專利名稱：沉降水冷式吸收排放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶煉硫磺，特別是用在土法冶煉硫磺吸收裝置與主體爐出磺管道口連通處的吸收排放裝置。
悠史以來(lái)，土法冶煉硫磺使用的吸收裝置大都是在與主體爐相距規(guī)定尺寸的同一平面上，用磚砌成1～5間洞狀階梯形連通彎道沉降室，沉降室1與主體爐出磺管道口相連通，沉降室5尾端頂部設(shè)有混合氣體排氣孔。每沉降室側(cè)面底設(shè)有能夠密封的人工取磺口，沉降室底部分別用磚鋪平(防止人工取磺時(shí)夾帶雜質(zhì))，每沉降室墻壁內(nèi)外用白灰泥抹平持密封狀態(tài)(防止漏氣)。這種吸收裝置是配合主體爐在冶煉過(guò)程中進(jìn)行同步工作的吸收裝置，結(jié)構(gòu)的主要特征是在配合冶煉過(guò)程中與主體爐形成密封連通的自然抽風(fēng)、自然冷卻及混合氣體的排放。主要用途是吸收冶煉過(guò)程中二氧化硫氣體通過(guò)爐膛溫度液化生成的液態(tài)硫和未液化的二氧化硫氣體經(jīng)自然冷卻后凝成的微小粉末狀硫。
當(dāng)這種吸收裝置配合冶煉主體爐(以容納26噸黃鐵礦為例)進(jìn)行同步工作時(shí)爐前工人先將人工取磺口進(jìn)行密封，然后由主體爐爐膛下部出渣口處將柴、焦炭放入爐條部位，再將經(jīng)加工備好的焦炭、礦石、圍末料按比例、分層序一次性由主體爐頂端加料口給入爐膛規(guī)定位置，進(jìn)行點(diǎn)火燃燒，待出渣口處焦炭均燃后，將出渣口及加料口進(jìn)行密封，從主體爐爐條下部通風(fēng)室由能夠控制風(fēng)量大小的進(jìn)風(fēng)口通入有限自然空氣進(jìn)行燃燒(燃燒溫度為850℃～900℃)，使?fàn)t膛的焦炭與礦石氧化分解生成混合氣體(主要是二氧化硫氣體及其它氣體)，靠爐膛溫度(約450℃～500℃)將二氧化硫氣體在爐膛及頂端空間至出磺管道內(nèi)液化生成液態(tài)硫，隨未液化的二氧化硫氣體一同經(jīng)帶有坡度的出磺管道口進(jìn)入吸收裝置第一沉降室，液態(tài)硫由自流式經(jīng)管口沉降底部自然堆積；未液化的二氧化硫氣體經(jīng)沉降室連通彎道的控制及溫度逐漸降低的條件凝成微小粉末狀硫，隨爐膛配合的氧化風(fēng)量作用力逐漸在二、三、四、五沉降室緩緩沉降，混合氣體由沉降室5尾端頂部排氣孔排出。
在同步工作過(guò)程中，燃燒溫度的控制、爐膛溫度產(chǎn)生的期間及二氧化硫氣體的轉(zhuǎn)化過(guò)程主要分三個(gè)階段，爐前工人根據(jù)這三個(gè)階段進(jìn)行配合操作。
第一階段由點(diǎn)火1－6天，爐前工人根據(jù)給入爐膛的焦炭與礦石比例至下而上一次性燃燒的形式，按季節(jié)、隨氣候變化及時(shí)調(diào)整進(jìn)風(fēng)口的大小，一般以燃燒為主(燃燒溫度為850℃～900℃)將礦石預(yù)熱使?fàn)t膛逐漸產(chǎn)生液化溫度，給第二階段的爐膛液化溫度提供先驅(qū)條件。此期間生成的二氧化硫氣體逐漸轉(zhuǎn)為橙黃色，由爐膛頂端出磺管道進(jìn)入吸收裝置第一沉降室及其它沉降室，隨溫度逐漸降低的條件凝成微小粉末狀硫，由爐膛配合的氧化風(fēng)量作用力在二、三、四、五沉降室緩緩沉降。
第二階段6～17天，通過(guò)爐膛焦炭與礦石至下而上逐步燃燒，燃燒溫度仍保持850℃～900℃，在爐膛上部已產(chǎn)生約450℃～500℃的溫度(此溫度稱液化溫度)。此期間生成的二氧化硫氣體為濃郁的橙黃色；靠爐膛液化溫度在爐膛上部及頂端空間及出磺管道中生成液態(tài)硫；由帶有坡度的出磺管道經(jīng)管口流入吸收裝置第一沉降室，液態(tài)硫沉降底部后自然堆積。部分未液化的二氧化硫氣體及其它氣體與第一階段同理。此階段主要生成的是液態(tài)硫，在整個(gè)出磺過(guò)程中稱高峰期，操作配合進(jìn)風(fēng)口的大小也比較自如，但出磺管口溫度不能超過(guò)500℃，爐前工人在此階段開始期間為了簽別產(chǎn)量的高低，經(jīng)常在吸收裝置第一沉降室密封的人工取磺口處迅速抽出一塊磚，用耳直接就能聽到液態(tài)硫沉降底部時(shí)發(fā)出的涮、涮、涮的聲音，通過(guò)聽到聲音的高低就能簽別出產(chǎn)量的高低，聽罷后迅速密封。
第三階段17～24天，生成的液態(tài)硫逐日減少，爐前工人謹(jǐn)慎地根據(jù)季節(jié)氣候的變化與爐膛燃燒后生成的礦渣及死灰堵塞等現(xiàn)象，靠經(jīng)驗(yàn)觀察吸收裝置排氣孔排出的混合氣體，根據(jù)顏色的變化來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)口的大小，燃燒溫度一般控制在750℃。此階段爐膛的燃燒過(guò)程逐步往頂端礦石進(jìn)行燃燒，當(dāng)排氣孔排出的混合氣體由黃色轉(zhuǎn)為淡黃色時(shí)，爐前工人擔(dān)心燃燒溫度取代液化溫度，就迅速打開主體爐密封的加料口，將備好的400公斤碎礦石給入爐膛頂端接近燃燒的礦石上，此期稱壓火期主要目的是降低燃燒溫度。當(dāng)給入的碎礦石燃燒1～2天時(shí)，爐前工人迅速將加料口及出渣口打開，使燃燒高溫及混合氣由加料口排出。主體爐準(zhǔn)備卸爐、吸收裝置才能打開密封的人工取磺口待其自然冷卻后才能取出，開始取磺時(shí)第一沉降室堆積的液態(tài)硫經(jīng)冷卻后已凝成一整塊固態(tài)狀，出磺工人用撬棍、大錘打成小塊才能取出。取出時(shí)通過(guò)稱量共計(jì)4噸第一沉降室取出的固態(tài)硫占總量的75％，第二沉降室取出的固態(tài)硫占總量的15％、微小粉末硫占總量的3％，第三、四、五沉降室取出的微小粉末硫占總量的7％，取出后再將人工取磺口進(jìn)行密封，依次配合同步工作。
在土法冶煉硫磺工藝來(lái)講，大都使用這種吸收裝置配合主體爐進(jìn)行同步工作的，由于選用礦石的種類及主體爐容積的大小各不相同，所帶來(lái)的燃燒時(shí)間也不同，但在燃燒過(guò)程的開始到終止，共同存在著這三個(gè)階段的主要特征，因此，這種吸收裝置在配合主體爐冶煉工藝及操作過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生這樣的問(wèn)題在自然通風(fēng)進(jìn)行冶煉的條件下，爐前工人按季節(jié)、隨氣候變化及時(shí)調(diào)整進(jìn)風(fēng)口的大小是非常重要的，若進(jìn)風(fēng)口大小不當(dāng)、氣候發(fā)生變化、焦炭比例偏離都會(huì)引起爐膛燃燒溫度的急劇升高，由于爐膛液化溫度來(lái)自燃燒過(guò)程，特別是在第三階段燃燒溫度取代液化溫度時(shí)，因操作配合不當(dāng)750℃以上的高溫往往由出磺管道口進(jìn)入吸收裝置的第一沉降室將堆積的固態(tài)硫燃燒不止，在現(xiàn)有冶煉工藝的條件下，隨意打開密封的人工取磺口進(jìn)行取磺是不允許的，因此這樣常常影響冶煉硫磺的生產(chǎn)產(chǎn)量。
為了解決這一問(wèn)題，爐前工人一般采用縮小進(jìn)風(fēng)口降低氧化速度來(lái)控制爐膛燃燒溫度的急劇升高，但對(duì)土法冶煉硫磺工藝來(lái)說(shuō)，大都延長(zhǎng)了時(shí)間。因此，既要利用爐膛液化溫度這一先驅(qū)條件，又要阻止750℃以上高溫燃燒第一沉降室堆積的固態(tài)硫，在同步工作的吸收過(guò)程中，不能隨時(shí)取出液態(tài)硫的條件下，要求實(shí)現(xiàn)同步控制將會(huì)發(fā)生很大困難。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種改進(jìn)的沉降水冷式吸收排放裝置，它能有效地阻止?fàn)t膛750℃以上的高溫燃燒沉降后的液態(tài)硫，并能隨時(shí)取出液態(tài)硫。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在原有吸收裝置解除第一沉降室的位置上，安裝一組用閥門連接起來(lái)的、上下結(jié)構(gòu)、能連通關(guān)閉、溶有規(guī)定水位、密封的兩個(gè)金屬罐，該裝置上部金屬罐內(nèi)裝有凸出頂部的二次液化室，與主體爐出磺管道相連通，二次液化室出口連通至規(guī)定水位形成的空間為混合氣體室，混合氣體室出口由金屬連接板連通原有吸收裝置第二沉降室，規(guī)定水位至罐底部連接閥門為第一吸收室，連接閥門連通下部金屬罐為第二吸收排放室，罐底部連接連通關(guān)閉的閥門及排放口，當(dāng)這種改進(jìn)后的吸收裝置與冶煉主體爐同步工作時(shí)，爐膛液化生成的液態(tài)硫經(jīng)帶有坡度的出磺管道由鋸齒形針閥管口經(jīng)液化室滴淀沉降，直接進(jìn)入第一吸收室水中迅速冷卻轉(zhuǎn)化為固態(tài)硫連續(xù)沉降，取固態(tài)硫時(shí)經(jīng)兩吸收室的閥門控制利用循環(huán)水一同排出，未液化的二氧化硫氣體及其它氣體經(jīng)二次液化室再液化由出口進(jìn)入混合氣體室，再由混合氣體室出口經(jīng)連接板進(jìn)入原有吸收裝置第二沉降室，依次沉降于第一階段同理，混合氣由沉降室5尾端頂部排氣孔排出。
該裝置主要特征是在制造時(shí)出磺管道口、二次液化室出口必須成鋸齒形針閥，與二次液化室、上部金屬罐、連接閥門、下部金屬罐、排放閥門及排放口在同一軸線上，使?fàn)t膛液化生成的液態(tài)硫及二次液化室的液態(tài)硫，經(jīng)出口成鋸齒形針閥滴淀沉降的重心及水中轉(zhuǎn)化成固態(tài)硫的沉降重心與軸線相重合；在安裝時(shí)與規(guī)定循環(huán)水位相互垂直，經(jīng)該裝置結(jié)構(gòu)及兩吸收室閥門控制，利用循環(huán)水將下部金屬罐堆積的固態(tài)硫一同排放。從而阻止了爐膛500℃以上的高溫進(jìn)入吸收裝置的第一沉降室燃燒制得的液態(tài)硫，并能隨時(shí)取出。
本實(shí)用新型只因?yàn)樵谠形昭b置解除第一沉降室的位置上，安裝了一組用閥門連接的上下結(jié)構(gòu)、能連通關(guān)閉、溶有規(guī)定循環(huán)水位密封的兩個(gè)金屬罐。該裝置與主體爐出磺管道及原有吸收裝置第二沉降室相互連通，由于著眼點(diǎn)不是阻止?fàn)t膛燃燒高溫，而是高溫因規(guī)定循環(huán)水位不能接觸水中的固態(tài)硫；所以對(duì)現(xiàn)有冶煉工藝技術(shù)及操作規(guī)程沒有任何影響，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單，在制造和操作過(guò)程中沒有任何特殊要求；因此能夠?qū)崿F(xiàn)同步控制和吸收排放要求。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及附圖繪出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的沉降水冷式吸收排放裝置于主體爐及原有吸收裝置綜合工藝流程結(jié)構(gòu)布置圖。
下面依據(jù)圖2結(jié)合
圖1，詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)工作情況。
依據(jù)圖2該裝置包括，內(nèi)徑為150mm持開位置的球形閥門(15)，連接連通溶有規(guī)定循環(huán)水位、密封的、成園柱錐體形的兩個(gè)金屬罐(14)、(18)，上部金屬罐(14)內(nèi)，裝有凸出頂部的二次液化室(6)，如圖中A－A剖示圖結(jié)構(gòu)由兩塊金屬液化板(7)成鋸齒形針閥所組成，與帶有坡度的出磺管道(3)成一體連接
圖1主體爐(2)，由出磺管道口(5)成鋸齒形針閥、氣孔(4)連通
圖1爐膛(1)；二次液化室出口(8)成鋸齒形針閥連通至規(guī)定循環(huán)水位(11)形成的空間為混合氣體室(9)，規(guī)定循環(huán)水位(11)至連通閥門(15)為第一吸收室，并在金屬罐體(14)裝有規(guī)定循環(huán)水位連通器(12)及關(guān)閉閥門的進(jìn)水口(13)；球形閥門(15)連通下部金屬罐(18)為第二吸收排放室，分別在金屬罐體(18)裝有關(guān)閉閥門的進(jìn)排氣管(16)、進(jìn)水口(19)及帶有玻璃密封的觀察孔(17)，底部連通不小于150mm持關(guān)閉位置的球形閥門(20)，由閥蘭連接排放管口(21)，進(jìn)水口(13)、(19)與循環(huán)水管道接通(循環(huán)水塔管道、支撐結(jié)構(gòu)、沉淀池圖中未畫出)，混合氣體室出口(10)由密封金屬連接罩(22)相連接，與
圖1原有磚結(jié)構(gòu)吸收裝置(36)由連通彎道(23)連通第二沉降室(24)；第二沉降室(24)由連通彎道(25)連通第三沉降室(26)；第三沉降室(26)由連通彎道(27)連通第四沉降室(28)；第四沉降室(28)由連通彎道(29)連通第五沉降室(30)；第五沉降室(30)尾端頂部設(shè)有混合氣體排氣孔(31)，人工取磺口為(32)、(33)(34)、(35)。
當(dāng)這種改進(jìn)的沉降水冷式吸收排放裝置依據(jù)
圖1配合冶煉主體爐(2)進(jìn)行同步工作的過(guò)程中，爐膛(1)液化生成的液態(tài)硫和未液化的二氧化硫氣體沿箭頭所示方向經(jīng)帶有坡度的出磺管道(3)，液態(tài)硫經(jīng)鋸齒形針閥組成的出磺管道口(5)滴淀直接進(jìn)入規(guī)定循環(huán)水位(11)水中，在第一吸收室水中迅速冷卻轉(zhuǎn)化成固態(tài)硫連續(xù)沉降，經(jīng)球形閥門(15)連續(xù)沉降第二吸收排放室關(guān)閉的球形閥門(20)處自然堆積；未液化的二氧化硫氣體及其它氣體經(jīng)氣孔(4)、出磺管道口(5)進(jìn)入二次液化室(6)，利用氣孔(4)、出磺管道口(5)進(jìn)入二次液化室(6)的溫度約400℃將二氧化硫氣體再液化，生成的液態(tài)硫經(jīng)液化板(7)、二次液化室出口(8)成鋸齒形針閥滴淀直接進(jìn)入規(guī)定循環(huán)水位(11)水中，沉降過(guò)程與鋸齒形針閥出磺管道口(5)同理。二次液化室(6)未液化的二氧化硫氣體及其它氣體經(jīng)出口(8)進(jìn)入混合氣體室(9)，再由混合氣體室出口(10)經(jīng)密封連通金屬連接罩(22)由連通彎道(23)進(jìn)入第二沉降室(24)，隨爐膛(1)配合的氧化風(fēng)量作用力及溫度逐漸降低的條件，凝成的微小粉末狀硫與原有吸收順序同理，混合氣體由第五沉降室(30)尾端頂部排氣孔(31)排出。液態(tài)硫進(jìn)入水中轉(zhuǎn)化過(guò)程中，使水位上升，根據(jù)連通器(12)原理水位即可自然排出控制。當(dāng)?shù)诙张欧攀叶逊e的固態(tài)硫占金屬罐(18)容積的二分之一時(shí)，由觀察孔(17)即可看出進(jìn)行排放，排放時(shí)先將閥門(15)關(guān)閉，固態(tài)硫此時(shí)在第一吸收室閥門(15)處自然堆積，迅速將閥門(20)打開，又將關(guān)閉閥門的進(jìn)排氣管(16)打開與大氣接通產(chǎn)生負(fù)壓，使金屬罐(18)內(nèi)的水與固態(tài)硫一同經(jīng)排放管口(21)排出，排完后將閥門(20)關(guān)閉，打開進(jìn)水口(19)給入循環(huán)水至進(jìn)排氣管(16)冒出水時(shí)，關(guān)閉進(jìn)排氣管(16)進(jìn)水口(19)閥門，打開閥門(15)將第一吸收室堆積的固態(tài)硫連續(xù)沉降金屬罐(18)閥門(20)處自然堆積，規(guī)定水位不足由進(jìn)水口(13)補(bǔ)充，這樣依次進(jìn)行操作。
該裝置結(jié)構(gòu)特征是依據(jù)
圖1、圖2在制造時(shí)使鋸齒形針閥出磺管道口(5)、二次液化室(6)、成鋸齒形針閥的二次液化室出口(8)、金屬罐(14)、金屬罐(18)、球形閥門(15)、球形閥門(20)、排放管口(21)在同一軸線上；在安裝時(shí)與規(guī)定循環(huán)水位(11)相互垂直，使鋸齒形針閥出磺管道口(5)、成鋸齒形針閥的二次液化室出口(8)滴淀沉降的液態(tài)硫及水中固態(tài)硫的沉降重心與軸線相重合；主要用途是利用規(guī)定循環(huán)水位(11)使500℃以上爐膛高溫與第一吸收室隔開，不致使固態(tài)硫燃燒，經(jīng)該裝置閥門(15)、(20)的控制，并可利用循環(huán)水將堆積的固態(tài)硫一同排放。
權(quán)利要求1.往冶煉硫磺，特別是用在土法冶煉硫磺主體爐出磺管道口解除第一沉降室的一種沉降水冷式吸收排放裝置，該裝置與主體爐及原有吸收裝置第二沉降室相互連通，其特征是用球形閥門(15)連接成上下結(jié)構(gòu)、密封連通的兩個(gè)園柱錐體形金屬罐(14)、(18)，在下部金屬罐(18)底部裝有排放的球形閥門(20)，在上部金屬罐(14)內(nèi)規(guī)定循環(huán)水位(11)上部空間裝有二次液化室(6)，二次液化室出口(8)成鋸齒形針閥，二次液化室與出磺管道成一體，由出磺管道口(5)成鋸齒形針閥連通主體爐，使出磺管道口(5)、二次液化室(6)、二次液化室出口(8)、金屬罐(14)、(18)、球形閥門(15)、(20)在同一軸線上，安裝時(shí)與規(guī)定循環(huán)水位(11)相互垂直，混合氣體室出口連通原有吸收裝置第二沉降室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是用球形閥門(15)連接成上下結(jié)構(gòu)、密封連通的兩個(gè)園柱錐體形金屬罐(14)、(18)，在上部金屬罐(14)內(nèi)并能溶有規(guī)定循環(huán)水位(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是在金屬罐(14)內(nèi)規(guī)定循環(huán)水位(11)上部空間裝有二次液化室(6)，使出磺管道口(5)、二次液化室出口(8)必須成鋸齒形針閥，與二次液化室(6)、金屬罐(14)、(18)、球形閥門(15)、(20)保持在同一軸線上，與規(guī)定循環(huán)水位(11)相互垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述裝置，其特征是在上部金屬罐(14)內(nèi)，溶有規(guī)定循環(huán)水位(11)將出磺管道口(5)、二次液化室出口(8)經(jīng)據(jù)齒形針閥滴淀的液態(tài)硫直接進(jìn)入第一吸收室水中迅速冷卻轉(zhuǎn)化成固態(tài)硫，連續(xù)沉降在金屬罐(18)底部球形閥門(20)處自然堆積，利用循環(huán)水及球形閥門(15)、(20)的控制，將金屬罐(18)內(nèi)堆積的固態(tài)硫一同排放。
專利摘要沉降水冷式吸收排放裝置是布置在土法冶煉硫磺主體爐出磺管道口解除原吸收裝置第一沉降室的位置上，與主體爐及第二沉降室相互連通。該裝置主要是解決了爐膛500℃以上的高溫燃燒制得的固態(tài)硫并隨時(shí)能取出固態(tài)硫，該裝置其特征是安裝了一組用閥門連接成上下結(jié)構(gòu)、密封連通、容有規(guī)定循環(huán)水位的兩個(gè)金屬罐；其用途是將冶煉過(guò)程生成的液態(tài)硫經(jīng)管口滴淀進(jìn)入永中迅速冷卻轉(zhuǎn)化為固態(tài)硫連續(xù)沉降，經(jīng)該裝置閥門控制將循環(huán)水與固態(tài)硫一同排放。
文檔編號(hào)C01B17/027GK2131854SQ9222435
公開日1993年5月5日 申請(qǐng)日期1992年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月23日
發(fā)明者吳春來(lái) 申請(qǐng)人:吳春來(lái)