一種粗鋅冶煉窯的製作方法

2023-05-03 08:59:26 3

專利名稱：一種粗鋅冶煉窯的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種粗鋅冶煉窯，屬於鋅冶煉技術領域。
背景技術：
現有技術中，金屬鋅的冶煉方法主要分為溼法和火法兩種。溼法冶煉的投資巨大， 廢水處理困難，對原料選擇性強，佔用面積大，投資大，消耗化學輔料多；火法冶煉有豎罐冶 煉、鼓風爐冶煉和電爐冶煉等，均存在單位產量投資大、生產成本高、能耗高、對原料選擇性 強等缺點，而且設備複雜，佔地面積大。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種低成本、高效率的粗鋅冶煉窯，從 而克服現有技術的不足。 為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案一種粗鋅冶煉窯。構成包括窯體， 在所述的窯體上設有進料口、出氣口、出液口和出渣口，在出液口中填充有鋅灰；在出液口 的下方有儲鋅池；在窯體內設有預熱段、高溫冶煉段和冷凝器，在高溫冶煉段裝有石墨電 極，石墨電極連接旋轉式變壓器；在窯體的底部有傳動裝置。 上述的粗鋅冶煉窯中，所述的進料口和出氣口位於窯體的預熱段一側且相互隔離
開，出氣口位於進料口的外面；出渣口位於窯體的高溫冶煉段一側。 前述的粗鋅冶煉窯中，在所述的石墨電極裡面有碳化矽導熱層。 前述的粗鋅冶煉窯中，在所述的預熱段與高溫冶煉段之間設有輸料轉筒，在輸料
轉筒前端有物料提升裝置。 前述的粗鋅冶煉窯中，在所述的出液口中填充有鋅灰。 本實用新型的有益效果本實用新型將進料、預熱、高溫冶煉、冷凝、放鋅和排渣均 集中在一個旋轉的冶煉窯內完成，設備簡單、佔地面積小，省地，成本低。又由於其冶煉速 度快、處理量大、產量高，因此單位產量佔地面積更少，單位產量投資也少。由於預熱、高溫 冶煉、冷凝都在一個旋轉的冶煉窯內進行，所以物料損耗小，回收率高，物料加熱均衡，能耗 低。由於能耗低、單位投資少、回收率高，可使用低成本原料，因此生產成本很低。本實用 新型在高溫冶煉段採用石墨電極通電加熱，少量廢氣在預熱段降溫後採用布袋收塵，剩餘 的一氧化碳可用作燃料，加上整體能耗低，環保性好，符合環保減排要求。本實用新型在冷 凝室利用冶煉窯的旋轉，使鋅液與鋅蒸汽在狹窄的通道中兩相相互擠壓、碰撞(鋅雨、擠壓 兩種冷凝方式相互結合)，而且由於冷凝室接近蒸發段，再氧化率低，溫差大冷凝速度快，冷 凝效果好，廢氣少、灰少，直收率高。本實用新型中原料與鋅蒸汽是通過窯體中間的輸料轉 筒和冷凝器達到固相與氣相的相互分離，這是與普通火法冶煉最大的區別。由於物料加熱 速度快，加熱均勻，所以冶煉溫度較低，冶煉時間短，再加上利用廢氣、冷凝室散熱來預熱物 料，所以冶煉能耗大大降低。出鋅液時，在冶煉窯的旋轉過程中通過擠壓出液口中的鋅灰而 將生產的鋅液迅速排至儲鋅池中，鋅液排出後可自動用鋅灰密封，非常方便。本實用新型較多的採用了導熱性能好、能夠回收的碳化矽材料製作，生產成本更低。冶煉窯對氧化鋅原料要求低，不挑剔，原料不需要進行預加工處理，可以直接進料，對原料的批次質量要求較低，能夠進行連續化大生產，還原劑既可用煤炭，也可用氫氣、甲烷等，非常適合對再生鋅灰原料的冶煉。物料中若含有其他金屬可在廢渣中得到富集回收；若含有氧化鐵，則在冶煉過程中已被還原，廢渣經過磁選，可直接得到海綿鐵。因此，與現有技術相比，本實用新型具有佔地面積小，產量大，熱利用率高，回收率高，生產成本低，無汙染，能處理各種再生鋅灰原料的特點，符合環保、節能、循環經濟的要求，既適合粗鋅冶煉，也適合其他相似的有色金屬冶煉。

圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖；[0012] 圖3為圖1的B-B剖視圖；[0013] 圖4為圖1的C-C剖視圖。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明。
具體實施方式
實施例1 。如圖1所示，粗鋅冶煉窯。包括窯體1 ，在窯體1上設有進料口 2、出氣口 3、出液口 4和出渣口 5，在出液口 4中填充有鋅灰14，在出液口 4的下方有儲鋅池6 ;鋅灰14用於對出液口 4進行密封，生產出的鋅液達到一定量後在窯體1的旋轉過程中通過擠壓出液口 4中的鋅灰14而自動排至儲鋅池6中，鋅液排出後鋅灰14自動將出液口 4密封。在窯體1內設有預熱段7、高溫冶煉段8和冷凝器9，在高溫冶煉段8裝有石墨電極10，石墨電極IO連接旋轉式變壓器15，採用旋轉變壓器15引進電流並通過石墨電極IO通電加熱。在石墨電極IO裡面有碳化矽導熱層12，碳化矽導熱層12用於保護石墨電極10並起到傳熱作用。冷凝器9具有8個大冷凝室和狹窄的通道，在冶煉過程中利用窯體1的旋轉，使產生的鋅蒸汽被吸入冷凝室後在狹窄的通道內與冷凝器9內的鋅液兩相相互擠壓碰撞，達到極佳的冷凝效果。在預熱段7與高溫冶煉段8之間設有輸料轉筒13，在輸料轉筒13前端有物料提升裝置16，這樣物料先在較大空間的預熱段7內通過窯體1的不斷旋轉進行充分的攪拌，完全脫去水分後再通過輸料轉筒13送至高溫冶煉段8進行加熱。窯體l內壁以及輸料轉筒13均採用碳化矽砌制而成。窯體1採用旋轉的形式，在窯體1的底部有傳動裝置11，通過傳動裝置11驅動窯體1在冶煉過程中均速緩慢的不斷旋轉。進料口 2和出氣口 3位於窯體1的預熱段7—側且相互隔離開，出氣口 3位於進料口 2的外面，這樣可將物料與廢氣分道運行。製作時，用碳化矽製作一個內套筒(即輸料轉筒13)並用固定內套筒的碳化矽支撐牆將邊上通道分隔成8個冷凝室(如圖3所示)。物料在中間的碳化矽套筒(輸料轉筒13)內走，鋅蒸汽在邊上通道內走，實現固相與氣相的相互分離。出渣口5位於窯體1的高溫冶煉段8 —側，廢渣採用一個螺旋出渣裝置密封抽出出渣口 5。 粗鋅冶煉採用火法冶煉工藝進行冶煉，冶煉步驟包括裝料、預熱、高溫冶煉和冷凝。首先，物料用螺旋進料機由冶煉窯的進料口 3均勻裝入冶煉窯，物料被廢氣的餘熱及冷凝室的散熱所預熱，脫去水分，再被輸料轉筒13前端的物料提升裝置16提升後送進窯體中間的輸料轉筒13。物料一邊前行，一邊繼續被冷凝室的散熱所預熱，至輸料轉筒13的尾端 時，預計能預熱到900°C 。然後，物料進入高溫冶煉段8，石墨電極10產生的高溫通過碳化 矽導熱層12傳給物料，將物料逐步加熱到120(TC，使物料充分還原蒸發。然後鋅蒸汽上升 至冶煉窯的頂部，被冷凝室的負壓所抽吸，當冷凝室下行時，冷凝室的進口被上部冷凝室下 淌進來的鋅液封閉，隨著鋅液的增加，冷凝室的蒸汽被壓縮擠出，與進來的鋅液在冷凝器狹 窄的通道內對撞、相互擠壓，從而使鋅蒸汽得到較好的冷凝。冷凝後的廢氣上升進入冶煉窯 的預熱段7 ;在冶煉窯的旋轉過程中，當冷凝室下移至底部時，富餘的鋅液溢出冷凝室，進 入出液口 4。冷凝室從底部上升時，帶上滿室的鋅液，當冷凝室旋轉至中上部時前面出口的 鋅液下淌，使冷凝室產生負壓空間，冷凝室後邊進口同時吸進鋅蒸汽，8個冷凝室旋轉往復， 達到冷凝鋅蒸汽的目的。隨著鋅液在出液口 4中的液面不斷增高，對出液口 4中填充的鋅 灰14產生壓力，並壓開出液口 4的鋅灰14，下淌至儲鋅池6。出液口 4在上升時又會被儲 鋅池6上面的鋅灰所自動封住，8個出液口 4旋轉往復達到密封出鋅的目的。廢渣下移至窯 尾，被設在冶煉窯尾部的螺旋出渣裝置勻速抽出出渣口 5。少量廢氣在預熱段7進一步散熱 後，排出窯體l，被布袋除塵後，剩餘的主要為一氧化碳氣體，可用作燃料。 本實用新型的實施方式不限於上述實施例，在不脫離本實用新型宗旨的前提下做 出的各種變化均屬於本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種粗鋅冶煉窯，包括窯體(1)，其特徵在於在所述的窯體(1)上設有進料口(2)、出氣口(3)、出液口(4)和出渣口(5)，在出液口(4)的下方有儲鋅池(6)；在窯體(1)內設有預熱段(7)、高溫冶煉段(8)和冷凝器(9)，在高溫冶煉段(8)裝有石墨電極(10)，石墨電極(10)連接旋轉式變壓器(15)；在窯體(1)的底部有傳動裝置(11)。
2. 根據權利要求l所述的粗鋅冶煉窯，其特徵在於所述的進料口 (2)和出氣口 (3)位於窯體(1)的預熱段(7) —側且相互隔離開，出氣口 (3)位於進料口 (2)的外面；出渣口(5)位於窯體(1)的高溫冶煉段(8) —側。
3. 根據權利要求1所述的粗鋅冶煉窯，其特徵在於在所述的石墨電極(10)裡面有碳化矽導熱層(12)。
4. 根據權利要求1所述的粗鋅冶煉窯，其特徵在於在所述的預熱段(7)與高溫冶煉段(8)之間設有輸料轉筒(13)，在輸料轉筒(13)前端有物料提升裝置(16)。
5. 根據權利要求l所述的粗鋅冶煉窯，其特徵在於在所述的出液口 (4)中填充有鋅灰(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種粗鋅冶煉窯，包括窯體(1)，在所述的窯體(1)上設有進料口(2)、出氣口(3)、出液口(4)和出渣口(5)，在出液口(4)的下方有儲鋅池(6)；在窯體(1)內設有預熱段(7)、高溫冶煉段(8)和冷凝器(9)，在高溫冶煉段(8)裝有石墨電極(10)，石墨電極(10)連接旋轉式變壓器(15)；在窯體(1)的底部有傳動裝置(11)。本實用新型具有佔地面積小，產量大，熱利用率高，生產成本低，無汙染，能處理各種再生鋅灰原料等特點，符合環保、節能、循環經濟的要求，既適合粗鋅冶煉，也適合其他相似的有色金屬冶煉。
文檔編號F27B7/20GK201497341SQ20092031181
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者徐建成 申請人:徐建成