1-3任一项所述的火法冶金炉系统，其特征在于，所述间接式换热器(3)为蒸汽发生器。

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