CN213396622U - 一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，属于金属熔炼领域。包括括无轴螺旋输送机、筒式熔炼炉、次温渣溜槽和渣池单元，所述输送通道倾斜设置，所述无轴螺旋带设于所述输送通道内，所述无轴螺旋带与输送通道的长度方向相同，所述输送电机、主动齿轮和从动齿轮转动安装于所述输送通道的上端，所述主动齿轮和从动齿轮互相啮合，所述主动齿轮和所述输送电机连接，所述从动齿轮的中轴线与所述无轴螺旋带的中轴线重合，所述无轴螺旋带的一端与从动齿轮固定连接，另一端与所述轴承箱转动连接，所述次温渣溜槽的上端与所述炉体的出渣口连通。本实用新型能够合理利用企业自产的余热、废热再用于工业生产。

Description

一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置

技术领域

本实用新型属于金属熔炼领域，尤其是一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置。

背景技术

采用回转窑处理冶金瓦斯灰、铁矾渣、矿渣等含锌固废制备次氧化锌工艺过程产生大量温度通常在800℃～1100℃之间热炉渣，但当前工业上常采用水淬冷却处理后经磁选、重力选等工序处理炉渣回收铁、碳等资源，这种处理炉渣的方式虽能回收部分有价资源，但炙热炉渣中的热能并没有得到充分的回收利用，水淬需要大量的水且产生具有一定腐蚀性的水汽，对设备和生产人员均带来不利影响。海绵状的低熔点金属锡、镉、铋和铟在加碱熔炼铸锭时，现有工艺采用专门的燃煤炉、燃气炉或者电炉进行熔炼铸锭，如此就需要专门配置设备、场地、人力、燃料能源等资源，使企业的整体投入和运行成本都居高不下。因此，开发一种可以将回转窑热炉渣的余热直接用于熔炼海绵状的低熔点金属加碱熔炼铸锭的装置，可以合理利用企业自产的余热、废热再用于工业生产，对降低生产成本、节能减排有很高的实际意义。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，可以合理利用企业自产的余热、废热再用于工业生产。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，包括

无轴螺旋输送机，其包括输送通道、进渣斗、无轴螺旋带、出渣口、输送电机、主动齿轮、从动齿轮和轴承箱；所述输送通道倾斜设置，所述进渣斗设于与输送通道的上端连通，所述出渣口设于输送通道的下端，所述无轴螺旋带设于所述输送通道内，所述无轴螺旋带与输送通道的长度方向相同，所述输送电机、主动齿轮和从动齿轮转动安装于所述输送通道的上端，所述主动齿轮和从动齿轮互相啮合，所述主动齿轮和所述输送电机连接，所述从动齿轮的中轴线与所述无轴螺旋带的中轴线重合，所述轴承箱安装于所述输送通道的下端，所述无轴螺旋带的一端与从动齿轮固定连接，另一端与所述轴承箱转动连接；

筒式熔炼炉，其包括炉体、进料斗、出料管、排净管、搅拌电机、搅拌轴、桨叶和第一换热器，所述炉体倾斜穿设于无轴螺旋带内，且所述炉体的两端分别穿过从动齿轮和轴承箱，所述炉体的中轴线与所述无轴螺旋带的中轴线重合，所述进料斗与所述炉体的上端连通，所述出料管和排净管分别与所述炉体的下端连通，所述搅拌轴设于所述炉体内，所述搅拌轴的长度方向与所述炉体的长度方向相同，所述搅拌轴的一端与炉体的上端转动连接，所述搅拌电机安装于所述炉体的外侧上端，所述搅拌电机与所述搅拌轴连接，所述桨叶安装于所述搅拌轴上，所述第一换热器安装于所述炉体的下端；

次温渣溜槽，其倾斜设置，所述次温渣溜槽的上端与所述炉体的出渣口连通；以及

渣池单元，其设于所述次温渣溜槽的下方。

进一步的，所述炉体的外径与无轴螺旋带的内周缘的距离为1-2cm。

进一步的，所述输送通道呈5°-30°倾斜设置。

进一步的，所述次温渣溜槽呈15°-45°倾斜设置。

进一步的，所述炉体上端下侧和下端下侧分别安装用于监控炉内温度的第一温度计和第二温度计。

进一步的，所述次温渣溜槽包括槽底板、槽底换热室和两块挡渣板，所述槽底板覆盖于所述槽底换热室的顶部，两侧所述挡渣板设于所述槽底板的相对两侧，所述槽底板为三根半管连接而成的波形面，所述槽底换热室的两端分别设置有温水进口和热水出口，所述热水出口与所述第一换热器的热水进口连接。

进一步的，所述渣池单元沉渣池和清水池，所述沉渣池设于清水池的一侧，所述沉渣池上端靠近清水池的一侧设有与清水池相通的溢流口，所述清水池的内底部设置有第二换热器，所述第二换热器的进口连接有软水管，所述第二换热器的出口与所述槽底换热室温水进口连通。

进一步的，所述桨叶包括螺杆式桨叶和三层桨式桨叶，所述螺杆式桨叶设于所述搅拌轴的前端，三层所述桨式桨叶依次设于所述搅拌轴的后端。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，提供了一种可将回转窑800℃～1100℃的热炉渣的余热直接用于熔炼海绵状的低熔点金属加碱熔炼铸锭的装置，本装置还可以副产回收120℃～150℃的蒸汽，做到了充分、合理地利用企业自产的余热、废热再用于工业生产，对降低生产成本、节能减排有很大的实际意义。

2.本实用新型的设备成本投入相对较低，运行和维护简单，相比现有技术，余热回收效率高，需要操作人员较少。

3.本实用新型的无轴螺旋输送机与筒式熔炼炉的套筒式结构组合，实现炙热炉渣均匀有序、时间可控地在筒式熔炼炉的外壁移动并换热，使熔炼炉内物料受热均匀且有梯度式变化，利于提高低熔点金属粗铟锭、粗锡锭、粗镉锭和粗铋锭的纯度；通过第二换热器、槽底换热室和第一换热器三级换热，可使软水生成120℃～150℃的蒸汽并能将炉渣冷切至50℃以下，避免了渣池由于水温过高产生大量雾气腐蚀周围设备和危害生产人员健康的不利影响。

附图说明

图1是本实用新型一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置的较佳实施例的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本实用新型实施例中筒式熔炼炉的结构示意图；

图4是图2中的B-B截面剖视图

图中主要元件符号说明如下：

附图中，1-无轴螺旋输送机，10-输送通道，11-进渣斗，12-输送电机，13-主动齿轮，14-从动齿轮，15-无轴螺旋带，16-轴承箱，17-出渣口，2-筒式熔炼炉，20-炉体，21-搅拌电机，22-搅拌轴，220-桨式桨叶，221-螺杆式桨叶，23-第一换热器，230-热水进口，231-蒸汽出口，24-熔融金属液出料管，25-排净管，26-进料斗，27-浮渣排出口，28-第一温度计，29-第二温度计，3-次温渣溜槽，31-挡渣板，32-温水进口，33-热水出口，34-槽底板，35-槽底换热室，4-渣池单元，40-沉渣池，41-清水池，42-第二换热器，43-溢流口。

具体实施方式

以下结合附图对实用新型的具体实施进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-4所示，一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，包括无轴螺旋输送机1、筒式熔炼炉2、次温渣溜槽3和渣池单元4；无轴螺旋输送机1包括输送通道10、进渣斗11、无轴螺旋带15、出渣口17、输送电机12、主动齿轮13、从动齿轮14和轴承箱16；所述输送通道10倾斜设置，所述进渣斗11设于与输送通道10的上端连通，所述出渣口17设于输送通道10的下端，所述无轴螺旋带15设于所述输送通道10内，所述无轴螺旋带15与输送通道10的长度方向相同，所述输送电机12、主动齿轮13和从动齿轮14转动安装于所述输送通道10的上端，所述主动齿轮13和从动齿轮14互相啮合，所述主动齿轮13和所述输送电机12连接，所述从动齿轮14的中轴线与所述无轴螺旋带15的中轴线重合，所述轴承箱16安装于所述输送通道10的下端，所述无轴螺旋带15的一端与从动齿轮14固定连接，另一端与所述轴承箱16转动连接。

筒式熔炼炉2包括炉体20、进料斗26、出料管24、排净管25、搅拌电机21、搅拌轴22、桨叶和第一换热器23，所述炉体20倾斜穿设于无轴螺旋带15内，且所述炉体20的两端分别穿过从动齿轮14和轴承箱16，所述炉体20的中轴线与所述无轴螺旋带15的中轴线重合，所述进料斗26与所述炉体20的上端连通，所述出料管24和排净管25分别与所述炉体20的下端连通，所述搅拌轴22设于所述炉体20内，所述搅拌轴22的长度方向与所述炉体20的长度方向相同，所述搅拌轴22的一端与炉体20的上端转动连接，所述搅拌电机21安装于所述炉体20的外侧上端，所述搅拌电机21与所述搅拌轴22连接，所述桨叶安装于所述搅拌轴22上，所述第一换热器23安装于所述炉体20的下端。次温渣溜槽3倾斜设置，所述次温渣溜槽3的上端与所述炉体20的出渣口17连通，渣池单元4设于所述次温渣溜槽的下方。

本实施例中800℃～1100℃的热炉渣经进渣斗11落入输送通道10前端，输送电机12通过主动齿轮13带动从动齿轮14驱动无轴螺旋带15运转，将热炉渣移送至输送通道10尾端的出渣口17，从出渣口17排出的炉渣经过首次换热降温后成为次温渣。

筒式熔炼炉2置于无轴螺旋输送机1内以套筒式结构组合的具体设置为：将筒式熔炼炉2置于无轴螺旋输送机1的无轴螺旋带15内腔且使筒式熔炼炉2的外径比无轴螺旋带15内腔小2cm，即相互间有1cm的间距，以防止无轴螺旋带15在运转时刮擦筒式熔炼炉2炉体。

筒式熔炼炉2包括炉体20，在炉体20前端上侧设有用于海绵状低熔点金属和熔炼辅料进料的进料斗26，炉体20尾端下侧设置有熔融金属液出料管24及排净管25；为使待熔炼物料进料顺畅且混合均匀，筒式熔炼炉2内配装有搅拌电机21和搅拌轴22，其中桨叶分为两段四层，前端段第一层为螺杆式桨叶221，尾端段三层为桨式桨叶220；炉体20尾端内部配置有用于产生蒸汽的第一换热器23，在炉体20中前端下侧和中尾端下侧分别安装用于监控炉内温度的第一温度计28和第二温度计29，在炉体20中前端上侧开有用于排出熔炼浮渣的浮渣排出口27。

次温渣溜槽3包括槽底换热室35、挡渣板31和槽底板34，槽沟由两侧和槽头的挡渣板31与槽底板34构成，槽底板34覆盖于槽底换热室35的顶部，两侧挡渣板31设于槽底板34的相对两侧，槽底板34设置成三根半管构成的波形面以增强换热效果，槽底换热室35尾端和头端分别设置有温水进口32和热水出口33。

渣池单元4包括沉渣池40和清水池41，沉渣池40主要用于承接炉渣并进一步冷却炉渣，沉渣池40设于清水池41的一侧，沉渣池40上端靠近清水池40的一侧设有与清水池40相通的溢流口，清水池40的内底部设置有第二换热器42，第二换热器42的进口连接有软水管，第二换热器的出口与槽底换热室35温水进口连通。将清水池41的水抽入沉渣池40并使两池有一定液位差，沉渣池40的温水通过溢流口返回清水池41，清水池41液下设置有第二换热器42。第二换热器42的进口接软水管，出口与槽底换热室35温水进口32相连，热水出口33与第一换热器23的热水进口230相连，第一换热器蒸汽出口231的温度达120℃～150℃，可直接用于生产。无轴螺旋输送机1和筒式熔炼炉2作为一个整体呈5°倾斜角度设置，次温渣溜槽3呈45°倾斜角度设置。

本实施例中的工作原理：

先将碱性物熔炼辅料通过进料斗26加入筒式熔炼炉2中，然后将800℃～1100℃的热炉渣经进渣斗11加入运行中的无轴螺旋输送机1的输送通道10前端，输送电机12通过主动齿轮13带动从动齿轮14驱动无轴螺旋带15运转，将热炉渣均匀有序、时间可控地移送至输送通道10尾端的出渣口17，从出渣口17排出的炉渣经过首次换热降温后成为次温渣，在这个过程中，热炉渣不断将热量传导至筒式熔炼炉2内使熔炼辅料形成熔融状态，此时将低熔点金属海绵铟、海绵锡、海绵镉、海绵铋的任一种通过进料斗26落入筒式熔炼炉2的前端，由于搅拌轴22的搅动作用使物料向熔炉尾部移动并均匀混合熔炼，熔炼过程中的碱性浮渣从浮渣排出口27排出，合格的金属液由熔融金属液出料管排出铸锭；控制无轴螺旋输送机1的运转速率使炉渣从出渣口17排出时成为温度在250℃～400℃之间的次温渣，次温渣继续流入次温渣溜槽进行二次降温后滑落进入沉渣池40内降温至50℃以下；通过控制软水的进入流量，使软水经第二换热器进行初次加热成为40℃～50℃的温水，温水进入槽底换热室35进行二次加热成为80℃～100℃的热水，热水进入第一换热器23进行换热获得120℃～150℃的蒸汽；由于筒式熔炼炉2配置有第一温度计28和第二温度计29，使得炉内温度可以通过炉渣运送速率、软水进入流量等工艺参数科学合理地调节低熔点金属熔炼的温度条件，利于获得高质量粗金属锭产品。

实施例2

结合图1至图4，一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其结构特征与实施例1基本相同，其区别在于：

所述筒式熔炼炉2置于所述无轴螺旋输送机1内以套筒式结构组合的具体设置为：将筒式熔炼炉2置于无轴螺旋输送机1的无轴螺旋带15内腔且使筒式熔炼炉2的外径比无轴螺旋带15内腔小4cm，既相互间有2cm的间距，以防止无轴螺旋带15在运转时刮擦筒式熔炼炉2炉体。

无轴螺旋输送机1和筒式熔炼炉2作为一个整体呈9°倾斜角度设置，次温渣溜槽3呈30°倾斜角度设置。

本实施例的工作原理及操作方法与实施例1相同。

实施例3

结合图1至图4，一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其结构特征与实施例1基本相同，其区别在于：

无轴螺旋输送机1和筒式熔炼炉2作为一个整体呈30°倾斜角度设置，次温渣溜槽3呈15°倾斜角度设置。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，包括

无轴螺旋输送机，其包括输送通道、进渣斗、无轴螺旋带、出渣口、输送电机、主动齿轮、从动齿轮和轴承箱；所述输送通道倾斜设置，所述进渣斗设于与输送通道的上端连通，所述出渣口设于输送通道的下端，所述无轴螺旋带设于所述输送通道内，所述无轴螺旋带与输送通道的长度方向相同，所述输送电机、主动齿轮和从动齿轮转动安装于所述输送通道的上端，所述主动齿轮和从动齿轮互相啮合，所述主动齿轮和所述输送电机连接，所述从动齿轮的中轴线与所述无轴螺旋带的中轴线重合，所述轴承箱安装于所述输送通道的下端，所述无轴螺旋带的一端与从动齿轮固定连接，另一端与所述轴承箱转动连接；

筒式熔炼炉，其包括炉体、进料斗、出料管、排净管、搅拌电机、搅拌轴、桨叶和第一换热器，所述炉体倾斜穿设于无轴螺旋带内，且所述炉体的两端分别穿过从动齿轮和轴承箱，所述炉体的中轴线与所述无轴螺旋带的中轴线重合，所述进料斗与所述炉体的上端连通，所述出料管和排净管分别与所述炉体的下端连通，所述搅拌轴设于所述炉体内，所述搅拌轴的长度方向与所述炉体的长度方向相同，所述搅拌轴的一端与炉体的上端转动连接，所述搅拌电机安装于所述炉体的外侧上端，所述搅拌电机与所述搅拌轴连接，所述桨叶安装于所述搅拌轴上，所述第一换热器安装于所述炉体的下端；

次温渣溜槽，其倾斜设置，所述次温渣溜槽的上端与所述炉体的出渣口连通；以及

渣池单元，其设于所述次温渣溜槽的下方。

2.如权利要求1所述的一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，所述炉体的外径与无轴螺旋带的内周缘的距离为1-2cm。

3.如权利要求2所述的一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，所述输送通道呈5°-30°倾斜设置。

4.如权利要求1所述的一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，所述次温渣溜槽呈15°-45°倾斜设置。

5.如权利要求1所述的一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，所述炉体上端下侧和下端下侧分别安装用于监控炉内温度的第一温度计和第二温度计。

6.如权利要求1所述的一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，所述次温渣溜槽包括槽底板、槽底换热室和两块挡渣板，所述槽底板覆盖于所述槽底换热室的顶部，两侧所述挡渣板设于所述槽底板的相对两侧，所述槽底板为三根半管连接而成的波形面，所述槽底换热室的两端分别设置有温水进口和热水出口，所述热水出口与所述第一换热器的热水进口连接。

7.如权利要求6所述的一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，所述渣池单元沉渣池和清水池，所述沉渣池设于清水池的一侧，所述沉渣池上端靠近清水池的一侧设有与清水池相通的溢流口，所述清水池的内底部设置有第二换热器，所述第二换热器的进口连接有软水管，所述第二换热器的出口与所述槽底换热室温水进口连通。

8.如权利要求1所述的一种利用炉渣余热熔炼低熔点金属的装置，其特征在于，所述桨叶包括螺杆式桨叶和三层桨式桨叶，所述螺杆式桨叶设于所述搅拌轴的前端，三层所述桨式桨叶依次设于所述搅拌轴的后端。

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