CN115058602A - 直接连续炼铅方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直接连续炼铅方法及装置，其中的直接连续炼铅方法包括：通过多维度旋流喷嘴向多维度旋流反应区内喷吹固体物料及氧气，使固体物料和氧气在多维度旋流反应区内形成多维度旋流进行氧化反应，生成的粗铅及高铅渣熔化形成熔体进入下部熔池，并通过下部熔池的水冷隔墙下方的通道进入还原区；在还原区对熔体进行搅拌、还原和沉降分层，得到底部的粗铅层和上部的低铅渣层分别通过排铅口和排渣口排出。本发明通过对炉型结构的完善和改进，使得工艺和反应设备具备对物料的适应性强、物料处理量大、节省原料、床能率高、流程短、能耗低、排放少、炉渣含铅低、设备结构简单，有利于提升装备自动化水平。

Description

直接连续炼铅方法和装置

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼行业的铅冶炼技术领域，更为具体地，涉及一种直接连续炼铅方法和装置。

背景技术

目前，铅的生产主要为火法冶炼，铅的火法冶炼又分为烧结焙烧-鼓风炉还原熔炼工艺和直接炼铅工艺，烧结焙烧-鼓风炉还原熔炼工艺由于存在能耗高、环境污染严重等问题，逐渐被淘汰。所谓的直接炼铅工艺，即取消了烧结焙烧流程的工艺。

直接炼铅工艺包括多炉直接炼铅工艺和单炉直接炼铅工艺。其中，多炉直接炼铅工艺包括“氧气底吹炉+鼓风炉法”、“富氧闪速炉+电炉法”、“艾萨炉+鼓风炉法”、“双底吹炉法”和“底吹氧化炉+侧吹还原炉法”等，但多炉直接炼铅工艺需要多台炉子联合生产，不可避免地产生了占地面积大、基建投资高、工艺流程长、能耗高等问题。单炉直接炼铅工艺因反应都在一台反应装置内进行，而具有占地面积小、基建投资低、工艺流程短、能源利用效率高等优势。

在国外，单炉直接炼铅工艺主要有Ausmelt法、Kivcet法和QSL法等。其中，Ausmelt法是分阶段进行氧化还原的方法，该工艺烟尘率高且烟气制酸和离子液吸收配气系统复杂；Kivcet法是炉内分区实现氧化还原过程，该工艺需要严格的物料制备过程，能耗高、渣含铅不稳定且投资成本高；QSL法也是炉内分区实现氧化还原过程，该工艺同样存在渣含铅难以控制、能耗高等问题。

在国内，中国实用新型专利CN2625392Y提出了一种氧气侧吹直接炼铅炉，该装置为立式炉，原料、熔剂和还原剂从顶端加入经过渣层进入熔炼区进行氧化还原反应和渣金分层；炉渣和金属铅分别排出，烟气逆行从炉顶排出。该专利设备结构简单，对入炉原料要求较低。但在该设备中氧化还原反应在同一腔室内进行，反应难以控制；与此同时，其排烟口和加料口距离较近，容易造成物料被上升烟气带走，不仅造成烟尘量增大，而且造成原料的浪费，增加了生产成本。

实用新型专利CN201628476U提出了一种直接炼铅炉，中部水冷隔墙将炉腔分为氧化区和还原区，氧化区上部连接反应塔，精矿主要氧化反应在反应塔内进行，熔体通过下部布置的焦炭层还原成粗铅，之后熔体在还原区被煤粉喷枪搅拌还原，侧面燃烧枪对还原区补热。该专利通过隔墙将炉腔分为了氧化区和还原区，有利于气氛控制。但其熔炼系统采用了传统闪速炉的形式，在投料量不断提高的情况下，喷嘴存在工艺风与精矿混合不均匀、熔炼反应不充分、风速的范围不能控制在合理的范围，适应空间有限等问题；初步还原采用了焦炭做还原剂，成本高，焦炭布置于反应塔下部，利用率低，从而造成物料和能量上的浪费；还原段单独设置了出烟口，需要一套单独的烟气处理系统，增加了投资成本；还原区侧壁单独设置了燃烧枪，增加了设备的复杂性。

中国发明专利CN102011014B提到的直接炼铅装置通过水冷隔墙将炉体分为了氧化区和还原区，氧化区和还原区各有加料口、排烟口和侧吹喷枪，还原区侧壁上设有二次风口和燃烧器喷口，氧化区侧壁上也设有燃烧器喷口，二次风口用于将还原反应产生的过剩可燃成分完全燃烧，燃烧器用于补热。该专利虽然将还原区喷枪设置在了渣层，但距离炉底较近，不可避免地会搅动到金属铅层，影响渣金分离，致使终渣中机械夹杂的金属铅较多；其在炉侧壁增加燃烧器补热，提高了设备的复杂性和维护成本；其在还原区上部设置二次风口，能够处理烟气中未完全反应的可燃成分，但同样具有增加了设备复杂性的问题。

中国实用新型专利CN201762422U提到的直接炼铅装置，在还原区设置了吹风口，炉缸分为高炉缸(氧化区)和低炉缸(还原区)，其侧吹枪可以喷吹富氧空气或天然气，用于补热和还原区的还原。该专利解决了补热问题，也简化了设备结构，与此同时，其设计的炉底有高差，从而解决了还原区喷枪距离炉底较近的问题，也便于熔体从氧化区向还原区流动，但其在还原区上部同样设置了二次风口做为烟气中未完全反应的可燃成分的处理手段，而且其也未能解决排烟口与加料口较近从而容易造成物料进入烟气所引起的问题以及需要两套烟气处理系统所造成的投资和运营维护成本的提高问题，并且反应时间较长。

基于此，亟需一种能够完善和改进炉形结构，使得炼铅工艺流程缩短、反应设备结构简单、适应性强的炼铅技术。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种直接连续炼铅方法及装置，通过完善和改进炉形结构，使得炼铅工艺流程缩短、反应设备结构简单、适应性强。

根据本发明的一个方面，提供了一种直接连续炼铅方法，包括：

通过多维度旋流喷嘴向多维度旋流反应区内喷吹固体物料及氧气，使所述固体物料和所述氧气在所述多维度旋流反应区内形成多维度旋流进行氧化反应，生成粗铅及高铅渣；

将所述粗铅及高铅渣熔化形成熔体进入下部熔池，并通过所述下部熔池的水冷隔墙下方的通道进入还原区；

在所述还原区对所述熔体进行搅拌、还原和沉降分层，得到底部的粗铅层和上部的低铅渣层；

通过排铅口排出所述粗铅层的粗铅，通过排渣口排出所述低铅渣层的低铅渣。

其中，可选的方案为，所述固体物料包括铅精矿或/和再生铅物料、还原剂和硫化剂。

其中，可选的方案为，在所述还原区对所述熔体进行搅拌、还原和沉降分层的过程包括：

在所述还原区通过侧吹枪对所述低铅渣层进行搅拌和补热；

通过设置在所述还原区炉顶的三通加料管向所述还原区加入还原剂，使所述熔体中的高铅渣在所述还原区反应得到低铅渣，并与所述熔体中的粗铅充分分层。

其中，可选的方案为，在所述还原区通过侧吹枪对所述低铅渣层进行搅拌和补热的过程中，还包括：通过所述侧吹枪向所述还原区喷入还原剂。

其中，可选的方案为，在通过设置在所述还原区炉顶的三通加料管向所述还原区加入还原剂的过程中，向所述三通加料管插入喷枪以作为所述侧吹枪的补充手段。

其中，可选的方案为，进一步包括，

将所述还原区的烟气通过水冷隔墙上部的通道与所述氧化区的烟气混合反应，使所述还原区的烟气和所述氧化区的烟气中未完全反应的可燃成分完全燃烧后得到的混合烟气，通过设置在所述氧化区的顶部的上升烟道由排烟口排出所述混合烟气；或者，

将所述还原区的烟气通过设置在所述还原区的顶端的上升烟道和排烟口排出。

根据本发明的另一方面，还提供一种直接连续炼铅装置，包括炉身、多维度旋流反应区和上升烟道；其中，

所述炉身由水冷隔墙分隔为氧化区和还原区；

所述氧化区的顶部与所述多维度旋流反应区和所述上升烟道相连；

在所述维度旋流反应区的顶端设置有多维度旋流喷嘴；

在所述还原区的上端设置有三通进料管，在所述还原区的侧面设有侧吹枪，在所述还原区的端部或侧面设有排铅口和排渣口。

其中，可选的方案为，所述氧化区和还原区的气相区通过水冷隔墙完全隔断或局部连通；其中，

在所述水冷隔墙完全隔断所述氧化区和还原区的气相区的情况下，在所述还原区的顶端设置有单独的上升烟道和排烟口。

其中，可选的方案为，所述氧化区的熔池底部为向所述还原区逐渐下降的坡形结构；且，所述还原区的熔池深度低于所述氧化区的熔池深度。

其中，可选的方案为，所述还原区的炉顶高于所述氧化区的炉顶。

上述根据本发明的直接连续炼铅方法及装置，通过对炉型结构的完善和改进，使得工艺和反应设备具备对物料的适应性强、物料处理量大、节省原料、床能率高、流程短、能耗低、排放少、炉渣含铅低、设备结构简单，有利于提升装备自动化水平，并且具有操作灵活、劳动强度低、生产稳定连续、安全环保、投资和维护成本低等优点。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的直接连续炼铅方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的直接连续炼铅装置的剖面结构示意图；

图3为根据本发明实施例的直接连续炼铅装置的俯视结构示意图；

图4为根据本发明实施例的还原区剖面结构示意图。

其中的附图标记包括：

炉身1、多维度旋流反应区2、上升烟道3-1/3-2、水冷隔墙4、氧化区5、还原区6、三通进料管7、侧吹枪8、排铅口9、排渣口10、多维度旋流喷嘴11、排烟口12-1/12-2。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；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发明中的具体含义。

为了解决上述现有炼铅技术中存在的设备复杂、能耗高、投资和运营维护成本高等问题，本发明提出了一种直接炼铅方法及装置，通过对反应装置的完善和改进，以更精简的结构实现一台反应设备内氧化和还原反应分区、烟气的统筹利用、还原区炉顶防喷溅和渣金的有效分层等效果，以减少设备的投资和维护成本，降低劳动强度提高了物料和能量的利用效率，降低烟尘量，节省后续烟气处理系统的投资和运营维护成本，提升生产的安全性，提高了生产效率。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

本发明提供的直接连续炼铅方法及装置，总体来说是指一种将铅精矿或/和再生铅物料通过单一反应装置不经过烧结直接进入反应装置不间断地获得金属铅的冶炼工艺及实现该工艺的反应装置。

图1示出了根据本发明实施例的直接连续炼铅方法的流程图；图2为根据本发明实施例的直接连续炼铅装置的剖面结构示意图；图3为根据本发明实施例的直接连续炼铅装置的俯视结构示意图；图4为根据本发明实施例的还原区剖面结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的直接连续炼铅方法，包括如下步骤：

S110：通过多维度旋流喷嘴向多维度旋流反应区内喷吹固体物料及氧气，使所述固体物料和所述氧气在所述多维度旋流反应区内形成多维度旋流进行氧化反应，生成粗铅及高铅渣；

S120：将所述粗铅及高铅渣熔化形成熔体进入下部熔池，并通过所述下部熔池的水冷隔墙下方的通道进入还原区；

S130：在所述还原区对所述熔体进行搅拌、还原和沉降分层，得到底部的粗铅层和上部的低铅渣层；

S140：通过排铅口排出所述粗铅层的粗铅，通过排渣口排出所述低铅渣层的低铅渣。

通过上述技术方案可见，本发明通过采用一种新型的多维度旋流喷嘴，解决了传统闪速熔炼工艺在投料量加大的情况下，下生料及设备运行稳定性变差的问题，提高了生产能力；通过改进下料口形式，增加了顶吹枪作为侧吹枪的补充手段，提高了操作的灵活性和生产的稳定性的连续性。

相应的，如图2至图4共同所示，本发明提供的直接连续炼铅装置主要包括炉身1、多维度旋流反应区2和上升烟道3；其中，所述炉身1由水冷隔墙4分隔为氧化区5和还原区6两个区域；所述氧化区5的顶部与所述多维度旋流反应区2和所述上升烟道3相连；并且，在所述维度旋流反应区2的顶端设置有多维度旋流喷嘴11；在所述还原区6的上端设置有三通进料管7，该三通进料管7可以包括普通加料口和顶枪插入口，在所述还原区6的侧面设有侧吹枪8，在所述还原区6的端部或侧面设有排铅口9和排渣口10。

具体的，作为示例，通过上述直接连续炼铅装置实现上述直接连续炼铅方法所采用的工艺包括：通过多维度旋流喷嘴11向多维度旋流反应区2内喷吹铅精矿或/和再生铅物料、还原剂(如煤粉、煤块、天然气、煤油等其他含碳或含氢物料)和硫化剂(如硫铁矿、硫磺、石膏及其他含硫物质)等固体物料及氧气，固体物料和氧气在多维度旋流反应区2内形成多维度旋流进行熔化氧化反应；生成的金属铅、氧化铅及熔炼渣共同熔化成为熔体进入炉身1的下部熔池形成粗铅和高铅渣；粗铅和高铅渣的熔体从氧化区5(也可以称为氧化熔化区)穿过水冷隔墙下方的通道进入还原区6，在还原区经过搅拌、还原、沉降分层得到粗铅和低铅渣；然后通过排铅口9排出粗铅，通过排渣口10排出低铅渣；中间产生的烟气则通过上升烟道3由排烟口12排出。

需要说明的是，还原区采用的还原剂可以是固体还原剂(如粉/块煤等，可以从加料管斜管段普通加料口添加)，也可以是气体还原剂(如天然气，可以从侧吹枪或加料管直管段的喷枪添加)或液体还原剂(如煤油，可以从侧吹枪或加料管直管段的喷枪添加)，也可以采用其他形态或种类的还原剂。物料也可以采用铅精矿和再生铅物料以外的含铅物料。

在还原区6进行搅拌、还原、沉降分层的过程中，可以通过设置在还原区6的侧面的侧吹枪8对熔池的渣层进行搅拌和补热，在必要条件下也可以通过侧吹枪8喷入还原剂；通过还原区6炉顶的三通加料管7加入还原剂，也可以向三通加料管7插入喷枪以作为侧吹枪8的补充手段；高铅渣在还原区6反应得到低铅渣，并与粗铅充分分层；粗铅通过排铅口9排出，低铅渣通过排渣口10排出。

在本发明的直接连续炼铅装置中，氧化区5和还原区6的气相区可以通过水冷隔墙4完全隔断或局部连通；其中，

在所述水冷隔墙4完全隔断所述氧化区5和还原区6的气相区的情况下，在所述还原区的顶端单独设置有上升烟道和排烟口，还原区烟气通过还原区单独的上升烟道和排烟口排出。

在氧化区5和还原区6的气相区通过水冷隔墙4局部连通的情况下，还原区烟气通过水冷隔墙上部的通道与氧化区烟气混合反应，将未完全反应的可燃成分完全燃烧，得到的混合烟气通过上升烟道3由排烟口12排出。

本发明中，多维度旋流反应区2和上升烟道3设置在氧化区5的顶部，并且，多维度旋流反应区2设置在氧化区5远离还原区6的一端，上升烟道3设置在氧化区5靠近还原区6的一端，在水冷隔墙4的上端设置有通道用于使还原区的烟气能够通过该通道进入上升烟道3。上升烟道位于设备中间段，导致只用一个烟道就能统筹处理氧化区和还原区的混合烟气，与此同时，在负压操作下可以避免还原区的烟气对氧化区的气氛控制产生不利影响。因此，本发明在结构设计上简化了以往单体反应炉的炉体结构，减少了对后续烟气处理工序的投资和维护成本；另一方面，还原区的烟气中未完全反应的可燃物质在上升烟道内部与氧化区的烟气中过量的氧气充分反应，还能够有效减少还原区的烟气中未完全反应的可燃物质处理所引入的复杂结构和处理手段，进一步简化了设备结构，降低了劳动强度，提高了生产的安全性，而还原区的烟气和氧化区的烟气产生的热量可以辐射或被上升烟道顶部反射回熔池，从而提高能量和物料的利用效率，降低生产成本。

多维度旋流喷嘴11设置在多维度旋流反应区2的顶端，能够使物料在多维度旋流反应区2内进行多维度旋流反应，从而延长反应时间，使得反应更充分，避免常规的物料添加闪速炉下生料的问题。

在多维度旋流反应区2可以采用含氧21％～99.6％的富氧空气做为助燃空气，其容积热强度可以达到1000～3000MJ/m3·h。其中，多维度旋流反应区2内的主要反应为：(a)PbS+O2→Pb+SO2，(b)2PbS+3O2→2PbO+2SO2，反应(a)的进行程度正常能达到75～90％，可扩大到50～90％，反应(a)的进行程度正常能达到10～25％，可扩大到10～50％。

其中，采用纯氧为助燃剂，可以有效提高冶炼强度并降低烟气量。提高冶炼强度可提高生产效率；烟气量降低不仅可以减少烟气带走的未反应物料及热量，提高能量利用率，降低生产成本，而且提高了烟气中SO2的浓度，有利于SO2的回收利用，提高了经济效益。

其中，多维度旋流反应区2的横截面可以是圆形，也可以是方形，还可以根据实际生产需要采用其他可行的形状；多维度旋流反应区2下部与炉身1的氧化区5相连，且位于氧化区远离还原区6的一端设置。

在本发明的一个具体实施方式中，炉身1的上部空间宽度较宽，逐渐减缩与下部熔池相连，在一些示例中上部空间宽度为3000mm～4500mm之后逐渐缩成2500mm～3500mm与下部熔池相连。当然，也可以根据实际需求将炉身1和下部熔池设计为相同宽度。

其中，氧化区5的熔池上液面到炉顶的高度可以限制在0.4～0.5m，以减少烟尘量。

为了便于粗铅汇集到还原区6集中排放，还可以将氧化区5的熔池底部设计为向还原区6逐渐下降的坡形结构。在本发明的一个具体实现示例中，氧化区5的熔池底部与还原区6熔池底部高差超过400mm，以利于粗铅的汇集。熔体最高液面距离侧吹枪8高度差正常为400mm～600mm，特殊情况可以达到800mm～1000mm，以利于喷吹的均匀性。

此外，最好将还原区6的熔池深度设计为比氧化区5的熔池深度低，这样有利于氧化区5的熔体向还原区6流动，较深的熔池也可以使得侧吹枪8距离粗铅层距离增大，从而减少低渣层的机械夹杂，有利于粗铅的沉降，便于渣金分离。在另外一些示例中两区熔池低部交界处为坡形。

在本发明的一个具体实施方式中，在还原区熔池两侧设置有成对的侧吹枪8，侧吹枪8可以喷吹燃料、助燃空气和还原剂，对熔池进行搅拌的同时，也可以为炉体补热或喷吹还原剂。成对的侧吹枪8能够使还原区6的还原反应更加均匀，提升还原效率。

还原区采用侧吹的形式，而不是底吹炉或顶吹炉，是更加容易实现连续放渣。一方面，由于侧吹炉为立式炉型，炉缸及熔池有一定的深度，采用潜流排渣，炉渣的运行轨迹比底吹炉长，有利于铅渣分离；另一方面，由于与顶吹炉相比，侧出炉可以采用多个喷枪从两侧鼓入气体，产生的搅动更强烈、传质效果更好、反应速度更快。

并且，将还原区6的炉顶设计为高于氧化区5的炉顶，通过较大的上部空间体积以避免渣的喷溅对炉顶造成不利影响。在本发明的一个具体实现示例中，还原区6的炉顶从距离熔体上液面的400mm～500mm抬高到2000mm～3000mm，之后为水平段；在本发明的另外一个具体实现示例中，还原区6的炉顶水平段设置有5个三通进料管7，沿炉体对称轴按2-1-2排列；以在还原区的上部空间均匀进料。

作为示例，三通进料管7包括直管段和侧面的斜管段，在直管段上设置有喷枪插入口，在斜管段上设置有普通加料口，固体还原剂通过普通加料口加入炉内，喷枪也可以喷吹燃料、助燃空气和还原剂，以作为侧吹枪的补充手段，增加操作的灵活性，为设备的稳定运行及工艺操作的连续性提供了进一步的保障。

为了提高排铅效率，在本发明的一个具体实施例中，排铅口9采用虹吸式排铅口，可设置于还原区6的端部或侧面；排渣口10也可设置于还原区的端部或侧面，也可以采用虹吸式排渣口。

在图2所示的实施例中，在水冷隔墙4的上下位置均设有通道，上端通道能够使还原区6烟气进入氧化区5与其烟气混合反应，下端通道能够使氧化区5的粗铅和高铅渣熔体流入还原区6。如前所述，也可以通过水冷墙将还原区6和氧化区5的上端完全隔断，使氧化区5和还原区6分别独立排烟。

排烟口设置在上升烟道的顶部位置，上升烟道的截面可以是圆形，也可以是方形。在本发明的一个具体实施示例中，排烟口设置在上升烟道的顶端侧面位置，并且，为了排烟的顺畅性，优选将排烟口的方向与炉身1的轴线相垂直。

通过上述实施例可以看出，本发明具有以下技术优势：

(1)结合了闪速炉和侧吹炉的操作及结构特点，能够在一台生产装置内实现闪速氧化熔炼和侧吹还原两步工艺流程，为连续冶炼创造了便利条件，提高了生产系统的稳定性，减少了物料运转成本，提高了能量的利用效率，减少了占地面积，使得生产配置更具有灵活性，极大地降低了投资成本和运营维护成本。

(2)所采用的多维度旋流喷嘴能够使物料在多维度旋流反应区内进行多维度旋流反应，延长了物料的接触时间，增强了物料的混合强度，使得反应时间更长，反应更充分，传统闪速炉冶炼工艺中在投料量增大的情况下会出现的下生料，设备运行不稳定等问题，并且氧化熔炼流程采用闪速炉冶炼工艺，与侧吹炉冶炼等工艺相比具有反应速度更快的优点，够适应更大的投料量，提高生产效率。并且，通过在多维度旋流反应区投料口加入还原剂，一方面可以提前还原部分氧化铅，提高反应效率，另一方面可以作为燃料为反应补热，为生产的稳定性和连续性提供保证。

(3)将上升烟道设计在中间段，能够处理氧化区和还原区的混合烟气，一方面在负压操作下可以避免还原区气体进入氧化区对其气氛控制产生不利影响，另一方面，还原区的气体中未完全反应的可燃物质在上升烟道内部与氧化熔化段气体中过量的氧气充分反应，产生的热量可以辐射或被上升烟道顶部反射回熔池。

(4)对氧化区的炉底进行坡度结构设计，使其靠近还原区的一端高度低，便于熔体的流动，提高生产效率。

(5)氧化区炉底最低端比还原区炉底高，有利于粗铅的汇集。

(6)抬高了还原区炉顶，能够有效避免还原区炉渣喷溅对炉顶的影响，提高了生产的安全性和炉体的维护成本。并且，氧化区上部空间高度降低，有利于减少烟尘量，降低物料的损失，提高物料利用率，减少生产成本。

(7)还原区侧吹枪在炉体侧面成对分布，具有搅动熔池的作用，根据生产需要可以更换不同的喷枪类型从而实现补热或还原操作。

(8)还原区加料口为三通结构，可以在侧吹不能顺利进行时补充顶吹枪进行喷吹操作，从而具有顶吹炉的结构和操作特点。

(9)加料口的喷枪也具有搅动熔池的作用，根据生产需要也可以更换不同的喷枪类型从而实现补热或还原操作。

(10)采用虹吸排铅、排渣的形式，有利于提高排铅排渣效率，避免排铅口、排渣口的堵塞。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的直接连续炼铅方法及装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的直接连续炼铅方法及装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种直接连续炼铅方法，包括：

通过多维度旋流喷嘴向多维度旋流反应区内喷吹固体物料及氧气，使所述固体物料和所述氧气在所述多维度旋流反应区内形成多维度旋流进行氧化反应，生成粗铅及高铅渣；

将所述粗铅及高铅渣熔化形成熔体进入下部熔池，并通过所述下部熔池的水冷隔墙下方的通道进入还原区；、

在所述还原区对所述熔体进行搅拌、还原和沉降分层，得到底部的粗铅层和上部的低铅渣层；

通过排铅口排出所述粗铅层的粗铅，通过排渣口排出所述低铅渣层的低铅渣。

2.如权利要求1所述的直接连续炼铅方法，其中，

所述固体物料包括铅精矿或/和再生铅物料、还原剂和硫化剂。

3.如权利要求1或2所述的直接连续炼铅方法，其中，在所述还原区对所述熔体进行搅拌、还原和沉降分层的过程包括：

在所述还原区通过侧吹枪对所述低铅渣层进行搅拌和补热；

通过设置在所述还原区炉顶的三通加料管向所述还原区加入还原剂，使所述熔体中的高铅渣在所述还原区反应得到低铅渣，并与所述熔体中的粗铅充分分层。

4.如权利要求3所述的直接连续炼铅方法，其中，在所述还原区通过侧吹枪对所述低铅渣层进行搅拌和补热的过程中，还包括：

通过所述侧吹枪向所述还原区喷入还原剂。

5.如权利要求4所述的直接连续炼铅方法，其中，在通过设置在所述还原区炉顶的三通加料管向所述还原区加入还原剂的过程中，向所述三通加料管插入喷枪以作为所述侧吹枪的补充手段。

6.如权利要求1或2所述的直接连续炼铅方法，进一步包括，

将所述还原区的烟气通过水冷隔墙上部的通道与所述氧化区的烟气混合反应，使所述还原区的烟气和所述氧化区的烟气中未完全反应的可燃成分完全燃烧后得到的混合烟气，通过设置在所述氧化区的顶部的上升烟道由排烟口排出所述混合烟气；或者，

将所述还原区的烟气通过设置在所述还原区的顶端的上升烟道和排烟口排出。

7.一种直接连续炼铅装置，其特征在于，包括炉身(1)、多维度旋流反应区(2)和上升烟道(3)；其中，

所述炉身(1)由水冷隔墙(4)分隔为氧化区(5)和还原区(6)；

所述氧化区(5)的顶部与所述多维度旋流反应区(2)和所述上升烟道(3)相连；

在所述维度旋流反应区(2)的顶端设置有多维度旋流喷嘴(11)；

在所述还原区(6)的上端设置有三通进料管(7)，在所述还原区(6)的侧面设有侧吹枪(8)，在所述还原区(6)的端部或侧面设有排铅口(9)和排渣口(10)。

8.如权利要求7所述的直接连续炼铅装置，其特征在于，所述氧化区(5)和还原区(6)的气相区通过水冷隔墙(4)完全隔断或局部连通；其中，

在所述水冷隔墙(4)完全隔断所述氧化区(5)和还原区(6)的气相区的情况下，在所述还原区的顶端设置有单独的上升烟道和排烟口。

9.如权利要求8所述的直接连续炼铅装置，其特征在于，所述氧化区(5)的熔池底部为向所述还原区(6)逐渐下降的坡形结构；且，

所述还原区(6)的熔池深度低于所述氧化区(5)的熔池深度。

10.如权利要求9所述的直接连续炼铅装置，其特征在于，所述还原区(6)的炉顶高于所述氧化区(5)的炉顶。

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