CN208762562U - 一种圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,包括炉身和钢架结构,所述炉身包括炉顶、炉身上部、二层水套、风口铜水套和炉缸,所述炉顶上设置有加料口和烟道,炉身上部的侧壁开设有二次风口;所述风口铜水套的侧壁设置有富氧喷嘴和/或燃料喷嘴;所述炉缸上设置有金属放出口和放渣口。熔炼金属时,物料从加料口加入,富氧空气从富氧喷嘴鼓入熔池反应区,富氧空气强烈搅拌熔体,物料在反应区域内快速熔化并完成反应,渣和金属实现分离后分别从放渣口和金属放出口流出,烟气从烟道排出进入余热锅炉。采用本申请的熔池熔炼炉,具有熔池搅拌均匀、床能率高、投资省、作业率高、能耗低、环保好、炉体结构简单、使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及有色金属熔炼及循环利用技术领域,具体涉及一种圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,主要用于有色金属冶炼领域,尤其是铜、镍、铅、锑、铋、锌浸出渣以及有色金属综合回收领域,同时可以用于危险固体废物的无害化、资源化处置。
背景技术
有色金属火法冶炼有各种不同的冶金炉型,在不同的应用领域均存在一定的局限性,从国外引进的顶吹艾萨炉和奥斯麦特炉均属于熔池熔炼炉,由于艾萨炉和奥斯麦特炉喷枪均从炉顶***熔体,喷枪容易烧损,需要经常更换,同时,喷枪浸没在熔体中也容易烧损,喷枪难以承受高浓度富氧空气。再者,艾萨炉和奥斯麦特炉炉身为耐火材料砌筑而成,耐火材料难以抵抗高温以及熔体冲刷,炉身耐火材料容易损坏。此外,顶吹喷枪过长,更换喷枪需要一个很大的行程,导致厂房建筑很高。综上所述,现有技术的顶吹熔池熔炼炉,从富氧空气及燃料的喷入方式以及炉身结构形式均存在一定的缺陷。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的是圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,彻底解决目前顶吹熔池熔炼炉存在喷枪烧损、喷枪更换麻烦、炉身耐火材料难以承受高温及冲刷、富氧浓度受限的问题,同时解决方形炉炉内熔体搅拌不均匀,存在炉身拐角炉结严重的问题。使其具有结构简单、投资省、原料适应性强、环境好、能耗低、自动化程度高的优点。
本实用新型通过以下技术手段解决上述问题:一种圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,包括炉身和用于固定炉身的钢架结构,所述炉身包括自上而下连通的炉身上部、二层水套、风口铜水套和炉缸,所述炉身上部、风口铜水套和炉缸均为圆筒结构,炉身上部的顶部为炉顶,所述炉顶上设置有加料口和烟道,炉身上部的侧壁开设有二次风口;所述风口铜水套的侧壁设置有富氧喷嘴和/或燃料喷嘴;所述炉缸上设置有金属放出口和放渣口。
进一步,炉身上部与二层水套之间设置有平板铜水套。
进一步,风口铜水套与炉缸之间设置有炉台水套。
进一步,所述炉身上部由耐火材料与水平铜水套交替砌筑而成。
进一步,炉身上部由弧形钢水套拼接而成。
进一步,炉身上部设置有观察门。
进一步,炉顶由铜水套、钢质水套或吊挂铜质水冷件拼接而成。
进一步,所述二层水套为倒立的锥体状,锥度为6-15度。
进一步,所述风口铜水套由多个弧形水套拼接而成,风口铜水套的内径为0.8m-4.0m。
进一步,所述风口铜水套为弧形结构。
进一步,所述炉缸由耐火材料砌筑而成。
本实用新型的有益效果:本申请的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,包括炉身和用于固定炉身的钢架结构,所述炉身包括自上而下连通的炉身上部、二层水套、风口铜水套和炉缸,所述炉身上部、风口铜水套和炉缸均为圆筒结构,炉身上部的顶部为炉顶,所述炉顶上设置有加料口和烟道,炉身上部的侧壁开设有二次风口;所述风口铜水套的侧壁设置有富氧喷嘴和/或燃料喷嘴;所述炉缸上设置有金属放出口和放渣口。熔炼金属时,物料从加料口加入,富氧空气从富氧喷嘴鼓入熔池反应区,富氧空气强烈搅拌熔体,物料在反应区域内快速熔化并完成反应,渣和金属实现分离后分别从放渣口和金属放出口流出,烟气从烟道排出进入余热锅炉。采用本申请的熔池熔炼炉,具有熔池搅拌均匀、产能率高、投资省、作业率高、能耗低、环保好、炉体结构简单、使用寿命长等优点。主要用于有色金属冶炼领域,尤其是铜、镍、铅、锑、铋、锌浸出渣以及有色金属综合回收领域,同时可以用于危险固体废物的无害化、资源化处置。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型的结构示意图。
图中:1、炉缸;2、金属放出口;3、放渣口;4、炉台水套;5、风口铜水套;6、富氧喷嘴;7、二层水套;8、钢架结构;9、平板铜水套;10、二次风口;11、炉身上部;12、炉顶;13、加料口;14、烟道。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。
如图1,本申请的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,包括炉身和用于固定炉身的钢架结构8,所述炉身包括自上而下依次连通的炉身上部11、炉身中段和炉缸1,所述炉身上部、风口铜水套和炉缸均为圆筒结构,炉身上部的顶部为炉顶12,所述炉顶上设置有加料口13和烟道14,炉顶由铜水套、钢质水套拼接而成,炉身上部的侧壁开设有二次风口10,用于向炉内气相区域鼓入空气或富氧空气燃烧烟气中的可燃成分;炉身上部还设有观察门,炉身上部可以由耐火材料与水平铜水套交替砌筑而成,也可以由弧形钢水套或铜水套拼接而成;所述炉身中段为熔池反应区域,包括上下布置的二层水套7和风口铜水套5,二层水套为倒立的锥体状,锥度为6-15度,所述风口铜水套由多个弧形水套拼接而成,风口铜水套的内径为0.8m-4.0m,有必要说明的是,二层水套的层数和风口铜水套的层数根据具体情况而定,不作限定,炉身上部与二层水套之间设置有平板铜水套9,所述风口铜水套的侧壁设置有富氧喷嘴6和/或燃料喷嘴,喷嘴头与熔体直接接触,喷嘴头为铜质水套,根据反应需要,可以向炉内喷入富氧空气、天然气、煤气或粉煤;所述炉缸上设置有金属放出口2和放渣口3,炉缸由耐火材料砌筑而成,风口铜水套与炉缸之间设置有炉台水套4。
熔炼金属时,物料从加料口加入,富氧空气从富氧喷嘴鼓入熔池反应区,富氧空气强烈搅拌熔体,物料在反应区域内快速熔化并完成反应,渣和金属在炉缸内实现分离后分别从放渣口和金属放出口流出,烟气从烟道排出进入余热锅炉。
为使上述技术方案更加清楚,下面详细介绍熔炼不同类型的金属。
实施例1
以该实用新型处理铜精矿产出冰铜为例进行详细说明。
硫化铜精矿、熔剂通过计量皮带从加料口13加入,含氧浓度40%-95%(体积)的富氧空气通过炉身风口铜水套上的富氧喷嘴6鼓入炉内渣层,物料在熔池反应区域内快速熔化反应生成冰铜和炉渣,冰铜液滴在强烈搅拌熔体作用下碰撞长大,冰铜在富氧喷嘴以下区域与炉渣进一步分离,渣从放渣口3排出,冰铜从金属放出口2定期放出。空气或富氧空气通过设于炉身上部的二次风口10鼓入炉体气相空间,将烟气中的单质硫进一步燃烧,烟气从烟道13排出进入余热锅炉回收余热。
实施例2
以该实用新型处理镍精矿产出冰镍为例进行详细说明。
硫化镍精矿、熔剂通过计量皮带从加料口13加入,含氧浓度40%~95%(体积)的富氧空气通过炉身风口铜水套上的富氧喷嘴6鼓入炉内渣层,物料在熔池反应区域内快速熔化反应生成冰镍和炉渣,冰镍液滴在强烈搅拌熔体作用下碰撞长大,冰镍在富氧喷嘴以下区域与炉渣进一步分离,渣从放渣口3排除,冰镍从金属放出口2定期放出。空气或富氧空气通过设于炉身上部的二次风口10鼓入炉体气相空间,将烟气中的单质硫进一步燃烧,烟气从烟道13排出进入余热锅炉回收余热。
实施例3
以该实用新型处理铅精矿为例进行详细说明。
处理铅精矿采用两台圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,一台为处理铅精矿的氧化炉,另一台为处理氧化炉所产高铅渣的还原熔炼炉,两台炉高低配置,通过溜槽连接。
铅精矿、熔剂通过计量皮带从加料口13加入第一台氧化炉,含氧浓度40%~95%(体积)的富氧空气通过炉身风口铜水套上的富氧喷嘴6鼓入炉内渣层,物料在熔池反应区域内快速熔化反应生成粗铅和高铅渣,粗铅液滴在强烈搅拌熔体作用下相互碰撞长大,粗铅在富氧喷嘴以下区域与高铅渣进一步分离,高铅渣从放渣口3排出,通过溜槽流入第二台还原炉,粗铅从金属放出口2定期放出。还原剂煤从还原炉炉顶加料口13加入,含氧浓度40%~80%(体积)富氧空气从炉身风口铜水套5上所设的富氧喷嘴6鼓入炉内,根据反应需要可以从喷嘴喷入粉煤,控制炉内还原性气氛,高铅渣通过还原反应生成粗铅和炉渣,粗铅从金属放出口2放出,渣从放渣口3放出进入烟化炉挥发提锌。空气或富氧空气通过设于炉身上部的二次风口10鼓入炉体气相空间,将烟气中的可燃组分进一步燃烧,烟气从烟道13排出进入余热锅炉回收余热。
实施例4
以该实用新型处理红土镍矿产出镍铁合金为例进行详细说明。
干燥后的红土镍矿、熔剂、碎煤通过计量皮带从加料口13加入,含氧浓度40%~95%(体积)的富氧空气通过炉身风口铜水套5上的富氧喷嘴6鼓入炉内渣层,粉煤通过风口水套的的粉煤喷嘴喷入炉内熔体中,控制炉内强还原性气氛,物料在熔池反应区域内快速熔化反应生成镍铁合金和炉渣,镍铁合金液滴在强烈搅拌熔体作用下碰撞长大,镍铁合金在喷嘴以下区域与炉渣进一步分离,渣从放渣口3排除,镍铁合金从金属放出口2定期放出。空气或富氧空气通过设于炉身上部的二次风口10鼓入炉体气相空间,将烟气中的可燃组分进一步燃烧,烟气从烟道13排出进入余热锅炉回收余热。
实施例5
以该实用新型处理硫化锑精矿产出锑白粉为例进行详细说明。
硫化锑精矿矿、熔剂、碎煤通过计量皮带从加料口13加入,含氧浓度40%~95%(体积)的富氧空气通过炉身风口水套上的富氧喷嘴6鼓入炉内渣层,物料在熔池反应区域内快速熔化反应生成锑白和炉渣,锑白随烟气进入余热锅炉,通过收尘回收,渣从放渣口3排除。空气或富氧空气通过设于炉身上部的二次风口10鼓入炉体气相空间,将烟气中的单质锑、硫化锑进行氧化以及可燃组分进一步燃烧,烟气从烟道13排出进入余热锅炉回收余热。
实施例6
以该实用新型处理含铜固废为例进行详细说明。
电镀污泥含水较高,一般为70%~80%,电镀污泥首先通过干燥设备进行干燥至含水35%~45%,干燥后的污泥、熔剂、煤通过计量皮带从加料口13加入,含氧浓度60%~90%(体积)的富氧空气通过设于炉身风口铜水套5上的富氧喷嘴6鼓入炉内,粉煤通过风口水套的的粉煤喷嘴喷入炉内,物料在熔池反应区域内快速反应生成粗铜(含冰铜),粗铜液滴在强烈搅拌熔体作用下碰撞长大,粗铜在喷嘴以下区域与炉渣进一步分离,渣从放渣口3排除,粗铜从金属放出口2定期放出。空气或富氧空气通过设于炉身上部的二次风口10鼓入炉体气相空间,将烟气中的单质硫进一步燃烧,烟气从烟道13排出进入余热锅炉回收余热。
此实用新型不局限于以上实施例所含的物料,还适用于锌浸出渣以及有色金属综合回收领域,可以用于危险固体废物无害化及资源化处置。此实用新型可以通过炉内气氛的控制,既可以用于氧化熔炼也可以用于还原熔炼。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:包括炉身和用于固定炉身的钢架结构,所述炉身包括自上而下连通的炉身上部、二层水套、风口铜水套和炉缸,所述炉身上部、风口铜水套和炉缸均为圆筒结构,炉身上部的顶部为炉顶,所述炉顶上设置有加料口和烟道,炉身上部的侧壁开设有二次风口;所述风口铜水套的侧壁设置有富氧喷嘴和/或燃料喷嘴;所述炉缸上设置有金属放出口和放渣口。
2.根据权利要求1所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:炉身上部与二层水套之间设置有平板铜水套。
3.根据权利要求2所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:风口铜水套与炉缸之间设置有炉台水套。
4.根据权利要求1所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:所述炉身上部由耐火材料与水平铜水套交替砌筑而成。
5.根据权利要求1所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:炉身上部由弧形钢水套拼接而成。
6.根据权利要求1所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:炉身上部设置有观察门。
7.根据权利要求1所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:炉顶由铜水套、钢质水套或吊挂铜质水冷件拼接而成。
8.根据权利要求1所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:所述二层水套为倒立的锥体状,锥度为6-15度。
9.根据权利要求1所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:所述风口铜水套由多个弧形水套拼接而成,风口铜水套的内径为0.8m-4.0m。
10.根据权利要求1所述的圆形立式富氧侧吹熔池熔炼炉,其特征在于:所述炉缸由耐火材料砌筑而成。
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