[實用新型]一種瓦斯灰提鋅試驗裝置

有效

• 申請號: 201721648631.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN207646264U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 胡正剛;余珊珊;王素平;肖志新;李紅;盧正東;劉棟梁
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22B19/30
• 分類號: C22B19/30
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;汪瑋華

本實用新型提出一種瓦斯灰提鋅試驗裝置，包括第一加熱爐、第二加熱爐、氮氣瓶、壓縮空氣瓶、溫控裝置和水洗裝置，第一、第二加熱爐內分別設有第一、第二爐內石英管，第一爐內石英管的出口與第二爐內石英管的入口相連通，氮氣瓶和壓縮空氣瓶與第一爐內石英管的入口相連通，第二石英管的出口通過石英彎管與水洗裝置相連通，溫控裝置包括測溫組件和控制組件，測溫組件嵌設于加熱爐內，通過導線與控制組件相連，控制組件通過電纜與第一、第二加熱爐相連。本實用新型對瓦斯灰提鋅工藝中的反應時間、流量和溫度實現精確控制。

技術領域

本實用新型屬于冶金行業固廢物利用試驗的技術領域，尤其涉及一種瓦斯灰提鋅試驗裝置。

背景技術

目前寶武集團青山基地高爐年產約10萬噸瓦斯灰，并且煉鋼廠有大量的含鋅塵泥，傳統粗放型的利用方式是，把這些作為含鐵原料返回燒結利用，但使得鋅等有害元素在鐵前形成惡性循環富集，對高爐順行及壽命帶來嚴重危害，如能在高爐外對含鋅爐料進行脫鋅處理后重新利用，既能極大降低高爐鋅負荷，也能變廢為寶，提取含鋅爐料中價值高的鋅金屬。

還原ZnO的熱力學條件及反應方程式為：C(s)+ZnO(s)＝Zn(g)+CO(g)ΔG＝342880-281.63T(1180～2000K)，令式(1)的吉布斯自由能ΔG<0，則T>1225.45K。即952.3℃以上才會還原為Zn蒸汽揮發出來，升高溫度反應會加速進行，同時由于生成物為氣態，揮發后更有利于ZnO還原。固體碳還原瓦斯灰中化合物的順序依次為：PbO、FeO、ZnO。其中以ZnO最難還原，其最低還原溫度為990℃，還原產物Zn以氣體形式存在，物料進入950～1000℃高溫區后，在PCO/PCO₂較高的氣相條件下，鋅的氧化物才能迅速被還原呈鋅的蒸汽進入氣相，隨廢氣排出窯外。武鋼瓦斯灰中含碳量30％-40％，因此采用碳熱法瓦斯灰提鋅，研究滿足脫鋅率達到95％以上的工藝條件。為此必須設計一套滿足工藝要求的實驗裝置。

目前相關研究均是提供含鋅含鐵塵、泥的回收處理方法，沒有明確的滿足最佳脫鋅效果的工藝條件和實驗裝置，面臨一系列的實際應用問題，難以推廣和指導生產。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種瓦斯灰提鋅試驗裝置，為鋼鐵廠高爐瓦斯粉塵中的鋅再生回收提供了試驗裝置，利用該裝置可得到含鐵瓦斯提鋅工藝最佳條件。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種瓦斯灰提鋅試驗裝置，其特征在于，包括第一加熱爐、第二加熱爐、氮氣瓶、壓縮空氣瓶、溫控裝置和水洗裝置，所述第一、第二加熱爐內分別設有第一、第二爐內石英管，第一爐內石英管的出口與第二爐內石英管的入口相連通，所述氮氣瓶和壓縮空氣瓶與第一爐內石英管的入口相連通，第二石英管的出口通過石英彎管與所述水洗裝置相連通，所述溫控裝置包括測溫組件和控制組件，所述測溫組件嵌設于加熱爐內，通過導線與所述控制組件相連，控制組件通過電纜與第一、第二加熱爐相連。

按上述方案，所述氮氣瓶和壓縮空氣瓶分別通過氮氣管和壓縮空氣管與導氣膠管的一端相連，所述導氣膠管的另一端與導氣石英管的一端相連，所述導氣石英管的另一端與所述第一爐內石英管的入口相連。

按上述方案，所述水洗裝置包括水洗杯，所述水洗杯頂蓋設有排氣管，所述石英彎管插入水洗杯內。

按上述方案，所述第一、第二加熱爐包括爐體，所述爐體內壁鋪設有隔熱磚，所述隔熱磚上設有加熱棒，所述加熱棒通過電纜與所述控制組件相聯，所述第一、第二爐內石英管水平設于第一、第二加熱爐內部空腔，第一、第二爐內石英管的兩端外壁通過密封石棉與第一、第二加熱爐爐體形成密封。

按上述方案，所述測溫組件包括第一、第二熱電偶，所述第一、第二熱電偶插入第一、第二加熱爐內，通過導線與所述控制組件相聯，控制組件為PLC控制器，接收溫度信號，控制設定爐內溫度。

按上述方案，所述水洗杯內裝有自來水，水位為水洗杯高度的五分之四。