CN103397198A - 用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉 - Google Patents

用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉 Download PDF

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宋守恒
蔡晖
白桦
陈艳梅
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Abstract

本发明公开了一种用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，它包括从下往上依次排列的炉缸、铜水套炉墙和铜水套炉顶，它们的***有钢结构架体，炉缸位于钢结构架体的底面骨架上；铜水套炉墙包括若干层铜水套，最下面一层的铜水套底部有风嘴和打孔放渣装置，铜水套炉墙的外壁有用于与钢结构架体连接的固定框；铜水套炉顶悬挂于钢结构架体的上端，其上端有与其连通的固态加料口和液态加料口及用于排烟的烟道口。所有铜水套的受热面均嵌有燕尾槽型砖，大大延长铜水套的实用寿命，打孔放渣装置的结构克服了渣口水套易漏水和更换水套需要停炉的缺陷。本发明采用富氧熔池熔炼具有烟气量小、烟气带走热低、熔池温度高、铅锌更易挥发的特点。

Description

用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉
 
技术领域
本发明涉及一种富氧还原炉，特别涉及一种可以处理富氧还原炉处理低品位多金属物料后排放的冶炼渣及直接处理低品位多金属物料的富氧还原炉。
背景技术
随着我国环保政策的日益严格和铜、铅、锌等行业准入条件的实施，对于满足环保要求、生产成本低廉的有色冶炼新工艺的需求日益突出。同时，伴随着高品位原生矿资源的日益减少，对品位偏低、传统工艺难处理、含复杂多金属的物料提出新的处理要求，要求新冶炼工艺适合对多种有价金属进行回收，并达到回收率高、能耗低的目的。对于低品位多金属物料，现行的冶金炉很难进行处理，需开发一种新型炉窑，使其能同时回收铜、铅、锌、铟等多种金属。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能处理富氧熔炼炉排出的液态熔炼渣又能直接处理富含氧化物的低品位多金属物料的富氧还原炉。
本发明提供的这种用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，它包括从下往上依次排列的炉缸、铜水套炉墙和铜水套炉顶，它们的***有钢结构架体，炉缸位于钢结构架体的底面骨架上；铜水套炉墙包括若干层铜水套，最下面一层的铜水套底部有风嘴和打孔放渣装置，铜水套炉墙的外壁有用于与钢结构架体连接的固定框；铜水套炉顶悬挂于钢结构架体的上端，其上端有与其连通的固态加料口和液态加料口及用于排烟的烟道口。
所述钢结构架体采用H型钢制作，包括上端用于悬挂所述铜水套炉顶的挂架和其下方用于固定所述铜水套炉墙和炉缸的支承架，挂架和支承架之间为可拆卸的螺栓连接。
所述铜水套炉墙内包括两层铜水套，铜水套预埋有纯铜管，铜水套的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。
所述固定框通过型钢和所述支承架固定。
所述打孔放渣装置包括预埋有纯铜管的渣口铜水套和铜水套塞子，渣口铜水套的宽度方向中心线上有用于安装铜水套塞子的锥形通孔，铜水套塞子装配于锥形通孔内，锥形通孔的非受热面上部两侧有位置对称的凸台，两凸台的顶部均开有轴向的螺纹孔，螺纹孔之间通过螺栓连接有钢板，钢板跨过铜水套塞子的上端面，使铜水套塞子和渣口铜水套固定限位；渣口铜水套的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。
所述铜水套塞子的轴向中心有通孔，通孔外的实体侧壁内连接有不锈钢测温管，实体的外端面有便于铜水套塞子安装和拆卸的螺纹孔。
所述铜水套炉顶的外壁底部有用于悬挂的挂耳，挂耳通过型钢与挂架固定，铜水套炉顶的外壁上端外侧边挂于挂架的上端型钢上；铜水套炉顶的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。
所述固态加料口为夹套式水冷结构，所述烟道口为铜水套烟道，其铜水套的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。
所述炉缸包括砌体，砌体的***有型钢围箍、上端有用于冷却砌体的炉台铜水套；砌体上有金属放出口。
本发明整个炉体的载荷均通过钢结构架体承载，炉缸直接置于钢结构架体的底面骨架上，铜水套炉墙通过型钢与钢结构架体固定，铜水套炉顶直接悬挂于钢结构架体的上端，使得整个炉体的安装和拆卸操作都方便快捷。
铜水套炉墙的内腔为熔池，在最下面一层的铜水套下部设置有风嘴，使低品位物料和煤在熔池内进行富氧熔炼。铜水套炉墙的铜水套内预埋有埋纯铜管，受热侧嵌有燕尾槽型砖，燕尾槽型砖和铜水套之间相互保护，大大提高炉墙的寿命。铜水套炉墙的下部有特殊结构的打孔放渣装置：通过在渣口铜水套内增设铜水套塞子，两者之间通过渣口铜水套外端凸台上连接的钢板来固定限位，两者的实体内均预埋纯铜管。铜水套塞子可方便的从渣口铜水套的安装孔中拆卸更换。需要放渣时，打通铜水套塞子中间通孔内的封泥即可。需要更换时，仅需更拧下螺栓，拿出钢板，用螺杆拧紧位于铜水套塞子外端面的螺纹孔，拔出塞子，更换新的铜水套塞子，而不必更换渣口铜水套，渣口铜水套和铜水套塞子均为铜冷却件，使用寿命长。避免了现有技术渣口钢水套因渣的冲刷严重变形强度减弱而易漏水的缺陷，克服了现有技术更换水套需要停炉的缺陷，从而提高冶金炉的实用安全性能，延长冶金炉的使用寿命，节约成本。
本发明的工作原理如下：从熔炼炉的打孔放渣装置中排出的液态物料从铜水套炉顶上端的液态加料口加入。液态物料中含有铅、锌氧化物，富氧空气从铜水炉墙底部的风嘴中鼓入，富氧空气强烈搅动熔体，熔池温度高，使得铅锌更易进入气相挥发，再通过烟道口排出进入余热锅炉，通过收尘装置回收，粗铅进入炉缸通过其上的金属放出口排出，进一步回收熔炼炉冶炼渣中的铅和锌。处理富含氧化物的固态物料如固态锌浸出渣时，固态物料和还原剂预先混合后从铜水套炉顶上端的固态加料口加入，和从铜水炉墙底部的风嘴中鼓入的富氧空气进行富氧熔池还原冶炼。熔池内的高温和还原气氛使得锌更易进入气相挥发，通过烟道上方的余热锅炉的沉降回收次氧化锌。氧化物被还原成金属铅或铜，通过炉缸上的金属放出口排出。含铁物料生成渣，通过打孔放渣装置排出。
富氧熔池熔炼具有烟气量小、烟气带走热低、熔池温度高、铅锌更易挥发的特点。
附图说明
图1为本发明优选实施例的主视结构示意图。
图2为图1的俯视示意图。
图3为图1中的A-A示意图。
图4为图3中打孔放渣装置的主视结构示意图。
图5为图4中的B-B示意图。
具体实施方式
优选实施例，如图1至图5所示，本发明提供的这种用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，它包括从下往上依次排列的炉缸1、铜水套炉墙2和铜水套炉顶3，它们的***有钢结构架体11，炉缸1位于钢结构架体11的底面骨架上，铜水套炉墙2包括两层铜水套，最下面一层的铜水套底部有风嘴10和打孔放渣装置6，铜水套炉墙2的外壁有用于与钢结构架体11连接的固定框7；铜水套炉顶3悬挂于钢结构架体11的上端。
炉缸1包括砌体12和H型钢围箍11以及冷却砌体12的炉台铜水套13。H型钢围箍11保证了砌体12的整体性，砌体12为I类砌体，采用耐火砖，砖缝不大于1mm，砌体12最上端的砖体需保证平整度，炉台铜水套13放在砌体12最上端的砖体上，对砌体12起冷却作用。
铜水套炉墙2内包括两层铜水套，铜水套预埋有纯铜管21，铜水套的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。固定框7通过型钢和支承架112固定。
打孔放渣装置6包括预埋有铜管的渣口铜水套61和铜水套塞子63，渣口铜水套61的宽度方向中心线上有用于安装铜水套塞子63的锥形通孔，铜水套塞子63可拆卸的固定于锥形通孔内，锥形通孔的非受热面上部两侧有位置对称、中心带螺孔的凸台611，两凸台611之间通过螺栓连接有钢板62，钢板62跨过铜水套塞子63的外端面，使铜水套塞子63和渣口铜水套61固定限位。渣口铜水套61的铜水套的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。铜水套塞子63的轴向中心有通孔，通孔外的实体侧壁内连接有不锈钢测温钢管66，实体的外端面有便于铜水套塞子63安装和拆卸的螺纹孔。打孔放渣装置6有两个，一个用于还原炉正常状态时的放渣，另一个用于还原炉出现使用事故时的放渣，正常状态使用的打孔放渣装置6高度高于出现事故时使用的打孔放渣装置6。
铜水套炉顶3的外壁底部有用于悬挂的挂耳31，挂耳31通过型钢与挂架111固定，铜水套炉顶3的外壁上端外侧边挂于挂架111的上端型钢上。铜水套炉顶3的上端有与其连通的烟道口9、固态加料口5和液态加料口4，两加料口均为夹套式水冷结构。
钢结构架体11采用H型钢制作，包括上端用于悬挂铜水套炉顶3的挂架111和其下方用于固定铜水套炉墙2和炉缸1的支承架112，挂架111和支承架112之间为可拆卸的螺栓连接。
本发明的工作原理如下：从熔炼炉的打孔放渣装置中排出的液态物料从铜水套炉顶3上端的液态加料口4加入。液态物料中含有铅、锌氧化物，富氧空气从铜水套炉墙2底部的风嘴中鼓入，富氧空气强烈搅动熔体，熔池温度高，使得铅锌更易进入气相挥发，再通过烟道口9排出进入余热锅炉，通过收尘装置回收，粗铅进入炉缸1通过其上的金属放出口8排出，进一步回收熔炼炉冶炼渣中的铅和锌。处理富含氧化物的固态物料如固态锌浸出渣时，固态物料和还原剂预先混合后从铜水套炉顶3上端的固态加料口5加入，和从铜水套炉墙2底部的风嘴10中鼓入的富氧空气进行富氧熔池还原冶炼。熔池内的高温和还原气氛使得锌更易进入气相挥发，通过烟道上方的余热锅炉的沉降回收次氧化锌。氧化物被还原成金属铅或铜，通过炉缸1上的金属放出口8排出。含铁物料生成渣，通过打孔放渣装置6排出，达到多种金属同时回收的目的。

Claims (9)

1.一种用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：该还原炉包括从下往上依次排列的炉缸、铜水套炉墙和铜水套炉顶，它们的***有钢结构架体，炉缸位于钢结构架体的底面骨架上；铜水套炉墙包括若干层铜水套，最下面一层的铜水套底部有风嘴和打孔放渣装置，铜水套炉墙的外壁有用于与钢结构架体连接的固定框；铜水套炉顶悬挂于钢结构架体的上端，其上端有与其连通的固态加料口和液态加料口及用于排烟的烟道口。
2.根据权利要求1所述的用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：所述钢结构架体采用H型钢制作，包括上端用于悬挂所述铜水套炉顶的挂架和其下方用于固定所述铜水套炉墙和炉缸的支承架，挂架和支承架之间为可拆卸的螺栓连接。
3.根据权利要求2所述的用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：所述铜水套炉墙内包括两层铜水套，铜水套预埋有纯铜管，铜水套的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。
4.根据权利要求2所述的用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：所述固定框通过型钢和所述支承架固定。
5.根据权利要求1所述的用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：所述打孔放渣装置包括预埋有纯铜管的渣口铜水套和铜水套塞子，渣口铜水套的宽度方向中心线上有用于安装铜水套塞子的锥形通孔，铜水套塞子装配于锥形通孔内，锥形通孔的非受热面上部两侧有位置对称的凸台，两凸台的顶部均开有轴向的螺纹孔，螺纹孔之间通过螺栓连接有钢板，钢板跨过铜水套塞子的上端面，使铜水套塞子和渣口铜水套固定限位；渣口铜水套的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。
6.根据权利要求5所述的用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：所述铜水套塞子的轴向中心有通孔，通孔外的实体侧壁内连接有不锈钢测温管，实体的外端面有便于铜水套塞子安装和拆卸的螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：所述铜水套炉顶的外壁底部有用于悬挂的挂耳，挂耳通过型钢与挂架固定，铜水套炉顶的外壁上端外侧边挂于挂架的上端型钢上；铜水套炉顶的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。
8.根据权利要求1所述的用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：所述固态加料口为夹套式水冷结构，所述烟道口为铜水套烟道，其铜水套的受热面均布有燕尾槽，其内嵌有相应的燕尾槽型砖。
9.根据权利要求1所述的用于处理低品位多金属物料的富氧还原炉，其特征在于：所述炉缸包括砌体，砌体的***有型钢围箍、上端有用于冷却砌体的炉台铜水套；砌体上有金属放出口。
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