本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種用于還原液態(tài)富鉛渣生產(chǎn)粗鉛的冶金爐及其使用方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)保、節(jié)能要求的提高，大量新工藝、新裝備應(yīng)用于煉鉛工業(yè)。國內(nèi)比較先進(jìn)的的煉鉛工藝有兩大類：富氧強(qiáng)化熔煉加冷態(tài)富鉛渣還原和富氧強(qiáng)化熔煉加液態(tài)富鉛渣還原。兩類粗鉛冶煉方法經(jīng)實(shí)踐證明均為可行，較傳統(tǒng)粗鉛冶煉工藝均有較大的環(huán)保、節(jié)能優(yōu)勢(shì)。

中國恩菲工程技術(shù)有限公司自主研發(fā)的“富氧強(qiáng)化熔煉+液態(tài)渣直接還原”得到大力推廣運(yùn)用，是國內(nèi)最具代表性的粗鉛生產(chǎn)工藝。液態(tài)渣直接還原在側(cè)吹還原爐內(nèi)完成，該方法充分利用液態(tài)富鉛渣的物理熱，余熱利用率高，粗鉛生產(chǎn)綜合能耗低；自動(dòng)化程度高，有效降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。但是，側(cè)吹還原爐具有配套輔助設(shè)施多，投資大的缺點(diǎn)。

因此，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，研發(fā)一種操作簡單，熱利用率高，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，能有效還原液態(tài)富鉛渣，降低粗鉛生產(chǎn)成本，節(jié)約能源，達(dá)到環(huán)境友好、資源綜合利用的高效的液態(tài)富鉛渣還原生產(chǎn)粗鉛的冶金爐及其使用方法是必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于還原液態(tài)富鉛渣生產(chǎn)粗鉛的冶金爐，采用冶金爐焦炭還原柱的還原功能和保溫室的沉清分離功能，將液態(tài)富鉛渣進(jìn)行強(qiáng)化還原和有效沉清分離，清潔、高效地還原液態(tài)富鉛渣，得到粗鉛。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

所述的用于還原液態(tài)富鉛渣生產(chǎn)粗鉛的冶金爐包括冶金爐本體、煙道；所述冶金爐本體包括爐基、還原室、沉清分離室、熔渣口，爐基頂部設(shè)有還原室，還原室左側(cè)的爐基上設(shè)有沉清分離室，還原室底部設(shè)有熔渣口，還原室與沉清分離室通過熔渣口相連通；還原室頂部安裝有煙道，沉清分離室右側(cè)頂部，熔渣口的正上方設(shè)有煙氣口，還原室中部設(shè)有鼓風(fēng)口，還原室右側(cè)頂部設(shè)有熱渣進(jìn)料口，還原室左側(cè)頂部設(shè)有焦炭口，沉清分離室側(cè)壁上設(shè)有放渣口，所述的虹吸口設(shè)在沉清分離室側(cè)壁上，位于放渣口的下方，沉清分離室側(cè)壁上設(shè)有燒嘴，位于放渣口正上方，沉清分離室頂部均勻間隔設(shè)置有預(yù)留口。

作為優(yōu)選，所述煙道采用水套制成，煙道的縱截面為梯形。

作為優(yōu)選，所述爐基、還原室、沉清分離室均采用耐火材料堆砌，還原室呈圓柱筒狀，圓柱筒的內(nèi)徑為0.8～1.6m，高度為4～6m，沉清分離室呈長方體狀，頂部為拱頂，長方體的長為4.6～6.6m，寬為1.4～2.2m，拱頂高度為3.0～4.0m。

作為優(yōu)選，所述熔渣口的高度為600～800mm。

作為優(yōu)選，所述鼓風(fēng)口設(shè)置3～5個(gè)，環(huán)形設(shè)置在同一水平面上。

所述利用冶金爐還原液態(tài)富鉛渣生產(chǎn)粗鉛的冶金爐的使用方法具體包括以下步驟：

(1）打開焦炭口，焦炭分批加入到鼓風(fēng)口上方，打開鼓風(fēng)口，鼓入富氧空氣,控制富氧空氣的風(fēng)量、風(fēng)壓和富氧濃度；

(2）將含鉛量為35～65%的液態(tài)富鉛渣從熱渣進(jìn)料口連續(xù)加入還原室，控制鼓風(fēng)口風(fēng)量、風(fēng)壓、；繼續(xù)加入焦炭，正常熔煉時(shí)，控制焦炭柱高度，并控制還原室鼓風(fēng)口鼓入的風(fēng)量、風(fēng)壓、富氧濃度；

(3)開啟燒嘴對(duì)沉清分離室進(jìn)行加熱、保溫，燒嘴給油量為80～160kg/h，控制爐內(nèi)溫度為1200～1350℃；

(4)當(dāng)沉清分離室內(nèi)的渣液面高度達(dá)1100～1400mm后，打開渣口，進(jìn)行放渣；

(5)當(dāng)沉清分離室內(nèi)的鉛液面高度達(dá)700～900mm后，打開虹吸口，進(jìn)行放鉛。

作為優(yōu)選，在步驟（1）中，焦炭加入量為每批100～200kg。

作為優(yōu)選，在步驟（1）中，控制富氧空氣的風(fēng)量為6000～10000m3/h，風(fēng)壓為0.5～1.0KPa，富氧濃度為20～25%。

作為優(yōu)選，在步驟（2）中，液態(tài)富鉛渣從熱渣進(jìn)料口連續(xù)加入還原室的加入速度為10～20t/h，并控制鼓風(fēng)口風(fēng)量為8000～12000m3/h，風(fēng)壓為1～2.5KPa 。

作為優(yōu)選，在步驟（2）中，正常熔煉時(shí)，保持焦炭柱高度為1400～1600mm，并控制還原室鼓風(fēng)口鼓入的風(fēng)量為9000～15000m3/h，風(fēng)壓為1.2～2.5KPa，富氧濃度為21～25%。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的還原室與沉清分離室分開，分別發(fā)揮不同的功能；在還原階段強(qiáng)化液態(tài)富鉛渣的還原，富鉛渣經(jīng)過還原熔煉之后，產(chǎn)出大量粗鉛和爐渣，同時(shí)，充分利用液態(tài)富鉛渣物理熱；而沉清分離室使用燒嘴進(jìn)行保溫，粗鉛和爐渣混合物在沉清分離室內(nèi)得到沉清分離，有利于渣鉛分離；本發(fā)明還具有操作簡單，過程容易控制，可有效提高自動(dòng)化程度的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1的剖視圖。

圖中，1-爐基、2-還原室、3-沉清分離室、4-熔渣口、5-煙氣口、6-鼓風(fēng)口、7-熱渣進(jìn)料口、8-焦炭口、9-煙道、10-放渣口、11-虹吸口、12-燒嘴、13-預(yù)留口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例和圖1-2，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-2所示，所述的用于還原液態(tài)富鉛渣生產(chǎn)粗鉛的冶金爐包括冶金爐本體、煙氣口5、鼓風(fēng)口6、熱渣進(jìn)料口7、焦炭口8、煙道9、放渣口10、虹吸口11、燒嘴12、預(yù)留口13。

所述冶金爐本體包括爐基1、還原室2、沉清分離室3、熔渣口4，爐基1采用耐火材料砌筑，爐基1頂部設(shè)有還原室2，還原室2左側(cè)的爐基1上設(shè)有沉清分離室3，還原室2底部設(shè)有熔渣口4，熔渣口4頂部套設(shè)有銅水套，起到支撐熔渣口4上方爐磚的作用，還原室2與沉清分離室3通過熔渣口4相連通。

所述還原室2呈圓柱筒，圓柱筒的內(nèi)徑為0.8～1.6m，高度為4～6m，所述沉清分離室3呈長方體，頂部為拱頂，（與附圖所示結(jié)構(gòu)不符）長方體的長為4.6～6.6m，寬為1.4～2.2m，拱頂高度為3.0～4.0m。

所述熔渣口4的高度為600～800mm，這個(gè)高度可保證還原室2中的熔渣連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)入沉清分離室3，不會(huì)造成熔渣口4的堵塞。

所述還原室2、沉清分離室3均采用耐火材料砌筑，沉清分離室3的爐床面積約為還原室2的爐床面積的3～5倍，更有利于渣鉛分離，降低殘?jiān)械暮U量，同時(shí)，確保二者的生產(chǎn)能力相匹配。

還原室2頂部安裝有煙道9，煙道9采用水套制成，煙道9的縱截面為梯形，煙道9與外部收塵設(shè)備連接，沉清分離室3右側(cè)頂部，熔渣口4的正上方設(shè)有煙氣口5，沉清分離室3內(nèi)產(chǎn)生的煙氣通過煙氣口5進(jìn)入還原室2，并通過煙道9進(jìn)入收塵設(shè)備進(jìn)行收塵處理，這樣可將兩個(gè)煙道的煙氣混合處理，減少投備投資及運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用。還原室2中部設(shè)有鼓風(fēng)口6，所述鼓風(fēng)口6設(shè)置3～5個(gè)，環(huán)形設(shè)置在同一水平面上，鼓風(fēng)口6到爐基1的距離為1500～1800mm，鼓風(fēng)口6與水平面呈15度傾角，通過鼓風(fēng)口6，向還原室2鼓入富氧空氣，并可通過鼓風(fēng)口6的鼓風(fēng)量、風(fēng)壓控制還原室2內(nèi)風(fēng)焦比，確保還原氣氛及熱量的均衡，使還原反應(yīng)順利進(jìn)行。

還原室2右側(cè)頂部設(shè)有熱渣進(jìn)料口7，還原室2左側(cè)頂部設(shè)有與熱渣進(jìn)料口7相對(duì)的焦炭口8，使用時(shí)，確保還原室2內(nèi)焦炭還原柱高1.5m，柱體直徑為0.8～1.6m，使得在生產(chǎn)過程中可以延長熱渣還原時(shí)間，提高熱利用率。沉清分離室3側(cè)壁上設(shè)有放渣口10，并與熔渣口4相對(duì)，放渣口10距離爐基1高度為1100～1400mm，放渣口10下方的沉清分離室3側(cè)壁上設(shè)有虹吸口11，所述的虹吸口11設(shè)在沉清分離室3側(cè)壁上，位于放渣口10的下方，虹吸口11距離爐基1高度為700～900mm，有利于連續(xù)不斷地排出粗鉛和爐渣，連續(xù)作業(yè)。

沉清分離室3側(cè)壁上設(shè)有燒嘴12，位于放渣口10正上方，燒嘴12到爐基1的距離為2400～2800mm，且燒嘴12與水平面呈15～30度傾角，通過燒嘴12向分離沉清室3內(nèi)鼓入柴油和富氧空氣，對(duì)沉清分離室3熔池進(jìn)行加熱保溫，確保渣、鉛順利分離。沉清分離室3頂部均勻間隔設(shè)置有預(yù)留口13，有利于開爐建熔池以及處理生產(chǎn)故障，保證生產(chǎn)效率。

實(shí)施例1

所述利用冶金爐還原液態(tài)富鉛渣生產(chǎn)粗鉛的方法具體包括以下步驟：

（1）打開焦炭口8，分批加入焦炭到鼓風(fēng)口6上方，每批加入100kg，打開鼓風(fēng)口6，鼓入富氧空氣,控制風(fēng)量為6000m3/h，風(fēng)壓為0.5KPa，富氧濃度為23%；

（2）將含鉛量為35～65%的液態(tài)富鉛渣按10t/h的速率從熱渣進(jìn)料口7連續(xù)加入還原室2，控制鼓風(fēng)口6風(fēng)量為8000m3/h，風(fēng)壓為1KPa；繼續(xù)加入焦炭，正常熔煉時(shí)，保持焦炭柱高度在1500mm左右，并控制還原室鼓風(fēng)口6鼓入的風(fēng)量為9000m3/h，風(fēng)壓為1.2KPa，富氧濃度為23%；

（3）開啟燒嘴12對(duì)沉清分離室3進(jìn)行加熱、保溫，控制燒嘴的給油量為80～160kg/h，控制爐內(nèi)溫度為1200～1300℃；

（4）當(dāng)沉清分離室3內(nèi)的渣液面高度達(dá)1100～1400mm后，打開渣口10，進(jìn)行放渣；

（5）當(dāng)沉清分離室3內(nèi)的鉛液面高度達(dá)700～900mm后，打開虹吸口11，進(jìn)行放鉛。

通過本實(shí)施例處理的熱態(tài)富鉛渣，通過渣口10放出的殘?jiān)泻U量＜3%，虹吸口放出的粗鉛中含鉛量＞98.5%。

實(shí)施例2

所述利用冶金爐還原液態(tài)富鉛渣生產(chǎn)粗鉛的方法具體包括以下步驟：

（1）打開焦炭口8，分批加入焦炭到鼓風(fēng)口6上方，每批150kg，打開鼓風(fēng)口6，鼓入富氧空氣,控制風(fēng)量為8000m3/h，風(fēng)壓為0.8KPa，富氧濃度為25%；

（2）將含鉛量為40～65%的液態(tài)富鉛渣按15t/h從熱渣進(jìn)料口7連續(xù)加入還原室2，控制鼓風(fēng)口6風(fēng)量為10000m3/h，風(fēng)壓為1.5KPa；繼續(xù)加入焦炭，正常熔煉時(shí)，保持焦炭柱高度1600mm左右，并控制還原室鼓風(fēng)口6鼓入的風(fēng)量為11000m3/h，風(fēng)壓為1.5KPa，富氧濃度為25%；

（3）開啟燒嘴12對(duì)沉清分離室3進(jìn)行加熱、保溫，控制燒嘴的給油量為100～140kg/h，控制爐內(nèi)溫度為1250～1300℃；

（4）當(dāng)沉清分離室3內(nèi)的渣液面高度達(dá)1200～1300mm后，打開渣口10，進(jìn)行放渣；

（5）當(dāng)沉清分離室3內(nèi)的鉛液面高度達(dá)700～800mm后，打開虹吸口11，進(jìn)行放鉛。

通過本實(shí)施例處理的熱態(tài)富鉛渣，通過渣口10放出的殘?jiān)泻U量＜3.5%，虹吸口放出的粗鉛中含鉛量＞98.0%。

實(shí)施例3

所述利用冶金爐還原液態(tài)富鉛渣生產(chǎn)粗鉛的方法具體包括以下步驟：

（1）打開焦炭口8，分批加入焦炭到鼓風(fēng)口6上方，每批200kg，打開鼓風(fēng)口6，鼓入富氧空氣,控制風(fēng)量為10000m3/h，風(fēng)壓為0.9KPa，富氧濃度為21%；

（2）將含鉛量為35～45%的熱態(tài)富鉛渣按20t/h從熱渣進(jìn)料口7連續(xù)加入還原室2，控制鼓風(fēng)口6風(fēng)量為12000m3/h，風(fēng)壓為2.5KPa；繼續(xù)加入焦炭，正常熔煉時(shí)，保持焦炭柱高度1400mm左右，并控制還原室鼓風(fēng)口6鼓入的風(fēng)量為15000m3/h，風(fēng)壓為2.5KPa，富氧濃度為21%；

（3）開啟燒嘴12對(duì)沉清分離室3進(jìn)行加熱、保溫，控制燒嘴12的給油量為80～120kg/h，控制爐內(nèi)溫度為1200～1350℃；

（4）當(dāng)沉清分離室3內(nèi)的渣液面高度達(dá)1200～1400mm后，打開渣口10，進(jìn)行放渣；

（5）當(dāng)沉清分離室3內(nèi)的鉛液面高度達(dá)800～900mm后，打開虹吸口11，進(jìn)行放鉛。

通過本實(shí)施例處理的熱態(tài)富鉛渣，通過渣口10放出的渣中含鉛量＜2.5%，虹吸口放出的粗鉛中含鉛量＞98.0%。

本發(fā)明的還原室與沉清分離室分開，分別發(fā)揮不同的功能；在還原階段強(qiáng)化液態(tài)富鉛渣的還原，富鉛渣經(jīng)過還原熔煉之后，產(chǎn)出大量粗鉛和爐渣，同時(shí)，充分利用液態(tài)富鉛渣物理熱；而沉清分離室使用燒嘴進(jìn)行保溫，粗鉛和爐渣混合物在沉清分離室內(nèi)得到沉清分離，有利于渣鉛分離；本發(fā)明還具有操作簡單，過程容易控制，可有效提高自動(dòng)化程度的優(yōu)點(diǎn)。

最后，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。