CN203959847U

CN203959847U - 一种滚筒式氧化锌生产炉

Info

Publication number: CN203959847U
Application number: CN201420254488.6U
Authority: CN
Inventors: 刘群山
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2024-05-19

Abstract

本实用新型涉及一种滚筒式氧化锌生产炉，包括废料箱、尾部工作台、出料管、高温陶瓷烧嘴、混合燃气进入管、护管、保温层、尾部密封盖、托辊支架、托辊、滚环、止推器、防滑环、陶瓷耐热管、蛭石粉、炉体钢管、卡环、进料管、料斗、料斗支架、烟道、减速器、电动机、底板；所述陶瓷耐热管、蛭石粉、炉体钢管及滚环、防滑环、卡环组成炉体滚动部分，托辊支架、托辊、止推器组成炉体支撑部分；所述减速器、电动机使炉体转动；所述料斗连续提供粉状原料；所述保温层、尾部密封盖组成尾部固定密封装置，内装煤气高温陶瓷烧嘴；出料管承接还原后剩余的废料，并导入废料箱中。整体设备需安装在5°--35°的倾斜硬化地基上。

Description

一种滚筒式氧化锌生产炉

技术领域

本实用新型涉及一种滚筒式氧化锌生产炉，属于高温还原反应的工业生产设备领域，尤其是通过高温陶瓷管的旋转使粉状原料翻动促进还原反应的氧化锌生产炉。

背景技术

目前，中国国内大多数生产氧化锌的企业，采用间接法，即以锌锭为原料，经加热使其升华气化，再与空气中的氧反应生成氧化锌，冷却后落入收集装置中，从而得到工业产品氧化锌。

然而，在工业生产和生活中，常存在一些废锌杂料。这些废锌杂料来源复杂、含锌范围宽。比如，钢铁件热镀锌时产生锌渣、锌灰、带土锌颗粒；一些废镀锌件不能再使用而进入废料；镀锌件加工时切去的边角；还有冶锌工业产生的废渣、少量锌矿料；以及钢铁生产中产生的富含锌的烟尘等。这些废锌杂料中常常包含有尘土、石块、钢铁件等，锌含量往往偏低，由于不便利用，常堆积在角落，在风吹雨打下造成周围环境的恶化。因此，利用废锌杂料中的宝贵锌资源，不仅可以实现资源的再生利用，降低生产成本，提高经济效益，而且还可以美化环境，增加社会效益。

在生产上，对于含锌高的废料，常采用重熔技术使锌回收；一些单一来源的稳定锌含量的废料，可以采用化学法提取。但是对于零散回收来的、含锌范围变化大的混合型废锌杂料，在工业生产上再生利用，存在一定的难度。

针对这样的废锌杂料，采用回转窑进行一级蒸馏，使废锌杂料中的纯锌直接升华、氧化锌经碳还原后升华，随后气态金属锌氧化并在冷却装置中形成固体氧化锌颗粒，就可除去废锌杂料中的尘土、石头、钢铁等成分，得到含氧化锌70％--80％的粗氧化锌。

现有技术存在的问题是，采用传统回转窑时，含锌杂料和焦碳粉需先制成球团，不利于锌的还原和升华；窑炉内无效空间较大，能源浪费大；窑炉转速慢，不利于原料翻滚，不利于锌的还原反应和锌的升华。

本实用新型采用小直径高温陶瓷管作为还原反应器，转速较快；含锌杂料和焦碳粉组成细粉状混合料，从料斗慢速、连续进入还原反应器底部，随高温陶瓷管的转动而翻滚、散开，并向出料端移动，最终从出料管进入废料箱。

本实用新型生产氧化锌的工艺是，将焦碳粉和废锌杂料破碎成小于40目的细粉料，按一定比例进行混合，装入料斗19中，在进料管的引导下均匀送入高温陶瓷管14的内部；随着炉体旋转，混合料在高温陶瓷管内壁下方区域分散开来，翻动，并向出料端缓慢移动；在还原性气氛中，氧化锌被还原成金属态锌，且升华成气态；还原反应如下：

C+O₂＝CO₂↑；

CO₂+C＝2CO↑；

ZnO+CO＝Zn(g)↑+CO₂↑；

ZnO·Fe₂O₃+CO＝ZnO+2FeO+CO₂↑。

当温度在1050℃以上时(常采用1100℃--1300℃)，上述反应得以迅速进行；同时氧化铁被还原为金属铁，更进一步促进了氧化锌的还原：

ZnO+Fe＝＝FeO+Zn(g)↑。

金属态的锌直接升华。

升华后的气态锌随热气流上升，进入烟道21，在冷却收集装置中氧化成氧化锌、下落至地面，得到工业产品氧化锌。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是通过火法工艺，借助还原-升华-氧化过程，使废锌杂料中杂质清除、生产出氧化锌。为此，本实用新型提供了一种滚筒式氧化锌生产炉，该生产炉主要包括废料箱1、尾部工作台2、出料管3、高温陶瓷烧嘴4、混合燃气进入管5、护管6、保温层7、尾部密封盖8、托辊支架9、托辊10、滚环11、止推器12、防滑环13、陶瓷耐热管14、蛭石粉15、炉体钢管16、卡环17、进料管18、料斗19、料斗支架20、烟道21、减速器22、电动机23、底板24；所述陶瓷耐热管14、蛭石粉15、炉体钢管16及滚环11、防滑环13、卡环17组成炉体滚动部分，托辊支架9、托辊10、止推器12组成炉体支撑部分；所述减速器22、电动机23使炉体转动；所述料斗19连续提供粉状原料；所述保温层7、尾部密封盖8组成尾部固定密封装置，内安煤气高温陶瓷烧嘴4；所述出料管3承接还原后剩余的废料，并导入废料箱1中。

所述陶瓷耐热管14系内径150mm--800mm、厚5mm--15mm、单段长1000mm、连接后总长度3m--30m的耐高温陶瓷材料制成的管子；其外面包裹30mm--300mm厚的蛭石粉15作保温层；最外面为2mm--10mm厚的、两半的炉体钢管16对扣在一起，并用滚环11、防滑环13、卡环17焊接固定成炉体滚动部分。

所述托辊支架9、托辊10、止推器12组成炉体支撑部分；止推器12内安装有滚珠，当电动机23经减速器22驱动托辊10转动时，在防滑环13作用下，炉体能沿其轴线以0.5--10r/min的速度转动，并能阻止其沿轴线的移动。

所述保温层7、尾部密封盖8组成炉体的尾部固定密封装置，可在尾部工作台2上移动，实现炉体尾端的开与闭。

所述高温陶瓷烧嘴4伸入炉体内部200mm--400mm，其伸入段向下开有10--20个小孔，可以形成一排碳化焰加热带。

所述料斗19安放在料斗支架20上，料斗内装入粉状废锌杂料和焦碳粉的混合料，可以经进料管18输送到陶瓷耐热管14内。所述烟道21与冷却收集装置相连接，实现锌的氧化、冷却，以及氧化锌的收集。

所述底板24是整个设备的支撑；需要将地基做成5°--35°的倾斜硬化地面，将底板24固定在其上面，才能实现粉状混合料在陶瓷耐热管14内沿轴线从进料管18处移动到出料管3处，才能实现氧化锌的还原、锌的升华，才能使还原后剩余的废料进入废料箱1中。

本实用新型与现有技术相比，具有如下显著的优点：废锌杂料不需要制备球团，还原区有效空间占比较大，能源利用率高，转速较快，原料翻动大，还原、升华迅速，生产效率高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图；其中：1、料箱，2、尾部工作台，3、出料管，4、高温陶瓷烧嘴，5、混合燃气进入管，6、护管，7、保温层，8、尾部密封盖，9、托辊支架，10、托辊，11、滚环，12、止推器，13、防滑环，14、陶瓷耐热管，15、蛭石粉，16、炉体钢管，17、卡环，18、进料管，19、料斗，20、料斗支架，21、烟道，22、减速器，23、电动机，24、底板。

具体实施方式

参见附图1可知，本实用新型具体涉及一种滚筒式氧化锌生产炉，该设备主要包括废料箱1、尾部工作台2、出料管3、高温陶瓷烧嘴4、混合燃气进入管5、护管6、保温层7、尾部密封盖8、托辊支架9、托辊10、滚环11、止推器12、防滑环13、陶瓷耐热管14、蛭石粉15、炉体钢管16、卡环17、进料管18、料斗19、料斗支架20、烟道21、减速器22、电动机23、底板24；所述陶瓷耐热管14、蛭石粉15、炉体钢管16以及滚环11、防滑环13和卡环17组成炉体的滚动部分；所述托辊支架9、托辊10、止推器12组成炉体支撑部分；所述减速器22、电动机23为炉体转动提供动力；所述料斗19安放在料斗支架20上，料斗内的混合料，经进料管18输送到陶瓷耐热管14内；所述保温层7、尾部密封盖8组成转动炉体的尾部固定密封装置，安装的高温陶瓷烧嘴4在护管6的支撑下伸入炉体内部；煤气与空气组成的混合气体经混合燃气进入管5进入高温陶瓷烧嘴4；出料管3承接还原后剩余的废料，并导入废料箱1中；尾部固定密封装置安装在尾部工作台2上；所述烟道21与冷却收集装置相连接，实现锌的氧化、冷却，以及氧化锌的冷却收集；所述底板24坐落在的倾斜角为5°--35°的地基上。

根据生产规模的需要，选择不同直径、不同转速的滚筒式氧化锌生产炉。

一种小型滚筒式氧化锌生产炉，选用参数为：陶瓷耐热管14选内径300mm、厚10mm、单段长1000mm、连接后总长度8m的耐高温陶瓷材料制成的管子；其外面包裹100mm厚的蛭石粉15作保温层；最外面为5mm厚的、两半的炉体钢管16对扣在一起，并用滚环11、防滑环13、卡环17焊接固定成炉体滚动部分；当电动机23经减速器22驱动托辊10转动时，炉体能沿其轴线以3r/min的速度转动；高温陶瓷烧嘴4伸入炉体内部300mm，其伸入段向下开有15个小孔；底板24坐落在的倾斜角为15°的地基上。

本实用新型工作过程为：沿尾部工作台2打开尾部固定密封装置，给混合燃气进入管5通入煤气、空气，点燃高温陶瓷烧嘴4，调节煤气和助燃空气的流量比例形成碳化火焰，闭合尾部固定密封装置；开启电源，电动机23经减速器22驱动炉体转动；当炉内温度到达1150℃--1250℃时，开启供料，使料斗19内的粉状原料经进料管18进入炉体；含锌杂料和焦碳粉组成的混合料在陶瓷耐热管14内翻滚、迁移，加热、还原，锌升华；气态锌随热气流进入烟道21；还原后的废料经出料管3进入废料箱1中。

工作过程中，随时补充料斗19中的粉状混合原料，及时更换装满废料的废料箱1。

本实用新型以粉状废锌杂料和焦碳粉组成的混合料为原料，高效、低能耗排除杂质，生产出氧化锌。

Claims

1.一种滚筒式氧化锌生产炉，其特征是，该生产炉主要包括废料箱(1)、尾部工作台(2)、出料管(3)、高温陶瓷烧嘴(4)、混合燃气进入管(5)、护管(6)、保温层(7)、尾部密封盖(8)、托辊支架(9)、托辊(10)、滚环(11)、止推器(12)、防滑环(13)、陶瓷耐热管(14)、蛭石粉(15)、炉体钢管(16)、卡环(17)、进料管(18)、料斗(19)、料斗支架(20)、烟道(21)、减速器(22)、电动机(23)、底板(24)；所述陶瓷耐热管(14)、蛭石粉(15)、炉体钢管(16)及滚环(11)、防滑环(13)、卡环(17)组成炉体滚动部分，托辊支架(9)、托辊(10)、止推器(12)组成炉体支撑部分；所述减速器(22)、电动机(23)使炉体转动；所述料斗(19)连续提供粉状原料；所述保温层(7)、尾部密封盖(8)组成尾部固定密封装置，内安煤气高温陶瓷烧嘴(4)；所述出料管(3)承接还原后剩余的废料，并导入废料箱(1)中。

2.根据权利要求1所述的一种滚筒式氧化锌生产炉，其特征是，所述陶瓷耐热管(14)系内径150mm--800mm、厚5mm--15mm、单段长1000mm、连接后总长度3m--30m的耐高温陶瓷材料制成的管子；其外面包裹30mm--300mm厚的蛭石粉(15)作保温层；最外面为2mm--10mm厚的、两半的炉体钢管(16)对扣在一起，并用滚环(11)、防滑环(13)、卡环(17)焊接固定成炉体滚动部分。

3.根据权利要求1所述的一种滚筒式氧化锌生产炉，其特征是，所述托辊支架(9)、托辊(10)、止推器(12)组成炉体支撑部分；止推器(12)内安装有滚珠；当电动机(23)经减速器(22)驱动托辊(10)转动时，在防滑环(13)作用下，炉体能沿其轴线以0.5--10r/min的速度转动，并能阻止其沿轴线的移动。

4.根据权利要求1所述的一种滚筒式氧化锌生产炉，其特征是，所述保温层(7)、尾部密封盖(8)组成炉体的尾部固定密封装置，可在尾部工作台(2)上移动，实现炉体尾端的开与闭。

5.根据权利要求1所述的一种滚筒式氧化锌生产炉，其特征是，所述高温陶瓷烧嘴(4)伸入炉体内部200mm--400mm，其伸入段向下开有10--20个小孔，可以形成一排碳化焰加热带。