CN201273767Y - 一种多功能工业炉和包括该工业炉的连续冶炼系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及“一种多功能工业炉和包括该工业炉的连续冶炼系统”，属于金属冶炼设备领域。它包括上部炉体和下部炉体，下部炉体包括熔池和水套，其特征在于：上部炉体的顶部设置有出烟口和燃油烧嘴口，上部炉体设置有热料加入口、冷料加入口，下部炉体设置有粉煤侧吹装置、上排渣口和下排渣口，所述上排渣口和下排渣口分别位于粉煤侧吹装置的上面和下面。本实用新型可作为铅锌残渣的熔炼炉，也可作为烟化炉，也可作为熔融富铅渣直接还原炉。该炉型采用粉煤作为燃料和还原剂，不用价格较高的焦炭；可避免熔融富铅渣冷却铸块过程，减少能源消耗，热能得到充分利用，减少工艺过程，节省设备建设投资。本实用新型可以串联使用，以实现连续作业。

Description

一种多功能工业炉和包括该工业炉的连续冶炼系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业炉，更具体而言，是涉及一种用于有色金属火法冶炼的、铅锌残渣的熔炼、烟化或熔融富铅渣直接还原的多功能工业炉。本炉型可满足氧化熔炼，还原熔炼，还原挥发等过程和不同技术要求。

背景技术

目前，铅锌残渣无害化处理采用的工序：回转窑或威尔兹法或压团—鼓风炉熔炼—烟化炉回收有价金属。总之，上述工艺都涉及到鼓风炉、烟化炉等炉型，都需要采用价值较高的焦炭做燃料，能耗高，成本也高。并且，低空污染严重，操作环境很差。

熔融富铅渣直接还原的方法是用铸渣机冷却铸块，再送鼓风炉中用焦炭还原。这样，一方面损失了液态富铅渣的物理热(约占鼓风炉能耗的15％)，另外在鼓风炉还原熔炼中依靠燃烧掉部分焦炭来弥补这部分损失的热量，致使鼓风炉焦率达13％～17％，使鼓风炉熔炼成本增加很大。

炼锌厂浸出渣采用威尔兹法，即回转窑挥发法需采用昂贵的焦炭作燃料或还原剂，焦炭利用率低，焦率高且生产环境差，回转窑耐火砖衬里寿命短，作业率低，加工成本高。

工业残渣采用鼓风炉处理，必须先经配料压团送鼓风炉中用焦炭还原。由于团矿强度较低，低料柱操作不可避免，操作条件差，焦耗高，成本高。其主要缺点在于：

1)需要焦炭作为燃料，能耗高，热能得不到充分利用，成本高；

2)需要铸渣或压团工序，造成能量消耗；

3)操作工艺流程长，建设投资高；

4)鼓风炉本床较小，不能适应烟化炉间断作业的特点，一般在两炉之间设置电热前床，来调配两炉之间的衔接。

因此，开发一种同时兼具鼓风炉、烟化炉两种炉体功能的多功能工业炉，是业界迫切需要解决的问题，尤其是对铅锌残渣无害化处理，同时回收有价金属，对清洁化生产，具有广泛的实用性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种火法冶炼的多功能工业炉，以避免前述现有鼓风炉、烟化炉存在的上述缺点。

多功能工业炉，包括上部炉体和下部炉体，下部炉体包括熔池和水套，其特征在于：上部炉体的顶部设置有出烟口和燃油烧嘴口，上部炉体设置有热料加入口、冷料加入口，下部炉体设置有粉煤侧吹装置、上排渣口和下排渣口，所述上排渣口和下排渣口分别位于粉煤侧吹装置的上面和下面。

所述下部熔池为水套加高温捣打料衬里组成。。

所述出烟口连接有梯形烟道，所述燃油烧嘴口位于梯形烟道侧壁上，所述梯形烟道外面包覆有水套。

所述出烟口直接连接余热锅炉上升烟道，上升烟道为余热锅炉辐射段，采用膜式壁冷却方式。

所述上部炉体侧壁上还设置有三次风口。

所述熔池底部还设置有炉缸，炉缸中设置有虹吸排铅口。

连续冶炼系统，其特征在于：由一台带底部炉缸的多功能工业炉与不带底部炉缸的多功能工业炉串联而成，所述串联是通过溜槽将一台装置的上或下排渣口与另一台装置的热料加入口连通。

本实用新型多功能工业炉，上部炉体包括了热料加入口和冷料加入口，热料加入口主要用于不间断生产得到的热渣，冷料加入口加入已冷却的需熔炼的渣，还可以加入少量的无烟煤粒；炉体顶部设置有出烟口和燃油烧嘴口，出烟口为烟化工艺中各金属化合物烟化出口，在粉煤侧吹装置停工检修或更换设备时为防止熔池温度下降，可从燃油烧嘴口伸入燃烧器以保持熔池内的熔渣处于熔融状态下；下部炉体的熔池设置有粉煤侧吹装置和上、下排渣口，粉煤侧吹装置往熔池内送入还原剂，维持本发明装置的化学反应，粉煤侧吹装置位于上、下排渣口中间，在粉煤侧吹装置需停工检修或更换设备时，渣料排出炉体由上排渣口改由下排渣口，这样粉煤侧吹装置中的喷枪才能拔出来。本实用新型多功能工业炉用于熔炼金属，其熔池温度较高，所以在炉体外部安装有水套，用于冷却炉体，使其生产环境温度不至于过高。

水套只包覆在下部炉体的熔池部分。水套内加有耐高温捣打料制成的衬里，使水套耐高温，耐冲刷，延长了水套的使用寿命。

出烟口可以有梯形烟道，梯形烟道外面包覆有水套用于冷却。出烟口还可以直接连接有余热锅炉，余热锅炉采用膜式壁冷却方式，可以回收热量。

上部炉体上部开有三次风口，可以吸入空气，与没有反应完全的物质反应，防止没有完全反应的物质在烟道中发生氧化。

上述多功能工业炉可用于“铅锌渣还原烟化”、“磷矿石还原熔炼热法生产磷酸”等相关工艺的冶炼装置；如在该多功能工业炉的底部设置一个炉缸，用于熔炼出来的液铅的沉降，然后通过虹吸口排出，则本发明多功能工业炉可用于“液态富铅渣直接还原”、“炼锌厂浸出渣、铅锌中矿熔炼”等相关工艺的冶炼装置；如在该多功能工业炉的底部不放炉缸和虹吸排铅口，则该多功能工业炉可用于残渣的烟化或磷矿石还原挥发工艺。

本实用新型多功能工业炉还可以把两台装置串联起来，通过溜槽将一台的出渣口(上或下排渣口)与另一台的热料加料口相连通，一台作为还原炉，另一台作为烟化炉，实现不间料作业。

本实用新型提出了一种新型冶炼工业炉，可作为铅锌残渣的熔炼炉，也可作为烟化炉，也可作为熔融富铅渣直接还原炉。该炉型采用粉煤作为燃料和还原剂，不用价格较高的焦炭；可避免熔融富铅渣冷却铸块过程，减少能源消耗，热能得到充分利用，减少了工艺过程，节省设备建设投资。根据生产的规模和功能，可采用单台炉分阶段作业，也可采用两台炉连续作业。更具体而言，本实用新型的优点包括：

1)、炉子在熔炼过程中，不使用或较少用较昂贵的焦炭，而用低价粉煤，作为热源和还原剂，工艺成本低；

2)、可避免热料冷却铸块和冷料压团过程，减少能源消耗，热能得到充分利用，减少了工艺过程，节省设备建设投资。

3)、可作为熔炼炉使用，也可作为烟化炉使用。可单独操作，也可串接使用，实现连续工作和自动控制。

4)、操作简单，炉子密封，噪音小，无低空烟尘污染，环保好，烟气废热得到有效利用，可以用于发电、系统供热等，有价元素得到回收，实现渣无害化处理。

5)、连续作业，烟气条件稳定，熔炼温度可达到1200℃，如作为烟化炉，温度可达到1350℃。

6)、炉体寿命长，适应范围广。

附图说明

图1所示为本实用新型多功能工业炉的主视图；

图2所示为本实用新型多功能工业炉的侧视图；

图3所示为本实用新型多功能工业炉的串联结构。

其中各标号列示如下：

1—上部炉体，2—下部炉体，3—出烟口，4—燃油烧嘴口，5—热料加入口，6—冷料加入口，7—三次风口，8—水套，9—上排渣口，10—下排渣口，11—炉缸，12—虹吸排铅口，13—熔池，14—梯形烟道，15—煤粉侧吹装置，16—溜槽。

具体实施方式

实施例1

图1、图2为本实用新型多功能工业炉的结构示意图。多功能工业炉，包括上部炉体和下部炉体，下部炉体包括熔池和水套，炉体可以采用全水套结构，也可采用半水套结构，本发明优选采用上、下部炉体1、2相连的结构，由于熔池13主要位于下部炉体2内，因此水套8主要包覆在下部炉体2外部。本发明的水套8内侧设置有高温捣打料衬里，可以延长水套8的使用寿命。

上部炉体1顶部设置有出烟口3和燃油烧嘴口4，出烟口3为烟化工艺中各金属化合物烟气出口，在粉煤侧吹装置停工检修或更换设备时为防止熔池温度下降，可从燃油烧嘴口4伸入燃烧器以保持熔池内的熔渣处于熔融状态下；上部炉体1上设置有热料加入口5和冷料加入口6，热料加入口5主要用于不间断生产得到的热渣，冷料加入口6加入冷渣，还可以加入无烟煤；下部炉体2上设置有粉煤侧吹装置15和上、下排渣口9、10，粉煤侧吹装置15往熔池13内送入还原剂，维持本发明装置的化学反应，粉煤侧吹装置15位于上、下排渣口9、10中间，在粉煤侧吹装置15需停工检修或更换设备时，渣料排出炉体由上排渣口9改由下排渣口10，这样粉煤侧吹装置15中的喷枪才能拔出来。

出烟口3连接有梯形烟道14，所述燃油烧嘴口4位于梯形烟道14侧壁上，该梯形烟道14外面包覆有水套8，可用于降温。

出烟口3直接连接有余热锅炉，该余热锅炉采用膜式壁冷却方式，可以回收余热。

上部炉体1侧壁上还设置有三次风口7。三次风口可以连通风机送风或是直接在壁上开孔回吸空气，与没有反应完全物质反应，防止没有完全反应的物质在烟道中发生氧化。

上述多功能工业炉可用于“残渣还原烟化”、“磷矿石还原熔炼热法生产磷酸”等相关工艺的冶炼；

下部炉体2底部还设置有炉缸11，炉缸11中设置有虹吸排铅口12，所述炉缸11与熔池13相连。则本发明多功能工业炉可用于“液态富铅渣直接还原”、“炼锌厂浸出渣、铅锌中矿熔炼”等相关工艺的冶炼。

实施例2

图3为为本实用新型多功能工业炉的串联结构。熔融铅氧化渣冶炼系统，由上述两台带底部炉缸的多功能工业炉串联而成，或由一台带底部炉缸的多功能工业炉与不带底部炉缸的多功能工业炉串联而成，所述串联是通过溜槽16将一台装置的上排渣口9与另一台装置的热料加入口5连通，一台作为还原炉，另一台作为烟化炉，实现不间断作业。

本实用新型提出了一种新型冶炼工业炉，可作为铅锌残渣的熔炼炉，也可作为烟化炉，也可作为熔融富铅渣直接还原炉。该炉型采用粉煤作为燃料和还原剂，不用价格较高的焦炭；可避免熔融富铅渣冷却铸块过程，减少能源消耗，热能得到充分利用，减少了工艺过程，节省设备建设投资。根据生产的规模和功能，可采用单台炉分阶段作业，也可采用两台炉连续作业。

Claims (7)

1、多功能工业炉，包括上部炉体和下部炉体，下部炉体包括熔池和水套，其特征在于：上部炉体的顶部设置有出烟口和燃油烧嘴口，上部炉体设置有热料加入口、冷料加入口，下部炉体设置有粉煤侧吹装置、上排渣口和下排渣口，所述上排渣口和下排渣口分别位于粉煤侧吹装置的上面和下面。

2、根据权利要求1所述的多功能工业炉，其特征在于：所述下部熔池为水套加高温捣打料衬里组成。

3、根据权利要求1所述的多功能工业炉，其特征在于：所述出烟口连接有梯形烟道，所述燃油烧嘴口位于梯形烟道侧壁上，所述梯形烟道外面包覆有水套。

4、根据权利要求1所述的多功能工业炉，其特征在于：所述出烟口直接连接余热锅炉上升烟道，上升烟道为余热锅炉辐射段，采用膜式壁冷却方式。

5、根据权利要求1所述的多功能工业炉，其特征在于：所述上部炉体侧壁上还设置有三次风口。

6、根据权利要求1所述的多功能工业炉，其特征在于：所述熔池底部还设置有炉缸，炉缸中设置有虹吸排铅口。

7、包括权利要求1-5任一所述的多功能工业炉和权利要求6所述的多功能工业炉的连续冶炼系统，其特征在于：所述多功能工业炉串联而成，所述串联是通过溜槽将一台装置的上或下排渣口与另一台装置的热料加入口连通。

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