CN214881765U - 一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置，包括壳体、锌蒸汽进气管和尾气出气管，尾气出气管下方的壳体侧壁上设置有溢流管，壳体内注入有低温锌液，壳体的内部并排设置有多个飞溅机构，飞溅机构包括半圆筒和转轴，半圆筒的上端固定在壳体的顶部，下端浸没在低温锌液内，转轴位于半圆筒内，壳体的顶部安装有驱动机构，转轴的下端与半圆筒的下端齐平，上端穿过壳体的顶部后与驱动机构传动连接，转轴上从下到上依次交错设置有螺旋叶片和转子叶轮，转子叶轮上设置有叶轮片，半圆筒上端的底部设置有下降管，下降管的下方设置有雨幕机构。本实用新型结构合理，锌蒸汽吸收效果好，冷凝效率高，具有显著的经济价值和社会价值。

Description

一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置

技术领域

本实用新型涉及炼锌设备技术领域，具体涉及一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置。

背景技术

炼锌包括有火法炼锌和湿法炼锌两种工艺，其中火法炼锌系统的工序流程为：含锌物料、碳质还原剂和溶剂经混料机混合后加入到炼锌电炉内，通电后电极与炉料产生的电弧将电能转化为热能，产生1250～1350℃的高温，氧化锌与碳质还原剂进行还原反应，产生锌蒸汽和一氧化碳，锌蒸汽和一氧化碳连续不断的从炉料层中溢出，经炉气口进入飞溅式冷凝装置，将锌蒸汽冷凝为锌液，锌液浇注后即得到粗锌锭。其中飞溅式冷凝装置的工作过程为：电炉高温还原挥发熔炼所产生的含锌蒸汽，经炉气出口进入飞溅式冷凝装置，由扬锌装置的叶轮叶片将锌液扬起而形成“锌雨”，通过“锌雨”将锌蒸汽冷凝为液锌排出。

现有飞溅式冷凝装置中的叶轮大小、叶片弯曲弧度、转轴尺寸等结构尺寸存有不足，从而造成扬锌量不足以及“锌雨”表面积过小等问题，导致锌蒸汽吸收效果不佳及冷凝效率较低，进而限制了锌的产量。因此，研制开发一种结构合理，锌蒸汽吸收效果好，冷凝效率高的炼锌电炉的火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置是客观需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，锌蒸汽吸收效果好，冷凝效率高的炼锌电炉的火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置。

本实用新型的目的是这样实现的，包括壳体、锌蒸汽进气管和尾气出气管，锌蒸汽进气管和尾气出气管分别位于壳体顶部上相对的两端，尾气出气管下方的壳体侧壁上设置有溢流管，壳体内注入有低温锌液，壳体的内部并排设置有多个飞溅机构，多个飞溅机构沿着锌蒸汽进气管到尾气出气管的方向依次间隔设置，飞溅机构包括半圆筒和转轴，半圆筒倾斜设置且敞口侧朝上布置，半圆筒的上端固定在壳体的顶部，下端浸没在低温锌液内，转轴位于半圆筒内，转轴的轴心线与半圆筒的筒心线重合，壳体的顶部安装有驱动机构，转轴的下端与半圆筒的下端齐平，转轴的上端穿过壳体的顶部后与驱动机构传动连接，转轴与壳体的顶部之间密封转动连接，转轴上从下到上依次交错设置有螺旋叶片和转子叶轮，转子叶轮上设置有叶轮片，半圆筒上端的底部设置有下降管，下降管的下方设置有雨幕机构。

进一步的，雨幕机构包括液槽和连接板，液槽的长度方向垂直于壳体内锌蒸汽的流动方向，连接板的上端与下降管连接固定，下端与液槽连接固定，液槽的槽底上沿着槽宽方向间隔设置有多排漏液孔。

进一步的，液槽的槽底为弧形。

进一步的，锌蒸汽进气管内倾斜设置有滤网，滤网较低一端上方的锌蒸汽进气管上设置有排尘口，锌蒸汽进气管的外侧设置有与排尘口连通的灰箱。

进一步的，半圆筒的筒心线与水平面的夹角θ为30～60°。

进一步的，螺旋叶片上设置有多个半圆管，半圆管的敞口端朝向上方。

本实用新型在运行时，从炼锌电炉排出的锌蒸汽从锌蒸汽进气管进入壳体，同时开启驱动机构，驱动机构驱动转轴转动，转轴带动螺旋叶片和转子叶轮转动，根据阿基米德提水器的原理，低温锌液将被提升并沿螺旋通道向上流动，当低温锌液上升到转子叶轮时，在叶轮片的作用下将低温锌液抛出形成锌雨，且一个转子叶轮形成一道锌雨，在一个飞溅机构上就可以形成多道锌雨，而被半圆筒遮挡部位的死角区域可由另一个飞溅机构形成的锌雨覆盖，当锌蒸汽在壳体内流动时，就会依次经过多道锌雨，相对于现有飞溅式冷凝装置来说，锌蒸汽可与更多的锌雨接触，大幅提升了锌雨与锌蒸汽的接触面积，可明显提升锌蒸汽的吸收效果和冷凝效率，从而提高粗锌的产量；其次，当低温液锌沿半圆筒上升到顶部后，通过下降管落到雨幕机构中，并通过雨幕机构形成多道雨幕，当锌蒸汽通过时，将与雨幕接触，从而进一步提高低温液锌与锌蒸汽的接触面积，提高锌蒸汽的冷凝效率，锌蒸汽在壳体内经过多个飞溅机构和雨幕机构后，剩余的尾气从尾气出气管排出到下个工序。本实用新型结构合理，锌蒸汽吸收效果好，冷凝效率高，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中：1-壳体，2-锌蒸汽进气管，3-尾气出气管，4-溢流管，5-低温锌液，6-半圆筒，7-转轴，8-驱动机构，9-螺旋叶片，10-转子叶轮，11-叶轮片，12-下降管，13-雨幕机构，14-液槽，15-连接板，16-漏液孔，17-滤网，18-排尘口，19-半圆管，20-灰箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括壳体1、锌蒸汽进气管2和尾气出气管3，锌蒸汽进气管2和尾气出气管3分别位于壳体1顶部上相对的两端，尾气出气管3下方的壳体1侧壁上设置有溢流管4，壳体1内注入有低温锌液5，壳体1的内部并排设置有多个飞溅机构，多个飞溅机构沿着锌蒸汽进气管2到尾气出气管3的方向依次间隔设置，飞溅机构包括半圆筒6和转轴7，半圆筒6倾斜设置且敞口侧朝上布置，半圆筒6的上端固定在壳体1的顶部，下端浸没在低温锌液5内，转轴7位于半圆筒6内，转轴7的轴心线与半圆筒6的筒心线重合，壳体1的顶部安装有驱动机构8，驱动机构8为现有结构，可选用功率合适的电机，转轴7的下端与半圆筒6的下端齐平，转轴7的上端穿过壳体1的顶部后与驱动机构8传动连接，转轴7与壳体1的顶部之间密封转动连接，转轴7上从下到上依次交错设置有多个螺旋叶片9和多个转子叶轮10，转子叶轮10上设置有叶轮片11，半圆筒6上端的底部设置有下降管12，下降管12的下方设置有雨幕机构13，雨幕机构13为现有结构，用于将低温锌液5形成雨幕。本实用新型中转轴7、转子叶轮10和叶轮片11均为现有飞溅式冷凝装置中的结构。

本实用新型在运行时，从炼锌电炉排出的锌蒸汽从锌蒸汽进气管2进入壳体1，同时开启驱动机构8，驱动机构8驱动转轴7转动，转轴7带动螺旋叶片9和转子叶轮10转动，根据阿基米德提水器的原理，低温锌液5将被提升并在半圆筒6内沿螺旋通道向上流动，当低温锌液5上升到转子叶轮10时，在叶轮片11的作用下将低温锌液5抛出形成锌雨，且一个转子叶轮10处形成一道锌雨，在一个飞溅机构上就可以形成多道锌雨，而被半圆筒6遮挡部位的死角区域可由另一个飞溅机构形成的锌雨覆盖，当锌蒸汽在壳体1内流动时，就会依次经过多道锌雨，相对于现有飞溅式冷凝装置来说，锌蒸汽可与更多的锌雨接触，大幅提升了锌雨与锌蒸汽的接触面积，可明显提升锌蒸汽的吸收效果和冷凝效率，从而提高粗锌的产量；其次，当低温液锌5沿半圆筒6上升到顶部后，通过下降管12落到雨幕机构13中，并通过雨幕机构13形成多道雨幕，当锌蒸汽通过时，将与雨幕接触，从而进一步提高低温液锌5与锌蒸汽的接触面积，提高锌蒸汽的冷凝效率，锌蒸汽在壳体1内经过多个飞溅机构和雨幕机构13后，剩余的尾气从尾气出气管3排出到下个工序。

雨幕机构13包括液槽14和连接板15，液槽14的长度方向垂直于壳体1内锌蒸汽的流动方向，连接板15的上端与下降管12连接固定，下端与液槽14连接固定，液槽14的槽底上沿着槽宽方向间隔设置有多排漏液孔16，从半圆筒6上端排出的低温锌液5经下降管12落入液槽14中，随后通过漏液孔16滴落，由于漏液孔16为多排结构，那么，在液槽14的下方就会形成多个雨幕，用以增加锌蒸汽和低温锌液5的接触面积，提高冷凝效率。优选的，液槽14的槽底为弧形。

锌蒸汽进气管2内倾斜设置有滤网17，滤网17较低一端上方的锌蒸汽进气管2上设置有排尘口18，锌蒸汽进气管2的外侧设置有与排尘口18连通的灰箱20，从炼锌电炉中排出的锌蒸汽中难免含有一定的杂质，在其冷凝前将杂质除去，可提高冷凝后液锌的纯度。

半圆筒6的筒心线与水平面的夹角θ为30～60°，该角度越大，飞溅机构形成的锌雨雨帘越是接近水平方向，那么与锌蒸汽的接触机会就会越小，接触面积就会越小，因此，半圆筒6与水平面的夹角不宜过大，实际的夹角可根据需要确定。

螺旋叶片9上设置有多个半圆管19，半圆管19的敞口侧朝向上方，当螺旋叶片9随着转轴7一起转动时，将会逐渐将低温锌液5提升上来，由于半圆管19的敞口侧是朝向上方的，低温锌液5就会流入半圆管19内并随之转动，当半圆管19离开低温锌液5时，由于离心力的作用，这些低温锌液5就会被甩出去，而半圆管19会随着螺旋叶片9位置不同而方向各异，因此被甩出去的锌雨是多个方向的，会分布在半圆筒6的上部壳体1空间内，形成多个维度的锌雨，增加锌蒸汽与低温锌液5的接触面积，提高锌蒸汽的冷凝效率。

Claims (6)

1.一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置，其特征在于：包括壳体（1）、锌蒸汽进气管（2）和尾气出气管（3），所述锌蒸汽进气管（2）和尾气出气管（3）分别位于壳体（1）顶部上相对的两端，尾气出气管（3）下方的壳体（1）侧壁上设置有溢流管（4），所述壳体（1）内注入有低温锌液（5），所述壳体（1）的内部并排设置有多个飞溅机构，多个飞溅机构沿着锌蒸汽进气管（2）到尾气出气管（3）的方向依次间隔设置，所述飞溅机构包括半圆筒（6）和转轴（7），所述半圆筒（6）倾斜设置且敞口侧朝上布置，半圆筒（6）的上端固定在壳体（1）的顶部，下端浸没在低温锌液（5）内，所述转轴（7）位于半圆筒（6）内，转轴（7）的轴心线与半圆筒（6）的筒心线重合，所述壳体（1）的顶部安装有驱动机构（8），转轴（7）的下端与半圆筒（6）的下端齐平，转轴（7）的上端穿过壳体（1）的顶部后与驱动机构（8）传动连接，转轴（7）与壳体（1）的顶部之间密封转动连接，所述转轴（7）上从下到上依次交错设置有多个螺旋叶片（9）和多个转子叶轮（10），转子叶轮（10）上设置有叶轮片（11），所述半圆筒（6）上端的底部设置有下降管（12），下降管（12）的下方设置有雨幕机构（13）。

2.根据权利要求1所述的一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置，其特征在于:所述雨幕机构（13）包括液槽（14）和连接板（15），液槽（14）的长度方向垂直于壳体（1）内锌蒸汽的流动方向，所述连接板（15）的上端与下降管（12）连接固定，下端与液槽（14）连接固定，所述液槽（14）的槽底上沿着槽宽方向间隔设置有多排漏液孔（16）。

3.根据权利要求2所述的一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置，其特征在于:所述液槽（14）的槽底为弧形。

4.根据权利要求1所述的一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置，其特征在于:所述锌蒸汽进气管（2）内倾斜设置有滤网（17），滤网（17）较低一端上方的锌蒸汽进气管（2）上设置有排尘口（18），所述锌蒸汽进气管（2）的外侧设置有与排尘口（18）连通的灰箱（20）。

5.根据权利要求1所述的一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置，其特征在于:所述半圆筒（6）的筒心线与水平面的夹角θ为30～60°。

6.根据权利要求1所述的一种火法炼锌系统的飞溅式冷凝装置，其特征在于:所述螺旋叶片（9）上设置有多个半圆管（19），半圆管（19）的敞口侧朝向上方。

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