CN116179851A - 一种炼锌电炉的安全环保型进料系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，包括电炉、下料管、螺旋输送机和料斗，料斗的底部与螺旋输送机的进料口连通，螺旋输送机的出料口与下料管连通，下料管的内壁上设置有压力传感器，下料管的侧壁上依次连接有连接管、泄压机构和排气管，排气管的出气端与系统烟气处理装置连通，泄压机构包括槽体和滑动安装在槽体内的封堵块，槽体为一端封堵另一端敞口的结构，封堵块上连接有连杆，连杆的端部伸出槽体敞口端后传动连接有气缸，槽体的底部通过通气孔与连接管连通，排气管的进气端与槽体的顶部密封连接。本发明结构简单，能自动泄压，不会污染环境，安全环保，具有显著的经济价值和社会价值。

Description

一种炼锌电炉的安全环保型进料系统

技术领域

本发明涉及炼锌技术领域，具体涉及一种炼锌电炉的安全环保型进料系统。

背景技术

火法炼锌是锌的主要冶炼方法之一，火法炼锌时，使用焙砂、石灰、石英、焦炭等材料作为原料，由电炉顶部设置的螺旋给料机按要求定时定量间断地给入密闭的炼锌矿热电炉内，然后电能经电炉变压器、短网、石墨电极输入熔融的渣层中，由于熔融渣的渣电阻将电能转换成热能，使之形成高温渣熔池，在熔池中焙砂中的氧化锌被还原气体一氧化碳还原成金属锌蒸汽，锌蒸汽排出冷凝后即可得到粗锌。

目前，在使用螺旋给料机向电炉中进行加料时，很容易影响到电炉中的压强，进而破坏电炉中的压力平衡，可能因压强过大而引起爆炸事故，所以电炉加料时存在一定的安全隐患，不利于电炉的长期安全运行；其次，也有部分企业在电炉上设置了压力检测器和泄压装置，当电炉内压力超标时，通过泄压装置泄压，确保电炉内的压力在要求范围内，但这种泄压装置泄压时，排出的烟气往往会直接通入大气，造成环境的污染，且结构和操作繁琐，需要人工开启泄压装置，存在人为操作失误的风险。因此，研制开发一种结构简单，能自动泄压，不会污染环境的炼锌电炉的安全环保型进料系统是客观需要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，能自动泄压，不会污染环境的炼锌电炉的安全环保型进料系统。

本发明的目的是这样实现的，包括电炉、下料管、螺旋输送机和料斗，下料管的上端封堵，下端与电炉的顶部连通，料斗的底部与螺旋输送机的进料口连通，螺旋输送机的出料口与下料管连通，下料管的内壁上设置有压力传感器，下料管的侧壁上依次连接有连接管、泄压机构和排气管，排气管的出气端与系统烟气处理装置连通，泄压机构包括槽体和滑动安装在槽体内的封堵块，槽体为一端封堵另一端敞口的结构，封堵块上连接有连杆，连杆的端部伸出槽体敞口端后传动连接有气缸，槽体的底部通过通气孔与连接管连通，排气管的进气端与槽体的顶部密封连接。

进一步的，连杆位于封堵块的顶部，连杆的端部设置有封板，排气管的进气端加工有开口，封板的尺寸与开口的尺寸相匹配。

进一步的，连接管和排气管的外壁上设置有冷却夹套。

进一步的，封堵块的下端面设置有耐高温密封垫。

进一步的，连接管的进气端设置有滤网。

进一步的，下料管的上端铰接有盖板，盖板上加工有疏通孔，疏通孔的上方设置有活动盖，活动盖铰接在盖板上，下料管的侧壁上设置有L形的卡板，卡板的竖直段固定在下料管上，卡板的水平段与盖板之间、卡板的水平段与活动盖之间分别设置有楔形块。

进一步的，电炉顶部上方的下料管上设置有环板。

进一步的，环板的宽度为3～5cm，环板与电炉顶部之间的距离为2～4cm。

进一步的，螺旋输送机包括壳体和设置在壳体内的转轴，转轴上设置有螺旋叶片，转轴的一端伸出壳体后传动连接有驱动装置，壳体与驱动装置之间的转轴上套装有箱体，箱体内填装有硅酸铝纤维毯。

本发明在使用时，处理后的焙砂、石灰、石英、焦炭等原材料从料斗落入螺旋输送机，从螺旋输送机的出料端进入下料管，经下料管添加到电炉中进行炼锌，在上述过程中，通过压力传感器对电炉内的压力进行实时检测，当电炉内压力过高而超过要求范围时，启动气缸，气缸通过活塞杆带动连杆回缩，连杆带动封堵块在槽体内滑动，当封堵块移开通气孔时，电炉内的烟气依次经过下料管、连接管和通气孔进入排气管，再由排气管通入系统烟气处理装置进行统一净化处理，进而通过排出部分烟气的方式降低电炉内的压力，防止电炉因压力过高而引起爆炸等安全事故，确保电炉的安全运行，当压力传感器检测到电炉内的压力恢复正常时，再次启动气缸，气缸的活塞杆伸长，带动连杆和封堵块向前移动，直至封堵块将通气孔堵住为止，这时电炉内的烟气不能排出，可确保电炉内的压力稳定。综上所述，本发明结构简单，进料系统在运行时，通过压力传感器对电炉内的压力进行实时监测，在压力过高时，能够通过泄压机构进行自动泄压，反之，在电炉内压力恢复正常时，能够通过泄压机构停止泄压，确保电炉内的正常压力，通过上述方式防止电炉内出现压力过高的情况，消除现有进料系统在进行电炉加料时的安全隐患，确保电炉的长期安全运行；其次，排出的烟气通入系统烟气处理装置进行统一净化处理，不直接排入大气，可避免烟气对环境的污染。本发明结构简单，能自动泄压，不会污染环境，安全环保，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中泄压机构的主视结构示意图；

图3为本发明中泄压机构的俯视结构示意图；

图4为本发明中泄压机构的左视结构示意图；

图中：1-电炉，2-下料管，3-螺旋输送机，4-料斗，5-压力传感器，6-连接管，7-排气管，8-槽体，9-封堵块，10-连杆，11-气缸，12-通气孔，13-封板，14-开口，15-冷却夹套，16-耐高温密封垫，17-滤网，18-盖板，19-疏通孔，20-活动盖，21-卡板，22-楔形块，23-环板，24-壳体，25-转轴，26-螺旋叶片，27-驱动装置，28-箱体，29-硅酸铝纤维毯。

实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如图1～4所示，本发明包括电炉1、下料管2、螺旋输送机3和料斗4，电炉1、下料管2、螺旋输送机3和料斗4的结构均为现有技术，电炉1用于炼锌，螺旋输送机3用于定时定量的均匀加料，料斗4用于储存焙砂、石灰、石英、焦炭等原材料，在使用时，下料管2、螺旋输送机3和料斗4的数量可根据实际需要确定，下料管2的上端封堵，封堵的结构可为固定机构也可为活动结构，为了便于对下料管2进行清理，可将封堵结构设置为便于开合的结构，下端与电炉1的顶部连通，料斗4的底部与螺旋输送机3的进料口连通，螺旋输送机3的出料口与下料管2连通，下料管2的内壁上设置有压力传感器5，压力传感器5为现有仪器，用于检测电炉1内的压力，下料管2的侧壁上依次连接有连接管6、泄压机构和排气管7，排气管7的出气端与系统烟气处理装置连通，系统烟气处理装置为现有装置，用于对烟气进行除尘、净化等处理，防止烟气对环境造成污染，系统烟气处理装置通常包括旋风除尘器、烟气冷却器、布袋除尘器、脱硫脱硝塔等设备，泄压机构包括槽体8和滑动安装在槽体8内的封堵块9，槽体8为一端封堵另一端敞口的结构，封堵块9上连接有连杆10，连杆10的端部伸出槽体8敞口端后传动连接有气缸11，槽体8的底部通过通气孔12与连接管6连通，排气管7的进气端与槽体8的顶部密封连接，为了防止烟气外泄，排气管7的进气端与槽体8的顶部之间进行密封连接。

本发明在使用时，处理后的焙砂、石灰、石英、焦炭等原材料从料斗4落入螺旋输送机3，从螺旋输送机3的出料端进入下料管2，经下料管2添加到电炉1中进行炼锌，在上述过程中，通过压力传感器5对电炉1内的压力进行实时检测，当电炉1内压力过高而超过要求范围时，启动气缸11，气缸11通过活塞杆带动连杆10回缩，连杆10带动封堵块9在槽体8内滑动，当封堵块9移开通气孔12时，电炉1内的烟气依次经过下料管2、连接管6和通气孔12进入排气管7，再由排气管7通入系统烟气处理装置进行统一净化处理，进而通过排出部分烟气的方式降低电炉1内的压力，防止电炉1因压力过高而引起爆炸等安全事故，确保电炉1的安全运行，当压力传感器5检测到电炉1内的压力恢复正常时，再次启动气缸11，气缸11的活塞杆伸长，带动连杆10和封堵块9向前移动，直至封堵块9将通气孔12堵住为止，这时电炉1内的烟气不能排出，可确保电炉1内的压力稳定。综上所述，本发明结构简单，进料系统在运行时，通过压力传感器5对电炉1内的压力进行实时监测，在压力过高时，能够通过泄压机构进行自动泄压，反之，在电炉1内压力恢复正常时，能够通过泄压机构停止泄压，确保电炉1内的正常压力，通过上述方式防止电炉1内出现压力过高的情况，消除现有进料系统在进行电炉1加料时的安全隐患，确保电炉1的长期安全运行；其次，排出的烟气通入系统烟气处理装置进行统一净化处理，不直接排入大气，可避免烟气对环境的污染。

连杆10位于封堵块9的顶部，连杆10的端部设置有封板13，排气管7的进气端加工有开口14，封板13的尺寸与开口14的尺寸相匹配，泄压机构在使用时，封堵块9在槽体8内滑动，封堵块9移到槽体8内侧时，对通气孔12进行封堵，反之，当封堵块9移到槽体8外侧时，通气孔12畅通，连接管6内的烟气能够通过通气孔12通入排气管7，这时，封板13对开口14封堵，防止烟气从开口14泄漏，提高泄压机构的密封性。

连接管6和排气管7的外壁上设置有冷却夹套15，冷却夹套15为现有结构，设置在连接管6和排气管7的外壁上，使用时，向冷却夹套15内通入冷却水或其它冷却介质，一方面吸收烟气中的余热，防止热量的浪费，降低烟气温度，便于后续烟气的除尘和净化处理，另一方面也可得到热水或热介质，用于生活用水或对原料等进行预热，提高热量的利用效率。

封堵块9的下端面设置有耐高温密封垫16，耐高温密封垫19为现有结构，能够在高温条件下起到密封作用，通过耐高温密封垫16的设置，提高封堵块9与通气孔12之前的密封性能，防止烟气从封堵块9与通气孔12之间的缝隙泄漏，继而造成周边环境的污染。

连接管6的进气端设置有滤网17，本发明在进行泄压时，烟气从连接管6排出，由于烟气中含有各种灰尘，长期以往，这些灰尘可能造成连接管6或者排气管7的堵塞，还会加大后续系统烟气处理装置的工作负荷，为了解决这一问题，在连接管6的进气端设置滤网17，对烟气进行过滤，滤除烟气中的灰尘等颗粒杂质，保持各根管道的通畅，减少系统烟气处理装置的工作负荷。

下料管2的上端铰接有盖板18，盖板18上加工有疏通孔19，疏通孔19的上方设置有活动盖20，活动盖20铰接在盖板18上，下料管2的侧壁上设置有L形的卡板21，卡板21的竖直段固定在下料管2上，卡板21的水平段与盖板18之间、卡板21的水平段与活动盖20之间分别设置有楔形块22，电炉1在使用一段时间后，在下料管2内壁上可能会粘附一些原料，甚至是造成下料管2的堵塞，这时，可以敲开楔形块22，打开活动盖20，使用长棍伸入下料管2对堵塞进行紧急疏通，以确保原料的正常下料，当需要彻底清理下料管2内壁时，可打开盖板18，对下料管2进行彻底清理。

电炉1顶部上方的下料管2上设置有环板23，优选地，环板23的宽度为3～5cm，环板23与电炉1顶部之间的距离为2～4cm，环板23的宽度以及其离电炉1顶部之间的距离都可根据实际情况确定。在电炉1的生产过程中，原料都是从下料管2进入电炉1炉膛的，下料管2是电炉1炼锌不可或缺的部件，下料管2直接接触电炉1炉顶，连通炉膛内部，在长期使用后，下料管2与炉顶之间的连接处容易松动，目前，在下料管2松动后，多需要使用石绵水等密封料进行封堵，但由于封堵的位置散热较差，封堵后下料管2更容易被烧坏，在生产过程中，烧坏后的下料管2在进行更换时，存在作业困难、耗时较长等问题，往往需要3个修理工在电炉1炉顶连续工作3个小时才能完成，人工劳动强度较大，还严重影响电炉1的生产和安全。为了解决上述问题而设置了环板23，将环板23焊接在下料管2上，这样就使得环板23、下料管2和电炉1炉顶之间形成了一个环形的槽状区域，当下料管2与电炉1炉顶之间出现泄漏时，使用密封料填装在这个环形的槽状区域内，进而达到密封的目的，防止烟气泄漏，实践证明，通过这种方法能够大幅降低下料管2底部被烧损的可能性，能够有效提高下料管2的使用寿命，下料管2封堵的便利性有明显改进。

螺旋输送机3包括壳体24和设置在壳体24内的转轴25，转轴25上设置有螺旋叶片26，转轴25的一端伸出壳体24后传动连接有驱动装置27， 壳体24与驱动装置27之间的转轴25上套装有箱体28，箱体28内填装有硅酸铝纤维毯29，箱体28紧靠壳体24的端部，驱动装置27为现有技术，通常包括电机和变速器，还可以包括万向节等结构，箱体28可设置在上述各件的密封不严处，在实际使用过程中发现，由于在转轴25和壳体24的连接位置密封不好，容易出现缝隙，又因电炉1在生产过程中，需要维持一定的正压，这就导致烟尘会从转轴25和壳体24之间的缝隙处泄漏，形成泄漏点，既会影响作业环境，又会危害工人的身心健康。为了防止上述问题的产生，在泄漏位置处套设一个箱体28，并在箱体28填装硅酸铝纤维29，也可填装石棉等密封填料，通过控制硅酸铝纤维29的紧实度，既能控制烟尘的外泄，在压力为0～400Pa的小压力情形下，可有效降低烟尘的泄漏，消除进料系统的烟尘泄漏点。

Claims (9)

1.一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，包括电炉（1）、下料管（2）、螺旋输送机（3）和料斗（4），其特征在于:所述下料管（2）的上端封堵，下端与电炉（1）的顶部连通，料斗（4）的底部与螺旋输送机（3）的进料口连通，螺旋输送机（3）的出料口与下料管（2）连通，所述下料管（2）的内壁上设置有压力传感器（5），下料管（2）的侧壁上依次连接有连接管（6）、泄压机构和排气管（7），排气管（7）的出气端与系统烟气处理装置连通，所述泄压机构包括槽体（8）和滑动安装在槽体（8）内的封堵块（9），槽体（8）为一端封堵另一端敞口的结构，封堵块（9）上连接有连杆（10），连杆（10）的端部伸出槽体（8）敞口端后传动连接有气缸（11），所述槽体（8）的底部通过通气孔（12）与连接管（6）连通，排气管（7）的进气端与槽体（8）的顶部密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，其特征在于:所述连杆（10）位于封堵块（9）的顶部，连杆（10）的端部设置有封板（13），所述排气管（7）的进气端加工有开口（14），所述封板（13）的尺寸与开口（14）的尺寸相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，其特征在于:所述连接管（6）和排气管（7）的外壁上设置有冷却夹套（15）。

4.根据权利要求1所述的一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，其特征在于:所述封堵块（9）的下端面设置有耐高温密封垫（16）。

5.根据权利要求1所述的一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，其特征在于:所述连接管（6）的进气端设置有滤网（17）。

6.根据权利要求1所述的一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，其特征在于:所述下料管（2）的上端铰接有盖板（18），盖板（18）上加工有疏通孔（19），所述疏通孔（19）的上方设置有活动盖（20），活动盖（20）铰接在盖板（18）上，所述下料管（2）的侧壁上设置有L形的卡板（21），卡板（21）的竖直段固定在下料管（2）上，卡板（21）的水平段与盖板（18）之间、卡板（21）的水平段与活动盖（20）之间分别设置有楔形块（22）。

7.根据权利要求1所述的一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，其特征在于:所述电炉（1）顶部上方的下料管（2）上设置有环板（23）。

8.根据权利要求7所述的一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，其特征在于:所述环板（23）的宽度为3～5cm，环板（23）与电炉（1）顶部之间的距离为2～4cm。

9.根据权利要求1所述的一种炼锌电炉的安全环保型进料系统，其特征在于:所述螺旋输送机（3）包括壳体（24）和设置在壳体（24）内的转轴（25），转轴（25）上设置有螺旋叶片（26），转轴（25）的一端伸出壳体（24）后传动连接有驱动装置（27），所述壳体（24）与驱动装置（27）之间的转轴（25）上套装有箱体（28），箱体（28）内填装有硅酸铝纤维毯（29），所述箱体（28）紧靠壳体（24）的端部。

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