專利名稱：密閉式煉鋅爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用火法冶煉出鋅、鉛的密閉式煉鋅爐，尤其是能用焙燒后的礦石直接并且一次就能冶煉出精鋅，同時還能冶煉出粗鉛的火法密閉式煉鋅爐。
目前公知煉鋅技術(shù)有幾百年歷史了，煉鋅的方法分為火法煉鋅和濕法煉鋅兩種?；鸱掍\按所采主要設備不同，又分為平罐煉鋅、豎罐煉鋅、鼓風爐煉鋅和電爐煉鋅等。按目前世界上火法煉鋅種類之中，鼓風爐煉鋅技術(shù)較為先進，它冶煉速度快、產(chǎn)量高，根據(jù)中南礦冶學院、長沙有色冶金設計院、北京有色冶金設計院和冶金工業(yè)部情報標準研究所等提供的技術(shù)資料。由冶金工業(yè)出版社發(fā)行如下鼓風爐煉鋅，實際上是鼓風爐熔煉鉛鋅燒結(jié)礦，同時得到鋅和鉛。它是火法煉鋅技術(shù)的新成就。1950年在英國阿旺茅斯廠試生產(chǎn)以來，現(xiàn)在在許多國家和地區(qū)出現(xiàn)了這種鼓風爐。最大的爐子風口區(qū)面積達28平方米，年生產(chǎn)鋅達12萬噸。
鼓風爐煉鋅主要由燒結(jié)焙燒、燒結(jié)塊還原熔煉和鋅蒸氣冷凝三個過程組成。
1、燒結(jié)焙燒主要是使硫化鋅和硫化鉛轉(zhuǎn)變成氧化鋅和氧化鉛，并燒結(jié)成塊以適應于鼓風爐熔煉。燒結(jié)是在帶式燒結(jié)機上進行(與煉鉛燒結(jié)機一樣)。
2、熔煉鼓風爐煉鋅的設備聯(lián)接如附圖4所示。所用鼓風爐與普通煉鉛鼓風爐相似。但爐頂是密封的，所以通稱為密閉鼓風爐。為了防止空氣從爐頂漏入(漏入空氣會使鋅蒸氣再氧化)，加料裝置采用與煉鐵高爐類似的雙鐘加料器。
與豎罐煉鋅一樣，加入的爐料必須預熱，被預熱到700℃以上的燒結(jié)塊和焦炭加入爐內(nèi)后在爐內(nèi)高溫區(qū)進行氧化鋅和氧化鉛的還原。鉛沸點高(1525℃)，還原出來便成液體鉛，還原出來的鋅呈蒸氣與爐氣混在一起，從爐子上部進入冷凝器中冷凝成液體金屬鋅。液體鉛則沉積在爐子的底部(爐缸)，爐渣也聚積到爐子底部，這種粗鉛和爐渣均定期放出。為了使爐內(nèi)獲得足夠高的溫度，鼓入的空氣需預熱到700℃以上。
3、鋅蒸氣的冷凝從鼓風爐出來的爐氣一般含鋅蒸氣不高(僅約6％)，含一氧化碳達20％以上，而含二氧化碳則大于10％。由于二氧化碳濃度大，鋅蒸氣就有被二氧化碳氧化成氧化鋅的危險。為了避免這種壞情況的出現(xiàn)，必須采取下述措施(1)使出爐氣體溫度保持在1000℃以上。為此在爐子上部也通入預熱空氣，使爐氣中部分一氧化碳燃燒以提高爐氣溫度；(2)用液體鉛來冷凝鋅蒸氣。這種冷凝成液體鋅，并溶入液體鉛中。將這種含鋅的鉛液從冷凝器中放出，冷卻到450℃后，溶解在鉛中的鋅便有一部分析出來，并因其比重不同又分成兩層，上層是鋅，放出鑄成鋅錠，下層為鉛，用鉛泵打入冷凝器中，重新使用。鉛雨冷凝器的采用是促進鼓風爐煉鋅擴大使用的一個關(guān)鍵因素。
密閉鼓風爐，煉鋅的主要優(yōu)點是能處理難選的鉛鋅硫化礦或氧化礦，同時產(chǎn)出鉛和鋅，產(chǎn)量大，熱效率高和單位金屬產(chǎn)量投資較低等。但事物總是一分為二的。鼓風爐目前存在的問題有操作條件要求嚴格；燒結(jié)塊，焦炭必須預熱；燒結(jié)塊中含鉛不能太高和所產(chǎn)鋅須進一步精煉。
本實用新型目的是設計出一種新型火法密閉式煉鋅爐，用它來克服目前火法冶煉鋅技術(shù)中所存在的難題原材料要燒結(jié)成塊、焦碳、空氣等要先預熱到700℃以上才能入爐冶煉，并且還要用液體鉛雨作冷凝液等，冶煉出來的鋅還是粗鋅，并還要送精煉廠去精煉。密閉式煉鋅爐在火法煉鋅技術(shù)，與工藝流層中作了重大創(chuàng)新該爐所用原材料不用燒結(jié)塊，所有材料都在常溫下進爐冶煉、不要液鉛作冷凝液，而用水作間接冷凝液，并且在火法煉鋅的技術(shù)領(lǐng)域中，開創(chuàng)了一次性從礦石冶煉出精鋅，和粗鉛來的密閉式煉鋅爐。
本實用新型的密閉式煉鋅爐其中，包括鼓風爐、還包括電弧爐、煙鋅通道口、倒置式水冷凝器、積鋅池、積鋅池調(diào)溫電爐、積鎘池、小水冷凝器、煙塵處理器、抽風機、排煙管和排煙管閥門，其中電弧爐設置在鼓風鼓上，并通過其爐底的出爐氣孔與鼓風爐爐腔相通；煙鋅通道口的一端與電弧爐的爐殼定位連接，另一端與置于其下的倒置式水冷凝器相連通；積鋅池設置在倒置式水冷凝器的下方，并與之定位連接；積鋅池調(diào)溫電爐置于積鋅池的底部；小水冷凝器經(jīng)煙道管與積鋅池相連；積鎘池設置在小水冷凝器的下方；煙塵處理器與小水冷凝器的上端相連通；抽風機與煙塵處理器的頂部相連；排煙管經(jīng)排煙管閥門與抽風機的出風口相連。
本實用新型的密閉式煉鋅爐其中，所述電弧爐具有鋼板制成的爐殼和爐蓋，二者是定位連接，且在爐蓋上設有裝料斗、料斗蓋和料斗閥門以及碳斗、蓋和閥門，爐蓋中央安裝有一支高溫溫度計，爐蓋上面具有三個電極孔，石墨電極由電極孔直通電弧爐底，與爐蓋孔相接觸處設有密閉石棉繩，在每根石墨電極上設有三個電極板，用來與電極相接觸，電極板上有電纜線與電爐變壓器相連接，電極板還有電極水套，用進水管、出水管和水池連接，電爐變壓器與高壓控制屏相連接，高壓控制屏用電纜與電源和控制操作臺相連接，控制操作臺上有高溫溫度計顯視器和多個控制開關(guān)，并用電纜線與電源和控制操作臺相連接，也用電纜線與油壓機、鼓風機、抽風機、電動出風閥門、出水閥門、排煙管閥門相連接并加以控制，油壓機與電極鋼套管相接觸，控制石墨電極的升降，電弧爐內(nèi)部，電爐蓋下具有用耐火磚砌作的耐火層，電弧爐中有碳磚隔板，碳磚隔板與電弧爐殼之間是料庫，在料庫下面有出料口，在下是成短路狀的碳磚砌成的爐底，中間爐氣孔和鼓風爐腔相通，且與在爐殼中上部用鋼板制作并焊接在爐殼外的煙鋅通道口相連通。
本實用新型的密閉式煉鋅爐其中，鼓風爐的爐腔與電弧爐的出爐氣孔相通，鼓風爐腔外是耐火磚層，再外是用鋼板制作的鼓風爐殼，并與電弧爐殼相連接，鼓風爐殼外的熱風層是用鋼板制作焊接的并與電弧爐定位連接，在熱風層上方有三個進風口，鼓風爐中上部安有一支直通鼓風爐腔的高溫溫度計，鼓風爐中下部均按120°弧長上安裝有三臺鼓風機和鼓風機配套的進、出風管和電動出風管閥門，還有一個渣池、三個出渣口、銅銀出口，在渣池下部設有一個鉛池和三個出鉛口，在鉛池下是用耐火磚砌作的爐底，爐底外是用鋼板制作的爐底外殼，在爐底外殼下有放在基礎(chǔ)上的四支鋼爐足。
本實用新型的密閉式煉鋅爐其中，煙鋅通道口為三個，是用鋼板焊接成型與電弧爐殼定位連接，其內(nèi)砌有耐火磚層，并與倒置水冷凝器連接相通，倒置式水冷凝器是用鋼板和鋼管焊接而成密閉式，其外有進水管、出水管和出水管電動閥門。
本實用新型的密閉式煉鋅爐其中，積鋅池為三套，是用耐熱鋼焊接制作而成，每套積鋅池隔成兩個池，每個積鋅池外是保溫層，每個積鋅池內(nèi)還安裝有一支溫度計，池內(nèi)有高低相差的出鋅口、出鉛鋅口各一個。
本實用新型的密閉式煉鋅爐其中，小水冷凝器是用鋼板和鋼管焊接而成，并有進、出水管，積隔池是鋼板制作的。
本實用新型的密閉式煉鋅爐其中，煙塵處理器是用鋼板卷制成圓筒型，內(nèi)有隔板層，其下是出灰塵口，并能收集少量氧化鋅。
本實用新型的密閉式煉鋅爐其中，結(jié)構(gòu)上主要由鼓風爐、電弧爐所構(gòu)成，這是本實用新型優(yōu)選實例，如結(jié)構(gòu)上由鼓風爐和其它類型爐結(jié)合成的冶煉爐視為本實用新型范圍內(nèi)。
功能鼓風爐功能是通過鼓入爐內(nèi)的氧氣，和原料中的碳燃燒，起氧化反應，產(chǎn)生高溫，礦石等被迫升溫到1300℃-1400℃。在用原料中的碳和碳在高溫下所產(chǎn)生的一氧化碳，把礦石中的氧化金屬還原成金屬來；高沸點的金屬，成液態(tài)流入爐底定期放出，如鉛、銅。沸點低于還原溫度的成氣態(tài)，與爐氣伙同流入電爐內(nèi)，如鋅、鎘。
電弧爐主要功能用強大的電能作能源，石墨電極的碳，和加入爐中的碳，與石墨碳磚中的碳在電場的作用下放弧，形成高溫的碳，與爐氣中的二氧化碳產(chǎn)生分解反應成一氧化碳，使爐氣中的二氧化碳含量，在出電弧爐時降到1％以下。煙鋅道口的功能是連接電弧爐與倒置式水冷凝器，并把出爐氣輸送冷凝器中。
倒置式水冷凝器的功能用流水作冷凝液，間接把鋅蒸氣冷卻成液態(tài)鋅，流入積鋅池內(nèi)。
積鋅池的主要功能用池底下的調(diào)溫電爐，把流入池內(nèi)的液態(tài)鋅，升溫并保持在(800℃-830℃)進行精煉，充分把鎘蒸氣蒸發(fā)出去。
小水冷凝器主要功能是把氣態(tài)鎘冷卻成液體鎘，倒流到積鎘池定時放出并加以收集。
積塵器主要功能沉積出爐氣中的灰塵，減少污染，和收集并回收極少量的氧化鋅回爐再煉。
抽風機、排煙管、排煙管閥門主要功能控制密閉式煉鋅爐的出爐氣量，并把一氧化碳收集起來輸送去作焙燒石的燃料。
密閉式煉鋅爐的工作原理是把原料中的礦石經(jīng)焙燒后與碳按比例裝入電弧爐后，再到鼓風爐腹中，與鼓風機鼓入爐內(nèi)的氧氣碳燃燒，起氧化反應()釋放出大量的熱能，這樣鼓風爐的爐腹中的溫度高達1500℃-1600℃，原料中的礦石和氧化金屬等被迫升溫到1400℃-1500℃，二氧化碳在熾熱的碳層中，被分解成一氧化碳()。這時礦石中的ZnO、PbO、CuO、CdO等在高溫下與碳、一氧化碳發(fā)生還原反應()()……等。所需的能量由碳提供。沸點高于還原溫度的鉛、銅、銀等成液態(tài)，在重力作用下流入該爐底定期放出，低于還原溫度的鋅和隔成氣態(tài)、(沸點分別為918℃、768.3℃)，經(jīng)出爐氣孔流入電弧爐內(nèi)。石墨電極與原料中的碳，和石墨磚在電場的作用下矢放電弧，并產(chǎn)生極高的溫度(2000℃-3000℃)以上。這時出爐中的二氧化碳，和高溫的碳產(chǎn)生分解反應，()這是吸熱反應，熱能由大功率的電能提供。所以經(jīng)電弧爐后出爐氣，的二氧化碳含量低于1％以下，這樣確保了出爐鋅蒸氣，在冷凝過程中不會再次被氧化?；旌蠣t氣被抽到倒置式冷凝器，冷卻成液態(tài)鋅，再流入積鋅池內(nèi)進行精煉，池底電爐升溫并保持800℃-830℃，隔蒸氣充分蒸發(fā)到積隔池并被收集，從中減化了工藝過程，達到火法煉鋅技術(shù)中一次性煉出精鋅來。
密閉式煉鋅爐的煉鋅實際操作技術(shù)與工藝流程如下從電弧爐，爐蓋的電極孔(Φ420)經(jīng)電弧爐向鼓風爐B加入木材后生火，等火較大后，再加入一定數(shù)量的焦碳，起動鼓風機30、鼓入少量的風并逐漸增加風量，等焦碳火焰較大后，爐子預熱到一定程度，繼續(xù)向爐內(nèi)加入焦碳，約裝鼓風爐腔的1/3后，開動油壓機18，把三根石墨電極4放入電弧爐內(nèi)，再連續(xù)不斷地經(jīng)料斗9向爐內(nèi)加入原料是經(jīng)焙燒過的礦石粉碎成(30-50的規(guī)格大小)和焦碳粉碎成(60-80)規(guī)格大小，按54混合原料裝入料斗9入鼓風爐內(nèi)。啟動其它兩臺鼓風機30，這時逐漸加大鼓風量。并且同時啟動抽風機48，向外排出煙氣，過一段時間從料斗9，就可以得知爐料已加滿。再向碳斗51加入一定數(shù)量(40以下)的焦碳。從鼓風爐B中上部的高溫溫度計47上，反映出鼓風爐腔內(nèi)溫度不斷上升，當溫度上升到1000℃時，啟動操作控制臺14，上的電弧爐開關(guān)，使電弧爐的電極4開始放弧，并逐漸加大，同時相對加大鼓風機的鼓風量，直到鼓風爐的高溫溫度計47上顯示到1500℃后，保持鼓風量，相對加大電弧爐內(nèi)的電極4放弧量，直到電弧爐的高溫溫度計47，在顯示到1100℃-1200℃后，保持放弧量。這時密閉式煉鋅爐，已進入正常運行狀態(tài)，過一段時間就開始出鋅、出鉛了。
在連續(xù)作業(yè)過程當中，按下列方法進行(如果原料焙燒后的礦石是粉末，用20％的粘土、20％的碳末、5％的水經(jīng)攪拌后用煤球機打成Φ60的料球，經(jīng)烘干后再進爐冶煉)，原料裝入料斗9，然后把料斗蓋10蓋好后，再打開加料閥門11，原料就進入了電弧爐A的料庫20內(nèi)，關(guān)好料斗閥門11后再加下次料，這樣就能與外面密閉了。按以上加料程序和方法，向碳斗加碳，用于補充分解二氧化碳時消耗的碳達到減輕石墨碳磚損耗。原料庫20有九個出料口22，出料口22與鼓風爐腔保持一定高度，原料在被冶煉過程中減少并向下沉降。在重力作用下，料庫20中的原料就源源不斷地加入爐中。電弧爐A在運行時產(chǎn)生高溫、原料在料庫20內(nèi)就能自動升溫、原料第一道經(jīng)電弧爐A內(nèi)升溫后再進入鼓風爐B內(nèi)。鼓風機30鼓入鼓風爐腔內(nèi)的氧氣，與爐中的焦碳燃燒，起氧化反應(和)放出大量熱能來。鼓風爐B內(nèi)溫度高達1500℃-1600℃。礦石在被迫受熱的情況下不斷升溫能得到1400℃-1500℃。二氧化碳在通過赤熱的碳層時，再次被分解成一氧化碳()礦石里的氧化鋅、氧化鉛等，都能很快在鼓風爐腹內(nèi)被一氧化碳、碳還原成原成金屬鋅和鉛來。()、()、()、()在這時金屬鋅就很快呈鋅蒸氣，向爐上方飛去。(因為鋅的沸點溫度是918℃)金屬鉛呈液體鉛，在重力的作用下流到爐底的鉛池27里，但以有極少量鉛揮發(fā)成蒸氣沖向爐的上方。密閉式煉鋅爐在運行過程中，鼓風機30的進氣，由進氣孔8，進入本爐的熱風層7、自行加溫后再鼓進鼓風爐B內(nèi)，這樣提高爐溫，減少了用碳量，電弧爐A的電極，在鼓風爐B的出爐氣口處放弧。電弧爐內(nèi)的石墨電極4、與形成短路的石墨碳磚環(huán)6、在電場作用下就能產(chǎn)生電弧，電弧釋放出高溫達2000℃-3000℃以上，這時石墨電極中的碳，和加入爐中的碳，與石墨碳磚中的碳，都能在高溫下，和二氧化碳氣體產(chǎn)生分解反應()。所以電爐上方，出爐氣中的二氧化碳含量小于1％。這樣確保了鋅蒸氣在冷凝過程中不會被氧化。電弧爐A上方出爐氣中的鋅、鎘、鉛蒸氣，和其它氣體、灰塵、在強制式抽風機48作用下，源源不斷經(jīng)煙鋅道口23流進，由水套等組成的倒置式冷凝器33冷卻。倒置式水凝器，通過出水管的閥門52，控制冷凝器出水量來達到把出爐氣降至790℃-810℃之間，鋅、鉛蒸氣等冷卻成液體鋅，鉛流入積鋅池37內(nèi)進行精煉。池底調(diào)溫電爐41把液態(tài)鋅升溫到，(800℃-830℃由溫度計38來監(jiān)控)。并加以保持。這樣鎘蒸氣被充分蒸發(fā)到小水冷凝器44，經(jīng)冷卻成液體鎘，倒流入鎘池43，定時放出并加以收集。能交替使用的積鋅池37、的工作原理是只有一個池在積鋅，另外一個池裝滿4/5池液體鋅后被換下來，沉淀一段時間后，當溫度降到450℃左右，才放出液體鋅和鉛。積鋅池37的出鋅口39、和出鉛鋅口40有一定的高差，這樣就能利用鋅和鉛的比重不同，高孔放出的是精鋅液。(鋅含量為99.9％-99.99％)鑄成精鋅錠變成產(chǎn)品。低孔放出鉛和少量鋅返還回爐再煉。被煙塵處理器46，收集起來，少量的氧化鋅50等返回爐再煉。由銅、銀等金屬出口1放出銅、銀來。爐底鉛池27的鉛定期放出，鑄成粗鉛錠。爐渣從渣池25的出渣孔26定期放出，用水碎法變成細爐渣送水泥廠。
密閉式煉鋅爐的控制原理電弧爐部分的溫度發(fā)熱量由控制臺14控制電壓，和電極的升降，來達到最佳溫度(電弧爐上方溫度1100℃-1200℃)，這樣確保二氧化碳充分，分解成一氧化碳。鼓風爐部分的溫度控制，通過控制鼓風機30的臺數(shù)，和出風管閥，控制鼓入鼓風爐的風量與原料中的焦碳比，來確保鼓風爐腹中的溫度為1500℃-1600℃，這樣才能確保氧化鋅、氧化鉛充分還原成金屬鋅、金屬鉛。強制式抽風系統(tǒng)，通過控制抽風機48、和排氣管閥門54的出氣量，來得到控制，電弧爐上方一氧化碳最佳含量，與鋅蒸氣在倒置式冷凝器33最佳量的參數(shù)?？刂频怪檬剿淠?3的出水量，來確保鋅蒸氣充分冷卻成液體鋅?？刂普{(diào)溫電爐41的溫度確保積鋅池37內(nèi)的鎘蒸氣充分蒸發(fā)到小冷凝器44、冷卻成液體鎘倒流入積鎘池43內(nèi)，定期放出。
能建成密閉式煉鋅爐的科學原理一、電弧爐在上鼓風爐在下，有機結(jié)合成密閉式煉鋅爐，在冶煉過程中，鼓風爐出爐氣是還原焰，溫度為1000℃左右，流入電弧爐進氣孔時，與氣孔處的石墨碳磚接觸，因為石墨碳磚在還原焰氣氛中很耐高溫不易分解。出爐氣流到焦碳為主要成分的，赤熱的焦碳層時出爐汽中的二氧化碳很快分解成一氧化碳，因為赤熱的焦炭呈多孔狀，接觸面積增大。再是石墨電極在放電弧時，形成很多高溫游離狀碳原子，更能分解二氧化碳；這樣就能使出爐氣中的二氧化碳含量幾乎為零。再由于氧化鋅還原后成氣態(tài)鋅，又因為蒸氣在被冷凝成液態(tài)過程中，如遇到氧氣和二氧化碳，就會被很快氧化成氧化鋅，所以必須在無氧氣和二氧化碳氣體，幾乎為零的條件下冷凝。密閉式煉鋅爐滿足以上科學原理，所構(gòu)思建成的新型冶煉爐——密閉式煉鋅爐所以說是科學的、又非常合理的。
二、密閉式煉鋅爐的積鋅池是用耐熱鋼制成，而耐熱鋼在900℃以下都能正使用。其它煉鋅爐所產(chǎn)的粗鋅所含雜質(zhì)中，主要成分是含鎘量高，其次是鉛。就是因為鎘和鋅的沸點很接近，(鎘768.3℃、鋅918℃)所以很難分離。本爐在精煉鋅時把溫度升到800℃-830℃時，就能充分把鎘蒸氣分離出去。又因鉛在600℃以上就有少量蒸發(fā)，本爐積鋅池的液體鋅降到450℃時鉛就無蒸發(fā)現(xiàn)象，鉛成液體鉛。鉛和鋅的比重不同，有分層特點，所以容易把鉛分離出去，利用以上科學原理所建成的密閉式煉鋅爐就能一次性煉出精鋅來。
在現(xiàn)有設備中電弧爐、鼓風爐都很普及，原理、工藝技術(shù)、都非常成熟，只要按技術(shù)方案中電弧爐在上，(爐底有孔)而鼓風爐在下，(爐上無帽)有機結(jié)合起來加以應用，就能很好實現(xiàn)上訴技術(shù)方案。
由于采取了以上技術(shù)方案，與背景技術(shù)相比達到以下有益效果1、密閉式煉鋅爐與背景技術(shù)電弧爐、平罐爐、豎罐爐的產(chǎn)量較低相比，能達到多快的結(jié)果。多小型密閉式煉鋅爐日產(chǎn)精鋅35-45噸，粗鉛6-10噸；快冶煉速度快——從用焙燒后的礦石進爐冶煉，兩個多小時就能煉出精鋅錠來。
2、密閉式煉鋅爐與背景技術(shù)鼓風爐煉鋅相比，能達到好、省。好密閉式煉鋅爐一次性能冶煉出鋅含量為99.9％-99.99％精鋅。省密閉式煉鋅爐冶煉時，不用燒結(jié)成塊、礦石、焦碳、空氣等不用預熱升溫到700℃才進爐冶煉，這樣是又省時又省工。省料上，礦石中的鋅、鉛含量的回收率分別是96％以上和98％以上。
3、密閉式煉鋅爐與背景技術(shù)相比，操作條件簡便——原材料在常溫下進爐，不用鉛泵和鉛液作冷凝液，密閉式煉鋅爐結(jié)合國情，使煉鋅爐更中、小型化。
4、密閉式煉鋅爐與背景技術(shù)相比，利用電能和積鋅池一次性煉出精鋅來，改變了火法煉鋅技術(shù)領(lǐng)域中，不能一次性煉出精鋅來，比背景技術(shù)節(jié)約了時間和能源。
背景技術(shù)：
只能先煉出粗鋅，鑄成鋅錠后再送精煉廠進行精煉。
5、密閉式煉鋅爐的爐氣中的二氧化碳分解成一氧化碳，使出爐氣中的二氧化碳含量低于1％以下，確保鋅蒸氣冷卻時不會再次被氧化成氧化鋅。比背景技術(shù)爐氣中的，二氧化碳含量降低了9個百分點以上。并能把爐氣中的一氧化碳，收集起來作焙燒礦石燃料。
6、密閉式煉鋅爐與背景技術(shù)相比，礦石不要燒結(jié)系統(tǒng)，焦碳和空氣不要預說明書
圖1為密閉式煉鋅爐，全爐縱剖圖。圖1作為說明書摘要附圖。
圖2為C型爐中電弧爐A爐蓋以上的縱剖圖。
圖3為C型爐中電弧爐A爐蓋以下A——A的橫剖圖，與C型爐中電弧爐A爐蓋下和鼓風爐B的縱剖圖。
圖4為舊型密閉式鼓風爐D文件資料圖。1、銅、銀出口 3個 26、出渣口 3個 41、積鋅池調(diào)溫電爐 6盤2、耐火磚層 27、鉛池1個 42、積鋅池保溫層鋅池四周3、電極鋼套管 3套 28、出鉛口 3個 43、積鎘池 3個4、石墨電極3根 29、爐足4支 44、小水冷凝器 3套5、石棉繩密閉處 30、鼓風機20KW 3臺 45、安全煙道口 3處6、環(huán)爐碳磚層A爐底 1圈 31、風機進氣管 3根 46、煙塵處理器 3套7、熱風層 32、風機出風管 3根 47、高溫溫度計 2支8、進風口 3個 33、倒置式水冷凝器 3套 48、抽風機10KW 3臺9、裝料斗 3個 34、進水管 多根 49、排煙管 3根10、料斗蓋 3個 35、出水管 多根 50、氧化鋅11、料斗閥門 3支 36、鋼板 51、碳斗、蓋、閥門 3套12、電爐變壓器1800KVA 1臺 37、積鋅池 6個 52、出水管電動閥門 3個13、高壓控制屏 1面 38、溫度計 6支 53、電動出風管閥門 3個14、控制操作臺 1面 39、出鋅口 6個 54、排煙管閥門 3根15、水池 1個 40、出鉛鋅口6個 55、鋼管多直徑 多根16、電極水套 3套17、電極板 9個 密閉式煉鋅爐為C18、油壓機2.8KW3臺 電弧爐為A鼓風爐為B 舊型密閉式爐風爐為D19、電纜線 多根20、料庫圓電爐 1圈 圖4舊型鼓風爐D煉鋅設備配置圖21、碳磚隔板圓電爐中 1圈22、出料 9個 1—雙鐘加料器 2—熱風總管 3—前床23、煙鋅通道口 3個 4—轉(zhuǎn)子 5—冷凝器6—鉛泵24、鼓風爐爐腔 7—鉛圓溜槽 8—至氣體洗滌場25、渣池 1個熱系統(tǒng)，鉛雨冷凝系統(tǒng)，減化工藝，減少設備，降低工程總投資。用精焙沙礦作源料，密閉式煉鋅爐改變了背景技術(shù)火法煉鋅時污染重，艱冶理的老大難問題，本爐排放量極小，它在火法煉鋅技術(shù)中對環(huán)保和出較大貢獻。
應用材料和設備建成密閉式煉鋅爐是實現(xiàn)該爐的最好方式。
全圖密閉式煉鋅爐C是電弧爐在上，爐底有孔，鼓風爐在下，爐上無帽，有機結(jié)合的煉鋅爐。電弧爐的外圍和頂部和鼓風爐的外圍是用鋼板36焊接而成，頂部電弧爐蓋，與石墨電極4之間用石棉繩5密閉，并在嚴格監(jiān)視下運行。電爐蓋下砌有耐火磚2。鼓風爐B的外圍再用鋼板36焊了一道熱風層7，進氣口8在熱風層7的上方共有三個，三個裝料斗9是用鋼板卷至而成(Φ500)由加料蓋10和料斗閥門11。三個料斗與電爐蓋的連接是用螺栓連接，作為該爐的檢查孔，碳斗51是用鋼管(Φ300)制作。鋼管焊接在電爐蓋上，有碳斗蓋和碳斗閥門，直通到電弧爐內(nèi)的電極旁。電弧爐A由變壓器12，高壓控制屏13電纜19，操作控制臺14和水池15，石墨電極4三根，九個電板17和三個電極水套16，電極鋼套管3，油壓機18組成一體。電弧爐A內(nèi)有料庫20，和石墨碳磚隔板21，與九個出料口22。三個煙鋅道口23是用鋼板36焊接而成，內(nèi)砌耐火磚2，用石墨碳磚6沿電弧爐底砌成圓形砌體，中是鼓風爐B上端出爐孔(Φ600)所組成。鼓風爐B由爐腔24(Φ800)用耐火磚2砌作成的耐火層。外是熱風層7，下有渣池25并有三個出渣孔26交替使用，再下是鉛池27一個，中間有三個銅、銀出口1，三個出鉛口28和四支鋼爐足29。鼓風系統(tǒng)由鼓風機30、進風管31、出風管32、出風管閥門53所組成，并按120o弧度分布在鼓風爐B的下面的周圍，三套排煙系統(tǒng)和冷凝器系統(tǒng)，由煙鋅氣道口23、倒置式水冷凝器33是用鋼板36與鋼管55焊接形成水套。外有出水管35、進水管34、出水管閥門52所組成，它的鋼管平方面積與煙鋅道口23平方面積相等。六個積鋅池37用耐熱鋼制作而成。每個池能裝液體鋅、鉛0.8T。積鋅池下面有調(diào)溫電爐41，積鋅池37最下面是輪鼓能來回移動，便于交替使用。積鋅池37的四周有保溫層42，池內(nèi)外有出鋅口39，出鉛鋅口40和溫度計38，安全煙道口45三個、小水冷凝器44結(jié)構(gòu)和倒置式水冷凝器一樣，積隔池43。三個與配套的煙塵處理器46、抽風機48等組成，外有排煙管49三根和排煙管閥門54三個。并按120o弧長分布在電弧爐A上部的周圍。電弧爐A頂部和鼓風爐B。中上部各安一支高溫溫度計47。抽風機48、排煙管49、排煙管閥門54三個把排出的煙氣中的一氧化碳，輸送出去作焙燒礦石的燃料。本爐各部位連接方式是用焊接或螺栓連接。電器部分開關(guān)和溫度計顯示器都安裝在操作控制臺14上。以上材料和設備構(gòu)成了密閉式煉鋅爐。全爐除鼓風系統(tǒng)的進氣部分，和煙道系統(tǒng)的出氣部分，與外界相通外，全爐各部份都在密閉情況下運行。全爐的材料運輸系統(tǒng)和啟重系統(tǒng)、與礦石焙燒系統(tǒng)、和原材料成型系統(tǒng)，供、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、環(huán)保處理系統(tǒng)不直接屬于本爐。所以在此不密閉式煉鋅爐共分大、中、小三種型號大型煉爐年產(chǎn)鋅量4萬噸以上，中型煉爐年產(chǎn)鋅量2萬噸以上。本說明書附圖為小型煉爐圖，年產(chǎn)鋅量1萬噸以上。
以上是本發(fā)明優(yōu)選實例。利用密閉式煉鋅爐這個原理建成的，用鼓風爐冶煉還原出金屬，把出爐氣體輸送到各種爐內(nèi)，用多種能源把碳加熱到高溫來分解二氧化碳，并把二氧化碳在爐內(nèi)降低到一定量，后冷卻得到鋅、鎘的工藝技術(shù)的冶煉爐。不管爐子容積大小與各種形態(tài)的變型爐都屬于本發(fā)明保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種密封式煉鋅爐，包括鼓風爐、其特征在于是還包括電弧爐、煙鋅通道口(23)、倒置式水冷凝器(33)、積鋅池(37)、積鋅池調(diào)溫電爐(41)、積鎘池(43)、小水冷凝器(44)、煙塵處理器(46)、抽風機(48)、排煙管(49)和排煙管閥門(54)，其中電弧爐設置在鼓風鼓上，并通過其爐底的出爐氣孔與鼓風爐爐腔(24)相通；煙鋅通道口(23)的一端與電弧爐的爐殼定位連接，另一端與置于其下的倒置式水冷凝器(33)相連通；積鋅池(37)設置在倒置式水冷凝器(33)的下方，并與之定位連接；積鋅池調(diào)溫電爐(41)置于積鋅池(37)的底部；小水冷凝器(44)經(jīng)煙道管與積鋅池(37)相連；積鎘池(43)設置在小水冷凝器(44)的下方；煙塵處理器(46)與小水冷凝器(44)的上端相連通；抽風機(48)與煙塵處理器(46)的頂部相連；排煙管(49)經(jīng)排煙管閥門(54)與抽風機(48)的出風口相連。
2.如權(quán)利要求1所述的密封式煉鋅爐，其特征在于是所述電弧爐具有鋼板(36)制成的爐殼和爐蓋，二者是定位連接，且在爐蓋上設有裝料斗(9)、料斗蓋(10)和料斗閥門(11)以及碳斗、蓋和閥門(51)，爐蓋中央安裝有一支高溫溫度計(47)，爐蓋上面具有三個電極孔，石墨電極(4)由電極孔直通電弧爐底，與爐蓋孔相接觸處設有密閉石棉繩，在每根石墨電極(4)上設有三個電極板(17)，用來與電極相接觸，電極板(17)上有電纜線(5)與電爐變壓器(12)相連接，電極板(17)還有電極水套(16)，用進水管(34)、出水管(35)和水池(15)連接，電爐變壓器(12)與高壓控制屏(13)相連接，高壓控制屏用電纜(19)與電源和控制操作臺(14)相連接，控制操作臺上有高溫溫度計顯視器和多個控制開關(guān)，并用電纜線(19)與電源和控制操作臺(14)相連接，也用電纜線(19)與油壓機(18)、鼓風機(30)、抽風機(48)、電動出風閥門(53)、出水閥門(52)、排煙管閥門(54)相連接并加以控制，油壓機(18)與電極鋼套管(3)相接觸，控制石墨電極的升降，電弧爐內(nèi)部，電爐蓋下具有用耐火磚砌作的耐火層(2)，電弧爐中有碳磚隔板，碳磚隔板與電弧爐殼之間是料庫(20)，在料庫下面有出料口(22)，在下是成短路狀的碳磚砌成的爐底(6)，中間爐氣孔和鼓風爐腔相通，且與在爐殼中上部用鋼板制作并焊接在爐殼外的煙鋅通道口(23)相連通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的密閉式煉鋅爐，其特征是鼓風爐的爐腔(24)與電弧爐的出爐氣孔相通，鼓風爐腔外是耐火磚層(2)，再外是用鋼板(36)制作的鼓風爐殼，并與電弧爐殼相連接，鼓風爐殼外的熱風層(7)是用鋼板(36)制作焊接的并與電弧爐定位連接，在熱風層(7)上方有三個進風口(8)，鼓風爐中上部安有一支直通鼓風爐腔的高溫溫度計(47)，鼓風爐中下部均按120°弧長上安裝有三臺鼓風機(30)和鼓風機配套的進、出風管(31、32)和電動出風管閥門(53)，還有一個渣池(25)、三個出渣口(26)、銅銀出口(1)，在渣池下部設有一個鉛池(27)和三個出鉛口(28)，在鉛池下是用耐火磚(2)砌作的爐底，爐底外是用鋼板(36)制作的爐底外殼，在爐底外殼下有放在基礎(chǔ)上的四支鋼爐足(29)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的密閉式煉鋅爐，其特征是煙鋅通道口(23)為三個，是用鋼板(36)焊接成型與電弧爐殼定位連接，其內(nèi)砌有耐火磚層(2)，并與倒置水冷凝器(33)連接相通，倒置式水冷凝器是用鋼板(36)和鋼管(55)焊接而成密閉式，其外有進水管(34)、出水管(35)和出水管電動閥門(52)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的密閉式煉鋅爐，其特征是積鋅池(37)為三套，是用耐熱鋼焊接制作而成，每套積鋅池隔成兩個池，每個積鋅池外是保溫層(42)，每個積鋅池內(nèi)還安裝有一支溫度計(38)，池內(nèi)有高低相差的出鋅口(39)、出鉛鋅口(40)各一個。
6.如權(quán)利要求1或2所述的密閉式煉鋅爐，其特征是小水冷凝器(44)是用鋼板(36)和鋼管(55)焊接而成，并有進、出水管(34、35)，積隔池(43)是鋼板制作的。
7.如權(quán)利要求1或2所述的密閉式煉鋅爐，其特征是煙塵處理器(46)是用鋼板卷制成圓筒型，內(nèi)有隔板層，其下是出灰塵口，并能收集少量氧化鋅(50)。
8.如權(quán)利要求1所述，密閉式煉爐其特征是結(jié)構(gòu)上主要由鼓風爐、電弧爐所構(gòu)成。
專利摘要本實用新型的密閉式煉鋅爐包括鼓風爐、電弧爐、煙鋅通道、倒置式水冷凝器、積鋅池、積鋅池調(diào)溫電爐、積鎘池、小水冷凝器、煙塵處理器、抽風機、排煙管和排煙管閥門。其中電弧爐設置在鼓風爐上,其它部分由電弧爐殼外中上方順序定位連接。鼓風爐用來冶煉還原出多種金屬。電弧爐用來將出爐氣中的二氧化碳分解成一氧化碳。該密閉式煉鋅爐能一次性冶煉出粗鉛、精鋅、鎘等金屬。
文檔編號C22B4/08GK2412018SQ9923237
公開日2000年12月27日 申請日期1999年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月18日
發(fā)明者賴成章 申請人:賴成章