CN220793832U - 含锡物料连续冶炼炉和连续生产金属锡的*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种含锡物料连续冶炼炉和连续生产金属锡的***。该含锡物料连续冶炼炉包括炉体，炉体的内腔划分为依次设置的侧吹熔炼区、电热还原区和硫化挥发区，侧吹熔炼区和电热还原区之间设置有第一隔离墙，电热还原区和硫化挥发区之间设置有第二隔离墙，其中，第一隔离墙的底部设置有第一通道，第二隔离墙的顶部设置有第二通道，底部设置有第三通道。本申请通过第一隔墙隔绝侧吹熔炼区与电热还原区的烟气，通过第一通道使得富锡渣从侧吹熔炼区流入电热还原区进行还原冶炼，第二通道连通两区烟气，第三通道将低锡渣从电热还原区排入硫化挥发区进行硫化挥发处理，实现了含锡物料的连续冶炼处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶炼炉技术领域，具体而言，涉及一种含锡物料连续冶炼炉和连续生产金属锡的***。
背景技术
锡在国民经济发展中起着重要的作用，有“工业味精”之称，我国是世界锡生产和消费大国。随着近几年像汽车、建筑、和电子信息等锡消费相关领域产业的高速发展，产品结构的不断调整，我国对锡的需求与日俱增。
长期以来，处理含锡物料主要采用烟化炉硫化挥发法，该方法无法连续生产，只能一炉一炉进行生产，首先将含锡物料加入烟化炉中进行熔化，停止加料后，待物料全部熔化后加入硫化剂，一般为黄铁矿，进行硫化挥发，挥发后的锡以锡的硫化物的形式在烟化炉上部烟气流中氧化，最后锡以氧化物的形式通过烟尘回收。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种，以解决现有技术中没有连续生产焊锡物料装置，只能一炉一炉进行生产的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种含锡物料连续冶炼炉，该冶炼炉包括炉体，炉体的内腔划分为依次设置的侧吹熔炼区、电热还原区和硫化挥发区，侧吹熔炼区和电热还原区之间设置有第一隔离墙，电热还原区和硫化挥发区之间设置有第二隔离墙，其中，第一隔离墙的底部设置有第一通道，第一通道用于将富锡渣从侧吹熔炼区通入电热还原区；第二隔离墙的顶部设置有第二通道，第二通道用于将电热还原区的烟气通入硫化挥发区，第二隔离墙的底部还设置有第三通道，第三通道用于将低锡渣从电热还原区排入硫化挥发区。
进一步地，侧吹熔炼区的顶部设置有加料口，加料口用于加入含锡物料以及溶剂，侧吹熔炼区的顶部还设置有熔炼烟气排出口，熔炼烟气排出口用于排出熔炼烟气；其中，熔炼烟气排出口高于含锡物料加料口。
进一步地，侧吹熔炼区的侧壁还设置有第一侧吹口，第一侧吹口用于通入碳质燃料。
进一步地，电热还原区中插设有电极，电热还原区的顶部设置有还原剂加料口，还原剂加料口为至少一个。
进一步地，电压还原区的侧壁还设置有金属放出口，金属放出口第三通道，用于排出粗锡。
进一步地，硫化挥发区的顶部设置有硫化烟气排出口；硫化挥发区的侧壁还设置有二次封口，且二次封口高于第二通道，低于硫化烟气排出口。
进一步地，硫化挥发区的侧壁设置有第二侧吹口，第二侧吹口用于通入硫化剂。
进一步地，硫化挥发区的顶部还设置有排渣口和底排放口，排渣口高于底排放口。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种连续生产金属锡的***，该***包括依次连接的冶炼装置、氧化燃烧装置、余热回收装置和收尘装置，其中，冶炼装置为上述第一方面提供的冶炼炉。
进一步地，收尘净化装置设置有含硫烟气出口和含锡烟尘出口，含硫烟气出口与制酸***相连接。
应用本申请的技术方案，本申请提供的含锡物料连续冶炼炉设置第一隔墙隔绝侧吹熔炼区与电热还原区的烟气，通过第一隔墙底部的第一通道使得富锡渣从侧吹熔炼区流入电热还原区进行还原冶炼，同时通过在第二隔墙的顶部设置第二通道连通两区烟气，在第二隔墙的底部设置第三通道将低锡渣从电热还原区排入硫化挥发区进行硫化挥发处理，实现了含锡物料的连续冶炼处理，占地面积小，减少了炉子本身和厂家的建设投资。
此外，本申请提供的冶炼炉将侧吹熔炼区、电热还原区和硫化挥发区组合成一体，减少了熔体排放和操作工序，有效提高了生产作业率，同时减少了操作人员和相应的器具消耗。
另外，本申请提供的冶炼炉将侧吹熔炼、还原冶炼和硫化挥发在一个炉体内完成，电热还原区利用熔融物相的高温维持一定的温度，减少单独进行还原操作以及硫化挥发作业的能量消耗，炉体同时兼顾熔化、还原和挥发作业，炉体内储存熔体量相对较大，能够增加储液时间，进而有利于提高单炉处理能力并提高锡的回收率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型一些实施例提供的含锡物料冶炼炉的剖视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
100、侧吹熔炼区；101、加料口；102、熔炼烟气排出口；103、第一侧吹口；110、第一隔离墙；111、第一通道；200、电热还原区；201、还原剂加料口；202、金属放出口；210、第二隔离墙；211、第二通道；220、电极；212、第三通道；300、硫化挥发区；301、硫化烟气排出口；302、排渣口；303、底排放口；304、二次风口；305、第二侧吹口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如本申请背景技术所分析的，长期以来处理含锡物料主要采用烟化炉硫化挥发法，该方法处理含锡物料只能一炉一炉进行生产，无法实现连续生产。为了改善该问题，本申请提供了一种含锡物料连续冶炼炉和连续生产金属锡的***。
在本申请的第一种典型实施方式中，本申请提供了一种含锡物料连续冶炼炉，如图1所示，该冶炼炉包括炉体，炉体的内部划分为依次设置的侧吹熔炼区100、电热还原区200和硫化挥发区300，侧吹熔炼区100和电热还原区200之间设置有第一隔离墙110，电热还原区200和硫化挥发区300之间设置有第二隔离墙210，其中，第一隔离墙110的底部设置有第一通道111，第一通道111用于将富锡渣从侧吹熔炼区100通入电热还原区200；第二隔离墙210的底部设置有第二通道211，第二通道211用于将电热还原区200的烟气通入硫化挥发区300，第二隔离墙210的底部还设置有第三通道212，第三通道212用于将低锡渣从电热还原区200排入硫化挥发区300。
在本申请中，含锡物料和熔剂在侧吹熔炼区100进行富氧熔炼形成熔池，得到富锡渣烟气，富锡渣通过第一通道111流入电热还原区200然后在电热还原区200在还原剂的作用下产出粗锡、低锡渣和烟气，低锡渣通过第三通道212进入硫化挥发区300在硫化剂以及富氧气体的作用下进行硫化挥发，得到炉渣和烟气。
应用本申请的技术方案，本申请提供的含锡物料连续冶炼炉设置第一隔离墙110隔绝侧吹熔炼区100与电热还原区200的烟气，通过第一隔离墙110底部的第一通道111使得富锡渣从侧吹熔炼区100流入电热还原区200进行还原冶炼，同时通过在第二隔墙的顶部设置第二通道211连通两区烟气，在第二隔墙的底部设置第三通道212将低锡渣从电热还原区200排入硫化挥发区300进行硫化挥发处理，实现了含锡物料的连续冶炼处理，占地面积小，减少了炉子本身和厂家的建设投资。
此外，本申请提供的冶炼炉将侧吹熔炼区100、电热还原区200和硫化挥发区300组合成一体，减少了熔体排放和操作工序，有效提高了生产作业率，同时减少了操作人员和相应的器具消耗。
另外，本申请提供的冶炼炉将侧吹熔炼、还原冶炼和硫化挥发在一个炉体内完成，电热还原区200利用熔融物相的高温维持一定的温度，减少单独进行还原操作以及硫化挥发作业的能量消耗，炉体同时兼顾熔化、还原和挥发作业，炉体内储存熔体量相对较大，能够增加储液时间，进而有利于提高单炉处理能力并提高锡的回收率。
在本申请中，第一通道111以及第三通道212均设置于熔池液面以下，在一些实施例中，第一隔离墙110***熔池液面以下100～300mm，具体深度可根据工艺操作熔池液面高度进行设置；第三通道212设置于电热还原区200的渣相区与金属相区的界面以上，以阻隔电热还原区200所产粗锡进入硫化挥发区300，同时保证电热还原区200所产低锡渣可顺利流入硫化挥发区300。
如图1所示，在一些实施例中，侧吹熔炼区100的顶部设置有加料口101，加料口101用于加入含锡物料以及溶剂，侧吹熔炼区100的顶部还设置有熔炼烟气排出口102，该熔炼烟气排出口102用于排出熔炼产生的烟气；其中，该熔炼烟气排出口102高于含锡物料排出口，以利于将熔炼烟气排出侧吹熔炼区100后续进行回收处理。
在另一些实施例中，侧吹熔炼区100的侧壁还设置有第一侧吹口103，该第一侧吹口103用于将燃料通入侧吹熔炼区100内，用于含锡物料的熔炼。在一些具体实施例中，第一侧吹口103设置于溶池液面以下，并与喷枪连接，通过喷枪将碳质燃料通入侧吹熔炼区100的熔池中。
在一些实施例中，电热还原区200插设有电极220，电极220***熔池的液面以下，进而使得电热还原区200采用电极220补热。该电热还原区200的顶部设置有还原剂加料口201，以通过还原剂加料口201将还原剂加入到电热还原区200与富锡渣混合进行电热还原。
上述还原剂加料口201的数量不作具体限制，至少一个，优选为多个，且多个还原剂加料口201分别设置于电极220的两侧。
在一些具体实施例中，电热还原区炉膛高度较低，长度较长，顶部设置多个还原剂加料口201，顶部或侧部也可根据需要设置还原剂喷枪，以强化还原效果。
为了便于将粗锡分离后续进行精炼，在一些实施例中，电热还原区200的底部还设置有金属放出口202，粗锡通过该金属放出口202排出冶炼炉进入精炼工序。
在一些实施例中，如图1所示，该硫化挥发区300的顶部设置有硫化烟气排出口，该硫化挥发区300的侧壁还设置有二次风口304，该二次风口304高于第二通道211，以使得硫化挥发区300产生的硫化烟气在该二次风口304处燃烧氧化，氧化后的烟气通过硫化烟气排出口排出冶炼炉进行回收处理。
在另一些实施例中，如图1所示，该硫化挥发区300的侧壁设置有第二侧吹口305，所述第二侧吹口305用于通入硫化剂。在一些具体实施例中，第二侧吹口305也设置于熔池的液面以下，与喷枪连接，通过喷枪将硫化剂通入硫化挥发区300中与低锡渣混合进行硫化。
在另一些实施例中，如图1所示，该硫化挥发区300的底部还设置有排渣口302和底排放口303，其中，排渣口302用于排出炉渣，底排放口303用于放空，且该排渣口302高于底排放口303。
在本申请中，侧吹熔炼区、电热还原区和硫化挥发区的烟气出口均在炉顶方向，由于电热还原区所产烟气量较小，电热还原区与硫化挥发区烟气可使用同一套烟气回收处理装置，侧吹熔炼区烟气单独回收处理。
另外，炉体各部位根据需要采用不同的方式冷却，以确保延长炉体寿命。
在一些具体实施例中，炉底纵向呈阶梯状并向硫化挥发区倾斜且侧吹熔炼区和电热还原区炉底横向呈阶梯状并向金属放出口位置倾斜，以利于粗锡排出。侧吹熔炼区和电热还原区之间、电热还原区与硫化挥发区之间的炉底阶梯高度可根据工艺操作液面高度的需要进行设置。
本申请提供的连续冶炼炉占地面积小，减少了配置高差；减少炉子本身和厂房的建设投资；减少熔体排放和加入的操作，有较高的生产作业率，可减少操作人员和相应的工器具消耗；熔化、还原和挥发在一个炉子内完成，电热还原区和硫化挥发区也可利用熔融物相的高温维持一定的温度，减少了单独进行还原作业和硫化作业时的能量消耗；炉内储存熔体量相对较大，能够增加储液时间，有利于提高单炉处理能力并提高锡的回收率。
在一些具体实施例中，本申请提供的含锡物连续冶炼生产金属锡的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将含锡物料与熔剂进行配料，将混合物料通过加料口101加入连续冶炼炉的侧吹熔炼区100；
(2)混合物料在侧吹熔炼区100进行熔炼脱硫造渣，产出烟气由侧吹熔炼区100顶部的熔炼烟气排出口102排出，经余热回收和收尘净化后送制酸***，含锡物料中的锡形成富锡渣；
(3)富锡渣由侧吹熔炼区100与电热还原区200之间的第一通道111自流进入连续冶炼炉的电热还原区200进行还原，还原剂由电热还原区200设置的还原剂加入口采用密闭螺旋给料机加入，电热还原区200产出粗锡、低锡渣和烟气，粗锡由电热还原区200设置的金属放出口202放出，低锡渣由第二隔离墙210底部的第三通道212进入硫化挥发区300，烟气经第二隔离墙210顶部的第二通道211进入硫化挥发区300；
(4)低锡渣在硫化挥发区300采用硫化剂进行硫化挥发，挥发后产出炉渣和烟气，炉渣由硫化挥发区300设置的排渣口302排出，水淬后堆存或外卖；该区烟气与电热还原区200烟气混合后在硫化挥发区300上部设置的二次风口304处燃烧氧化，后续烟气经余热回收和收尘净化后送制酸***；
(5)侧吹熔炼区100所得烟尘与硫化挥发区300所得烟尘一起经制粒后送侧吹熔炼区100配料。
在本申请的第二种典型实施方式中，还提供了一种连续生产金属锡的***，该***包括依次连接的冶炼装置、余热回收装置和收尘净化装置；其中，冶炼装置为上述第一种典型实施方式中提供的冶炼炉。
本申请提供的连续生产金属锡的***，通过上述冶炼炉将含锡物料冶炼成粗锡以及炉渣进行回收利用，同时将冶炼过程中产生的烟尘依次经过余热回收装置以及收尘净化装置进行余热回收以及收尘净化处理，将冶炼炉排出的烟气进行回收处理，在减少环境污染的同时还减少了能源消耗。
在一些实施例中，上述收尘净化装置设置有含硫烟气出口和含锡烟尘出口，含硫烟气出口用于将含硫出口排出并输送至制酸***进行回收处理，上述含锡烟尘出口用于将含锡烟尘排出，后续将含锡烟尘回收后作为原料返回侧吹熔炼区100。
下面将结合实施例，进一步说明本申请的有益效果。
实施例1
图1为本申请实施例1提供的含锡物料连续冶炼炉的剖视图，如图1所示，该冶炼炉包括炉体，炉体的内部划分为依次设置的侧吹熔炼区100、电热还原区200和硫化挥发区300，侧吹熔炼区100和电热还原区200之间设置有第一隔离墙110，电热还原区200和硫化挥发区300之间设置有第二隔离墙210，其中，第一隔离墙110的底部设置有第一通道111，第一通道111用于将富锡渣从侧吹熔炼区100通入电热还原区200；第二隔离墙210的底部设置有第二通道211，第二通道211用于将电热还原区200的烟气通入硫化挥发区300，第二隔离墙210的底部还设置有第三通道212，第三通道212用于将低锡渣从电热还原区200排入硫化挥发区300。
本实施例提供的含锡物料连续冶炼炉设置第一隔离墙110隔绝侧吹熔炼区100与电热还原区200的烟气，通过第一隔离墙110底部的第一通道111使得富锡渣从侧吹熔炼区100流入电热还原区200进行还原冶炼，同时通过在第二隔墙的顶部设置第二通道211连通两区烟气，在第二隔墙的底部设置第三通道212将低锡渣从电热还原区200排入硫化挥发区300进行硫化挥发处理，实现了含锡物料的连续冶炼处理，占地面积小，减少了炉子本身和厂家的建设投资。
此外，本实施例提供的冶炼炉将侧吹熔炼区100、电热还原区200和硫化挥发区300组合成一体，减少了熔体排放和操作工序，有效提高了生产作业率，同时减少了操作人员和相应的器具消耗。
另外，本实施例提供的冶炼炉将侧吹熔炼、还原冶炼和硫化挥发在一个炉体内完成，电热还原区200利用熔融物相的高温维持一定的温度，减少单独进行还原操作以及硫化挥发作业的能量消耗，炉体同时兼顾熔化、还原和挥发作业，炉体内储存熔体量相对较大，能够增加储液时间，进而有利于提高单炉处理能力并提高锡的回收率。
在本实施例中，第三通道212设置于电热还原区200的渣相区与金属相区的界面以上，以阻隔电热还原区200所产粗锡进入硫化挥发区300，同时保证电热还原区200所产低锡渣可顺利流入硫化挥发区300。
如图1所示，侧吹熔炼区100的顶部设置有加料口101，加料口101用于加入含锡物料以及溶剂，侧吹熔炼区100的顶部还设置有熔炼烟气排出口102，该熔炼烟气排出口102用于排出熔炼产生的烟气；其中，该熔炼烟气排出口102高于含锡物料排出口，以利于将熔炼烟气排出侧吹熔炼区100后续进行回收处理。
如图1所示，侧吹熔炼区100的侧壁还设置有第一侧吹口103，该第一侧吹口103用于将燃料通入侧吹熔炼区100内，用于含锡物料的熔炼。在一些具体实施例中，第一侧吹口103与喷枪连接，通过喷枪将碳质燃料通入侧吹熔炼区100的熔池中。
在本实施例中，电热还原区200插设有电极220，进而使得电热还原区200采用电极220补热。该电热还原区200的顶部设置有还原剂加料口201，以通过还原剂加料口201将还原剂加入到电热还原区200与富锡渣混合进行电热还原。
在本实施例中，还原剂加料口201的数量为多个，且多个还原剂加料口201分别设置于电极220的两侧。
为了便于将粗锡分离后续进行精炼，在一些实施例中，电热还原区200的底部还设置有金属放出口202，粗锡通过该金属放出口202排出冶炼炉进入精炼工序。
如图1所示，在本实施例中，该硫化挥发区300的顶部设置有硫化烟气排出口，该硫化挥发区300的侧壁还设置有二次风口304，该二次风口304高于第二通道211，以使得硫化挥发区300产生的硫化烟气在该二次风口304处燃烧氧化，氧化后的烟气通过硫化烟气排出口排出冶炼炉进行回收处理。
如图1所示，在本实施例中，该硫化挥发区300的侧壁设置有第二侧吹口305，第二侧吹口305与喷枪连接，通过喷枪将硫化剂通入硫化挥发区300中与低锡渣混合进行硫化。
在本实施例中，如图1所示，该硫化挥发区300的底部还设置有排渣口302和底排放口303，其中，排渣口302用于排出炉渣，底排放口303用于放空，且该排渣口302高于底排放口303。
实施例2
本实施例提供了一种含锡物连续冶炼生产金属锡的方法，其中，含锡物料连续冶炼在实施例1提供的冶炼炉中进行，具体包括以下步骤：
(1)将含锡物料与熔剂进行配料，将混合物料通过加料口101加入连续冶炼炉的侧吹熔炼区100；
(2)混合物料在侧吹熔炼区100进行熔炼脱硫造渣，产出烟气由侧吹熔炼区100顶部的熔炼烟气排出口102排出，经余热回收和收尘净化后送制酸***，含锡物料中的锡形成富锡渣；
(3)富锡渣由侧吹熔炼区100与电热还原区200之间的第一通道111自流进入连续冶炼炉的电热还原区200进行还原，还原剂由电热还原区200设置的还原剂加入口采用密闭螺旋给料机加入，电热还原区200产出粗锡、低锡渣和烟气，粗锡由电热还原区200设置的金属放出口202放出，低锡渣由第二隔墙底部的第三通道212进入硫化挥发区300，烟气经隔墙顶部的第二通道211进入硫化挥发区300；
(4)低锡渣在硫化挥发区300采用硫化剂进行硫化挥发，挥发后产出炉渣和烟气，炉渣由硫化挥发区300设置的排渣口302排出，水淬后堆存或外卖；该区烟气与电热还原区200烟气混合后在硫化挥发区300上部设置的二次风口304处燃烧氧化，后续烟气经余热回收和收尘净化后送制酸***；
(5)侧吹熔炼区100所得烟尘与硫化挥发区300所得烟尘一起经制粒后送侧吹熔炼区100配料。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含锡物料连续冶炼炉，其特征在于，所述冶炼炉包括炉体，所述炉体的内腔划分为依次设置的侧吹熔炼区(100)、电热还原区(200)和硫化挥发区(300)，所述侧吹熔炼区(100)与所述电热还原区(200)之间设置有第一隔离墙(110)，所述电热还原区(200)和所述硫化挥发区(300)之间设置有第二隔离墙(210)，其中，所述第一隔离墙(110)的底部设置有第一通道(111)，所述第一通道(111)用于将富锡渣从所述侧吹熔炼区(100)通入所述电热还原区(200)；所述第二隔离墙(210)的顶部设置有第二通道(211)，所述第二通道(211)用于将所述电热还原区(200)的烟气通入所述硫化挥发区(300)，所述第二隔离墙(210)的底部还设置有第三通道(212)，所述第三通道(212)用于将低锡渣从所述电热还原区(200)排入所述硫化挥发区(300)。
2.根据权利要求1所述的连续冶炼炉，其特征在于，所述侧吹熔炼区(100)的顶部设置有加料口(101)，所述加料口(101)用于加入含锡物料以及熔剂，所述侧吹熔炼区(100)的顶部还设置有熔炼烟气排出口(102)，所述熔炼烟气排出口(102)用于排出熔炼烟气；
其中，所述熔炼烟气排出口(102)高于所述含锡物料加料口(101)。
3.根据权利要求1所述的连续冶炼炉，其特征在于，所述侧吹熔炼区(100)的侧壁还设置有第一侧吹口(103)，所述第一侧吹口(103)用于通入碳质燃料。
4.根据权利要求1所述的连续冶炼炉，其特征在于，所述电热还原区(200)中插设有电极(220)，所述电热还原区(200)的顶部设置有还原剂加料口(201)，所述还原剂加料口(201)为至少一个。
5.根据权利要求1所述的连续冶炼炉，其特征在于，所述电热还原区(200)的侧壁还设置有金属放出口(202)，所述金属放出口(202)低于所述第三通道(212)，用于排出粗锡。
6.根据权利要求1所述的连续冶炼炉，其特征在于，所述硫化挥发区(300)的顶部设置有硫化烟气排出口(301)；所述硫化挥发区(300)的侧壁还设置有二次风口(304)，且所述二次风口(304)高于所述第二通道(211)，低于硫化烟气排出口(301)。
7.根据权利要求1所述的连续冶炼炉，其特征在于，所述硫化挥发区(300)的侧壁设置有第二侧吹口(305)，所述第二侧吹口(305)用于通入硫化剂。
8.根据权利要求1所述的连续冶炼炉，其特征在于，所述硫化挥发区(300)的底部还设置有排渣口(302)和底排放口(303)，所述排渣口(302)高于所述底排放口(303)。
9.一种连续生产金属锡的***，其特征在于，所述***包括依次连接的冶炼装置、氧化燃烧装置、余热回收装置和收尘净化装置，其中，所述冶炼装置为权利要求1至8中任一项所述的冶炼炉。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述收尘净化装置设置有含硫烟气出口和含锡烟尘出口，所述含硫烟气出口与制酸***相连接。
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