[發(fā)明專利]一種立式氧化鋅冶煉爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510585740.0
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN105371653B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉輝
• 申請（專利權）人: 劉建華
• 主分類號: F27B14/00
• 分類號: F27B14/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及窯爐技術領域，具體涉及一種立式氧化鋅冶煉爐。

背景技術

直接法冶煉氧化鋅一般使用臥式或者立式冶煉爐，后者又稱筒式冶煉爐。由于立式冶煉爐在許多技術問題上尚未得到解決，如對燃燒層和還原層的溫度的調(diào)控、對燃料團礦中揮發(fā)物(主要為碳氫化合物)的事前清除、及對進料、排渣、出產(chǎn)品實現(xiàn)連續(xù)運行的技術處理等，因此目前我國直接法生產(chǎn)氧化鋅所使用的冶煉爐以臥式層燃手燒爐為主。使用此爐生產(chǎn)氧化鋅是1938年從美國新澤西鋅業(yè)公司引進的維切利爾法并加以改進，其運行方法通常包括以下幾個階段：1)在爐床上加底煤，包括無煙煤或焦煤，利用爐膛內(nèi)的余熱引燃；2)投入氧化鋅團礦，預熱排放廢氣(碳氫化合物)；3)氧化鋅的生產(chǎn)和收集；4)清除冶煉后的爐渣。氧化鋅的生產(chǎn)和收集都是周期性、間斷式的，不能連續(xù)穩(wěn)定不間斷地進行。從而阻礙了氧化鋅生產(chǎn)效率的提高。

市場上需要一種能夠連續(xù)運行，直接從氧化鋅團礦中提煉出氧化鋅的冶煉設備和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種立式氧化鋅冶煉爐，解決以上技術問題。

本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn)：

一種立式氧化鋅冶煉爐，包括冶煉爐本體，其特征在于，所述冶煉爐本體包括一直立筒式結構的主爐體，所述主爐體在頂部設有用于輸入氧化鋅團礦的進料口、底部設有用于將冶煉過程中產(chǎn)生的廢渣排出主爐體的排渣口；

所述主爐體內(nèi)設有一第一管板組，所述第一管板組由上下兩塊間隔一定距離設置于主爐體內(nèi)的管板組成，兩塊管板水平橫置于主爐體內(nèi)后將主爐體內(nèi)部腔室分隔成上中下三個獨立腔室，其中，上層管板的上方為上部腔室，下層管板的下方為下部腔室，兩塊管板之間為中部腔室，兩塊管板通過豎直設置的落料管連接，所述落料管聯(lián)通上部腔室和下部腔室，氧化鋅團礦從進料口被送入上部腔室內(nèi)進行預熱，以便除去團礦中所含的低熔點金屬渣滓和揮發(fā)物，被預熱后的氧化鋅團礦再經(jīng)由落料管落入下部腔室進行充分反應后被還原成鋅蒸汽；

中部腔室的側(cè)壁和下部腔室的側(cè)壁均設有便于鋅蒸汽出入的排氣口，兩個所述排氣口均聯(lián)通一第一旁室，下部腔室內(nèi)由氧化鋅團礦反應后被還原生成的鋅蒸汽自下部腔室的排氣口排出，經(jīng)過第一旁室后從中部腔室的排氣口排入中部腔室內(nèi)，中部腔室的側(cè)壁上還設有便于外部空氣進入的外部空氣入口，所述外部空氣入口位于中部腔室排氣口的正上方，便于鋅蒸汽進入中部腔室時與外部空氣入口處排入的空氣接觸后發(fā)生氧化反應，從而生成氧化鋅，氧化反應中放出的熱量用于加熱穿插于中部腔室內(nèi)的落料管，便于對落料管內(nèi)下落的物料進行預熱，即是說，氧化鋅團礦在上部腔室中預熱后，還會在落料管內(nèi)進行再次加熱；

所述中部腔室內(nèi)位于排氣口對向側(cè)的側(cè)壁上設有出料口，用于將其內(nèi)由氧化反應生成的氧化鋅輸出。

所述落料管設有至少兩根，至少兩根所述落料管相互間隔一定距離豎直地設置于中部腔室內(nèi)，任一落料管的上端開口聯(lián)通上部腔室、下端開口聯(lián)通下部腔室。

所述第一旁室的頂部向上開口后聯(lián)通所述中部腔室側(cè)壁的排氣口，第一旁室的頂部還設有一用于將進入其內(nèi)的鋅蒸汽急速冷卻后變成液態(tài)鋅的急冷裝置，所述急冷裝置采用一噴淋液態(tài)鉛后在第一旁室內(nèi)制造鉛雨的噴淋式急冷裝置，其位于第一旁室頂部開口的一側(cè)，第一旁室底部設有一用于收集急速冷卻后生成的液態(tài)鋅的鋅錠池，所述鋅錠池內(nèi)預先盛有液態(tài)鉛，鋅錠池的一側(cè)設有通往外部的溢流口，用于收集液態(tài)鋅，所述液態(tài)鉛配合所述鋅錠池形成一液封結構，即冷卻后的液態(tài)鋅落入鋅錠池內(nèi)，由于鋅的密度小于鉛的密度，因此液態(tài)鋅最終浮于鋅錠池內(nèi)的液態(tài)鉛的上層后其液位面高于溢流口，使得構成一液封結構，避免第一旁室內(nèi)未冷卻的鋅蒸汽從溢流口逃逸出第一旁室，液態(tài)鋅在溢流口溢出后冷卻后形成鋅錠。

所述出料口對外聯(lián)通一第二旁室，所述第二旁室用于收集排出的氧化鋅后對其進行冷卻，以便制得氧化鋅粉；

所述第二旁室內(nèi)設有第二管板組，所述第二管板組由上下兩塊間隔一定距離設置于第二旁室內(nèi)部腔室中的管板組成，第二旁室的內(nèi)部腔室被第二管板組分隔成上中下三部分腔室，所述第二管板組的兩塊管板由一空氣輸入管道連接，所述空氣輸入管道聯(lián)通所述第二旁室的上部腔室和下部腔室，所述第二旁室的下部腔室的底部設有進氣口，用于輸入新鮮空氣或者純氧；

所述第二旁室的上部腔室內(nèi)設有一熱空氣輸出管道，用于將加熱后的熱空氣輸出到第二旁室的外部，所述熱空氣輸出管道的上端連接第二旁室的上層管板后聯(lián)通上部腔室、下端穿過下層管板和下部腔室的底部后與外界聯(lián)通；