CN201540028U - 一种闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置，该装置包括混合气体供气管道、空气供气管道和惰性气体供气管道，炉体位于反应塔下方沉淀池的顶壁以及与反应塔相邻的三个侧壁上分别设有若干出气孔，混合气体供气管道的出口与上述出气孔相通；混合气体供气管道的入口分别与惰性气体供气管道和空气供气管道上相通。本实用新型通过在闪速冶金炉的烟气涡流易形成部位喷入带压气体，扼制涡流的形成，减少夹带熔体液滴的高温烟气对耐火砖的冲刷，并产生局部降温作用，在耐火砖上形成挂渣保护层，阻止了耐火砖的损耗，提高了耐火材料的使用寿命。

Description

一种闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置

技术领域

本实用新型涉及闪速炉冶金领域，特别是涉及一种闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置。

背景技术

随着高产、低耗、高环保的要求越来越高，闪速冶金工艺被越来越多的铜、铅等冶炼厂所选择。闪速冶金炉的大体结构如图1所示，包括沉淀池1和分别垂直位于沉淀池上方的反应塔2和烟气通道3，入炉物料和反应需要的富氧空气经喷嘴4喷入到反应塔2内，在反应塔2的顶部混合并被加热；当物料的温度达到着火点时，进行氧化脱硫反应，整个过程约为2-3秒；反应完成的产物仍处于悬浮和高度弥散的状态，依靠产物间的相互碰撞结合生成大液滴后沉降到沉淀池，在沉淀池1内完成造渣反应和分离。烟气通过沉淀池1上部的烟气区经烟气通道3进入到回收系统。

在正常生产中，反应塔内的温度一般为1400℃左右，入炉的富氧空气转化为高含尘和熔体液滴的烟气，体积成几倍增长。由于反应是连续进行，反应塔垂直于沉淀池，夹杂高温熔体液滴的烟气由反应塔内排出进入沉淀池的烟气区，并非顺利的随烟气通道排走，有一部分冲击到沉淀池的熔体表面，在沉淀池烟气区的反应塔段形成涡流。反应塔下方的沉淀池顶及正面和两个侧面的炉壁受到夹杂高温熔体液滴烟气形成涡流的连续冲刷，耐火砖的消耗非常快，严重时会造成炉壁倒塌，大大消减了炉体的使用寿命。

目前，为了保护炉壁，提高炉体的使用寿命，在冲刷严重的区域，一般在耐火砖间安装有冷却水套，用以降低耐火砖的温度，增强耐火砖的抗冲刷能力。但因冲刷是连续存在的，时间一长，冷却水套间的耐火砖也会被涡流挖空，造成炉壁发红，甚至连冷却水套也会受损漏水而被迫关闭，只有降低产量减少冲刷，或停产修补处理。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是解决闪速冶金炉炉体耐火材料使用寿命低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置，包括混合气体供气管道、空气供气管道和惰性气体供气管道，炉体位于反应塔下方沉淀池的顶壁以及与反应塔相邻的三个侧壁上分别设有若干出气孔，混合气体供气管道与上述出气孔相通且该混合气体供气管道上设有压力表；惰性气体供气管道上依次设有第一自动切断阀、第一自动调节阀和第一流量计，惰性气体供气管道的出口与混合气体供气管道的入口连通；空气供气管道上依次设有第二自动切断阀、第二自动调节阀和第二流量计，空气供气管道的出口与混合气体供气管道的入口连通。

上述装置中，第一自动切断阀和第二自动切断阀与冶金炉的排烟风机联动。

本实用新型，通过在闪速冶金炉的烟气涡流易形成部位喷入带压气体，扼制涡流的形成，减少夹带熔体液滴的高温烟气对耐火砖的冲刷，并产生局部降温作用，在耐火砖上形成挂渣保护层，阻止了耐火砖的损耗，提高了耐火材料的使用寿命。

附图说明

图1为现有闪速冶金炉的结构示意图；

图2为本实用新型闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作出详细的说明。

图1为闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括混合气体供气管道9、惰性气体供气管道1和空气供气管道5，炉体位于反应塔下方沉淀池的顶壁以及与反应塔相邻的三个侧壁内分别安装有冷却水套16，冷却水套16上分别设有若干出气孔15，上述出气孔15通向炉体的内腔。

混合气体供气管道9通过若干个分支风管12与各冷却水套16的内腔14相通，混合气体供气管道上设有压力表10，分支风管12上设有手动切断阀11；惰性气体供气管道1上依次设有第一自动切断阀2、第一自动调节阀3和第一流量计4，惰性气体供气管道1的出口与混合气体供气管道的入口连通；空气供气管道5上依次设有第二自动切断阀6、第二自动调节阀7和第二流量计8，空气供气管道5的出口与混合气体供气管道的入口连通。

由供风机(沉淀池烧嘴的燃烧风机)提供的空气经空气供气管道5、第二自动切断阀6、第二自动调节阀7进入混合气体供气管道9；工业氮气经惰性气体供气管道1、第一自动切断阀2、第一自动调节阀3进入混合气体供气管道9。在正常生产时，第一自动切断阀2、第二自动切断阀6为打开状态，根据流量需要，工业氮气由第一自动调节阀3调节流量后和由第二自动调节阀7调节流量后的空气在混合气体供气管道9中混合，再通过各分支风管12分配到冷却水套的空腔14内，通过冷却水套的出气孔15将混合后的冷却风喷射到炉内，在炉体耐火砖与夹杂高温熔体液滴的烟气之间形成一层保护风幕，阻止夹带高温熔体液滴的烟气对耐火砖的冲刷，扼制涡流的形成，并同时使烟气局部降温，使烟气中夹带的熔体在炉体耐火砖的表层上形成挂渣保护层。当冶金炉排出的烟气中含氧超标，SO₃发生率高，需要单独使用工业氮气完成保护风幕时，关闭第二自动切断阀6和第二自动调节阀7，工业氮气通过惰性气体供气管道1、第一自动切断阀2、经第一自动调节阀3调节流量后进入混合气体供气管道9，经冷却水套的出气口15喷射到炉内烟气中。当烟气中的烟尘需要进行硫酸盐化处理，需要增加烟气中的含氧量时，关闭第一自动切断阀2和第一自动调节阀3，由供风机(沉淀池烧嘴的燃烧风机)提供的空气经空气供气管道5、通过第二自动切断阀6、经第二自动调节阀7调节流量后进入混合气体供气管道9，经冷却水套的出气口15喷射到炉内烟气中。在正常生产中，如果出现异常状况，(如排烟风机跳车)需要停止向炉内供风，以减轻炉内正压的危害时，关闭第一自动切断阀2和第二自动切断阀6，为了更好地保证生产安全，可以将第一自动切断阀2和第二自动切断阀6与排烟风机的启停设置为连锁方式，即排烟风机的启停与第一自动切断阀2和第二自动切断阀6同步运行。

冷却水套16安装在炉体上，根据易冲刷的部位和炉体结构的形状，可以是一块或多块拼装组成；作为炉体的一部分，在其周围安装耐火砖，水套的底面与耐火砖的底面在同一平面上；水冷水套的出气口15可以是水套空腔的延续贯通预留孔，也可以是断续的预留孔，预留孔可以时方形也可以是圆形；在水冷水套上安装密封盖板13，正常时进行密封，防止气体外泄，当水冷水套的空气出口15被挂渣堵塞需要清理时，关闭手动切断阀11，打开密封盖板13进行清理。

本实用新型的具体实现工艺如下：向闪速炉反应塔下方的沉淀池内连续喷入带压气体，在炉体耐火砖与夹杂高温熔体液滴的烟气之间形成一层保护风幕，阻止夹带高温熔体液滴的烟气对耐火砖的冲刷，并同时使烟气局部降温，使烟气中夹带的熔体在炉体耐火砖的表层上形成挂渣保护层。

上述工艺中，喷入的带压气体为空气、降温除尘后返回的烟气、惰性气体或空气与惰性气体的混合气体。

喷入的带压气体的压力为：5-200KPa；流量为：500-20000Nm3/h。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置，其特征在于包括：

混合气体供气管道，炉体位于反应塔下方沉淀池的顶壁以及与反应塔相邻的三个侧壁上分别设有若干出气孔，混合气体供气管道与上述出气孔相通且该混合气体供气管道上设有压力表；

惰性气体供气管道，其上依次设有第一自动切断阀、第一自动调节阀和第一流量计，惰性气体供气管道的出口与混合气体供气管道的入口连通；

空气供气管道，其上依次设有第二自动切断阀、第二自动调节阀和第二流量计，空气供气管道的出口与混合气体供气管道的入口连通。

2.如权利要求1所述的闪速冶金炉炉体耐火材料的保护装置，其特征在于第一自动切断阀和第二自动切断阀与冶金炉的排烟风机联动。

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