專利名稱：直接煉鉛綜合冶金裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種有色金屬冶煉反應(yīng)裝置，特別涉及一種節(jié)能、高效的直接煉 鉛綜合冶金裝置。
背景技術(shù)：
目前世界上已廣泛采用熔池熔煉技術(shù)來處理硫化鉛精礦，其特點是都采用了用富 氧或純氧強化熔煉。與傳統(tǒng)的冶煉方法相比，環(huán)境污染問題得到了基本解決，鉛的清潔生產(chǎn) 已成為現(xiàn)實。但這些煉爐還存在不足之處對爐料要求苛刻，氧氣吹風(fēng)噴槍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壽命 較短，還原率較低，等等。在我國鉛冶煉廠大部采用底吹爐、部分采用澳斯麥特爐處理硫化鉛礦，產(chǎn)出的氧 化鉛渣經(jīng)鑄塊冷凝后用傳統(tǒng)的鼓風(fēng)爐還原熔煉得粗鉛。這樣熔融氧化鉛渣的熱能未能利用 全部損失。而高鉛渣在鼓風(fēng)爐還原過程中，需用昂貴的焦炭將高鉛渣再次熔化，并用焦炭還 原得到金屬鉛。同時為了回收存在鼓風(fēng)爐爐渣中的氧化鋅，常用的方法將鼓風(fēng)爐產(chǎn)出的爐 渣用電熱前床存放起來，以供周期性生產(chǎn)的煙化爐揮發(fā)回收氧化鋅。以上方法，熱能造成的巨大浪費，及鼓風(fēng)爐生產(chǎn)低濃度二氧化硫煙氣回收困難，已 引起了鉛冶煉的生產(chǎn)廠家和冶金工作者的高度重視，目前，需實用新型一種新的鉛冶煉裝 置。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有有色冶金熔煉爐的缺點，本實用新型提供一種直接煉鉛綜合冶金裝置， 使煉鉛作用得到最大的發(fā)揮。本實用新型包括三臺熔池熔煉爐一爐、二爐和三爐；三臺熔池熔煉爐由兩道連 接溜槽串接在一起組成一整體；兩連接溜槽分別連接在前一臺熔池熔煉爐的出渣口和后一 臺熔池熔煉爐的熔融渣加料口之間。其中，二爐由爐缸和位于爐缸上的爐身構(gòu)成，所述爐身由下部爐身和上部爐身組 成一體，上部爐身頂部設(shè)有排煙口，下部爐身的上方位置設(shè)有爐料加料口和熔渣加料口，在 下部爐身的底部位置設(shè)有渣虹吸井，渣虹吸井上設(shè)有出渣口，爐缸底部還設(shè)有金屬虹吸出 口，全爐身的水套內(nèi)通有循環(huán)水路。本實用新型綜合了反應(yīng)各階段的特點，在氧化熔煉時采用富氧熔煉技術(shù)，充分利 用了熔煉自身的氧化反應(yīng)熱，熱損失少、熱利用率高，基本可以達到自熱熔煉的水平，產(chǎn)出 高濃度的二氧化硫煙氣，更有利于滿足制酸的需要；在還原熔煉時，氧化熔煉產(chǎn)出的熔融高 鉛熱渣直接流入還原爐，充分利用了熱融渣的熱量，還原劑以煤代焦，其用量大幅下降，同 時還可通入天燃氣或煤質(zhì)氣，可加速還原速度，縮短還原時間，使渣中鉛金屬含量降至最低 水平；在煙化揮發(fā)鋅時，取消了電熱前床，熱爐渣從還原爐直接流入煙化爐，使用粒狀煤作 還原劑直接加入爐內(nèi)，取締了粉煤系統(tǒng)。與其它煉鉛方法相比，本實用新型占地面積小，投 資省，熱能得到了充分利用，大量節(jié)約了能耗，在生產(chǎn)過程中三爐均采用了富氧技術(shù)，煙氣產(chǎn)出量小，燃燒效率高，煙氣中有害成份含量低，更為有效地解決了環(huán)境污染的問題。
圖1是本實用新型單爐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示單爐的右視剖面圖。圖3是本實用新型直接煉鉛綜合冶金裝置。圖中1.爐缸、2.下部爐身、3.熔融渣加料口、4.爐料加料口、5.上部爐身、6.備 用加料口、7.排煙口、8.三次風(fēng)口、9. 二次風(fēng)口、10. —次風(fēng)口、11.燃氣管道、12.金屬虹吸 出口、13.渣虹吸井、14.出渣口、15.低爐底、16.坡形面、17.高爐底、18.爐基、19.連接溜 槽、20.爐支撐架、21.支撐調(diào)節(jié)桿、22. —爐、23. 二爐、24.三爐。
具體實施方式
本實用新型直接煉鉛綜合冶金裝置，包括三臺熔池熔煉爐，三臺熔池熔煉爐之間 采用兩道連接溜槽連接在一起組成一整體裝置，一步完成鉛精礦的氧化，還原，和鋅的煙化 過程，具體實施方式
如下參見圖1-圖3，本實用新型直接煉鉛綜合冶金裝置由三臺熔池熔煉爐組成一爐 22、二爐23和三爐24 ；三臺熔池熔煉爐之間由兩道連接溜槽19串接在一起兩連接溜槽19 分別連接在前一臺熔池熔煉爐的出渣口 14和后一臺熔池熔煉爐的熔融渣加料口 3之間，使 三臺熔池熔煉爐聯(lián)成一個整體設(shè)備。其中，二爐23的結(jié)構(gòu)為它由爐缸1和位于爐缸1上的爐身構(gòu)成；熔池熔煉爐架 設(shè)在爐基18上，由豎立地安裝在爐基18外側(cè)的爐支撐架20和支撐調(diào)節(jié)桿21支撐，并利用 支撐調(diào)節(jié)桿21進行平衡調(diào)節(jié)。所述爐身由下部爐身2和上部爐身5組合而成一體；下部爐 身2由銅質(zhì)水套構(gòu)成；上部爐身5外部由鋼制水套圍成，內(nèi)部襯耐火材料；全爐身的水套內(nèi) 通有循環(huán)水路，供通入循環(huán)水強制循環(huán)冷卻。上部爐身5頂設(shè)有排煙口 7和備用加料口 6， 在下部爐身2的上方后端位置設(shè)有爐料加料口 4(即冷料及輔料加料口)和熔融渣加料口 3 (即熱料加料口)。由于兩加料口與現(xiàn)有熔池熔煉爐不同，不是位于爐體最頂端，與爐內(nèi)的 熔體距離縮短，加料時減少了煙塵飛揚，滿足了環(huán)保的要求。在下部爐身2的底部前端位置 設(shè)有渣虹吸井13，在渣虹吸井13上設(shè)有出渣口 14。在爐缸1底部還設(shè)有金屬虹吸出口 12。 在所述的爐身的兩側(cè)壁上安有三排送風(fēng)口 一次風(fēng)口 10、二次風(fēng)口 9和三次風(fēng)口 8 ；一次風(fēng) 口 10設(shè)在下部爐身2下方，位于熔融區(qū)內(nèi)，二次風(fēng)口 9設(shè)在下部爐身2的上部，位于鼓泡層 表面之上的區(qū)域，所述的二次風(fēng)口 9中心線與水平線間形成向下傾斜的1° -60°角，三次 風(fēng)口 8設(shè)在上部爐身5的上部。各風(fēng)口的數(shù)量根據(jù)還原爐的大小及處理量而不同，標(biāo)準(zhǔn)設(shè) 計為，從一次風(fēng)口到三次風(fēng)口數(shù)量逐層遞減，即一次風(fēng)口 10的數(shù)量最多，二次風(fēng)口 9的數(shù)量 次之，三次風(fēng)口 8的數(shù)量最少。對于一般容積的還原爐，每一側(cè)的一次風(fēng)口 10數(shù)量為3-50 個，二次風(fēng)口 9為2-25個，三次風(fēng)口 8為1-10個。在下部爐身2還可安裝輸入燃氣的燃氣 管道11，燃氣管道11插入在一次風(fēng)口 10中。下部爐身2的爐底由高爐底17和低爐底15 構(gòu)成，高、低爐底由坡形面16過渡相連。爐底的這種高低形設(shè)計，提供了爐缸1低處的深度， 節(jié)省了高處金屬區(qū)的空間，減少了爐缸1的容積，降低金屬產(chǎn)出物在爐內(nèi)的停留時間，加快 熱交換，保持爐缸1有足夠高的溫度。節(jié)約能源并保證了爐內(nèi)熔體良好的熱交換。
4[0016]需說明的是，一爐22和三爐24可以是與二爐23相同的熔池熔煉爐，這種結(jié)構(gòu)組 成的整體裝置也是一種優(yōu)選的設(shè)備；也可以與二爐23不同，如一爐22可以采用頂吹爐、 低吹爐、或者是閃速爐；三爐24可以采用常規(guī)的煙化爐。但不論采用哪種熔池熔煉爐，三爐 之間的連接方式是不變的，均是兩連接溜槽分別連接在前一臺爐的出渣口和后一臺爐的熔 融渣加料口之間使之聯(lián)接成為一整體設(shè)備。下面以三臺爐均為相同的熔池熔煉爐作為實施例，說明其冶煉過程鉛精礦、含鉛爐料從第一臺熔池熔煉爐(即一爐22)的冷料加料口 4加入，在一次 風(fēng)口 10鼓入氧氣的作用下，迅速被卷入熔渣中熔化，在一次風(fēng)口 10以上形成一鼓泡層，反 應(yīng)產(chǎn)生的鉛滴相互碰撞，長大，進行渣鉛分層而后從各自的虹吸道排出。反應(yīng)生成的氣體上 升進入再燃燒區(qū)與二次風(fēng)口 9鼓入的空氣相遇發(fā)生氧化反應(yīng)。從一爐22產(chǎn)出的熔融富鉛渣經(jīng)出渣口 14流出，經(jīng)連接溜槽19從第二臺熔池熔煉 爐(即二爐23)的熔融渣加料口 3加入，同時從二爐23的加料口 4加入的還有還原煤和熔 劑。富氧空氣從二爐23的一次風(fēng)口 10鼓入高溫熔融的渣層內(nèi)，此時被還原的細小金屬鉛 粒相互碰撞而迅速長大，形成大的顆粒下沉，進入爐缸1與渣分離。根據(jù)需要，在二爐23的 一次風(fēng)口 10中還可插入燃氣管道11，燃氣管道11中送入的燃氣在使用時與富氧空氣混合 通過一次風(fēng)口 10同時通入熔池中。燃氣管根據(jù)需要可快速的安裝和撤除。此時，從設(shè)立在 爐身2上部的二次風(fēng)口 9向爐內(nèi)送入二次風(fēng)，將二次燃燒產(chǎn)生的熱量重新返回熔池，有效的 降低了能耗，節(jié)省還原熔煉的燃料。三次風(fēng)口 8的作用是將爐氣內(nèi)剩余的CO等有害物質(zhì)充 分燃燒。二爐23產(chǎn)出的爐渣從第三臺熔池熔煉爐(即三爐24)的熔融渣加料口 3加入，富 氧空氣從三爐24的一次風(fēng)口 10鼓入高溫熔融的渣層內(nèi)，并與從三爐24的加料口 4加入的 還原煤充分接觸，爐渣中氧化鋅被還原成金屬鋅并煙化成鋅蒸氣離開熔體，在煙道中被重 新氧化成氧化鋅。二次風(fēng)口 9送出的二次風(fēng)使從熔體內(nèi)溢出的CO燃燒。三次風(fēng)口 8的作 用也與在二爐23內(nèi)三次送風(fēng)相同。三爐24產(chǎn)出的爐渣從出渣口 14排出，水淬后作其它用 途。當(dāng)一爐22和三爐24和三爐采用與二爐23不同的熔煉爐時，其工藝過程相似，也 能達到相近的效果。本實用新型直接煉鉛綜合冶金裝置，其功能得到了優(yōu)化組合，該裝置充分利用熱 能，可達到連續(xù)處理、綜合回收、節(jié)能減排、低耗環(huán)保的目的。
權(quán)利要求1.直接煉鉛綜合冶金裝置，其特征在于，它包括三臺熔池熔煉爐一爐、二爐和三爐； 三臺熔池熔煉爐由兩道連接溜槽串接在一起組成一整體；兩連接溜槽分別連接在前一臺熔 池熔煉爐的出渣口和后一臺熔池熔煉爐的熔融渣加料口之間；其中，所述二爐由爐缸和位于爐缸上的爐身構(gòu)成，所述爐身由下部爐身和上部爐身組 成一體，上部爐身頂部設(shè)有排煙口，下部爐身的上方位置設(shè)有爐料加料口和熔渣加料口，在 下部爐身的底部位置設(shè)有渣虹吸井，渣虹吸井上設(shè)有出渣口，爐缸底部還設(shè)有金屬虹吸出 口，全爐身的水套內(nèi)通有循環(huán)水路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金裝置，其特征在于所述二爐的上部爐身頂部還設(shè)有備 用加料口 ；所述爐料加料口和熔融渣加料口設(shè)在下部爐身的上方后端位置，渣虹吸井設(shè)在 下部爐身的底部前端位置；在所述的爐身的兩側(cè)壁上各安有三排送風(fēng)口 一次風(fēng)口、二次 風(fēng)口和三次風(fēng)口 ；一次風(fēng)口設(shè)在下部爐身下方，位于熔融區(qū)內(nèi)，二次風(fēng)口設(shè)在下部爐身的中 部，位于鼓泡層表面之上的區(qū)域，三次風(fēng)口設(shè)在上部爐身的上方或排煙口下方的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冶金裝置，其特征在于從一次風(fēng)口到三次風(fēng)口數(shù)量逐層遞 減，每一側(cè)的一次風(fēng)口數(shù)量為3-50個，二次風(fēng)口為2-25個，三次風(fēng)口為1-10個。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的冶金裝置，其特征在于二次風(fēng)口中心線與水平線間形 成向下傾斜的1° -60°角。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冶金裝置，其特征在于在所述二爐的下部爐身還安裝輸入 燃氣的燃氣管道，燃氣管道插入在一次風(fēng)口中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金裝置，其特征在于下部爐身的爐底由高爐底和低爐底 構(gòu)成，高、低爐底由坡形面過渡相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冶金裝置，其特征在于一爐和三爐是與二爐相同的熔池熔 煉爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金裝置，其特征在于一爐采用頂吹爐、低吹爐、或者是閃 速爐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金裝置，其特征在于三爐采用煙化爐。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冶金裝置，其特征在于所述下部爐身由銅質(zhì)水套構(gòu)成；上 部爐身外部由鋼制水套圍成，內(nèi)部襯耐火材料。
專利摘要本實用新型涉及一種節(jié)能、高效的直接煉鉛綜合冶金裝置。它由三臺熔池熔煉爐串聯(lián)組成，每一熔池熔煉爐的爐身由下部爐身和上部爐身組成一體。上部爐身頂部設(shè)有排煙口和備用加料口；在下部爐身的上方位置設(shè)有爐料加料口和熔渣加料口；在下部爐身的底部位置設(shè)有渣虹吸井。爐身安有三排送風(fēng)口。爐缸底部設(shè)有金屬虹吸出口。本實用新型熱損失少、熱利用率高，產(chǎn)出高濃度的二氧化硫煙氣，更有利于滿足制酸的需要；氧化熔煉產(chǎn)出的熔融高鉛熱渣直接流入還原爐，充分利用了熱融渣的熱量。本實用新型占地面積小，投資省，熱損失少、熱利用率高，熱能得到了充分利用，大量節(jié)約了能耗，煙氣產(chǎn)出量小，煙氣中有害成份含量低，更為有效地解決了環(huán)境污染的問題。
文檔編號C22B13/02GK201785464SQ20102029408
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者盧一明, 唐成河, 唐海河, 唐紅軍, 賓萬達, 李元香, 李小兵, 杜天貞, 藺公敏 申請人:安陽市豫北金鉛有限責(zé)任公司, 新鄉(xiāng)縣中聯(lián)金鉛有限公司, 濟源市萬洋冶煉(集團)有限公司