用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，它包括從下往上依次排列的爐缸、銅水套爐墻和銅水套爐頂，它們的外圍有鋼結(jié)構(gòu)架體，爐缸位于鋼結(jié)構(gòu)架體的底面骨架上；銅水套爐墻包括若干層銅水套，最下面一層的銅水套底部有風(fēng)嘴和打孔放渣裝置，銅水套爐墻的外壁有用于與鋼結(jié)構(gòu)架體連接的固定框；銅水套爐頂懸掛于鋼結(jié)構(gòu)架體的上端，其上端有與其連通的固態(tài)加料口和液態(tài)加料口及用于排煙的煙道口。所有銅水套的受熱面均嵌有燕尾槽型磚，大大延長銅水套的實用壽命，打孔放渣裝置的結(jié)構(gòu)克服了渣口水套易漏水和更換水套需要停爐的缺陷。本實用新型采用富氧熔池熔煉具有煙氣量小、煙氣帶走熱低、熔池溫度高、鉛鋅更易揮發(fā)的特點。
【專利說明】用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種富氧還原爐，特別涉及一種可以處理富氧還原爐處理低品位多金屬物料后排放的冶煉渣及直接處理低品位多金屬物料的富氧還原爐。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國環(huán)保政策的日益嚴(yán)格和銅、鉛、鋅等行業(yè)準(zhǔn)入條件的實施，對于滿足環(huán)保要求、生產(chǎn)成本低廉的有色冶煉新工藝的需求日益突出。同時，伴隨著高品位原生礦資源的日益減少，對品位偏低、傳統(tǒng)工藝難處理、含復(fù)雜多金屬的物料提出新的處理要求，要求新冶煉工藝適合對多種有價金屬進(jìn)行回收，并達(dá)到回收率高、能耗低的目的。對于低品位多金屬物料，現(xiàn)行的冶金爐很難進(jìn)行處理，需開發(fā)一種新型爐窯，使其能同時回收銅、鉛、鋅、銦等多種金屬。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種既能處理富氧熔煉爐排出的液態(tài)熔煉渣又能直接處理富含氧化物的低品位多金屬物料的富氧還原爐。
[0004]本實用新型提供的這種用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，它包括從下往上依次排列的爐缸、銅水套爐墻和銅水套爐頂，它們的外圍有鋼結(jié)構(gòu)架體，爐缸位于鋼結(jié)構(gòu)架體的底面骨架上；銅水套爐墻包括若干層銅水套，最下面一層的銅水套底部有風(fēng)嘴和打孔放渣裝置，銅水套爐墻的外壁有用于與鋼結(jié)構(gòu)架體連接的固定框；銅水套爐頂懸掛于鋼結(jié)構(gòu)架體的上端，其上端有與其連通的固態(tài)加料口和液態(tài)加料口及用于排煙的煙道口。
[0005]所述鋼結(jié)構(gòu)架體采用H型鋼制作，包括上端用于懸掛所述銅水套爐頂?shù)膾旒芎推湎路接糜诠潭ㄋ鲢~水套爐墻和爐缸的支承架，掛架和支承架之間為可拆卸的螺栓連接。
[0006]所述銅水套爐墻內(nèi)包括兩層銅水套，銅水套預(yù)埋有純銅管，銅水套的受熱面均布有燕尾槽，其內(nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。
[0007]所述固定框通過型鋼和所述支承架固定。
[0008]所述打孔放渣裝置包括預(yù)埋有純銅管的渣口銅水套和銅水套塞子，渣口銅水套的寬度方向中心線上有用于安裝銅水套塞子的錐形通孔，銅水套塞子裝配于錐形通孔內(nèi)，錐形通孔的非受熱面上部兩側(cè)有位置對稱的凸臺，兩凸臺的頂部均開有軸向的螺紋孔，螺紋孔之間通過螺栓連接有鋼板，鋼板跨過銅水套塞子的上端面，使銅水套塞子和渣口銅水套固定限位；渣口銅水套的受熱面均布有燕尾槽，其內(nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。
[0009]所述銅水套塞子的軸向中心有通孔，通孔外的實體側(cè)壁內(nèi)連接有不銹鋼測溫管，實體的外端面有便于銅水套塞子安裝和拆卸的螺紋孔。
[0010]所述銅水套爐頂?shù)耐獗诘撞坑杏糜趹覓斓膾於?，掛耳通過型鋼與掛架固定，銅水套爐頂?shù)耐獗谏隙送鈧?cè)邊掛于掛架的上端型鋼上；銅水套爐頂?shù)氖軣崦婢加醒辔膊郏鋬?nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。
[0011 ] 所述固態(tài)加料口為夾套式水冷結(jié)構(gòu)，所述煙道口為銅水套煙道，其銅水套的受熱面均布有燕尾槽，其內(nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。
[0012]所述爐缸包括砌體，砌體的外圍有型鋼圍箍、上端有用于冷卻砌體的爐臺銅水套；砌體上有金屬放出口。
[0013]本實用新型整個爐體的載荷均通過鋼結(jié)構(gòu)架體承載，爐缸直接置于鋼結(jié)構(gòu)架體的底面骨架上，銅水套爐墻通過型鋼與鋼結(jié)構(gòu)架體固定，銅水套爐頂直接懸掛于鋼結(jié)構(gòu)架體的上端，使得整個爐體的安裝和拆卸操作都方便快捷。
[0014]銅水套爐墻的內(nèi)腔為熔池，在最下面一層的銅水套下部設(shè)置有風(fēng)嘴，使低品位物料和煤在熔池內(nèi)進(jìn)行富氧熔煉。銅水套爐墻的銅水套內(nèi)預(yù)埋有埋純銅管，受熱側(cè)嵌有燕尾槽型磚，燕尾槽型磚和銅水套之間相互保護(hù)，大大提高爐墻的壽命。銅水套爐墻的下部有特殊結(jié)構(gòu)的打孔放渣裝置:通過在渣口銅水套內(nèi)增設(shè)銅水套塞子，兩者之間通過渣口銅水套外端凸臺上連接的鋼板來固定限位，兩者的實體內(nèi)均預(yù)埋純銅管。銅水套塞子可方便的從渣口銅水套的安裝孔中拆卸更換。需要放渣時，打通銅水套塞子中間通孔內(nèi)的封泥即可。需要更換時，僅需更擰下螺栓，拿出鋼板，用螺桿擰緊位于銅水套塞子外端面的螺紋孔，拔出塞子，更換新的銅水套塞子，而不必更換渣口銅水套，渣口銅水套和銅水套塞子均為銅冷卻件，使用壽命長。避免了現(xiàn)有技術(shù)渣口鋼水套因渣的沖刷嚴(yán)重變形強(qiáng)度減弱而易漏水的缺陷，克服了現(xiàn)有技術(shù)更換水套需要停爐的缺陷，從而提高冶金爐的實用安全性能，延長冶金爐的使用壽命，節(jié)約成本。
[0015]本實用新型的工作原理如下:從熔煉爐的打孔放渣裝置中排出的液態(tài)物料從銅水套爐頂上端的液態(tài)加料口加入。液態(tài)物料中含有鉛、鋅氧化物，富氧空氣從銅水爐墻底部的風(fēng)嘴中鼓入，富氧空氣強(qiáng)烈攪動熔體，熔池溫度高，使得鉛鋅更易進(jìn)入氣相揮發(fā)，再通過煙道口排出進(jìn)入余熱鍋爐，通過收塵裝置回收，粗鉛進(jìn)入爐缸通過其上的金屬放出口排出，進(jìn)一步回收熔煉爐冶煉渣中的鉛和鋅。處理富含氧化物的固態(tài)物料如固態(tài)鋅浸出渣時，固態(tài)物料和還原劑預(yù)先混合后從銅水套爐頂上端的固態(tài)加料口加入，和從銅水爐墻底部的風(fēng)嘴中鼓入的富氧空氣進(jìn)行富氧熔池還原冶煉。熔池內(nèi)的高溫和還原氣氛使得鋅更易進(jìn)入氣相揮發(fā)，通過煙道上方的余熱鍋爐的沉降回收次氧化鋅。氧化物被還原成金屬鉛或銅，通過爐缸上的金屬放出口排出。含鐵物料生成渣，通過打孔放渣裝置排出。
[0016]富氧熔池熔煉具有煙氣量小、煙氣帶走熱低、熔池溫度高、鉛鋅更易揮發(fā)的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1的俯視示意圖。
[0019]圖3為圖1中的A-A示意圖。
[0020]圖4為圖3中打孔放渣裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為圖4中的B-B示意圖。
【具體實施方式】
[0022]優(yōu)選實施例，如圖1至圖5所示，本實用新型提供的這種用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，它包括從下往上依次排列的爐缸1、銅水套爐墻2和銅水套爐頂3，它們的外圍有鋼結(jié)構(gòu)架體U，爐缸I位于鋼結(jié)構(gòu)架體11的底面骨架上，銅水套爐墻2包括兩層銅水套，最下面一層的銅水套底部有風(fēng)嘴10和打孔放渣裝置6，銅水套爐墻2的外壁有用于與鋼結(jié)構(gòu)架體11連接的固定框7 ;銅水套爐頂3懸掛于鋼結(jié)構(gòu)架體11的上端。
[0023]爐缸I包括砌體12和H型鋼圍箍11以及冷卻砌體12的爐臺銅水套13。H型鋼圍箍11保證了砌體12的整體性，砌體12為I類砌體，采用耐火磚，磚縫不大于1mm，砌體12最上端的磚體需保證平整度，爐臺銅水套13放在砌體12最上端的磚體上，對砌體12起冷卻作用。
[0024]銅水套爐墻2內(nèi)包括兩層銅水套，銅水套預(yù)埋有純銅管21，銅水套的受熱面均布有燕尾槽，其內(nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。固定框7通過型鋼和支承架112固定。
[0025]打孔放渣裝置6包括預(yù)埋有銅管的渣口銅水套61和銅水套塞子63，渣口銅水套61的寬度方向中心線上有用于安裝銅水套塞子63的錐形通孔，銅水套塞子63可拆卸的固定于錐形通孔內(nèi)，錐形通孔的非受熱面上部兩側(cè)有位置對稱、中心帶螺孔的凸臺611，兩凸臺611之間通過螺栓連接有鋼板62，鋼板62跨過銅水套塞子63的外端面，使銅水套塞子63和渣口銅水套61固定限位。渣口銅水套61的銅水套的受熱面均布有燕尾槽，其內(nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。銅水套塞子63的軸向中心有通孔，通孔外的實體側(cè)壁內(nèi)連接有不銹鋼測溫鋼管66，實體的外端面有便于銅水套塞子63安裝和拆卸的螺紋孔。打孔放渣裝置6有兩個，一個用于還原爐正常狀態(tài)時的放渣，另一個用于還原爐出現(xiàn)使用事故時的放渣，正常狀態(tài)使用的打孔放渣裝置6高度高于出現(xiàn)事故時使用的打孔放渣裝置6。
[0026]銅水套爐頂3的外壁底部有用于懸掛的掛耳31，掛耳31通過型鋼與掛架111固定，銅水套爐頂3的外壁上端外側(cè)邊掛于掛架111的上端型鋼上。銅水套爐頂3的上端有與其連通的煙道口 9、固態(tài)加料口 5和液態(tài)加料口 4，兩加料口均為夾套式水冷結(jié)構(gòu)。
[0027]鋼結(jié)構(gòu)架體11采用H型鋼制作，包括上端用于懸掛銅水套爐頂3的掛架111和其下方用于固定銅水套爐墻2和爐缸I的支承架112，掛架111和支承架112之間為可拆卸的螺栓連接。
[0028]本實用新型的工作原理如下:從熔煉爐的打孔放渣裝置中排出的液態(tài)物料從銅水套爐頂3上端的液態(tài)加料口 4加入。液態(tài)物料中含有鉛、鋅氧化物，富氧空氣從銅水套爐墻2底部的風(fēng)嘴中鼓入，富氧空氣強(qiáng)烈攪動熔體，熔池溫度高，使得鉛鋅更易進(jìn)入氣相揮發(fā)，再通過煙道口 9排出進(jìn)入余熱鍋爐，通過收塵裝置回收，粗鉛進(jìn)入爐缸I通過其上的金屬放出口 8排出，進(jìn)一步回收熔煉爐冶煉渣中的鉛和鋅。處理富含氧化物的固態(tài)物料如固態(tài)鋅浸出渣時，固態(tài)物料和還原劑預(yù)先混合后從銅水套爐頂3上端的固態(tài)加料口 5加入，和從銅水套爐墻2底部的風(fēng)嘴10中鼓入的富氧空氣進(jìn)行富氧熔池還原冶煉。熔池內(nèi)的高溫和還原氣氛使得鋅更易進(jìn)入氣相揮發(fā)，通過煙道上方的余熱鍋爐的沉降回收次氧化鋅。氧化物被還原成金屬鉛或銅，通過爐缸I上的金屬放出口 8排出。含鐵物料生成渣，通過打孔放渣裝置6排出，達(dá)到多種金屬同時回收的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:該還原爐包括從下往上依次排列的爐缸、銅水套爐墻和銅水套爐頂，它們的外圍有鋼結(jié)構(gòu)架體，爐缸位于鋼結(jié)構(gòu)架體的底面骨架上；銅水套爐墻包括若干層銅水套，最下面一層的銅水套底部有風(fēng)嘴和打孔放渣裝置，銅水套爐墻的外壁有用于與鋼結(jié)構(gòu)架體連接的固定框；銅水套爐頂懸掛于鋼結(jié)構(gòu)架體的上端，其上端有與其連通的固態(tài)加料口和液態(tài)加料口及用于排煙的煙道口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:所述鋼結(jié)構(gòu)架體采用H型鋼制作，包括上端用于懸掛所述銅水套爐頂?shù)膾旒芎推湎路接糜诠潭ㄋ鲢~水套爐墻和爐缸的支承架，掛架和支承架之間為可拆卸的螺栓連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:所述銅水套爐墻內(nèi)包括兩層銅水套，銅水套預(yù)埋有純銅管，銅水套的受熱面均布有燕尾槽，其內(nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:所述固定框通過型鋼和所述支承架固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:所述打孔放渣裝置包括預(yù)埋有純銅管的渣口銅水套和銅水套塞子，渣口銅水套的寬度方向中心線上有用于安裝銅水套塞子的錐形通孔，銅水套塞子裝配于錐形通孔內(nèi)，錐形通孔的非受熱面上部兩側(cè)有位置對稱的凸臺，兩凸臺的頂部均開有軸向的螺紋孔，螺紋孔之間通過螺栓連接有鋼板，鋼板跨過銅水套塞子的上端面，使銅水套塞子和渣口銅水套固定限位；渣口銅水套的受熱面均布有燕尾槽，其內(nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:所述銅水套塞子的軸向中心有通孔，通孔外的實體側(cè)壁內(nèi)連接有不銹鋼測溫管，實體的外端面有便于銅水套塞子安裝和拆卸的螺紋孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:所述銅水套爐頂?shù)耐獗诘撞坑杏糜趹覓斓膾於?，掛耳通過型鋼與掛架固定，銅水套爐頂?shù)耐獗谏隙送鈧?cè)邊掛于掛架的上端型鋼上；銅水套爐頂?shù)氖軣崦婢加醒辔膊郏鋬?nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:所述固態(tài)加料口為夾套式水冷結(jié)構(gòu)，所述煙道口為銅水套煙道，其銅水套的受熱面均布有燕尾槽，其內(nèi)嵌有相應(yīng)的燕尾槽型磚。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理低品位多金屬物料的富氧還原爐，其特征在于:所述爐缸包括砌體，砌體的外圍有型鋼圍箍、上端有用于冷卻砌體的爐臺銅水套；砌體上有金屬放出口。
【文檔編號】C22B13/02GK203393204SQ201320498087
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】張嶺, 宋守恒, 蔡暉, 白樺, 陳艷梅 申請人:長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司