專利名稱:一種鼓風(fēng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及冶煉裝置,具體涉及一種鼓風(fēng)爐。
背景技術(shù):
在有色金屬冶煉領(lǐng)域中,鼓風(fēng)爐作為一種火法冶金熔煉設(shè)備已經(jīng)具有悠 久的歷史,與電爐和回轉(zhuǎn)爐相比,鼓風(fēng)爐操作簡(jiǎn)單、熱效率高、投資小、運(yùn) 行成本低,單位生產(chǎn)能率高,金屬回收率高,因此鼓風(fēng)爐提取重金屬成為我 國(guó)許多企業(yè)的最佳選擇。
以鎳冶煉為例,鎳具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和延展性,難熔耐高溫,并具有 很高的化學(xué)穩(wěn)定性,是制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼的重要原料。 目前可供人類開發(fā)利用的鎳資源有兩類, 一類是氧化汞鎳礦,也稱紅土鎳礦,
另一類是硫化鎳礦。全球已探明的鎳資源約1.6億p屯,其中30%為硫化鎳礦、 70%為紅土鎳礦,鎳產(chǎn)品約有60%來自于硫化礦。
紅土礦是鐵、鋁、硅等含水氧化物組成的疏松粘土狀礦石,由含鎳的巖 石風(fēng)化、浸淋、蝕變、富集而成,分為兩種類型, 一種是褐鐵礦型,位于礦 床的上部,鐵高、鎳低,硅鎂較低,但鈷含量較高,這種礦石宜采用濕法冶 金工藝處理,冶煉鎳鐵產(chǎn)生的爐渣用于鋼的生產(chǎn);另一種為硅鎂鎳礦,位于 礦床的下部,硅、鎂含量較高,鐵、鈷含量較低,但鎳含量較高,這種礦石 宜采用火法冶金工藝處理,鼓風(fēng)爐是硅鎂紅土礦的重要冶煉設(shè)備。
請(qǐng)參見圖1,為現(xiàn)有技術(shù)中鼓風(fēng)爐結(jié)構(gòu)示意圖,在基體100上的鼓風(fēng)爐 101包括耐火磚結(jié)構(gòu)的爐缸101a、爐缸上面與爐缸連接的水套101b;水套底 部靠近爐缸的位置有鼓風(fēng)口 101c;爐缸101a包括位于爐缸側(cè)壁上面的出渣 口 101d和位于爐缸側(cè)壁下面的出4克口 101e;水套101b上為耐火磚結(jié)構(gòu)的爐 頂101f,爐頂101f的側(cè)壁上有進(jìn)料口 101g;爐頂上面與爐罩101h連接,爐 罩101h包括煙管101i。
熔煉時(shí),首先將焦炭由進(jìn)料口 101g放在水套內(nèi),通過鼓風(fēng)口 101c將空 氣送入爐內(nèi)后,點(diǎn)燃焦炭,然后再依次加入熔劑、硫化劑、紅土礦燒結(jié)塊, 水套中的溫度從風(fēng)口區(qū)向上依次遞減,在風(fēng)口區(qū)的溫度可達(dá)1600°C,焦炭充 分燃燒后,紅土礦與熔劑和硫化劑發(fā)生如下的造硫和造渣反應(yīng),在爐缸內(nèi)生
成密度較大的低水鎳和漂浮在低水鎳上面的密度較小的爐渣,低水鎳的主要
成分是鎳和鐵的硫化物即锍,爐渣的成分一般為FeOSi02、 CaOSi02 、 MgO.Si02等,反應(yīng)完成后,從出渣口 101d和出锍口 101e分別排出爐渣和爐料。
在現(xiàn)有技術(shù)下,鼓風(fēng)口將冷空氣送入鼓風(fēng)爐,為了提供充足的氧氣,鼓 風(fēng)爐量可以達(dá)到70m3/ (m2 min)或者更高,由于冷空氣會(huì)降低風(fēng)口區(qū)的溫 度,使反應(yīng)不能充分進(jìn)行,鼓風(fēng)爐床能力低,而且耐火磚結(jié)構(gòu)的爐頂還增加 了鼓風(fēng)爐的重量。并且,由于裝料從爐頂側(cè)壁進(jìn)料口入爐,因此容易導(dǎo)致爐 料分布均勻,而且,由于爐料為大小不一的塊料組成,從爐身側(cè)面加料時(shí), 小料塊容易滑向爐身的側(cè)壁,這樣會(huì)將風(fēng)口堵住,使?fàn)t況惡化,嚴(yán)重時(shí)會(huì)終 止熔煉反應(yīng)。
因此,需要一種可以鼓入熱空氣、使?fàn)t料均勻分布在爐身內(nèi)的鼓風(fēng)爐, 以優(yōu)化爐況,順利地進(jìn)行熔煉反應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于,提供一種可以鼓入熱空氣、使?fàn)t料均勻分 布在爐身內(nèi)的鼓風(fēng)爐,優(yōu)化爐況,順利地進(jìn)行熔煉反應(yīng)。 為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種鼓風(fēng)爐,包括 爐缸,所述爐缸包括爐缸側(cè)壁、爐缸側(cè)壁上部的出渣口和爐缸側(cè)壁下部
的出料口;
爐缸上與爐缸連接的爐身水套,所述爐身水套包括多個(gè)鼓風(fēng)口 ; 爐身水套上與爐身水套連接的風(fēng)套,所述風(fēng)套有在風(fēng)套側(cè)壁上的出煙管,
所述風(fēng)套與鼓風(fēng)口連接。
優(yōu)選的,所述鼓風(fēng)爐還包括與風(fēng)套連接的爐頂壁,所述爐頂壁包括爐頂
壁水套。
優(yōu)選的,所述爐頂壁包括豎直的下料管,所述下料管包括下料管水套, 所述下料管水套與爐頂壁水套連接形成爐頂冷卻水系統(tǒng)。
優(yōu)選的,所述爐頂水套的第一進(jìn)水管連接在所述下料管水套的下部。 優(yōu)選的,所述爐頂冷卻水系統(tǒng)的第一出水管與爐頂壁水套連接。 優(yōu)選的,所述下料管的進(jìn)料口高于爐頂頂壁。
優(yōu)選的,所述爐身水套包括爐身水套側(cè)壁下部的第二進(jìn)水管和爐身水套 側(cè)壁上部的第二出水管。
優(yōu)選的,所述鼓風(fēng)爐還包括水槽,所述水槽的液面高于下料管水套的液 面,所述第一進(jìn)水管和第二進(jìn)水管與所述水槽的出水口連接,所述第一出水 管和第二出水管所述水槽的進(jìn)水口連接。
優(yōu)選的,所述風(fēng)套包括風(fēng)套側(cè)壁、風(fēng)套側(cè)壁上的進(jìn)料口,所述風(fēng)套與鼓 風(fēng)口連接。
優(yōu)選的,所述鼓風(fēng)爐還包括風(fēng)套上與風(fēng)套連接的爐罩,所述爐罩包括豎 直的煙管。
本發(fā)明提供一種鼓風(fēng)爐,用于冶煉銅、鎳等有色金屬的冶煉。本發(fā)明提 供的鼓風(fēng)爐包括爐缸、爐身水套、風(fēng)套、爐頂壁,本發(fā)明提供的鼓風(fēng)爐與現(xiàn) 有技術(shù)相比,用于重有色金屬的冶煉時(shí),利用冶煉煙氣^的熱量對(duì)入爐燃 燒空氣進(jìn)行預(yù)熱,熱風(fēng)入爐有利于提高焦點(diǎn)區(qū)溫度,節(jié)省燃料,提高床能力, 爐體重量輕,造價(jià)低,制造與維護(hù)簡(jiǎn)便。
圖l是現(xiàn)有技術(shù)下鼓風(fēng)爐結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是本發(fā)明所提供鼓風(fēng)爐一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種鼓風(fēng)爐,用于銅、鎳等有色金屬的冶煉,本發(fā)明提供的 鼓風(fēng)爐有利于爐料和燃料的均勻分配,提高爐況反應(yīng)條件,以回收率將礦中 有色金屬富集。
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)i兌明。
請(qǐng)參考圖2,圖2為本發(fā)明所提供的一種鼓風(fēng)爐具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示 意圖。在一種具體實(shí)施方式
中,本發(fā)明提供的鼓風(fēng)爐豎直安裝在基座4上, 基座的材料為耐火磚。鼓風(fēng)爐包括爐缸3,爐缸3包括豎直的耐火磚結(jié)構(gòu)的 爐缸側(cè)壁31,爐身側(cè)壁31為圓柱形,在爐身側(cè)壁31的上部有爐渣出口 32, 在爐身側(cè)壁的下部有出料口 33,出料口 33和爐渣出口 32的出口方向相反。 對(duì)于出渣口和出料口的數(shù)目,本發(fā)明并無限制,可以才艮據(jù)實(shí)際爐子床能力的
大小來調(diào)制出渣口和出料口的數(shù)目。
爐缸3的上面與爐身水套2連接,爐身水套與爐缸為鑄鋼材質(zhì)。爐身水
套2的橫截面為圓形,為了有利于爐料的均勻分配,爐身水套2的側(cè)壁與豎 直線成15度角,本發(fā)明中,爐身的側(cè)壁與豎直線的可以成10度 30度的角。 為了提高冷卻效率,爐身水套2的第二進(jìn)水管21在爐身側(cè)壁的下面,第二出 水管23在爐身水套側(cè)壁的上面。
在爐身水套2的底部,包括均分分配在爐身側(cè)壁的18個(gè)鼓風(fēng)口 22,本 發(fā)明對(duì)于鼓風(fēng)口的數(shù)目并無限制,可以為5個(gè) 30個(gè)鼓風(fēng)口。為了向爐內(nèi)均 勻的鼓風(fēng),并且使空氣能夠有效地和焦炭反應(yīng),鼓風(fēng)口的鼓風(fēng)方向與水平線 成5度~ 15度的角,優(yōu)選的,鼓風(fēng)口的鼓風(fēng)方向與水平線成7度~ 11度的角, 在本實(shí)施方式中,鼓風(fēng)口 22的鼓風(fēng)方向與水平線成11度角。對(duì)于風(fēng)口的形 狀,應(yīng)為寬度大于高度的扁圓形、長(zhǎng)圓形、或矩形,鼓風(fēng)口的寬與高之比為 2/1-30/1,優(yōu)選的,鼓風(fēng)口的寬與高之比為5/1 ~20/1,在本實(shí)施方式中,鼓 風(fēng)口為扁圓形,寬與高之比為10/1。
爐身水套2上面與風(fēng)套1相連,風(fēng)套的材質(zhì)可以與爐身水套相同,可以 釆用焊接的方法將爐身與爐頂連接。風(fēng)套1為圓柱形,風(fēng)套1的風(fēng)套側(cè)壁上 有出煙管14。風(fēng)套由進(jìn)風(fēng)口 15吹入普通空氣或者富氧空氣,由于熔煉時(shí)產(chǎn) 生的煙氣溫度^艮高,因此風(fēng)套可以利用煙氣對(duì)風(fēng)套中的空氣進(jìn)行預(yù)熱,有效 地利用了熔煉反應(yīng)產(chǎn)生的熱能。風(fēng)套通過與鼓風(fēng)口數(shù)目相等的風(fēng)管16與鼓風(fēng) 口連接,空氣在風(fēng)套內(nèi)被加熱后通過鳳冠送入鼓風(fēng)口,可以提高風(fēng)口區(qū)的溫 度,節(jié)省燃料,提高床能力。對(duì)于風(fēng)管的橫截面形狀,本發(fā)明并無特別的限 制,可以為圓形、矩形、長(zhǎng)圓形、三角形、或其它已知的形狀。在本實(shí)施例 中,風(fēng)管為圓形。
風(fēng)套側(cè)壁上面與爐頂壁連接,爐頂壁上有爐頂壁水套ll,在爐頂壁的中 心有圓柱形的下料管12,下料管12的下料口比爐頂壁略高,下料管12的高 度與風(fēng)套l的高度基本相等。為了對(duì)下料管進(jìn)行冷卻,下料管還包括下料管 冷卻水套17,下料管冷卻水套與爐頂壁水套11連接形成爐頂冷卻水系統(tǒng), 為了提高冷卻效率,所述爐頂冷卻系統(tǒng)的第一進(jìn)水管14連接在下料管冷卻水 套的下面,爐頂冷卻系統(tǒng)的第一出水管13與爐頂壁水套11連接。
鼓風(fēng)爐還包括提供水源的水槽,所述水槽的液面高于下料管水套15的液
面。爐頂冷卻系統(tǒng)的第一進(jìn)水管14與爐身水套的第二進(jìn)水管21并聯(lián)后與水 槽的出水管5連接,爐頂冷卻系統(tǒng)的第一出水管13與爐身水套的第二出水管 23并聯(lián)后與水槽的回水管連接。由于水槽的液面高于下料管水套的液面,因 此可以自動(dòng)補(bǔ)水,而且在進(jìn)行熔煉反應(yīng)時(shí),爐身水套風(fēng)口區(qū)的溫度最高,爐 身水套處的水不斷被加熱,從而爐頂冷卻系統(tǒng)和爐身水套的冷卻系統(tǒng)與水槽 形成密閉的循環(huán)系統(tǒng),冷卻水在IO(TC左右的高溫下閉路自動(dòng)循環(huán),不需要 設(shè)置加壓水泵和補(bǔ)水人員,只需在水槽內(nèi)適時(shí)補(bǔ)入因蒸發(fā)而損失的水即可。
由于下料管設(shè)置在爐頂?shù)捻敱谥行?,而鼓風(fēng)爐的爐料和焦炭是大小不一 的塊料,從爐頂頂壁中心裝料時(shí),小塊的爐料和焦炭會(huì)剩落在裝料的中心位 置,而大塊的爐料和焦炭會(huì)滾向爐身的側(cè)壁,由于大塊的爐料和焦炭之間的 孔隙大,因此非常有利于空氣的吹入,空氣的流動(dòng)性增加,使焦炭的燃燒更 加的充分,產(chǎn)生的熱量大,有利于爐料的熔化。因此,從爐頂頂壁中心下料 時(shí),不但有利于爐料和焦炭在整個(gè)爐身的均勻分配,而且使大塊爐料、焦炭 和小塊的爐料、焦炭在爐身中的分配有利于熔煉。
為了有效的利用鼓風(fēng)爐的空間,也為了使裝料更加方便,可以將下料管 完全設(shè)置在頂壁下部,即下料管的進(jìn)料口低于爐頂頂壁,由于鼓風(fēng)爐是連續(xù) 作業(yè)的,需要連續(xù)進(jìn)料,如果進(jìn)料口低于爐頂頂壁,加料車可以直接推到進(jìn) 料口上方向鼓風(fēng)爐內(nèi)進(jìn)料,因此可以明顯提高工作效率。
鼓風(fēng)爐正常工作時(shí),風(fēng)口區(qū)溫度最高可以達(dá)到160(TC以上,從風(fēng)口區(qū)到 爐頂溫度逐漸降低,在頂部溫度可以達(dá)到60(TC左右,爐料從爐頂開始依次 經(jīng)過干燥、焙燒、熔化過程。為了有利于爐料和焦炭在爐身內(nèi)均勻分配,下 料管應(yīng)該盡量向爐頂下方延伸,但為了留給爐料足夠的向下的運(yùn)動(dòng)空間,下 料管的高度不應(yīng)超過爐頂?shù)母叨取S捎谙铝瞎?2有下料管冷卻水套17,因 此可以防止下料管燒壞。
另外,在持續(xù)裝料時(shí),需要將爐料和焦炭一直加到爐料的接觸到下料管 下部為止,由于小料塊全部集中在中心位置,而且煙氣可以全部由爐頂側(cè)壁 的排煙口排走,因此鼓風(fēng)爐在頂部是基本密封的,不但可以維持良好的爐況, 而且不會(huì)污染環(huán)境。
準(zhǔn)備進(jìn)行熔煉反應(yīng)時(shí),先在爐身內(nèi)放入木柴、焦炭進(jìn)行烘烤,為鼓風(fēng)爐 升溫,升溫后,先清除烘烤爐身的木炭灰渣,再加入木柴高于風(fēng)口面0.5 ~
0.8m,打開風(fēng)口自然通風(fēng)燃燒0.5-1小時(shí),逐漸加入焦炭并開始鼓風(fēng),當(dāng)風(fēng) 口區(qū)焦炭達(dá)到白熱化程度時(shí),即可加入熔劑、硫化劑、紅土礦燒結(jié)塊進(jìn)行反 應(yīng),加料需要一直進(jìn)行,將下料管的下部用爐料堵住,反應(yīng)到達(dá)時(shí)間后逐步 排渣和放料。本發(fā)明提供的鼓風(fēng)爐床能力大于50卩屯/米2'天,制備低水鎳時(shí) 的回收率可達(dá)90%以上。
對(duì)于下料管的橫截面形狀,本發(fā)明并無特別的限制,可以為圓形、橢圓 形、方形、三角形或其它已知形狀,優(yōu)選的,為圓形或者橢圓形。
還可以對(duì)上述鼓風(fēng)爐進(jìn)一步改進(jìn),即將進(jìn)料口設(shè)置在風(fēng)套的側(cè)壁上,在
風(fēng)套上有爐罩,然后將出煙口設(shè)置在爐罩上。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn) 飾,,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種鼓風(fēng)爐,包括爐缸,所述爐缸包括爐缸側(cè)壁、爐缸側(cè)壁上部的出渣口和爐缸側(cè)壁下部的出料口;爐缸上與爐缸連接的爐身水套,所述爐身水套包括多個(gè)鼓風(fēng)口;爐身水套上與爐身水套連接的風(fēng)套,所述風(fēng)套有在風(fēng)套側(cè)壁上的出煙管,所述風(fēng)套與鼓風(fēng)口連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于還包括與風(fēng)套連接的爐頂 壁,所述爐頂壁包括爐頂壁水套,。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于所述爐頂壁包括豎直的下 料管,所述下料管包括下料管水套,所述下料管水套與爐頂壁水套連接形成爐 頂冷卻水系統(tǒng)。。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于所述爐頂水套的第一進(jìn)水 管連接在所述下料管水套的下部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于所述爐頂冷卻水系統(tǒng)的第 一出水管與爐頂壁水套連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5任一項(xiàng)所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于所述下料管的進(jìn)料 口高于爐頂頂壁。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2至6任一項(xiàng)所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于所述爐身水套 包括爐身水套側(cè)壁下部的第二進(jìn)水管和爐身水套側(cè)壁上部的第二出水管。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于還包括水槽,所述水槽的 液面高于爐頂壁水套的液面,所述第 一進(jìn)水管和第二進(jìn)水管與所述水槽的出水 口連接,所述第 一 出水管和第二出水管所述水槽的進(jìn)水口連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于所述風(fēng)套還包括在風(fēng)套側(cè) 壁上的進(jìn)料口。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鼓風(fēng)爐,其特征在于還包括風(fēng)套上與風(fēng)套連接 的爐罩,所述爐罩包括豎直的煙管。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鼓風(fēng)爐,用于重有色金屬冶煉工業(yè),包括爐缸,所述爐缸包括爐缸側(cè)壁、爐缸側(cè)壁上部的出渣口和爐缸側(cè)壁下部的出料口;爐缸上與爐缸連接的爐身水套,所述爐身水套包括多個(gè)鼓風(fēng)口;爐身水套上與爐身水套連接的風(fēng)套,所述風(fēng)套有在風(fēng)套側(cè)壁上的出煙管,所述風(fēng)套與鼓風(fēng)口連接。本發(fā)明提供的鼓風(fēng)爐與現(xiàn)有技術(shù)相比,用于重有色金屬的冶煉時(shí),利用冶煉煙氣散發(fā)的熱量對(duì)入爐燃燒空氣進(jìn)行預(yù)熱,熱風(fēng)入爐有利于提高焦點(diǎn)區(qū)溫度,節(jié)省燃料,提高床能力,爐體重量輕,造價(jià)低,制造與維護(hù)簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)F27B1/06GK101358808SQ20081013074
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者明 李, 高占奎 申請(qǐng)人:朝陽昊天有色金屬有限公司