CN200981885Y - 节能环保精炼炉 - Google Patents

Abstract

一种节能环保精炼炉，包括有反射炉(1)、重油燃烧器(5)及排放烟气的烟道(11)，其特征在于所述反射炉(1)与熔化竖炉(2)相组合，熔化竖炉(2)的进料口(24)位于熔化竖炉(2)的上端，并在其上设置有开启和封闭的装置，且置于反射炉(1)上部的烟道(11)与熔化竖炉(2)的炉腔(22)相连通，在位于炉腔(22)的上部设置有与外界相连通的烟道出口(21)。本实用新型的优点在于将反射炉与熔化竖炉两种炉型有机地结合起来，通过熔化竖炉负担铜料的预热和熔化，再通过反射炉进行精炼作业，实现了加料、熔化和氧化过程的连续性，从而有效地缩短了冶炼时间；由于两种炉型有机结合后，反射炉的排烟热量被有效利用于熔化竖炉中铜料的加热；并能达到负压操作，这样即使打开炉门，炉中的烟气也不会逃逸，从而有效地解决了泄漏烟气对环境造成的污染。

Description

节能环保精炼炉

技术领域

本实用新型涉及一种新型冶金工业炉，尤其指一种适合于冶炼有色金属的节能环保精炼炉。

背景技术

铜是重要的基础原材料，广泛应用于电力、电器、交通运输、通讯导航、五金装璜、机械化工等行业。目前有色冶金企业普遍采用反射炉作为粗铜和再生铜料的精炼设备，这种设备的不足之处主要体现在以下几个方面：

1)、能源利用率低，由于反射炉是一种熔池熔炼设备，其排烟出口设在熔池的一端，因此排烟温度必然高于熔池温度，通常都在1200℃以上，排烟带走的热量占燃料发热量的60％以上。由于排烟温度过高，给烟气治理带来很多困难，通常需要在除尘设备之前增加烟气冷却装置，不但增加了水、电等资源的消耗，也增加了设备维护、管理的工作量。

2)、冶炼固态铜料的反射炉多采用炉门加料，因此在炉墙上开有较大的炉门。尤其是机械加料的反射炉，加料炉门的面积多在1m²以上，这样既增大了熔池的热损失，也增加了烟尘的泄漏量，恶化了操作环境，同时反射炉的炉口位置给加料操作带来许多困难，而且大型的行车式和落地式加料机造价远远超过了反射炉本身的造价，小型厂采用人工加料操作，环境恶劣，劳动强度大，加料速度慢且不安全。

3)、由于上述设备在冶炼过程中，烟气热损失大，倘若采用负压操作的话，会加大炉内烟气流速，增加热损失，因此在实际生产中，为了提高反射炉的利用率，多采用正压或微正压操作，这就是传统反射炉往往采用正压操作的原因。但采用正压或微正压操作很容易会使炉内的烟气泄漏，而对环境造成污染，尤其是在加料、氧化和还原阶段，必须打开炉门操作，这时污染情况更加严重，当反射炉采用低品位原料冶炼时，污染还要成倍增加。

4)、虽然可以采用余热锅炉生产蒸汽来回收烟气余热，但这种方法也存在明显不足，首先，能够适用于铜精炼反射炉的余热锅炉都经过了特殊设计，造价昂贵；其次，对于锅炉受热面结渣、堵塞等问题，至今尚无有效的解决措施，一些部位的结渣仍依赖于定期停炉，由人工清理；第三，铜精炼反射炉是一种周期性操作设备，在一个冶炼周期中烟气量变化很大，所配置余热锅炉的供汽量也随之波动，因此只能作为热网的补充汽源，难以作为稳定的热源使用。另外，利用余热锅炉回收烟气的热能而产生蒸汽，这实际上是替代了煤炭的作用，而大多数反射炉用重油作为燃料，而在现实条件下，相同发热量的重油和煤炭有3～4倍的差价，故存在着能源贬值的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种设计合理、制作成本低、能源利用率高且能有效地减小环境污染的节能环保精炼炉。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该节能环保精炼炉，包括有反射炉、重油燃烧器及排放烟气的烟道，在反射炉上设有进料口和出料口，所述烟道设置于反射炉的上部，所述重油燃烧器设置于反射炉中，其特征在于所述反射炉与熔化竖炉相组合，且反射炉的进料口与熔化竖炉的出料口相连通，而熔化竖炉的进料口位于熔化竖炉的上端，并在熔化竖炉进料口上设置有开启和封闭的装置，在熔化竖炉上亦设置有重油燃烧器，且置于反射炉上部的烟道与熔化竖炉的炉腔相连通，在位于炉腔的上部设置有与外界相连通的烟道出口。

作为改进，所述反射炉可优选为两个，该两个反射炉为分布于熔化竖炉的两边而相互组合成一体，且反射炉的进料口分别与熔化竖炉的出料口相连通，在反射炉进料口与熔化竖炉出料口连通处分别设置有开通和封闭的装置，而各自位于反射炉上部的烟道分别与熔化竖炉的炉腔相连通，且在各自的烟道连通处设有能关闭和开启烟道的烟道闸板；

作为进一步改进，所述反射炉进料口与熔化竖炉出料口连通处的开通和封闭的装置可选择为耐火连通管，该耐火连通管一端与反射炉的进料口相连通，而其另一端与熔化竖炉出料口相连通，在耐火连通管上部设有可以使耐火泥填入耐火连通管腔中的开口，并在开口处可开启式地盖置有连通管盖；而所述熔化竖炉上的烟道出口通过管道与设置于熔化竖炉外界的除尘器装置相连接，且在烟道出口处设置有烟气温度测量器；所述除尘器装置可选择为布袋式除尘器，该布袋式除尘器与引风机相连通，而引风机与烟囱相连通。

再改进，所述熔化竖炉其进料口上设置有开启和封闭装置可选择为液压抽板式密闭锁气受料斗，包括有料斗、料斗盖板、液压缸二、液压缸一和料斗抽板，所述料斗固定于熔化竖炉的进料口上，料斗盖板通过转轴可转动地与料斗相连接而盖置于料斗的进料口上，且料斗盖板的后部与液压缸二的活塞杆铰接连接，所述料斗抽板为移动式插置于料斗的底部，且料斗抽板的一端与可带动料斗抽板抽开和闭合料斗底部的液压缸一的活塞杆相连接。

上述熔化竖炉其上还可适配有爬式加料机，该爬式加料机与料斗相对应地设置在一起，所述爬式加料机包括有加料斗、导轨、牵引钢索和动力电机，所述导轨斜向固定于熔化竖炉一侧的架体上，导轨的上端位于料斗的上方，导轨的下端固定于地面上，加料斗与牵引钢索相连接，牵引钢索通过滑轮与动力电机相连接，所述加料斗通过牵引钢索可沿导轨上下滑动地置于导轨上，且加料斗可将物料倒入料斗中而与料斗相适配。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于将反射炉与熔化竖炉两种炉型有机地结合起来，通过熔化竖炉负担铜料的预热和熔化，再通过反射炉进行精炼作业，实现了加料、熔化和氧化过程的连续性，从而有效地缩短了冶炼时间；由于两种炉型有机结合后，反射炉的排烟热量被有效利用于熔化竖炉中铜料的加热，大大降低铜精炼过程的能源消耗，同时也降低了温室气体和因燃料而产生的其他有害气体的排放，燃料燃烧的烟气热量能够在熔化竖炉中得到充分利用；并且熔化竖炉还可以调节炉料块度大小和调整料层高度，以调节排烟速率来控制排烟温度，可将排烟温度控制在150～250℃之间，从而最大限度地利用了烟气的热量，这样即使当反射炉中的烟气流速增加时，烟气热量也不易损失，因此，反射炉可以实现负压操作，即使打开炉门，炉中的烟气也不会逃逸，从而有效地解决了泄漏烟气对环境造成的污染；与采用余热锅炉回收烟气热量的方法相比，既没有受热面污染，又没有结渣等问题；还有本实用新型采用爬式加料机加料，大大改善了加料操作条件；而采用液压抽板式密闭锁气受料斗，能使炉内烟气和炉外空气始终处于隔断状态，既保证了加料过程烟气不会泄漏，又维持了炉内压力的稳定；还有，因反射炉采用负压操作，在采用低品位铜料冶炼时，也不会增加对环境的污染，又因铜料在熔化竖炉中熔化，由熔液进入反射炉，从而可有效地缩小反射炉操作炉门的面积，减少炉门散热损失，并且还可取消炉门处的水冷拱脚梁，消除漏水造成的故障；再有，本实用新型全部冶炼烟气经布袋式除尘器过滤后经烟囱排空，从根本上消除了烟尘对环境的污染，实现了清洁和环保生产。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构剖视图；

图2是图1中沿B-B线的剖视图；

图3是图2中沿C-C线(未显示反射炉出料口)的剖视图；

图4是图3中置于熔化竖炉上端料斗结构图；

图5是图2中沿F-F线的剖视图；

图6是本实用新型的烟道结构示意图；

图7是图6中布袋式除尘器与引风机的结构布置图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图7所述，本实施例的节能环保精炼炉，包括有反射炉1、重油燃烧器5及排放烟气的烟道11，在反射炉1上设有进料口13和出料口14，见图2和图5所示，所述烟道11设置于反射炉1的上部。所述重油燃烧器5设置于反射炉1中，所述反射炉1与熔化竖炉2相组合，且反射炉1的进料口13与熔化竖炉2的出料口25相连通，而熔化竖炉2的进料口24位于熔化竖炉2的上端，并在其上设置有开启和封闭的装置，而在熔化竖炉2上设置有重油燃烧器5。位于反射炉1上部的烟道11与熔化竖炉2的炉腔22相连通，而在位于炉腔22的上部设置有与外界相连通的烟道出口21，见图1和图3所示。所述反射炉1有两个，见图1和图2所示，以熔化竖炉2为中心相互对称地分布于熔化竖炉2的两边上，且反射炉1的进料口13分别与熔化竖炉2的出料口25相连通，在反射炉进料口13与熔化竖炉出料口25连通处分别设置有开通和封闭的装置23，而各自位于反射炉1上部的烟道11分别与熔化竖炉2的炉腔22相连通，且在各自的烟道11连通处设有能关闭和开启烟道11的烟道闸板12。所述反射炉进料口13与熔化竖炉出料口25连通处的开通和封闭的装置23为耐火连通管23b，该耐火连通管23b一端与反射炉1的进料口13相连通，而其另一端与熔化竖炉出料口25相连通，在耐火连通管23b上部设有可以使耐火泥填入耐火连通管腔23c中的开口，并在开口处可开启式地盖置有连通管盖23a，见图2所示。所述熔化竖炉2上的烟道出口21通过管道71与设置于熔化竖炉2外界的除尘器装置7相连接，且在烟道出口21处设置有烟气温度测量器26，见图6所示。所述除尘器装置7为布袋式除尘器，见图7所示，该布袋式除尘器与引风机8相连通，而引风机8与烟囱9相连通，见图6所示。

如图1、图3和图4所示，所述熔化竖炉2其进料口24上设置有开启和封闭装置为液压抽板式密闭锁气受料斗，包括有料斗6、料斗盖板61、液压缸二62、液压缸一63和料斗抽板64，见图4所示，所述料斗6固定于熔化竖炉2的进料口24上，料斗盖板61通过转轴60可转动地与料斗6相连接而盖置于料斗6的进料口上，且料斗盖板61后部与液压缸二62活塞杆相铰接，所述料斗抽板64为移动式插置于料斗6的底部，且料斗抽板64的一端与可自动带动料斗抽板64抽开和闭合料斗6底部的液压缸一63活塞杆相连接。

如图3所示，所述熔化竖炉2其上还适配有爬式加料机，该爬式加料机与料斗6相对应地设置在一起，所述爬式加料机包括有加料斗4、导轨41、牵引钢索42和动力电机，所述导轨41斜向固定于熔化竖炉2一侧的架体3上，导轨41的上端位于料斗6的上方，导轨41的下端固定于地面上，加料斗4与牵引钢索42相连接，牵引钢索42通过滑轮43与动力电机相连接，所述加料斗4通过牵引钢索42可沿导轨41上下滑动地置于导轨41上，且加料斗4可将物料倒入料斗6中而与料斗6相适配。

所述液压抽板式密闭锁气受料斗其工作过程如下：在工作状态下，料斗抽板和料斗盖板不打开，使熔化竖炉上端密闭，当加料时，料斗抽板不动，盖住熔化竖炉进料口，液压缸二受令动作，料斗盖板打开；待原料放入料斗后，液压缸二受令动作，料斗盖板盖住料斗口，液压缸一受令动作，料斗抽板移开，原料落入熔化竖炉内，液压缸一受令动作，料斗抽板回复到原位，盖住熔化竖炉进料口，这样即完成整个工作过程，然后重复上述操作。这样熔化竖炉在整个加料过程中，进料口始终处于封闭状态，避免了外界空气漏入而造成炉内压力波动。

Claims (7)

1、一种节能环保精炼炉，包括有反射炉(1)、重油燃烧器(5)及排放烟气的烟道(11)，在反射炉(1)上设有进料口(13)和出料口(14)，所述烟道(11)设置于反射炉(1)的上部，所述重油燃烧器(5)设置于反射炉(1)中，其特征在于所述反射炉(1)与熔化竖炉(2)相组合，且反射炉(1)的进料口(13)与熔化竖炉(2)的出料口(25)相连通，而熔化竖炉(2)的进料口(24)位于熔化竖炉(2)的上端，并在熔化竖炉进料口(24)上设置有开启和封闭的装置，在熔化竖炉(2)上亦设置有重油燃烧器(5)，且置于反射炉(1)上部的烟道(11)与熔化竖炉(2)的炉腔(22)相连通，在位于炉腔(22)的上部设置有与外界相连通的烟道出口(21)。

2、根据权利要求1所述的节能环保精炼炉，其特征在于所述反射炉(1)为两个，该两个反射炉(1)分布于熔化竖炉(2)的两边而相互组合成一体，且反射炉(1)的进料口(13)分别与熔化竖炉(2)的出料口(25)相连通，在反射炉进料口(13)与熔化竖炉出料口(25)连通处分别设置有开通和封闭的装置(23)，而各自位于反射炉(1)上部的烟道(11)分别与熔化竖炉(2)的炉腔(22)相连通，且在各自的烟道(11)连通处设有能关闭和开启烟道(11)的烟道闸板(12)。

3、根据权利要求2所述的节能环保精炼炉，其特征在于所述反射炉进料口(13)与熔化竖炉出料口(25)连通处的开通和封闭的装置(23)为耐火连通管(23b)，该耐火连通管(23b)一端与反射炉(1)的进料口(13)相连通，而其另一端与熔化竖炉出料口(25)相连通，在耐火连通管(23b)上部设有可以使耐火泥填入耐火连通管腔(23c)中的开口，并在开口处可开启式地盖置有连通管盖(23a)。

4、根据权利要求1或2或3所述的节能环保精炼炉，其特征在于所述熔化竖炉(2)上的烟道出口(21)通过管道(71)与设置于熔化竖炉(2)外界的除尘器装置(7)相连接，且在烟道出口(21)处设置有烟气温度测量器(26)。

5、根据权利要求4所述的节能环保精炼炉，其特征在于所述除尘器装置(7)为布袋式除尘器，该布袋式除尘器与引风机(8)相连通，而引风机(8)与烟囱(9)相连通。

6、根据权利要求1或2或3所述的节能环保精炼炉，其特征在于所述熔化竖炉(2)其进料口(24)上设置有开启和封闭装置为液压抽板式密闭锁气受料斗，包括有料斗(6)、料斗盖板(61)、液压缸二(62)、液压缸一(63)和料斗抽板(64)，所述料斗(6)固定于熔化竖炉(2)的进料口(24)上，料斗盖板(61)通过转轴(60)可转动地与料斗(6)相连接而盖置于料斗(6)的进料口上，且料斗盖板(61)的后部与液压缸二(62)的活塞杆铰接连接，所述料斗抽板(64)为移动式插置于料斗(6)的底部，且料斗抽板(64)的一端与可带动料斗抽板(64)抽开和闭合料斗(6)底部的液压缸一(63)活塞杆相连接。

7、根据权利要求6所述的节能环保精炼炉，其特征在于所述熔化竖炉(2)其上还适配有爬式加料机，该爬式加料机与料斗(6)相对应地设置在一起，所述爬式加料机包括有加料斗(4)、导轨(41)、牵引钢索(42)和动力电机，所述导轨(41)斜向固定于熔化竖炉(2)一侧的架体(3)上，导轨(41)的上端位于料斗(6)的上方，导轨(41)的下端固定于地面上，加料斗(4)与牵引钢索(42)相连接，牵引钢索(42)通过滑轮(43)与动力电机相连接，所述加料斗(4)通过牵引钢索(42)可沿导轨(41)上下滑动地置于导轨(41)上，且加料斗(4)可将物料倒入料斗(6)中而与料斗(6)相适配。

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