專利名稱：：加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及非鐵冶金，主要涉及用于加工可能包含銅和貴金屬的粉狀含鉛和鋅的原材料的設(shè)備。在改良用于加工除鉛外還可能包含鋅、銅和其它有價(jià)值元素的含鉛和鋅的原材料的裝置時(shí)，最重要的任務(wù)是增加成為可銷售產(chǎn)品的金屬的回收，擴(kuò)展所加工的原材料范圍方面的工藝強(qiáng)化，所述原材料包括在其它工業(yè)處理中作為副產(chǎn)物生產(chǎn)的含鉛材料，它們的儲(chǔ)存帶來顯著的生態(tài)危害。存在廣泛類別的含鉛材料，例如濕法冶金工藝的殘?jiān)?、冰銅的轉(zhuǎn)化粉塵、未加工或者在公知的裝置中以不足的體積加工從而積聚成堆的中和作用和工藝溶液提純的漿料。除鉛之外，所有上面提到的材料還包含大量的鋅和銅，這降低了從天然礦物原材料中回收非鐵金屬的復(fù)雜性?，F(xiàn)有技術(shù)加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置是已知的，其中存在具有燃燒器的矩形橫截面的豎直熔煉室、氣體冷卻器、將所述熔煉室與氣體冷卻器隔開的豎直冷卻隔板墻、被所述豎直冷卻隔板墻與熔煉室隔開的電爐、夾套輸送帶、使熔煉產(chǎn)物流出的設(shè)備以及爐膛。由此，隔板下邊緣的水平差與熔煉室頂?shù)綄㈦姞t從熔煉室隔開的隔板下邊緣的距離間的比例達(dá)到0.30并且該隔板的下邊緣到爐膛的距離與隔板下邊緣水平的差異間的比例達(dá)到1.23。(SlobodkinL.V.NewtechnologyatleadplantUKSZK〃Non-ferrousm"als，1987，#9，第20-22頁)。這種裝置的缺點(diǎn)是低的至粗鉛的直接鉛回收，這是由于在該裝置結(jié)構(gòu)部件的指定比例下隨同反應(yīng)氣體從熔煉室中帶走的高的進(jìn)料粉塵帶走量。進(jìn)料中再循環(huán)硫酸鹽粉塵的增加含量(這些粉塵通過燃燒室連續(xù)返回以進(jìn)行焙燒-熔煉)導(dǎo)致火焰熔體溫度的降低和與之相聯(lián)系的碳還原劑層中氧化鉛還原的速度和程度的降低。本發(fā)明最接近的技術(shù)內(nèi)容是如下的用于加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置，其中存在具有燃燒器的矩形橫截面的豎直熔煉室、氣體冷卻器、將所述熔煉室與氣體冷卻器隔開的隔板墻、被所述隔板墻與熔煉室隔開的電爐、夾套輸送帶、使熔煉產(chǎn)物流出的設(shè)備以及爐膛。由此，隔板下邊緣的水平差與熔煉室頂?shù)綄㈦姞t從熔煉室隔開的隔板下邊緣的距離間的比例達(dá)到0.15-0.29并且該隔板的下邊緣到爐膛的距離與隔板下邊緣水平的差異間的比例達(dá)到1.25-2.10。(哈薩克斯坦共和國(guó)的專利第8705號(hào)，MPKF27B17/00，C22B13/02，2005年4月15日公布，第4號(hào)公告)。該裝置的缺點(diǎn)是由于與隔板相對(duì)的氣體冷卻器管身的外端壁處的爐渣熔體死區(qū)與熔煉室隔開而引起裝置的比容量和至粗鉛的鉛直接回收同時(shí)降低。該裝置區(qū)域內(nèi)爐渣熔體的自冷卻引起渣殼形成以及電爐、熔煉室和氣體冷卻器管身之間爐渣熔體循環(huán)強(qiáng)度的降低。這減少了從電爐到碳還原劑層的熱量輸入并且導(dǎo)致火焰熔體碳熱還原過程的減慢。本發(fā)明的工程問題在于，通過氣體冷卻器管身底部區(qū)域壁上渣殼形成過程的減慢、循環(huán)的加速和爐渣熔體流熱含量的增加，從而提供向碳還原劑層中的額外熱輸入和火焰熔體還原過程的相應(yīng)加速，來同時(shí)增加至粗鉛的直接鉛回收和改良裝置的比容量。通過在氣體冷卻器管身下方組織向爐渣熔體浴的熱輸入可以解決這個(gè)問題。公開概要通過用于加工粉狀含鉛和鋅的原材料的已知裝置實(shí)現(xiàn)了所指定的任務(wù)，其中存在具有燃燒器的矩形橫截面的豎直熔煉室、氣體冷卻器管身、將所述熔煉室與氣體冷卻器管身隔開的具有水冷銅元件的隔板墻、被所述具有水冷銅元件的隔板墻與熔煉室隔開的電爐、夾套輸送帶、使熔煉產(chǎn)物流出的設(shè)備以及爐膛。由此，隔板下邊緣的水平差與熔煉室頂?shù)綄㈦姞t從熔煉室隔開的該隔板下邊緣的距離間的比例達(dá)到0.15-0.29并且該隔板的下邊緣到爐膛的距離與隔板下邊緣水平差異間的比例達(dá)到1.25-2.10。根據(jù)本發(fā)明，可以在氣體冷卻器管身壁上在將氣體冷卻器管身與熔煉室隔開的隔板下邊緣的一定水平處安裝不超過兩個(gè)風(fēng)口，且其與水平面成一定角度向爐膛傾斜，該角度由下面的公式定義a=arctg(k.AH/B)其中a-風(fēng)口傾角；k-風(fēng)口傾角系數(shù)，等于1.11-1.25;AH-隔板下邊緣水平的差異；B-氣體冷卻器管身的內(nèi)部寬度。按照本發(fā)明，合理的是當(dāng)安裝兩個(gè)風(fēng)口時(shí)將它們?cè)O(shè)置在氣體冷卻器管身的每個(gè)相對(duì)側(cè)壁上，并相對(duì)于空氣冷卻器的軸向橫截面具有鏡面狀移位，其與氣體冷卻器管身的內(nèi)部長(zhǎng)度的比例達(dá)到0.25-0.30。風(fēng)口的安裝及它們的設(shè)置允許將含氧氣體供應(yīng)到漂浮在氣體冷卻器管身底部區(qū)域中的爐渣熔體浴上的碳材料層表面上，其中供應(yīng)來自熔煉室的反應(yīng)氣體。這為二次燃燒(afterburn)熔煉室的反應(yīng)氣體中包含的一氧化碳提供了機(jī)會(huì)，該一氧化碳是由于漂浮在熔煉室燃燒器火焰下方的爐渣熔體浴上的碳還原劑層中氧化物熔體的還原反應(yīng)的結(jié)果，以及提供了不完全燃燒火焰中的固體碳燃料的機(jī)會(huì)，該固態(tài)碳燃料是以加工原材料的低熱值引入到進(jìn)料中的。在熔煉室反應(yīng)氣體中包含大量一氧化碳時(shí)，經(jīng)由風(fēng)口引入的氧與含氧氣體一起被消耗用于燃燒漂浮在氣體冷卻器管身底部區(qū)域中的爐渣熔體上的碳材料層中的固體碳。在熔煉室反應(yīng)氣體中包含的一氧化碳燃燒時(shí)，或者在漂浮在氣體冷卻器管身底部區(qū)域中的爐渣熔體上的碳材料層中的固體碳燃燒時(shí)，產(chǎn)生熱量，部分該熱量用來提高裝置的這個(gè)死區(qū)中的爐渣熔體的溫度。爐渣熔體溫度的提高防止在氣體冷卻器管身壁的底部上形成渣殼并且加速爐渣熔體流在電爐、熔煉室和氣體冷卻器管身之間的循環(huán)，同時(shí)增加了其熱含量。這導(dǎo)致向具有爐渣熔體循環(huán)流的燃燒器下方的碳還原劑層工作區(qū)域中的熱輸入增加以及火焰熔體還原的相應(yīng)加速。結(jié)果，至粗鉛的直接鉛回收增加并且提供了裝置比容量改良的可能性。通過粉塵帶走量的降低以及由于風(fēng)口與裝置爐膛傾斜進(jìn)入燃燒器的進(jìn)料中再循環(huán)硫酸鹽粉塵含量的相應(yīng)降低，增加了至粗鉛的直接鉛回收并且同時(shí)增加了裝置的比容量。通過具有向下流速分量的風(fēng)口將含氧氣體注入從熔煉室流出的反應(yīng)氣體流中，這使它們?cè)跉怏w冷卻器管身入口處減速并且增加來自熔煉室的反應(yīng)氣體所進(jìn)行的粉塵顆粒沉淀的速度。在氣體冷卻器管身壁上，在低于將氣體冷卻器管身與熔煉室隔開的隔板下邊緣水平的水平處安裝風(fēng)口時(shí)，在爐渣熔體的表面處保留了放熱的作用。但是，部分反應(yīng)氣體開始越過由風(fēng)口注入的含氧氣體流。這導(dǎo)致反應(yīng)氣體減速作用的降低和來自熔煉室的反應(yīng)氣體所進(jìn)行的粉塵顆粒沉淀的速度的降低。另外，來自風(fēng)口的含氧氣體射流與爐渣浴表面的接近將導(dǎo)致已經(jīng)沉降的粉塵顆粒帶起的增加。結(jié)果，熔煉粉塵產(chǎn)量及它們?cè)谶M(jìn)料中的部分將增加并且火焰溫度、碳還原劑層中氧化物熔體的還原速率、至粗鉛的直接鉛回收和裝置比容量將降低。在高于所述隔板下邊緣水平的水平處安裝風(fēng)口時(shí)，放熱區(qū)域離開爐渣熔體表面。另外，在熔煉室反應(yīng)氣體中的一氧化碳含量不足時(shí)，較高的風(fēng)口安裝水平導(dǎo)致含氧氣體和碳材料層之間接觸的降低。這將減少向氣體冷卻器管身下方的爐渣浴中的熱輸入。結(jié)果，熱含量以及電爐、熔煉室和氣體冷卻器管身之間的爐渣熔體流的循環(huán)強(qiáng)度將降低，這將導(dǎo)致向燃燒器下方碳還原劑層的工作區(qū)中的熱輸入的減慢。相應(yīng)地，火焰熔體還原的速度、至粗鉛的直接鉛回收和裝置的比容量將降低。設(shè)置風(fēng)口以一定角度傾斜于水平面，且k系數(shù)小于l.ll，熔煉室反應(yīng)氣體中的一氧化碳二次燃燒產(chǎn)生的放熱區(qū)域?qū)㈦x開爐渣熔體表面。另外，在爐渣排出后在裝置工作時(shí)間的某些時(shí)間期間，通過風(fēng)口注入的含氧氣體將不與氣體冷卻器管身中的碳材料層接觸。結(jié)果，進(jìn)入氣體冷卻器管身下方的爐渣浴中的總熱流將降低。這將降低氣體冷卻器管身壁底部上的渣殼形成過程減慢的作用以及電爐、熔煉室和氣體冷卻器管身之間爐渣熔體流的循環(huán)強(qiáng)度。因此，向燃燒器火焰下方低。結(jié)果，至粗鉛的直接鉛回收和裝置的比容量將降低。在這種情況下，通過由來自熔煉室的反應(yīng)氣體實(shí)施的粉塵顆粒沉淀的速度降低導(dǎo)致至粗鉛的直接鉛回收和裝置比容量的降低。因而，熔煉粉塵產(chǎn)量及其在進(jìn)料中的部分將增加而火焰的溫度和碳還原劑層中氧化物熔體還原的速率將降低。結(jié)果，至粗鉛的直接鉛回收和裝置比容量將同時(shí)降低。設(shè)置風(fēng)口以一定角度傾斜于水平面，且k系數(shù)大于1.25，以及當(dāng)在低于使氣體冷卻器管身與熔煉室隔開的隔板下邊緣水平的水平處安裝風(fēng)口時(shí)，部分反應(yīng)氣體將開始越過由風(fēng)口注入的含氧氣體流。這導(dǎo)致反應(yīng)氣體減慢作用的減小和由來自熔煉室的反應(yīng)氣體實(shí)施的粉塵顆粒沉淀速度的降低。另外，與爐渣浴表面的風(fēng)口傾斜角度的增加將導(dǎo)致已沉降的粉塵顆粒被吹起以及爐渣熔體的小滴濺入向上的反應(yīng)氣體流中。結(jié)果，熔煉粉塵的產(chǎn)量及其在進(jìn)料中的部分將增加而火焰溫度和碳還原劑層中氧化物熔體的還原速率將降低。因此，至粗鉛的直接鉛回收和裝置的比容量也將降低。當(dāng)安裝兩個(gè)風(fēng)口時(shí)，該風(fēng)口位于氣體冷卻器管身的每個(gè)側(cè)壁上并且相對(duì)于其軸向橫截面呈鏡面狀移位，實(shí)現(xiàn)指定任務(wù)的作用得到改善。這由下面兩個(gè)因素決定。首先，安裝兩個(gè)風(fēng)口，這兩個(gè)風(fēng)口的軸相對(duì)于氣體冷卻器管身的軸向橫截面呈鏡面狀移位，導(dǎo)致來自熔煉室的一氧化碳反應(yīng)氣體燃燒或者來自碳還原劑層中固體碳燃燒的向爐渣浴的熱轉(zhuǎn)移表面的增加。相應(yīng)地，在來自反應(yīng)氣體二次燃燒或來自爐渣熔體表面上碳還原劑層中固體碳燃燒的相同熱效應(yīng)下，向氣體冷卻器管身下方的爐渣浴體積的熱增量增加。爐渣熔體熱含量的增加導(dǎo)致其循環(huán)加速和進(jìn)入還原反應(yīng)流區(qū)域中的熱增量的增加。結(jié)果是另外增加了至粗鉛的直接鉛回收并且改善了裝置的比容量。其次，安裝兩個(gè)風(fēng)口，該風(fēng)口位于氣體冷卻器管身的每個(gè)側(cè)壁上并且相對(duì)于氣體冷卻器管身的軸向橫截面呈鏡面狀移位，這導(dǎo)致通過粉塵帶走并且因此進(jìn)入燃燒器的進(jìn)料中再循環(huán)硫酸鹽粉塵含量增加，至粗鉛的直接鉛回收和裝置比容量增加的附加作用。在這種情況下，通過經(jīng)由兩個(gè)風(fēng)口注入含氧氣體導(dǎo)致粉塵帶走量的減少，所述兩個(gè)風(fēng)口安裝在氣體冷卻器管身的相對(duì)側(cè)壁上并且相對(duì)于氣體冷卻器管身的軸向橫截面呈鏡面狀移位，并導(dǎo)致氣體冷卻器管身使從熔煉室流出的反應(yīng)氣體的上升流旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，存在促進(jìn)顆粒完全沉淀在氣體冷卻器管身壁上的顆粒速度的離心分量。當(dāng)每個(gè)風(fēng)口直至氣體冷卻器管身的軸向橫截面的距離增加時(shí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)定任務(wù)的作用得到增強(qiáng)。這通過擴(kuò)大由反應(yīng)氣體二次燃燒或由固體碳燃燒的放熱面積與爐渣浴的面積之間的總傳熱表面得以實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，進(jìn)入爐渣浴體積的熱增量增加，其熱含量增加以及裝置的這個(gè)區(qū)域中爐渣熔體循環(huán)速度增加。這導(dǎo)致納入還原反應(yīng)區(qū)域的熱量增加以及它們的加速。其結(jié)果是直接鉛回收和比容量增加。另外，風(fēng)口軸之間距離的增加增強(qiáng)了氣體冷卻器管身使反應(yīng)氣體的上升流旋轉(zhuǎn)的作用，這導(dǎo)致粉塵顆粒更完全地沉淀在氣體冷卻器管身壁上。當(dāng)風(fēng)口軸至氣體冷卻器管身軸向橫截面的距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例達(dá)到0.25-0.30時(shí)，實(shí)現(xiàn)了最強(qiáng)的作用。只要關(guān)停來自相對(duì)風(fēng)口的燃燒氣體流，則在該距離下實(shí)現(xiàn)了放熱面積與爐渣熔體浴的最大接觸表面。另外，在該距離下實(shí)現(xiàn)了使反應(yīng)氣體的上升流旋轉(zhuǎn)的顯著作用和粉塵顆粒在氣體冷卻器管身壁上沉淀的加速而夾套不會(huì)被來自一氧化碳二次燃燒(或者碳材料層表面上固體碳的燃燒)的燃燒氣體流過度加熱。當(dāng)風(fēng)口軸至氣體冷卻器管身軸向橫截面的距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例小于0.25時(shí)，熱氣體和爐渣浴的熱交換表面以及使上升反應(yīng)氣體旋轉(zhuǎn)的作用減小。結(jié)果，轉(zhuǎn)移到爐渣熔體浴體積中的熱流和粉塵顆粒在氣體冷卻器管身壁上的沉淀程度同時(shí)降低。相應(yīng)地，附加的爐渣熔體熱含量使其在爐渣浴中的循環(huán)相應(yīng)加速的作用降低，并且減少?gòu)脑撗b置中的再循環(huán)硫酸鹽粉塵帶走量的作用降低。因此，吹過風(fēng)口不會(huì)導(dǎo)致在犧牲向與熔化物一起流動(dòng)的還原反應(yīng)區(qū)域中的熱輸入增加和在爐渣浴中循環(huán)的熔化物流中的熱量增加的情況下，裝置的比容量增加以及至粗鉛的直接鉛回收的作用的最大可能提高，這將加速碳還原劑層中氧化物熔體的還原。當(dāng)風(fēng)口軸至氣體冷卻器管身的軸向橫截面的距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例大于0.30時(shí)，從燃燒氣體向爐渣熔體浴中的熱傳遞作用以及決定氣體冷卻器管身壁上的粉塵沉淀程度的使上升反應(yīng)氣體旋轉(zhuǎn)的作用都不會(huì)增加。但是，反應(yīng)氣體中一氧化碳和碳層中固體碳的高溫燃燒區(qū)域接近裝置的壁，這顯著增加了對(duì)該局部區(qū)域中夾套輸送帶的比熱負(fù)載從而增加了夾套燒穿的可能性。通過本發(fā)明。圖1是加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置的概圖；圖2和圖3是安裝有一個(gè)風(fēng)口的圖1所示氣體冷卻器管身的AA和BB段；圖4是安裝有兩個(gè)風(fēng)口的圖1所示氣體冷卻器管身的BB段。該裝置的組成如下矩形橫截面的豎直熔煉室1,在其頂部安裝有用來供給進(jìn)料、氧氣、再循環(huán)粉塵和固體還原劑的燃燒器2;具有水冷銅元件的隔板3，該隔板被豎直安裝并使熔煉室1與氣體冷卻器管身4隔開，且該氣體冷卻器管身側(cè)壁上安裝有用于含氧氣體供應(yīng)的風(fēng)口5、6;電爐7，其與熔煉室相鄰并且通過所述具有水冷銅元件的隔板8與該熔煉室隔開，完全用于熔煉室；電爐和爐膛氣體冷卻器管身9;夾套輸送帶lO以及使熔煉產(chǎn)物流出的設(shè)備ll。該裝置以下面的方式工作。將由鉛和鉛-鋅原材料(鉛、鉛-鋅、鉛-銅、鉛-銅-鋅、鉛-銀精礦、鉛粉、含鉛殘?jiān)?、粗鉛精煉回收物、電池糊料和其它再生鉛材料)、助熔劑以及(如果需要)固體碳燃料(焦炭、石油焦、炭黑、褐炭或者木炭)構(gòu)成的粉狀進(jìn)料在干燥至水分含量小于1%之后與破碎的碳還原劑(焦炭、石油焦、炭黑或者木炭)混合并且轉(zhuǎn)移至燃燒器2(參見圖1)，經(jīng)過該燃燒器向裝置的熔煉室1中吹入工藝氧氣流(94-99%02)。在熔煉室1中，在來自火焰的輻射和上升爐氣的高溫(T-1100-1200。C)的作用下進(jìn)料在懸浮的狀態(tài)下被點(diǎn)燃、氧化并且熔化，產(chǎn)生分散的氧化物熔體。在熔煉室1的底部，火焰溫度達(dá)到1350-1450°C。通過改變?nèi)紵?中的進(jìn)料與氧氣消耗的比例來控制進(jìn)料脫硫的程度。當(dāng)其向火焰移動(dòng)并且到達(dá)爐渣浴表面上時(shí)，與顆粒尺寸為5-20mm的進(jìn)料一起轉(zhuǎn)移的破碎碳還原劑進(jìn)料(即焦炭、石油焦、炭黑或者木炭)被加熱。結(jié)構(gòu)中存在從爐頂向下布置并且部分沒入爐渣熔體中的隔板8，這允許將熔煉室1和電爐7的氣體空間分開并且在燃燒器下方的伊渣浴的表面上形成所需高度的碳還原劑的多孔層。這通過在電爐中產(chǎn)生還原氣氛，在爐渣熔體中提供了非鐵金屬損失的減少，并且加速了小顆粒還原金屬向由它們的團(tuán)聚產(chǎn)生的底部金屬相的沉淀，并且使多孔結(jié)構(gòu)中的碳還原劑層粗化。在閃熔過程中形成的分散氧化物熔體到達(dá)破碎碳還原劑的多孔層上并且由其漏過時(shí)發(fā)生選擇性還原。鉛的氧化物被還原成金屬鉛而氧化鋅保留在爐渣熔體中，該熔體與金屬鉛一起在隔板8下方從熔煉室1流入電爐7中，該電爐用來積累并且沉降熔煉產(chǎn)物并通過比重將它們分離并且如果需要，通過在電爐的爐渣浴表面上供給小尺寸的碳還原劑使鋅從爐渣熔體中部分排出。與鉛的氧化物相似，銅的氧化物在碳還原劑層中被還原成金屬并且轉(zhuǎn)移到粗鉛中，非鐵金屬硫化物存在于分散的火焰熔體中，其按進(jìn)料脫硫程度大于90-94%或者以較低的進(jìn)料脫硫程度被分為金屬相或者爐渣相，它們形成單個(gè)的冰銅相，在熔煉過程中形成在電爐中沉降的產(chǎn)物。這允許直接在該裝置中進(jìn)行粗鉛的粗脫銅，將過量的銅從所加工的含鉛和鋅的原材料中回收到多金屬物質(zhì)中。從電爐釋放出的部分熱能與總爐渣浴的爐渣熔體循環(huán)流一起流到熔煉室并且被碳還原劑層部分吸收(soak)。與隨同火焰熔體流動(dòng)的熱流一起，來自電爐的熱增量允許補(bǔ)償多孔碳層中氧化物還原的吸熱反應(yīng)的熱消耗。爐渣和鉛通過設(shè)備11從電爐7流出，然后轉(zhuǎn)移至進(jìn)行加工以制成商品。在進(jìn)料閃熔期間形成的來自熔煉室1的二氧化硫反應(yīng)氣體進(jìn)入隔板3的下方，然后進(jìn)入氣體冷卻器管身4冷卻，設(shè)置該隔板從爐頂向下但其不到達(dá)爐渣熔體的表面。在氣體冷卻器管身4的底部，通過經(jīng)風(fēng)口5、6的含氧氣體供應(yīng)，包含一氧化碳的反應(yīng)氣體被二次燃燒。由此釋放的部分熱能被在全部裝置爐渣浴中循環(huán)的爐渣熔體流吸收并且流向熔煉室進(jìn)入碳還原劑層中，增加與火焰熔體和來自電爐的爐渣熔體一起的熱流。這增加了補(bǔ)償多孔碳層中氧化物還原的吸熱反應(yīng)的熱消耗的可能性。一氧化碳消耗的反應(yīng)氣體上行至氣體冷卻器管身出口，并且通過與管身壁的水冷表面的熱交換被冷卻。在靜電沉淀器(圖中未顯示)中對(duì)氣體冷卻器4氣體進(jìn)行純化后，然后進(jìn)行硫的利用以制備商品(硫酸、單質(zhì)硫、硫酸酐或者鹽)。將靜電沉淀器俘獲的粉塵連續(xù)返回用于熔煉。通過裝置操作的實(shí)施例來說明本發(fā)明。實(shí)施例l(作為原型)。在隔板下邊緣的水平差與將電爐與熔煉室隔開的熔煉室頂?shù)皆摳舭逑逻吘壍木嚯x間的比例等于0.28并且將電爐與熔煉室隔開的隔板的下邊緣至爐膛的距離與隔板下邊緣水平差異間的比例等于1.25的KIVCET(熔煉室橫截面面積-1.4m2，熔煉室高度-3.3m，氣體冷卻器管身橫截面面積-1.44m2，電爐爐膛面積-5m2，電爐變壓器的發(fā)電容量一1200kW)試驗(yàn)裝置中，對(duì)從硫化物鉛精礦、鉛粉、鋅生產(chǎn)的含鉛殘?jiān)㈦姵睾?、石英和具有下面組成(％)的石灰助熔劑制備的進(jìn)料進(jìn)行加工34.0的鉛、9.6的鋅、1.1的銅、12.3的鐵、10.2的硫、8.4的二氧化硅、4.1的氧化鈣。為了補(bǔ)償進(jìn)料的低熱值，向其中加入組成如下的粉狀煤，％:42.5的固體碳、28.0的揮發(fā)物和30.0的灰分，該灰分包含，％:9.0的鐵、55.8的二氧化硅和4.5的氧化4丐。使用焦炭屑作為還原劑，其包含，％:85.5的碳、1.3的鐵、7.2的二氧化硅、1.3的氧化鈣。在試驗(yàn)過程中，加工50噸進(jìn)料。在表1中給出了裝置操作的所得結(jié)果一原型操作數(shù)據(jù)與具有一個(gè)風(fēng)口的建議裝置的比較。實(shí)施例2。根據(jù)具有如實(shí)施例1中的參數(shù)和條件的KIVCET申報(bào)發(fā)明(權(quán)利要求l)試驗(yàn)裝置以新方法進(jìn)行試驗(yàn)。因而，在氣體冷卻器的側(cè)壁上在其軸向橫截面的平坦表面中于將電爐與熔煉室隔開的隔板下邊緣水平處安裝風(fēng)口，該風(fēng)口與水平面成一定角度向爐膛傾斜，該角度由等于1.2的k系數(shù)決定?？偣布庸?8噸進(jìn)料。實(shí)施例3。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于將風(fēng)口從使電爐與熔煉室隔開的隔板下邊緣水平向下移動(dòng)Ah距離，所述距離與隔板下邊緣的水平差A(yù)H的比例為0.2。實(shí)施例4。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于將風(fēng)口從使電爐與熔煉室隔開的隔板下邊緣水平向上移動(dòng)Ah距離，所述距離與隔板下邊緣的水平差A(yù)H的比例為0.2。實(shí)施例5。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于使風(fēng)口以與水平面成一定角度向爐膛傾斜，所述角度由等于1.11的k系數(shù)決定。實(shí)施例6。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于使風(fēng)口以與水平面成一定角度向爐膛傾斜，所述角度由等于1.25的k系數(shù)決定。實(shí)施例7。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于使風(fēng)口以與水平面成一定角度向爐膛傾斜，所述角度由等于1.00的k系數(shù)決定。實(shí)施例8。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于使風(fēng)口以與水平面成一定角度向爐膛傾斜，所述角度由等于1.30的k系數(shù)決定。實(shí)施例9。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于將風(fēng)口安裝在縱向軸截面的平坦表面中的氣體冷卻器管身的端壁上，并以與水平面成一定角度向爐膛傾斜，所述角度由等于1.20的k系數(shù)決定。在表1中給出了實(shí)施例1-9的試驗(yàn)結(jié)果。實(shí)施例10。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于安裝兩個(gè)風(fēng)口來供應(yīng)含氧氣體，該風(fēng)口位于氣體冷卻器的每個(gè)相對(duì)側(cè)壁上。風(fēng)口安裝在將電爐與熔煉室隔開的隔板下邊緣的水平上的氣體冷卻器管身的軸向橫截面的一個(gè)平坦表面上，并以與水平面成一定角度向爐膛傾斜，所述角度由等于1.20的k系數(shù)決定。實(shí)施例11。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于與實(shí)施例10中一樣安裝兩個(gè)風(fēng)口，差別是一個(gè)風(fēng)口從氣體冷卻器管身的軸向橫截面移動(dòng)距離Al，其與軸內(nèi)部長(zhǎng)度L的比例達(dá)到0.27。實(shí)施例12。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于與實(shí)施例10中一樣安裝兩個(gè)風(fēng)口，差別是兩個(gè)相對(duì)風(fēng)口的每一個(gè)從氣體冷卻器管身的軸向橫截面移動(dòng)一定距離，該距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例-Al/L達(dá)到0.20。實(shí)施例13。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于與實(shí)施例10中一樣安裝兩個(gè)風(fēng)口，差別是兩個(gè)相對(duì)風(fēng)口的每一個(gè)從氣體冷卻器管身的軸向橫截面移動(dòng)一定距離，該距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例一Al/L達(dá)到0.25。實(shí)施例14。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于與實(shí)施例10中一樣安裝兩個(gè)風(fēng)口，差別是兩個(gè)相對(duì)風(fēng)口的每一個(gè)從氣體冷卻器管身的軸向橫截面移動(dòng)一定距離，該距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例一Al/L達(dá)到0.27。實(shí)施例15。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于與實(shí)施例10中一樣安裝兩個(gè)風(fēng)口，差別是兩個(gè)相對(duì)風(fēng)口的每一個(gè)從氣體冷卻器管身的軸向橫截面移動(dòng)一定距離，該距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例-Al/L達(dá)到0.30。實(shí)施例16。在與實(shí)施例2中相似的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，不同之處在于與實(shí)施例10中一樣安裝兩個(gè)風(fēng)口，差別是兩個(gè)相對(duì)風(fēng)口的每一個(gè)從氣體冷卻器管身的軸向橫截面移動(dòng)一定距離，該距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例-Al/L達(dá)到0.35。表2中給出了實(shí)施例10-16的裝置操作數(shù)據(jù)(具有一個(gè)和兩個(gè)風(fēng)口的建議裝置的操作數(shù)據(jù)的比較)與表l的實(shí)施例2的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。從表1中的實(shí)施例1和2-9的數(shù)據(jù)比較可見，與原型比較的建議裝置允許至粗鉛的直接鉛回收相對(duì)增加3.03-3.06%并且裝置的比容量相對(duì)增加0.4-0.6%。這表明使用建議的風(fēng)口安裝位置和向爐膛的傾角范圍實(shí)現(xiàn)了至粗鉛的直接鉛回收和裝置比容量的更高數(shù)值(比較實(shí)施例2、5和6與實(shí)施例3、4、7和8)。還表明在安裝一個(gè)風(fēng)口來供應(yīng)含氧氣體時(shí)氣體冷卻器管身壁的選擇實(shí)際上不會(huì)影響裝置的操作數(shù)值(比較實(shí)施例2和9)。安裝兩個(gè)風(fēng)口，該風(fēng)口位于氣體冷卻器管身的每個(gè)相對(duì)側(cè)壁上，與如果每個(gè)這些風(fēng)口位于氣體冷卻器管身一個(gè)和相同的橫截面中的情況下安裝有一個(gè)風(fēng)口的變體相比，這不會(huì)提高裝置的操作數(shù)值(比較表2中的實(shí)施例2和10)。相對(duì)于氣體冷卻器管身并不呈鏡面狀的風(fēng)口軸移位提供了裝置操作數(shù)值的改善，但是沒有實(shí)現(xiàn)指定任務(wù)解決方案中最大可能的附加作用(比較實(shí)施例2和11與表2中的實(shí)施例13-15)。使用建議范圍的從風(fēng)口軸直至氣體冷卻器管身的軸向橫截面的距離與其內(nèi)部長(zhǎng)度的比例(0.25-0.30)，相對(duì)于氣體冷卻器管身的軸向橫截面的鏡面狀風(fēng)口移位使鉛的直接回收相對(duì)使用一個(gè)風(fēng)口的變體另外相對(duì)增加0.13%并且裝置的比容量相對(duì)增加0.33%(比較實(shí)施例12與13-15)。該比例降低至低于建議的范圍0.25時(shí)，會(huì)減少鉛的直接回收和裝置的比容量，使這些數(shù)值接近具有一個(gè)風(fēng)口的裝置操作變體(比較實(shí)施例12和2)。該比例增加至超過建議的范圍0.30時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致裝置操作數(shù)據(jù)的進(jìn)一步提高(比較實(shí)施例15-16)，但是由于熔煉室反應(yīng)氣體二次燃燒的高溫區(qū)域接近它們，因此夾套熱損傷的可能性顯著提高。此外，從表1和2中可見，由于氣體冷卻器管身下方的爐渣浴區(qū)域的加熱，這可減緩該裝置區(qū)域中渣殼形成的過程，因此本發(fā)明允許將電功率的比費(fèi)用相對(duì)降低6.2-6.8%并且將裝置的使用壽命增加3-5%。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權(quán)利要求1.加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置，其包括具有燃燒室的矩形橫截面的豎直熔煉室、氣體冷卻器管身、具有將所述熔煉室與氣體冷卻器管身隔開的水冷銅元件的隔板墻、由所述具有水冷銅元件的隔板墻與熔煉室隔開的電爐、夾套輸送帶、使熔煉產(chǎn)物流出的設(shè)備、爐膛，由此，隔板下邊緣的水平與熔煉室頂?shù)綄㈦姞t與熔煉室隔開的該隔板下邊緣的距離間的比例差達(dá)到0.15-0.29，并且該隔板的下邊緣到爐膛的距離與隔板下邊緣水平的差異間的比例達(dá)到1.25-2.10，不同之處在于，在氣體冷卻器管身壁上在將電爐與熔煉室隔開的隔板下邊緣水平處安裝不超過兩個(gè)風(fēng)口，該風(fēng)口與水平面成一定角度向爐膛傾斜，該角度由下面的公式定義α＝arctg(k·ΔH/B)其中α-風(fēng)口傾角；k-風(fēng)口傾角系數(shù)，等于1.11-1.25；ΔH-隔板下邊緣的水平差；B-氣體冷卻器管身的內(nèi)部寬度。2.權(quán)利要求1的加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置，不同之處在于在安裝兩個(gè)風(fēng)口時(shí)，將它們?cè)O(shè)置在氣體冷卻器管身的每個(gè)相對(duì)側(cè)壁上并相對(duì)于該氣體冷卻器管身的軸向橫截面呈鏡面狀移位。3.權(quán)利要求l，2的加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置，不同之處在于在安裝兩個(gè)風(fēng)口時(shí)，將它們的每一個(gè)設(shè)置在距氣體冷卻器管身的軸向橫截面的一定距離處，所述距離與氣體冷卻器管身的內(nèi)部長(zhǎng)度的比例達(dá)到0.25-0.30。全文摘要加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置，該裝置涉及非鐵冶金，主要涉及加工可能包含銅和貴金屬的粉狀含鉛和鋅的原材料的設(shè)備。本發(fā)明的目的是同時(shí)增加至粗鉛的鉛直接回收和裝置的比容量。加工粉狀含鉛和鋅的原材料的裝置包括具有燃燒室的矩形橫截面的豎直熔煉室、氣體冷卻器管身、具有將所述熔煉室與氣體冷卻器管身隔開的水冷銅元件的隔板墻、由所述具有水冷銅元件的隔板墻與熔煉室隔開的電爐、夾套輸送帶、使熔煉產(chǎn)物流出的設(shè)備、爐膛?？梢栽趯怏w冷卻器管身與熔煉室隔開的隔板下邊緣水平處安裝不超過兩個(gè)風(fēng)口，該風(fēng)口與水平面成一定角度向爐膛傾斜(圖1)。在安裝兩個(gè)風(fēng)口的情況下，將它們?cè)O(shè)置在氣體冷卻器管身的每個(gè)相對(duì)側(cè)壁上并相對(duì)于該氣體冷卻器管身的軸向橫截面呈鏡面狀移位，其與氣體冷卻器管身的內(nèi)部長(zhǎng)度的比例達(dá)到0.25-0.30。文檔編號(hào)F27B19/02GK101317067SQ200680006156公開日2008年12月3日申請(qǐng)日期2006年11月28日優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日發(fā)明者B·A·拉古林,I·P·波利亞科夫,I·V·斯塔塞夫,N·N·烏沙科夫,V·A·舒姆斯基,V·V·恰連科申請(qǐng)人:哈薩克斯坦共和國(guó)礦物原料復(fù)合加工國(guó)有企業(yè)東方有色金屬礦業(yè)冶金研究所