新式鉛冶煉反射爐的製作方法

2023-07-13 01:52:56

專利名稱：新式鉛冶煉反射爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種火法鉛冶煉的新式反射爐。
對於鉛的熔煉而言，當前的主要方法有鼓風爐熔煉、電爐煉鉛、膛式爐煉鉛、反射爐煉鉛以及坩鍋爐煉鉛、短窯煉鉛、富氧轉爐煉鉛、閃速爐煉鉛等各種設備。其中，反射爐煉鉛的優點是設備簡單，生產工序少和容易操作，故投產較快，固定資產投入少，其主要缺點是只適應於處理原礦的特富礦(含Pb＞65％)，且只是用鐵屑置換其中的硫(一般沉澱法)爐膛內的氣氛不能有效調節，粗鉛產品的雜質含量高，熱利用率低(見ВЯЭайчеб等的「Металлуршя свин－цаиинка」，Москва，Мета，「цемаллур－шя」，1985，P42～96及馮而飛，「反射爐處理廢蓄電池片工藝的改進」，《有色金屬》，1989，No4，P12～13)。
本發明的目的在於通過改進已有反射爐結構，實現方便控制爐膛氣氛，做到在同一個爐膛內進行焙燒，互反應，造渣及精煉的複合法煉鉛，能實現反射爐具有部分精煉功能及降低能耗，減少原料的機械損失。
本實用新型保留了已有反射爐實用性強的優點部分，即保留了爐體長、寬、高等各主要技術參數相互關聯的確定原則，同樣由燃燒室、爐膛組成。在燃燒室與爐膛之間砌有反射牆；燃燒室的一側爐外安有鼓風機，其風通過該側牆的矩形風道與燃燒室的爐條下部相通；燃燒室內的爐條是用鑄鐵澆鑄的工字形，爐條之間的縫隙可據使用燃料的性質(特別是成焦能力的強弱)及燃燒室自身尺寸的大小而定，一般為15～40mm之間；爐條用擱鐵支撐(鑄件)；爐條下部為燃燒煤渣的渣坑，坑底用耐火混泥土鋪砌，一般為50～100mm厚，其形狀是矩形空間；沿爐前的正面開有清理煤渣的工作門。室的另一側砌有供添煤用的工作門，其結構為拱頂式的矩形，生產用的工作門一般為300～500mm寬，250～350mm高，拱頂角一般為60°～90°，爐膛的結構為相對於水平位置，爐頂為中間高、兩邊低的拱形，爐底為中間低，兩邊高的拱形。爐膛底從爐前到爐後砌的斜坡一般為1～3度，視爐料的物理性質(例如，熔化後的流動性)而定。爐膛兩側各砌有加料口(包括用於爐膛內操作)、放渣、放冰銅及放粗鉛口。在一般情況下，加料口(包括加鉛精礦或塊狀富原礦、熔劑、返料等，可按爐型尺寸的大小為1個口至3個口，砌在一邊，放渣、放冰銅及放粗鉛在另一面，由一個口即可承擔這些任務。為了調節爐內氣氛，使之能在氧化階段藉助於煙囪的抽力向爐內提供大量的空氣，故加料口的尺寸比已有的反射爐加料口大(已有的為300×200mm)，一般寬度及高度為500×400mm，配以拱形加料口頂，在已有的反射爐結構中，放產出物(包括粗鉛、爐渣等)的出口尺寸小於加料口的尺寸；本設計採用與加料口同一規格的尺寸，其原因在於爐內兼用插木還原技術，能使尺寸較大的木料順利地進入爐膛尾部。在爐尾上部的正中央砌有與煙囪相通的煙道口。煙道口尺寸的確定，是以爐內單位時間內排出的煙氣量及煙道公稱的排煙速度為基準計算出來的截面積，再換算成煙道口的長與寬等尺寸。
在爐尾的爐膛內，砌有熔析池。其熔析池容量與每爐的粗P量及冰銅量之和所佔的容積大體相同。因此，在設計過程中，一旦在正常生產的情況下，每爐處理的爐料量，入爐物料品位及操作條件一定時(按設計選用的參數定)，其粗鉛與冰銅的產量也相對穩定，故熔析池的容量也一定。熔析池的容積定了以後，就需確定其長、寬高尺寸。具體方法是熔析池的長度即是爐膛的寬度，熔析池的寬度以放料口的寬度為基準，可寬100mm，也可窄100mm，最好是與放料口的寬度一致，以便於爐子的砌築及操作。熔析池的深度由其容積，長度與寬度求出，即熔析池的深度＝容積／(長度×寬度)。
在耐火材料的選用方面，本設計採用傳統的設計原則，即根據處理物料的物理化學性質，爐膛所需控制溫度的高低來選定的；由於該設計所處理的物料是按嚴謹的中性渣型原則配料的，故其所處理的物料是以中性物料為基礎，有時也可以為弱酸性或弱鹼性。所以，選用與之相適應的耐火材料為高鋁磚及高鋁質耐火泥砌築與爐料接觸部分的材料，又由於該反射爐是為複合法煉鉛工藝服務的，爐膛溫度波動於900～1350℃之間，即要求耐急冷急熱性的性能好，故選用粘土磚及粘土質耐火泥砌築；為了滿足保溫和耐火材料膨脹性能的需要，在耐火材料砌體的外面砌了一層113mm厚的紅磚保護殼體。在殼體與耐火材料砌體之間留有10～30mm的膨脹縫，最好採用20mm的膨脹縫。
在靠近爐尾的煙道垂直方向安裝煙道閘門。閘門的尺寸視煙道的橫截面尺寸而定。閘門的寬度以煙道的寬度為基準，可適當寬50mm或窄50mm，但最好是與煙道的外寬尺寸一致；閘門的高度以煙道的內底為基準，到煙道拱頂的距離即為其高度；閘門的厚度一般為40～80mm，最好為50～60mm，該閘門為耐火鋼筋混泥土製成。設備結構見


圖1，圖2，圖3，圖4。
本發明的效果突出地表現為以下幾個方面第一，運用本發明建築的反射爐進行鉛精礦的高溫焙燒，能在1～2小時內完成氧化焙燒任務，使物料的含硫量由15～20％下降到3～5％，達到專門焙燒設備(如燒結機焙燒)等所能達到的一般水平，克服了已有反射爐無法焙燒鉛精礦而被迫採用沉澱法煉鉛的傾向；第二，由於爐膛內設有熔析池，能實現熔析除雜，故由以鉛精礦為原料(含鉛60～65％)，可直接產出含鉛高於99％的3＃精鉛水平。這是已有任何設備無法達到的；第三，本發明的煙道閘門製作費用低，壽命長(比鑄件閘門或耐火板閘門長3～5倍使用時間)。
相關附圖及其說明
圖1 反射爐的正視圖，其中1－清理煤渣孔；2－渣(灰)坑；3－擱鐵(鑄鐵件)；4－爐條；5－燃燒室；6－供添煤用的工作門；7－反射牆；8－加料口(兼作操作口)；9－煙道孔圖2 反射爐的俯視圖，其中10－熔析池；11－放料口圖3 反射爐的側視圖，其中12－紅磚；13－高鋁磚；14－粘土磚圖4 a，煙道閘門正視圖，其中1－耐火混泥土；2－鋼筋骨架；3－供吊繩(鋼絲繩)用的支撐孔b，煙道閘門俯視圖實施例利用本發明已在某地建了小生產廠，其爐膛面積為3.75M2。該爐的使用性能完全能適應複合法煉鉛工藝要求，經過連續10爐的運轉，情況是爐膛的升溫速率大，當入爐物料含硫15～17％時，經過90～100分鐘即可使焙砂含硫量降到3.7～4.3％；利用該爐生產出來的粗鉛含鉛達99.1～99.4％；粘土耐火鋼筋混泥土閘門，經過半年的使用尚完整無缺(此前的鑄鐵閘門只用10天左右即斷，採用耐火板做閘門也只用6～10天即斷裂)。
權利要求1.本實用新型涉及一種鉛冶煉反射爐，其特徵在於加料口及放料口的尺寸大，在爐體耐火材料砌體的外面砌了一層紅磚保護殼體，在殼體與耐火材料砌體之間留有膨脹縫，煙道閘門的製作系採用耐火材料的鋼筋混泥土，爐膛內的尾部砌有熔析池。
2.根據權利要求1所述的鉛冶煉反射爐，其特徵在於加料口的數量視爐型大小而定，一般為1～3個，最好選用兩個；加料口的尺寸為500×400mm，配以拱形加料口頂，拱頂角一般選用60°。
3.根據權利要求1所述的鉛冶煉反射爐，其特徵在於熔析池的長度即是爐膛的寬度，熔析池的寬度以放料口的寬度為基準，可寬5～100mm，也可窄5～100mm最好是與放料口的寬度相一致；熔析池的深度由其容積、長度與寬度求出，即深度＝容積／(長度×寬度)。
4.根據權利要求1所述的鉛冶煉反射爐，其特徵在於紅磚保護殼體的厚度為113mm，殼體與耐火材料砌體之間膨脹縫的寬度為10～30mm，最好採用20mm。
專利摘要新式鉛冶煉反射爐，涉及鉛冶煉反射爐結構特徵。所要解決的技術問題是在該爐內連續進行焙燒、熔煉、精煉。其特徵在於加料口及放料口尺寸大，有利於向爐內供空氣及插木還原；煙道閘門採用耐火材料的鋼筋混凝土配方，能長期使用，爐膛內的尾部砌有熔析池，通過熔析除雜提高粗鉛品位，可使粗鉛的含鉛量達到文檔編號C22B13/00GK2185876SQ94226050
公開日1994年12月21日 申請日期1994年1月13日 優先權日1994年1月13日
發明者曾鵬飛 申請人:冶金工業部長沙礦冶研究院