專(zhuān)利名稱(chēng)：一種強(qiáng)化頂吹煉鉛的爐體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種頂吹熔煉鉛爐體裝置，涉及延長(zhǎng)頂吹熔池熔煉的噴槍壽命和強(qiáng)化熔煉，具體為一種強(qiáng)化頂吹煉鉛爐體裝置，屬于重有色金屬冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
噴槍頂吹熔煉技術(shù)是一種熔煉強(qiáng)度高、冶煉效率高、一步煉鉛的噴吹熔池熔煉技術(shù)。鉛的頂吹熔煉系頂吹浸沒(méi)熔煉，屬于熔池熔煉范疇，廣泛應(yīng)用于鉛、銅中有色金屬的冶煉，噴槍是艾薩或澳斯麥特熔煉法的核心裝置，是頂吹煉鉛的技術(shù)核心，它的使用直接影響著冶煉過(guò)程及產(chǎn)品質(zhì)量。本實(shí)用新型針對(duì)頂吹熔煉鉛，適用于各種含鉛物料的頂吹熔煉。鉛的頂吹熔煉在一個(gè)固定圓筒形爐子中進(jìn)行。從爐子頂部加入硫化鉛精礦，落入·底部具有一定數(shù)量的熔渣(富鉛渣)中，形成具有固體夾雜的高溫熔體。從爐子頂部正中央插入噴槍?zhuān)瑖姌尪祟^浸沒(méi)在夾雜固體的半凝固熔渣中，噴槍吹出的富氧空氣與渣中硫化鉛反應(yīng)，生成溶于渣中的氧化鉛。過(guò)程發(fā)出熱量，釋放出的熱量能夠使加入的硫化鉛加熱熔化。在熔融的爐渣中，硫化鉛與氧化鉛進(jìn)行交互反應(yīng)，生成金屬鉛?，F(xiàn)有的艾薩或澳斯麥特熔煉法，交互反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，通常渣中鉛含量為449Γ50%。要降低渣中鉛含量，艾薩或澳斯麥特熔煉法無(wú)法做到。降低渣中鉛含量能夠改善爐渣對(duì)噴槍的腐蝕，提高設(shè)備作業(yè)率，鉛的產(chǎn)出率提高，是強(qiáng)化頂吹熔煉過(guò)程主攻研究方向。在頂吹煉鉛過(guò)程中，通過(guò)噴槍向熔池直接噴入大量富氧空氣、燃料、熔煉物料和熔齊U，同時(shí)，爐料發(fā)生強(qiáng)烈的熔化、氧化、還原、造渣等一系列物理化學(xué)過(guò)程。熔池受到噴入氣流的強(qiáng)烈的攪拌，硫化鉛轉(zhuǎn)化為氧化鉛和金屬鉛，大部分產(chǎn)出的粗鉛沉入爐底，而氧化鉛溶于渣，熔渣在金屬粗鉛熔體上面。當(dāng)物料硫化鉛全部轉(zhuǎn)化后，爐內(nèi)熔體分為上下兩層即渣層和金屬熔體層。此時(shí)，在熔渣和粗鉛之間存在著粗鉛、富鉛渣、氣相三相同時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)，氧勢(shì)高，富鉛渣中鉛含量高。另一方面，由于鉛具有一定的遷移性，隨著鉛在熔體和熔渣中進(jìn)行的不斷分配，即ia.沿.二 (Pb)s連因此，有部分鉛會(huì)進(jìn)入渣中，降低了鉛的直收率。長(zhǎng)期以來(lái)，人們尋求改善這種鉛平衡分配的方法，企圖提高鉛進(jìn)入粗鉛的分配率，提高鉛的直收率及粗鉛含鉛量，改善設(shè)備作業(yè)率。頂吹噴槍對(duì)“渣-金屬”間平衡會(huì)產(chǎn)生重要的影響，改進(jìn)噴槍的結(jié)構(gòu)及使用制度，對(duì)頂吹熔煉起到了很重要的作用。在頂吹熔煉過(guò)程中，在氧化性氣氛下的高溫富鉛渣中，噴槍鋼質(zhì)外壁會(huì)發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)腐蝕行為，出現(xiàn)金屬和渣的氧化、硫化等電化學(xué)反應(yīng)。噴槍合金鋼質(zhì)發(fā)生熱腐蝕時(shí)，表面形成的具有保護(hù)作用的氧化膜在液態(tài)熔渣中被電化學(xué)腐蝕而遭到破壞。保護(hù)頂吹熔煉噴槍?zhuān)种茋姌屖艿降母g，提高噴槍壽命，是強(qiáng)化頂吹熔煉的主攻研究方向。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出了一種強(qiáng)化頂吹煉鉛的爐體裝置，即噴槍(陰極)一鋼芯硅碳棒(陽(yáng)極)組成一種電化學(xué)強(qiáng)化裝置，最終作用都是為了強(qiáng)化頂吹冶煉過(guò)程。本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)為，包括爐體1，噴槍5，噴槍置于爐體內(nèi)部，還包括直流電源I和鋼芯硅碳棒3，噴槍5與直流電源I的陰極相連，鋼芯硅碳棒3與直流電源I的陽(yáng)極相連，鋼芯硅碳棒3置于爐體I內(nèi)部并緊貼爐體I內(nèi)壁。所述鋼芯硅碳棒3由電極升降器2控制高度，電極升降器2是由電機(jī)帶動(dòng)鋼芯硅碳棒3上下移動(dòng)。所述鋼芯硅碳棒3的結(jié)構(gòu)為中芯鋼棒外部包覆一層碳化硅材料，中芯為310s或316L不銹鋼材料，外層的碳化硅材料為市售工業(yè)級(jí)。 所述鋼芯硅碳棒3可以為一支或多支。所述爐體I與傳統(tǒng)頂吹煉鉛的爐體一致。所述噴槍5與傳統(tǒng)頂吹煉鉛的噴槍5 —致，噴槍與風(fēng)管連接處、噴槍與吊掛連接處都有絕緣環(huán)6,防止漏電,絕緣環(huán)6為市售工業(yè)級(jí)陶瓷或膠木材料。本裝置的使用方法為在爐體I中加入鉛礦和鉛渣，將煉鉛爐溫度升至1050°C 1250°C，并按陰陽(yáng)極距離每米壓降為3V 45V施加直流電場(chǎng)(陰極電流密度為170A/m2 400A/m2，陽(yáng)極電流密度ΙΟΟΑ/m2 250A/m2)，插入通空氣的噴槍?zhuān)舷乱苿?dòng)噴槍?zhuān)箛姌屧€上部掛渣，穩(wěn)定槍位，直至熔煉完成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果(I)本裝置結(jié)構(gòu)在煉鉛的過(guò)程中能夠使渣中溶解的鉛盡量在陰極附近被還原，匯集進(jìn)入粗鉛熔體中，提高鉛的產(chǎn)率；(2)本裝置能夠抑制熔渣對(duì)噴槍的電化學(xué)腐蝕作用，延長(zhǎng)了噴槍的使用壽命，提高設(shè)備作業(yè)率；(3)本裝置能夠加強(qiáng)陽(yáng)極附近硫化鉛的氧化。

圖I為本實(shí)用新型的爐體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)為I-直流電源，2-電極升降架，3-鋼芯硅碳棒，4-爐體，5-噴槍?zhuān)?br> 6-絕緣環(huán)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于以下所述范圍。實(shí)施例I :本實(shí)施例的爐體結(jié)構(gòu)為包括爐體1，噴槍5，噴槍置于爐體內(nèi)部，還包括直流電源I和鋼芯硅碳棒3，噴槍5與直流電源I的陰極相連，鋼芯硅碳棒3與直流電源I的陽(yáng)極相連，鋼芯硅碳棒3置于爐體I內(nèi)部并緊貼爐體I內(nèi)壁。鋼芯硅碳棒3由電極升降器2控制高度，電極升降器2是由電機(jī)帶動(dòng)鋼芯硅碳棒3上下移動(dòng)。鋼芯硅碳棒3為中芯鋼棒外部包覆一層碳化硅材料，中芯為310s或316L不銹鋼材料，外殼為市售工業(yè)級(jí)硅碳材料。爐體I與傳統(tǒng)頂吹煉鉛的爐體一致。噴槍5與傳統(tǒng)頂吹煉鉛的噴槍5—致，噴槍與風(fēng)管連接處、噴槍與吊掛連接處都有絕緣環(huán)，防止漏電，絕緣環(huán)為市售工業(yè)級(jí)陶瓷或膠木材料。實(shí)施例2 :本實(shí)施例的爐體結(jié)構(gòu)為包括爐體1，噴槍5，噴槍置于爐體內(nèi)部，還包括直流電源I和兩支鋼芯硅碳棒3，噴槍5與直流電源I的陰極相連，鋼芯硅碳棒3與直流電源I的陽(yáng)極相連，兩支鋼芯硅碳棒3置于爐體I內(nèi)部并緊貼爐體I內(nèi)壁。鋼芯硅碳棒3由電極升降器2控制高度，電極升降器2是由電機(jī)帶動(dòng)鋼芯硅碳棒3上下移動(dòng)。鋼芯硅碳棒3為中芯鋼棒外部包覆一層碳化硅材料，中芯為310s或316L不銹鋼材料，外殼為市售工業(yè) 級(jí)硅碳材料。爐體I與傳統(tǒng)頂吹煉鉛的爐體一致。噴槍5與傳統(tǒng)頂吹煉鉛的噴槍5—致，噴槍與風(fēng)管連接處、噴槍與吊掛連接處都有絕緣環(huán)，防止漏電，絕緣環(huán)為市售工業(yè)級(jí)陶瓷或膠木材料。
權(quán)利要求1.一種強(qiáng)化頂吹煉鉛的爐體裝置，包括爐體(1)，噴槍(5)，噴槍置于爐體內(nèi)部，其特征在于還包括直流電源(I)和鋼芯硅碳棒(3)，噴槍(5)與直流電源(I)的陰極相連，鋼芯硅碳棒(3)與直流電源(I)的陽(yáng)極相連，鋼芯硅碳棒(3)置于爐體(I)內(nèi)部并緊貼爐體(I)內(nèi)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的強(qiáng)化頂吹煉鉛的爐體裝置，其特征在于鋼芯硅碳棒(3)由電極升降器(2)控制高度，電極升降器(2)是由電機(jī)帶動(dòng)鋼芯硅碳棒(3)上下移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的強(qiáng)化頂吹煉鉛的爐體裝置，其特征在于所述鋼芯硅碳棒(3)的結(jié)構(gòu)為中芯鋼棒外部包覆一層碳化硅材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的強(qiáng)化頂吹煉鉛的爐體裝置，其特征在于所述鋼芯硅碳棒(3)可以為一支或多支。
專(zhuān)利摘要一種強(qiáng)化頂吹煉鉛的爐體裝置，屬于重有色金屬冶金領(lǐng)域。包括爐體，噴槍?zhuān)瑖姌屩糜跔t體內(nèi)部，還包括直流電源和鋼芯硅碳棒，噴槍與直流電源的陰極相連，鋼芯硅碳棒與直流電源的陽(yáng)極相連，鋼芯硅碳棒置于爐體內(nèi)部并緊貼爐體內(nèi)壁。這樣的裝置結(jié)構(gòu)可以使得渣中溶解的鉛盡量在陰極附近被還原，匯集進(jìn)入粗鉛熔體中，提高鉛的產(chǎn)率；能夠抑制熔渣對(duì)噴槍的電化學(xué)腐蝕作用，延長(zhǎng)了噴槍的使用壽命，提高設(shè)備作業(yè)率；能夠加強(qiáng)陽(yáng)極附近硫化鉛的氧化。
文檔編號(hào)C22B13/02GK202786374SQ20122045312
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者朱云, 施哲, 郭淑仙, 張彬 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)