本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng),進一步涉及該轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)在處理鉛鋅渣中的應(yīng)用,屬于鉛鋅渣的處理領(lǐng)域。
背景技術(shù):
鉛鋅渣是有色金屬鉛、鋅冶煉過程中產(chǎn)生的廢渣,其中含有大量有價金屬及具有高度遷移性的元素,在露天堆存的過程中經(jīng)過自然風化和淋洗會釋放到自然環(huán)境中,對土壤和水資源乃至人的生命產(chǎn)生嚴重危害。
轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝多采用物料成型(壓球或者造球)—烘干—直接還原流程,成型后的球團需經(jīng)烘干后才能布入轉(zhuǎn)底爐,因此須單獨設(shè)置烘干設(shè)備進行烘干;此外,經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原的還原產(chǎn)物,還需經(jīng)過冷卻后才能排出轉(zhuǎn)底爐外,并通過設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐冷卻段上的水冷壁進行冷卻,這也造成了還原產(chǎn)物熱量的浪費。
公開號為CN1235268A的中國發(fā)明專利公開了一種用于回轉(zhuǎn)工作臺,尤其是轉(zhuǎn)底爐的進料與布料裝置。該裝置包括物料進給機構(gòu)(2,3),物料移送機構(gòu)(304)和物料重力傾倒導槽(4),該設(shè)備包括用于差分的分配物料的靜態(tài)裝置,所述機構(gòu)包括傾倒導槽(4)的布料前緣(214),它具有基本上為曲線的外形,該曲線的導數(shù)是回轉(zhuǎn)工作臺(10)的在工作臺中心和其邊緣之間的部分的半徑的遞增線性函數(shù)。該設(shè)備無法處理未烘干的球團,需要在造球階段加入烘干工藝,增加了工藝能耗;同時無法直接利用煙氣所攜帶的熱量,增加熱損失。
申請?zhí)枮?01510648755.7的中國發(fā)明專利公開了一種用于轉(zhuǎn)底爐中的冷卻與烘干同步的方法,具體步驟如下:首先,將轉(zhuǎn)底爐紅球通過第一導料槽均勻地落在進料端A2的該下層鏈板上,同時將該轉(zhuǎn)底爐生球通過第一布料器均勻地落在進料端B1的該上層鏈板上;其次,通過調(diào)節(jié)該上層鏈板和該下層鏈板的轉(zhuǎn)速,確保二者的轉(zhuǎn)動方向相反;隨后,冷空氣上升并穿過位于該下層鏈板上的紅球,對該紅球進行降溫,同時冷空氣溫度升高轉(zhuǎn)變成預(yù)熱空氣;然后,該預(yù)熱空氣繼續(xù)上升,再穿過該上層鏈板上的生球,對該生球進行烘干,預(yù)熱,同時該預(yù)熱空氣溫度下降,轉(zhuǎn)變成含有一定熱量的熱空氣;最后,該熱空氣被抽出,進入塵降室,再由該塵降室進入該除塵室,通過該除塵室轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)底爐中的空氣預(yù)熱系統(tǒng)中使用;該方法中轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品紅球須排出轉(zhuǎn)底爐爐外才能進行冷卻處理,不僅需要單獨設(shè)置冷卻裝置,還會造成熱量損耗;此外,對轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品采用空氣冷卻,容易造成轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)品的氧化,會降低產(chǎn)品的金屬化率,影響產(chǎn)品品質(zhì)。
申請?zhí)枮?01510649237.7的中國發(fā)明專利公開了一種用于轉(zhuǎn)底爐中冷卻、烘干同步的高效裝置,其包括:軸承座,第一軸承,第二軸承,上網(wǎng)鏈/鏈板,下網(wǎng)鏈/鏈板,抽風機,機殼,上分隔墻,中分隔墻,下分隔墻,檢修門,風箱,擋料板,支撐架,減速機和驅(qū)動電機;該上鏈板的兩端分別安裝并連接該第一軸承,該下鏈板分別安裝并連接該第二軸承,并且該第一軸承和該第二軸承呈上下位置關(guān)系固結(jié)在該軸承座上;該機殼放置在該支撐架上,在該機殼上開設(shè)該檢修門,且該檢修門置于該支撐架上,該風箱位于該機殼之上,該抽風機位于該風箱上方;在該機殼內(nèi)部,該上分隔墻位于該上鏈板之上;該中分隔墻位于該上網(wǎng)鏈/鏈板和該下鏈板之間;該下分隔墻位于該下鏈板的下方;該方法中轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品須排出轉(zhuǎn)底爐爐外才能進行冷卻處理,不僅需要單獨設(shè)置冷卻裝置,還會造成熱量損耗;此外,對轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品采用空氣冷卻,容易造成轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)品的氧化,會降低產(chǎn)品的金屬化率,影響產(chǎn)品品質(zhì)。
綜上,在目前轉(zhuǎn)底爐工藝中,生球的烘干和還原產(chǎn)物的冷卻分別采用不同的設(shè)備和工藝進行處理,占地面大,工藝流程長,熱利用效率低,這不僅建設(shè)成本增大,還會造成能耗指標偏高、生產(chǎn)成本偏高等問題,亟待改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一是提供一種處理鉛鋅渣的轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng),采用該轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)處理鉛鋅渣,可以采用含水的鉛鋅渣生球直接入爐,含水的鉛鋅渣生球團可以在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)實現(xiàn)烘干、預(yù)熱,節(jié)約投資,同時降低能耗,還可以將鉛、鋅進行分別回收。
本發(fā)明的目的之二是將所述的轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)應(yīng)用于處理鉛鋅渣。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng),包括環(huán)形爐體和可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底,該環(huán)形爐體由內(nèi)周爐壁、外周爐壁和環(huán)形爐頂組成,內(nèi)周爐壁與外周爐壁同軸設(shè)置,環(huán)形爐頂?shù)膬?nèi)、外邊分別連接在內(nèi)周爐壁和外周爐壁的頂端,形成環(huán)形爐膛,所述的環(huán)形爐底對應(yīng)設(shè)在該環(huán)形爐膛的下方;在該環(huán)形爐膛內(nèi)沿圓周依次設(shè)置有布料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)和冷卻區(qū),且冷卻區(qū)和布料區(qū)相鄰,布料區(qū)和預(yù)熱區(qū)之間、高溫區(qū)和冷卻區(qū)之間用徑向的擋墻分隔,在該擋墻的下端與環(huán)形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔;在該預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)的內(nèi)、外周爐壁上裝有燒嘴,在冷卻區(qū)和布料區(qū)之間的爐底上設(shè)有出料裝置,其中,在該布料區(qū)和冷卻區(qū)之上橫向設(shè)置由多層扇形網(wǎng)傳送帶組成的扇形網(wǎng)帶布料器,扇形網(wǎng)帶布料器橫斷面兩端位于擋墻之間,在該扇形網(wǎng)帶布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道;在扇形網(wǎng)傳送帶之中布置多個輻射管,輻射管的軸向沿環(huán)形爐體的徑向方向;在轉(zhuǎn)底爐外側(cè)側(cè)壁上設(shè)置有鉛蒸氣出口和鋅蒸氣出口。
所述的扇形網(wǎng)帶布料器由多層上下間隔設(shè)置的扇形網(wǎng)傳送帶組成,相鄰的扇形網(wǎng)傳送帶在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網(wǎng)傳送帶末端向下一層扇形網(wǎng)傳送帶首端落料的下料通道,在每一個下料通道對應(yīng)的下面的扇形網(wǎng)傳送帶的首端設(shè)有擋料板;最上層的扇形網(wǎng)傳送帶位于給料通道的下方,最下層的扇形網(wǎng)傳送帶與相鄰的擋墻形成下料通道,其位于布料區(qū)的上方。
優(yōu)選的,每兩層扇形網(wǎng)傳送帶中心之間的距離為80-600mm,若兩個扇形網(wǎng)傳送帶距離過短,則需要設(shè)置數(shù)量過多,增加成本;若距離過長,球團從一個網(wǎng)帶到達下層網(wǎng)帶的高度差過大,易造成球團的碎裂,同時球團在網(wǎng)帶的停留時間過短,不能保證烘干效果。
優(yōu)選的,所述的出料裝置是螺旋出料器。
優(yōu)選的,擋墻與轉(zhuǎn)底爐爐底的間隔距離是60-150mm,若間隔過小,物料無法順利通過進入下個區(qū)域;若間隔過大,則無法充分發(fā)揮擋墻隔絕兩個區(qū)域的作用。
在某兩層扇形網(wǎng)傳送帶之間設(shè)置一層隔墻,隔墻將扇形網(wǎng)帶布料器分割為上部扇形網(wǎng)帶布料器和下部扇形網(wǎng)帶布料器兩個部分;隔墻在和相鄰上層扇形網(wǎng)傳送帶的下料通道的垂直下方之處設(shè)置下料口,該下料口使上部扇形網(wǎng)帶布料器傳送的物料穿過隔墻落至下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶之上;優(yōu)選的,所述下料口尺寸為150~300mm,若出料口尺寸過小,上部扇形網(wǎng)帶布料器的物料無法順利穿過隔墻,到達下部區(qū)域;若出料口尺寸過大,會影響鉛、鋅分別回收的效果。
所述的的輻射管的中心距離為300-900mm,若距離過大,無法將生球團加熱到所需溫度;若距離過小,則會造成熱量的浪費。
在與上部扇形網(wǎng)帶布料器的第一層扇形網(wǎng)傳送帶平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁處設(shè)置一個鉛蒸氣出口,在與下部扇形網(wǎng)帶布料器的第一層扇形網(wǎng)傳送帶平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁處設(shè)置一個鋅蒸氣出口。
上部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶的層數(shù)等于或少于下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶的層數(shù);優(yōu)選的,所述的少于是上部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶的層數(shù)比下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶的層數(shù)少一層。
優(yōu)選的,隔墻距離下部的首個扇形網(wǎng)傳送帶距離為100~200mm,若距離過小,隔墻受到的熱輻射過多,使用壽命縮短;若距離過大,則不能保證隔離效果,影響鉛、鋅的分別回收。
每一層所述的扇形網(wǎng)傳送帶包括支撐軸、傳動鏈輪和扇形網(wǎng)帶;兩根支撐軸分別徑向轉(zhuǎn)動支撐在扇形網(wǎng)傳送帶的兩端,在每一根支撐軸靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪,該扇形網(wǎng)帶由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環(huán)形帶,相鄰的單體鏈板之間通過鏈節(jié)鉸接,在該鏈節(jié)的兩端設(shè)有與所述的傳動鏈輪嚙合的孔,該扇形網(wǎng)帶的兩邊的鏈節(jié)圍繞在兩個傳動鏈輪上組成扇形網(wǎng)傳送帶;各層扇形網(wǎng)傳送帶上面的扇形網(wǎng)帶在運轉(zhuǎn)時,被動力裝置驅(qū)動由首端向末端移動。
優(yōu)選的,所述扇形網(wǎng)傳送帶呈水平設(shè)置。
優(yōu)選的,所述扇形網(wǎng)帶布料器沿轉(zhuǎn)底爐的徑向方向的兩端距爐體側(cè)壁的距離為100~200mm,由此布料器不會碰撞到轉(zhuǎn)底爐的側(cè)壁,且還可將球團布滿轉(zhuǎn)底爐爐底。
優(yōu)選的,所述的給料通道沿環(huán)形爐體徑向的寬度與扇形網(wǎng)帶的寬度相同。
優(yōu)選的,最下層的扇形網(wǎng)傳送帶距離環(huán)形爐底的高度為40-80mm,若該距離過大,球團在落下過程中會更易碎裂;若距離過小,底端受熱過多,影響裝置的壽命。
所述的單體鏈板在環(huán)形爐體徑向上被多道弧形的隔板均分為多段,且隔板與環(huán)形爐體為同心圓弧,隔板的高度高于物料在扇形網(wǎng)帶上的厚度。
優(yōu)選的,隔板的高度是60-80mm,且至少比給料球團厚度高約20mm,由此可使得上層扇形網(wǎng)傳送帶上的給料球團全部給入下層扇形網(wǎng)傳送帶,并直至全部布料至轉(zhuǎn)底爐爐底。
優(yōu)選的,所述的單體鏈板內(nèi)周邊的寬度不大于20mm,外周邊的寬度不大于40mm。
優(yōu)選的,單體鏈板被均分為3~5段。
所述的扇形網(wǎng)帶由金屬網(wǎng)或均勻分布氣孔的金屬板制成;所述氣孔優(yōu)選為圓形氣孔,更優(yōu)選的,所述圓形氣孔的直徑為4-7mm。
本發(fā)明進一步將所述的轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)用于處理鉛鋅渣,包括:
(1)將鉛鋅渣、還原劑和添加劑混合制成含水的生球團;
(2)含水的生球團通過轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)的給料通道均勻地布在扇形網(wǎng)帶上,并隨網(wǎng)帶向前運轉(zhuǎn);進入冷卻區(qū)的高溫還原產(chǎn)物以及扇形網(wǎng)帶布料器的輻射管對生球團進行熱輻射;在烘干預(yù)熱球團的同時,生球團中的鉛、鋅化合物被還原;預(yù)熱的球團通過最下層扇形網(wǎng)帶的下料通道到達轉(zhuǎn)底爐布料區(qū),依次經(jīng)過轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)發(fā)生還原反應(yīng),得到高溫的還原產(chǎn)物;高溫的還原產(chǎn)物進入冷卻區(qū)冷卻,冷卻后的還原產(chǎn)物通過出料裝置排出爐外。
步驟(1)中控制含水生球團中的水分含量≤20%;步驟(2)中扇形網(wǎng)帶布料器中的生球團在烘干預(yù)熱的同時,生球團中的鉛被還原并在上部扇形網(wǎng)帶布料器這一區(qū)域揮發(fā)形成鉛蒸氣,通過上部的鉛蒸氣出口得到回收;生球團中的鋅被還原并在下部扇形網(wǎng)帶布料器這一區(qū)域揮發(fā)形成鋅蒸氣,通過下部的鋅蒸氣出口得到回收。步驟(2)中控制上部扇形網(wǎng)帶布料器中輻射管的溫度為400~600℃,控制下部扇形網(wǎng)帶布料器中輻射管的溫度為800~1000℃。
采用本發(fā)明的系統(tǒng)處理鉛鋅渣可以實現(xiàn)含水的鉛鋅渣生球直接進入轉(zhuǎn)底爐,在爐內(nèi)實現(xiàn)生球的烘干、預(yù)熱,以及鉛鋅的分別回收,再經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原獲得還原產(chǎn)品。
綜上所述,利用本發(fā)明提出的轉(zhuǎn)底爐處理鉛鋅渣可以具有下列優(yōu)點的至少之一:
(1)可以采用未烘干的鉛鋅渣生球直接入爐,取消了工藝前端的烘干流程,節(jié)約投資,同時降低能耗。
(2)含水生球在爐內(nèi)實現(xiàn)烘干預(yù)熱的同時,可以將鉛鋅分別回收。
附圖說明
圖1顯示了本發(fā)明一個實施例的轉(zhuǎn)底爐俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2顯示了本發(fā)明實施例的網(wǎng)帶結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖3顯示了本發(fā)明實施例的網(wǎng)帶橫斷面剖視圖。
圖4顯示了本發(fā)明實施例中扇形網(wǎng)帶布料器在轉(zhuǎn)底爐圓周方向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5顯示了本發(fā)明一個實施例的處理鉛鋅渣的轉(zhuǎn)底爐系統(tǒng)和方法的流程示意圖。
附圖標記說明:
1、布料區(qū);2、預(yù)熱區(qū);3、中溫區(qū);4、高溫區(qū);5、冷卻區(qū);6、扇形網(wǎng)傳送帶;61、扇形網(wǎng)帶;7、隔板;8、氣孔;9、下料通道;10、支撐軸;11、出料裝置;12、給料通道;13、擋料板;14、傳動鏈輪;15、鏈節(jié);16、擋墻;17、隔墻;18、下料口;19、輻射管;20、鉛蒸氣出口;21、鋅蒸氣出口。
具體實施方式
參考圖1-圖5,本發(fā)明所提供的一種轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng),包括環(huán)形爐體和可轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底,該環(huán)形爐體由內(nèi)周爐壁、外周爐壁和環(huán)形爐頂組成,內(nèi)周爐壁與外周爐壁同軸設(shè)置,環(huán)形爐頂?shù)膬?nèi)、外邊分別連接在內(nèi)周爐壁和外周爐壁的頂端,形成環(huán)形爐膛,所述的環(huán)形爐底對應(yīng)設(shè)在該環(huán)形爐膛的下方;在該環(huán)形爐膛內(nèi)沿圓周依次設(shè)置有布料區(qū)1、預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4和冷卻區(qū)5,且冷卻區(qū)5和布料區(qū)1相鄰,布料區(qū)1和預(yù)熱區(qū)2之間、高溫區(qū)4和冷卻區(qū)5之間用徑向的擋墻16分隔,在該擋墻16的下端與環(huán)形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔;在該預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3和高溫區(qū)4的內(nèi)、外周爐壁上裝有燒嘴,在冷卻區(qū)5和布料區(qū)1之間的爐底上設(shè)有出料裝置11,其中,在該布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之上橫向設(shè)置由多層扇形網(wǎng)傳送帶6組成的扇形網(wǎng)帶布料器,扇形網(wǎng)帶布料器橫斷面兩端位于擋墻16之間,在該扇形網(wǎng)帶布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道12;在扇形網(wǎng)傳送帶6之中布置多個輻射管19,輻射管19的軸向沿環(huán)形爐體的徑向方向;在轉(zhuǎn)底爐側(cè)壁上設(shè)置有鉛蒸氣出口20和鋅蒸氣出口21。
所述的扇形網(wǎng)帶布料器由多層上下間隔設(shè)置的扇形網(wǎng)傳送帶6組成,相鄰的扇形網(wǎng)傳送帶6在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網(wǎng)傳送帶6末端向下一層扇形網(wǎng)傳送帶6首端落料的下料通道9,在每一個下料通道9對應(yīng)的下面的扇形網(wǎng)傳送帶6的首端設(shè)有擋料板13;最上層的扇形網(wǎng)傳送帶6位于給料通道12的下方,最下層的扇形網(wǎng)傳送帶6與相鄰的擋墻16形成下料通道9,其位于布料區(qū)1的上方;
優(yōu)選的,每兩層扇形網(wǎng)傳送帶6中心之間的距離為80-600mm;
優(yōu)選的,所述的出料裝置11是螺旋出料器;
優(yōu)選的,擋墻16與轉(zhuǎn)底爐爐底的間隔距離是60-150mm。
在某兩層扇形網(wǎng)傳送帶6之間設(shè)置一道隔墻17,隔墻17將扇形網(wǎng)帶布料器分割為上部扇形網(wǎng)帶布料器和下部扇形網(wǎng)帶布料器兩個部分;隔墻17在和相鄰上層網(wǎng)傳送帶6的下料通道9的垂直下方之處設(shè)置下料口18,該下料口18使上部扇形網(wǎng)帶布料器傳送的物料穿過隔墻17落至下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6之上;
優(yōu)選的,所述下料口18尺寸為150~300mm;
優(yōu)選的,在扇形網(wǎng)傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置多個輻射管19,在同層扇形網(wǎng)傳送帶6中的輻射管19的中心距離為300-900mm。
在與上部扇形網(wǎng)帶布料器的第一層扇形網(wǎng)傳送帶6平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁處設(shè)置一個鉛蒸氣出口20,在與下部扇形網(wǎng)帶布料器的第一層扇形網(wǎng)傳送帶6平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁處設(shè)置一個鋅蒸氣出口21。
上部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6的層數(shù)等于或少于下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6的層數(shù);優(yōu)選的,所述的少于是上部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6的層數(shù)比下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6的層數(shù)少一層。
優(yōu)選的,隔墻17距離下部的首個扇形網(wǎng)帶傳送帶6距離為100~200mm;
每一層所述的扇形網(wǎng)傳送帶6包括支撐軸10、傳動鏈輪14和扇形網(wǎng)帶61;兩根支撐軸10分別徑向轉(zhuǎn)動支撐在扇形網(wǎng)傳送帶6的兩端,在每一根支撐軸10靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪14,該扇形網(wǎng)帶61由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環(huán)形帶,相鄰的單體鏈板之間通過鏈節(jié)15鉸接,在該鏈節(jié)15的兩端設(shè)有與所述的傳動鏈輪14嚙合的孔,該扇形網(wǎng)帶61的兩邊的鏈節(jié)15圍繞在兩個傳動鏈輪14上組成扇形網(wǎng)傳送帶6;各層扇形網(wǎng)傳送帶6上面的扇形網(wǎng)帶61在運轉(zhuǎn)時,被動力裝置驅(qū)動由首端向末端移動;
優(yōu)選的,所述扇形網(wǎng)傳送帶6呈水平設(shè)置;
優(yōu)選的,所述扇形網(wǎng)帶布料器沿轉(zhuǎn)底爐的徑向方向的兩端距爐體側(cè)壁的距離為100-200mm;
優(yōu)選的,所述的給料通道12沿環(huán)形爐體徑向的寬度與扇形網(wǎng)帶61的寬度相同;
優(yōu)選的,最下層的扇形網(wǎng)傳送帶6距離環(huán)形爐底的高度為40-80mm。
所述的單體鏈板在環(huán)形爐體徑向上被多道弧形的隔板7均分為多段,且隔板7與環(huán)形爐體為同心圓弧,隔板7的高度高于物料在扇形網(wǎng)帶61上的厚度;
優(yōu)選的,隔板7的高度是60-80mm;
優(yōu)選的,所述的單體鏈板內(nèi)周邊的寬度不大于20mm,外周邊的寬度不大于40mm;
優(yōu)選的,單體鏈板被均分為3~5段。
所述的扇形網(wǎng)帶61由金屬網(wǎng)或均勻分布氣孔8的金屬板制成;所述氣孔優(yōu)選為圓形氣孔,更優(yōu)選的,所述圓形氣孔的直徑為4-7mm。
一種應(yīng)用所述的轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)處理鉛鋅渣的方法,包括:
(1)將鉛鋅渣、還原劑和添加劑混合制成含水的生球團,控制含水生球團中的水分含量≤20%;
(2)含水的生球團通過轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)的給料通道12均勻地布在扇形網(wǎng)帶6上,并隨網(wǎng)帶向前運轉(zhuǎn);進入冷卻區(qū)5的高溫還原產(chǎn)物以及網(wǎng)帶布料器的輻射管19對生球團進行熱輻射;其中,控制上部扇形網(wǎng)帶布料器中輻射管19的溫度為400~600℃,控制下部扇形網(wǎng)帶布料器中輻射管19的溫度為800~1000℃;在烘干預(yù)熱球團的同時,生球團中的鉛、鋅化合物被還原;預(yù)熱的球團通過最下層扇形網(wǎng)傳送帶6的下料通道9到達轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1,依次經(jīng)過轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4發(fā)生還原反應(yīng),得到高溫的還原產(chǎn)物;高溫的還原產(chǎn)物進入冷卻區(qū)5冷卻,冷卻后的還原產(chǎn)物通過出料裝置11排出爐外;扇形網(wǎng)帶布料器中的生球團在烘干預(yù)熱的同時,生球團中的鉛被還原并在上部扇形網(wǎng)帶布料器這一區(qū)域揮發(fā)形成鉛蒸氣,通過上部的鉛蒸氣出口20得到回收;生球團中的鋅被還原并在下部扇形網(wǎng)帶布料器這一區(qū)域揮發(fā)形成鋅蒸氣,通過下部的鋅蒸氣出口21得到回收。
參考圖5,顯示了采用本發(fā)明轉(zhuǎn)底爐處理鉛鋅渣的具體流程:
S100:成型過程
將鉛鋅渣、還原劑及添加劑按照一定比例混合成型,制成含水的生球團。
鉛鋅渣生球的水分含量不超過20%。若水分含量過高,無法滿足轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)要求,在還原過程中會發(fā)生爆裂。
S200:烘干及鉛鋅回收過程
將含水的生球團通過扇形網(wǎng)帶布料器的給料通道12均勻地布在扇形網(wǎng)帶61上,通過設(shè)置隔墻17,將整個扇形網(wǎng)帶布料器分成兩個區(qū)域,上部扇形網(wǎng)帶布料器的輻射管19溫度較低,下部扇形網(wǎng)帶布料器的輻射管19溫度較高。鉛鋅渣生球團隨著網(wǎng)帶向前運轉(zhuǎn),此時下方冷卻區(qū)5的高溫還原產(chǎn)物的熱量向上傳遞至生球,扇形網(wǎng)傳送帶6內(nèi)設(shè)置的輻射管19產(chǎn)生的熱量也輻射給生球,生球在烘干預(yù)熱的同時,生球中的鉛、鋅化合物與還原劑發(fā)生反應(yīng)生成鉛、鋅金屬單質(zhì)。在上部扇形網(wǎng)帶布料器的區(qū)域,金屬鉛揮發(fā)顯著并通過鉛蒸氣出口20回收;生球運轉(zhuǎn)至下部扇形網(wǎng)帶布料器的區(qū)域,金屬鋅揮發(fā)顯著并通過鋅蒸氣出口21回收。
S300:還原過程
鉛鋅揮發(fā)后的烘干球團通過最下層扇形網(wǎng)傳送帶6的下料通道9到達轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1,隨后依次經(jīng)過轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4,球團在該過程中不會產(chǎn)生明顯的爆裂現(xiàn)象并發(fā)生還原反應(yīng),得到高溫還原產(chǎn)物。
S400:冷卻過程
當高溫還原產(chǎn)物到達冷卻區(qū)5,自身的熱量通過輻射形式傳遞給上方布料器中的含水生球,冷卻自身的同時將含水生球進行烘干,冷卻后的還原產(chǎn)物通過還原產(chǎn)物出口設(shè)置的出料裝置11排出。
下面進一步結(jié)合實施例對本發(fā)明的方案進行解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解,下面的實施例僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。
實施例1
將鐵含量24.57%、鉛含量3.21%、鋅含量19.25%的鉛鋅渣配入一定量的還原劑、添加劑后制成含水的鉛鋅渣生球,含水量10%,含水生球通過布料裝置的給料通道12進入轉(zhuǎn)底爐。該布料裝置為扇形網(wǎng)帶布料器,橫向設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之間,由5層上下間隔設(shè)置的扇形網(wǎng)傳送帶6組成,相鄰的扇形網(wǎng)傳送帶6在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網(wǎng)傳送帶6末端向下一層扇形網(wǎng)傳送帶6首端落料的下料通道9,在每一個下料通道9對應(yīng)的下面的扇形網(wǎng)傳送帶6的首端設(shè)有擋料板13;最上層的扇形網(wǎng)傳送帶6位于給料通道12的下方,最下層的扇形網(wǎng)傳送帶6與相鄰的擋墻16形成下料通道9,其位于布料區(qū)1的上方。每一個扇形網(wǎng)傳送帶6包括支撐軸10、傳動鏈輪14和扇形網(wǎng)帶61;兩根支撐軸10分別徑向轉(zhuǎn)動支撐在扇形網(wǎng)傳送帶6的兩端,在每一根支撐軸10靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪14,該扇形網(wǎng)帶61由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環(huán)形帶,相鄰的單體鏈板之間通過鏈節(jié)15鉸接,在該鏈節(jié)15的兩端設(shè)有與所述的傳動鏈輪14嚙合的孔,該扇形網(wǎng)帶61的兩邊的鏈節(jié)15圍繞在兩個傳動鏈輪14上組成扇形網(wǎng)傳送帶6;各層扇形網(wǎng)傳送帶6上面的扇形網(wǎng)帶61在運轉(zhuǎn)時,被動力裝置驅(qū)動由首端向末端移動。
單個扇形網(wǎng)帶61為鏈板結(jié)構(gòu),最下層扇形網(wǎng)傳送帶6的下料通道9位于轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1之上,距離爐底40mm。
隔墻17將扇形網(wǎng)帶布料器分割成上下兩部分,其中上部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6為兩層(靠近爐頂),下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6為三層(靠近爐底)。在扇形網(wǎng)傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置多個輻射管19,同個扇形網(wǎng)帶傳送帶6中的輻射管19中心距為300mm,兩層扇形網(wǎng)帶傳送帶6中心距離為80mm。上部分扇形網(wǎng)帶布料器的輻射管19溫度為400℃,下部分扇形網(wǎng)帶布料器的輻射管19溫度為800℃;隔墻17距離下部的首層扇形網(wǎng)傳送帶6的垂直距離為100mm;隔墻17的下料口18尺寸為150mm。
鉛蒸氣出口20位于上部第一層扇形網(wǎng)傳送帶6平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁上,鋅蒸氣出口21位于下部第一層扇形網(wǎng)傳送帶6平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁上。
單體鏈板在環(huán)形爐體徑向上被4道弧形的隔板7均分為5段,且隔板7的弧形與環(huán)形爐體為同心圓弧,隔板7的高度為60mm,高于物料在扇形網(wǎng)帶61上的厚度。扇形網(wǎng)帶61上均勻分布有直徑4mm的圓形氣孔8,扇形網(wǎng)傳送帶6末端有寬度100mm下料通道9。
布料裝置兩端的擋墻16距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為60mm。
含水生球在扇形網(wǎng)傳送帶6運行過程中受到下方冷卻區(qū)5的高溫還原產(chǎn)物以及扇形網(wǎng)傳送帶6中輻射管19的熱輻射,生球逐漸被烘干,同時生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應(yīng)生成金屬;生球在上部扇形網(wǎng)帶布料器區(qū)域時,金屬鉛揮發(fā)顯著,通過鉛蒸氣出口20回收;當生球下落至下部扇形網(wǎng)帶布料器區(qū)域時,金屬鋅揮發(fā)顯著并通過鋅蒸氣出口21回收。
烘干后的球團通過最下層扇形網(wǎng)傳送帶6的下料通道9進入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1,依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4,球團在此階段停留時間為40min,高溫區(qū)溫度為1000℃。球團在該過程中不會發(fā)生明顯的爆裂現(xiàn)象,同時鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng),生成高溫還原產(chǎn)物。
高溫還原產(chǎn)物到達冷卻區(qū)5后,對上方扇形網(wǎng)帶布料器中的生球進行熱輻射,冷卻自身的同時預(yù)熱生球,冷卻后的還原產(chǎn)物通過還原產(chǎn)物出口設(shè)置的出料裝置11排出爐外。
最終試驗結(jié)果為鉛揮發(fā)率98.57%,鋅揮發(fā)率97.56%,球團金屬化率為83.21%。
實施例2
將鐵含量23.25%、鉛含量1.54%、鋅含量18.79%的鉛鋅渣配入一定量的還原劑、添加劑后制成含水的鉛鋅渣生球,球團粒徑12mm,含水量15%,將含水生球通過布料裝置的給料通道12進入轉(zhuǎn)底爐。該布料裝置為扇形網(wǎng)帶布料器,橫向設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之間,由6層上下間隔設(shè)置的扇形網(wǎng)傳送帶6組成,相鄰的扇形網(wǎng)傳送帶6在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網(wǎng)傳送帶6末端向下一層扇形網(wǎng)傳送帶6首端落料的下料通道9,在每一個下料通道9對應(yīng)的下面的扇形網(wǎng)傳送帶6的首端設(shè)有擋料板13;最上層的扇形網(wǎng)傳送帶6位于給料通道12的下方,最下層的扇形網(wǎng)傳送帶6與相鄰的擋墻16形成下料通道9,其位于布料區(qū)1的上方。扇形網(wǎng)傳送帶6包括支撐軸10、傳動鏈輪14和6個扇形網(wǎng)帶61;兩根支撐軸10分別徑向轉(zhuǎn)動支撐在扇形網(wǎng)傳送帶6的兩端,在每一根支撐軸10靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪14,該扇形網(wǎng)帶61由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環(huán)形帶,相鄰的單體鏈板之間通過鏈節(jié)15鉸接,在該鏈節(jié)15的兩端設(shè)有與所述的傳動鏈輪14嚙合的孔,該扇形網(wǎng)帶61的兩邊的鏈節(jié)1圍繞在兩個傳動鏈輪14上組成扇形網(wǎng)傳送帶6;各層扇形網(wǎng)傳送帶6上面的扇形網(wǎng)帶61在運轉(zhuǎn)時,被動力裝置驅(qū)動由首端向末端移動。
單個扇形網(wǎng)帶61為鏈板結(jié)構(gòu),最下層扇形網(wǎng)傳送帶6的下料通道9位于轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1之上,距離爐底60mm。
隔墻17將扇形網(wǎng)帶布料器分割為上下兩部分,其中上部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6為三層,下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6為三層。在扇形網(wǎng)傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置多個輻射管19,同個扇形網(wǎng)傳送帶6中的輻射管9中心距為600mm,兩層扇形網(wǎng)傳送帶6中心距離為300mm。上部扇形網(wǎng)帶布料器的輻射管19溫度為500℃,下部扇形網(wǎng)帶布料器的輻射管19溫度為900℃;隔墻17和下部第一層扇形網(wǎng)傳送帶6的距離為150mm,隔墻17的下料口18尺寸為200mm。
鉛蒸氣出口20位于上部第一層扇形網(wǎng)傳送帶6平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁上,鋅蒸氣出口21位于下部第一層扇形網(wǎng)傳送帶6平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁上。
單體鏈板在環(huán)形爐體徑向上被3道弧形的隔板7均分為4段,且隔板7的弧形與環(huán)形爐體為同心圓弧,隔板7的高度為70mm,高于物料在扇形網(wǎng)帶61上的厚度。扇形網(wǎng)帶61上均勻分布有直徑5mm的圓形氣孔8,扇形網(wǎng)傳送帶6末端有寬度150mm下料通道9。
布料裝置兩端的擋墻16距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為110mm。
含水生球在扇形網(wǎng)傳送帶6運行過程中受到下方冷卻區(qū)5的高溫還原產(chǎn)物以及扇形網(wǎng)傳送帶6中輻射管19的熱輻射,生球逐漸被烘干,同時生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應(yīng)生成金屬;生球在上部扇形網(wǎng)帶布料器區(qū)域時,金屬鉛揮發(fā)顯著,通過鉛蒸氣出口20回收;當生球下落至下部扇形網(wǎng)帶布料器區(qū)域時,金屬鋅揮發(fā)顯著并通過鋅蒸氣出口21回收。
烘干后的球團通過最下層扇形網(wǎng)傳送帶6的下料通道9進入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1,依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4,球團在此階段停留時間為30min,高溫區(qū)溫度為1200℃。球團在該過程中不會發(fā)生明顯的爆裂現(xiàn)象,同時鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng),生成高溫還原產(chǎn)物。
高溫還原產(chǎn)物到達冷卻區(qū)5后,對上方扇形網(wǎng)帶布料器中的生球進行熱輻射,冷卻自身的同時預(yù)熱生球,冷卻后的還原產(chǎn)物通過還原產(chǎn)物出口設(shè)置的出料裝置11排出爐外。
最終試驗結(jié)果為鉛揮發(fā)率98.97%,鋅揮發(fā)率98.23%,球團金屬化率為85.42%。
實施例3
將鐵含量29.62%、鉛含量2.21%、鋅含量16.55%的鉛鋅渣配入一定量的還原劑、添加劑后制成含水的鉛鋅渣生球,含水量20%,將含水生球通過布料裝置的給料通道12布入轉(zhuǎn)底爐。該布料裝置為扇形網(wǎng)帶布料器,橫向設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之間,由4層上下間隔設(shè)置的扇形網(wǎng)傳送帶6組成,相鄰的扇形網(wǎng)傳送帶6在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網(wǎng)傳送帶6末端向下一層扇形網(wǎng)傳送帶6首端落料的下料通道9,在每一個下料通道9對應(yīng)的下面的扇形網(wǎng)傳送帶6的首端設(shè)有擋料板13;最上層的扇形網(wǎng)傳送帶6位于給料通道12的下方,最下層的扇形網(wǎng)傳送帶6與相鄰的擋墻16形成下料通道9,其位于布料區(qū)1的上方。扇形網(wǎng)傳送帶6包括支撐軸10、傳動鏈輪14和4個扇形網(wǎng)帶61;兩根支撐軸10分別徑向轉(zhuǎn)動支撐在扇形網(wǎng)傳送帶6的兩端,在每一根支撐軸10靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪14,該扇形網(wǎng)帶61由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環(huán)形帶,相鄰的單體鏈板之間通過鏈節(jié)15鉸接,在該鏈節(jié)15的兩端設(shè)有與所述的傳動鏈輪14嚙合的孔,該扇形網(wǎng)帶61的兩邊的鏈節(jié)15圍繞在兩個傳動鏈輪14上組成扇形網(wǎng)傳送帶6;各層扇形網(wǎng)傳送帶6上面的扇形網(wǎng)帶61在運轉(zhuǎn)時,被動力裝置驅(qū)動由首端向末端移動。單個扇形網(wǎng)帶61為鏈板結(jié)構(gòu),最下層扇形網(wǎng)傳送帶6的下料通道9位于轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1之上,距離爐底80mm.。
隔墻17將扇形網(wǎng)帶布料器分割為上下兩部分,其中上部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6為兩層,下部扇形網(wǎng)帶布料器的扇形網(wǎng)傳送帶6為兩層。在扇形網(wǎng)傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置多個輻射管19,同個扇形網(wǎng)傳送帶6中的輻射管19中心距為600mm,兩層扇形網(wǎng)傳送帶6中心距離為900mm。上部扇形網(wǎng)傳送帶6中的輻射管19溫度為600℃,下部扇形網(wǎng)傳送帶6中的輻射管19溫度為1000℃。隔墻17和下部第一層扇形網(wǎng)傳送帶6的距離為200mm,隔墻17的下料口18寬度300mm。
鉛蒸氣出口20位于上部第一層扇形網(wǎng)傳送帶6平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁上,鋅蒸氣出口21位于下部第一層扇形網(wǎng)帶6平行對應(yīng)的轉(zhuǎn)底爐外側(cè)爐壁上。
單體鏈板在環(huán)形爐體徑向上被2道弧形的隔板7均分為3段,且隔板7的弧形與環(huán)形爐體為同心圓弧,隔板7的高度為80mm,高于物料在扇形網(wǎng)帶上的厚度。扇形網(wǎng)帶61上均勻分布有直徑7mm的圓形氣孔8,扇形網(wǎng)傳送帶6末端有寬度200mm的下料通道9。
布料裝置兩端的擋墻16距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為150mm。
含水生球在扇形網(wǎng)傳送帶6運行過程中受到下方冷卻區(qū)5的高溫還原產(chǎn)物以及扇形網(wǎng)傳送帶6中輻射管19的熱輻射,生球逐漸被烘干,同時生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應(yīng)生成金屬;生球在上部扇形網(wǎng)帶布料器區(qū)域時,金屬鉛揮發(fā)顯著,通過鉛蒸氣出口20回收;當生球下落至下部扇形網(wǎng)帶布料器區(qū)域時,金屬鋅揮發(fā)顯著并通過鋅蒸氣出口21回收。
烘干后的球團通過最下層扇形網(wǎng)傳送帶6的下料通道9進入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1,依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4,球團在此階段停留時間為20min,高溫區(qū)溫度為1300℃。球團在該過程中不會發(fā)生明顯的爆裂現(xiàn)象,同時鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng),生成高溫還原產(chǎn)物。
高溫還原產(chǎn)物到達冷卻區(qū)5后,對上方扇形網(wǎng)帶布料器中的生球進行熱輻射,冷卻自身的同時預(yù)熱生球,冷卻后的還原產(chǎn)物通過還原產(chǎn)物出口設(shè)置的出料裝置11排出爐外。
最終試驗結(jié)果為鉛揮發(fā)率99.11%,鋅揮發(fā)率98.75%,球團金屬化率為86.22%。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。