一种改进型天然气蓄热式熔铅炉的制作方法

本发明涉及金属熔炼设备领域，更具体地，涉及一种改进型天然气蓄热式熔铅炉。

背景技术：

在金属冶炼过程中，会产生含有较多铜、锌、铅等金属的废渣，这些含有重金属的废渣直接排放不但会造成资源的浪费，而且会对环境造成很大的污染。根据国家环保部门规定，含铅量低于2％的铅渣才能深埋地底，因此需要对冶炼产生的废渣进行处理，降低其中的含铅量。在处理废渣的时候要用到熔铅炉，熔铅炉主要用于低熔点(≤500℃)金属如铅、锌、锡及其合金的熔化，然而现有的熔铅炉，使用过程中普遍存在着排烟温度高、炉温不均匀、热效率较低的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种改进型天然气蓄热式熔铅炉，以解决当前熔铅炉普遍存在的排烟温度高、炉温不均匀、热效率较低的问题。

为达此目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供了一种改进型天然气蓄热式熔铅炉，包括炉体、第一蓄热式燃烧器、第二蓄热式燃烧器、四通换向阀、鼓风机以及引风机，所述炉体外围设有加热腔，所述炉体收容于所述加热腔内，且所述加热腔周缘与所述炉体外壁密封焊接，所述加热腔内设有螺旋隔板，所述螺旋隔板沿所述炉体外周呈螺旋状固定在所述炉体外壁与所述加热腔内壁上，所述螺旋隔板的坡度为15°-20°，所述炉体顶部固定有炉盖，所述炉盖上设有进料口，所述炉体底部连有排液管，侧壁上部开有排渣口，所述加热腔内固定有气压感应器，所述炉体侧壁上固定有温度感应器，所述加热腔侧壁连有排气管；

所述第一蓄热式燃烧器和所述第二蓄热式燃烧器分别固定在所述炉体两侧，且关于所述炉体中轴线对称设置，所述第一蓄热式燃烧器和所述第二蓄热式燃烧器结构相同，均包括蓄热室和烧嘴，所述蓄热室填充有蓄热体，所述烧嘴固定在所述蓄热室侧壁上部，所述烧嘴一端与所述蓄热室连通，另一端与所述加热腔连通，每个所述烧嘴中均固定有电子点火器；两个所述蓄热室的底部均开有接口，两个所述蓄热室的接口分别通过管道与所述四通换向阀的第一开口、第二开口连通，所述鼓风机的出风口通过管道与所述四通换向阀的第三开口连通，所述引风机的进风口通过管道与所述四通换向阀的第四开口连通；所述第一蓄热式燃烧器的所述烧嘴上连有第一支管，所述第二蓄热式燃烧器的所述烧嘴上连有第二支管，所述第一支管与所述支管均与进气管连通，所述进气管外接天然气源，所述进气管上连有控制阀，所述第一支管与所述第二支管上均连有转换阀；

所述排渣口外接输送装置，所述输送装置一端与所述排渣口连通，另一端连有收集箱，所述输送装置包括驱动电机、壳体、第一转轴与第一螺旋输送叶，所述壳体通过所述排渣口与所述炉体内部连通，且所述壳体远离所述炉体一端的高度高于靠近所述炉体一端的高度，所述第一转轴沿所述壳体的中轴线设置在所述壳体内，且由所述驱动电机驱动，所述第一螺旋输送叶沿所述第一转轴的轴线方向固定在所述第一转轴外壁上，所述壳体与所述炉体内部连通，所述第一转轴贯穿所述排渣口延伸进所述炉体内部，位于所述炉体内的一段所述第一转轴上设有多个第二螺旋输送叶，端部固定连有第一锥齿轮，多个所述第二螺旋输送叶均沿所述第一转轴的轴线方向固定在所述第一转轴外壁，所述第二螺旋输送叶远离所述第一转轴一侧向外延伸有挡板，所述挡板与所述第二螺旋输送叶表面垂直，所述挡板上开有通孔，所述炉体内设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮通过第二转轴安装在所述炉盖上，所述第二转轴与所述炉盖转动连接，所述第二锥齿轮安装在所述第二转轴底部且与所述第二转轴固定连接，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合，所述第二转轴上固定有刮板，所述刮板沿所述第二转轴径向向外延伸，所述刮板倾斜设置且位于所述第二锥齿轮的下方一侧，且所述刮板远离所述第二转轴一端的高度高于位于所述第二转轴一端的高度，所述炉盖底壁上安装有红外测距传感器，所述红外测距传感器的探头朝向整下当设置；

所述收集箱底部开口，所述开口正下方固定有粉碎机，所述粉碎机的排出口下方安装振动筛，所述振动筛包括振动器和筛板，所述筛板倾斜设置，所述振动器固定在所述筛板底部，所述筛板正下方设有细渣箱，所述筛板较低端正下方固定有粗渣箱，所述细渣箱底部开有排料口，所述排料口正下方设有浮选池。

在本发明较佳的技术方案中，所述第一转轴上相邻两个所述第二螺旋输送叶间的距离由靠近所述第二转轴一端向远离所述第二转轴一端递增，且所述第二螺旋输送叶的螺旋半径由靠近所述第二转轴一端向远离所述第二转轴一端逐渐增大。

在本发明较佳的技术方案中，所述炉盖上固定储料箱，所述储料箱底部设有开口。

在本发明较佳的技术方案中，所述储料箱下方设有螺旋搅拌机，所述螺旋搅拌机固定在所述炉盖上，所述螺旋搅拌机位于所述储料箱底部开口的正下方，所述螺旋搅拌机的出口与所述进料口连通。

在本发明较佳的技术方案中，还包括自动送料装置，所述自动送料装置的出料口位于所述储料箱上方，所述自动送料装置为螺旋输送机或输送带。

在本发明较佳的技术方案中，所述排气管一端连有换热器，所述换热器为板式换热器或管翅式换热器。

在本发明较佳的技术方案中，所述蓄热体为蜂窝状氧化铝。

在本发明较佳的技术方案中，所述鼓风机和所述引风机通过螺栓固定在地面上。

在本发明较佳的技术方案中，每个所述烧嘴中均固定有紫外线火焰检测器和火焰继电器。

在本发明较佳的技术方案中，所述加热腔外围设有隔热层。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种改进型天然气蓄热式熔铅炉，该熔铅炉通过炉内的刮板以及输送装置，能把金属熔融过程中的金属杂质快速有效排除，降低熔融金属的杂质含量；而且炉体外侧设有加热腔，加热腔内固定有螺旋隔板，炉体外设有第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器，两个蓄热式燃烧器能将炉体燃烧后的高温废气吸出并在蓄热室内加热天然气，降低能源利用，提高热效率，同时高温废气与天然气进行换热后温度降低，排放后不会对环境造成破坏；燃气在烧嘴进行燃烧，燃烧后的高温烟气再进入加热腔中对炉体进行加热，螺旋隔板能延长高温烟气在加热腔中的停留时间，由于炉体内没有高温火焰，可避免炉体局部高温，使炉温更加均匀。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种改进型天然气蓄热式熔铅炉的结构示意图；

图2是图1中a-a部分的局部放大图；

图3是具体实施方式提供的第二螺旋输送叶和挡板的结构示意图。

图中：

1、炉体；2、第一蓄热式燃烧器；3、第二蓄热式燃烧器；4、引风机；5、鼓风机；6、换热器；7、收集箱；8、粉碎机；9、振动筛；10、细渣箱；11、粗渣箱；12、浮选池；13、螺旋搅拌机；14、储料箱；15、炉盖；16、隔热层；17、加热腔；18、自动送料装置；19、四通换向阀；20、输送装置；21、蓄热室；22、烧嘴；23、第一锥齿轮；24、第二转轴；25、第二锥齿轮；26、刮板；91、振动器；92、筛板；111、温度感应器；112、排液管；113、进气管；114、第二支管；115、第一支管；116、转换阀；117、控制阀；118、红外测距传感器；151、吊耳；171、螺旋隔板；172、气压感应器；173、排气管；201、驱动电机；202、第一转轴；203、壳体；204、第一螺旋输送叶；205、第二螺旋输送叶；206、挡板；211、蓄热体；221、紫外火焰检测器；222、火焰继电器；223、电子点火器；2061、通孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图3所示，本发明公开了一种改进型天然气蓄热式熔铅炉，包括炉体1、第一蓄热式燃烧器2、第二蓄热式燃烧器3、四通换向阀19、鼓风机5以及引风机4，所述炉体1外围设有加热腔17，所述炉体1收容于所述加热腔17内，且所述加热腔17周缘与所述炉体1外壁密封焊接，所述加热腔17内设有螺旋隔板171，所述螺旋隔板171沿所述炉体1外周呈螺旋状固定在所述炉体1外壁与所述加热腔17内壁上，所述螺旋隔板171的坡度为15°-20°，所述螺旋隔板171设置在所述炉体1侧壁一段；所述炉体1顶部固定有炉盖15，优选地，所述炉盖15采用卡扣和所述炉体1相互固定，所述炉盖15上设有进料口，所述炉体1底部连有排液管112，侧壁上部开有排渣口，所述加热腔17内固定有气压感应器172，所述炉体1侧壁上固定有温度感应器111，所述加热腔17侧壁连有排气管173，所述温度感应器采用pt100温度感应器；

所述第一蓄热式燃烧器2和所述第二蓄热式燃烧器3分别固定在所述炉体1两侧，且关于所述炉体1中轴线对称设置，所述第一蓄热式燃烧器2和所述第二蓄热式燃烧器3结构相同，均包括蓄热室21和烧嘴22，所述蓄热室21填充有蓄热体211，所述烧嘴22固定在所述蓄热室21侧壁上部，所述烧嘴22一端与所述蓄热室21连通，另一端与所述加热腔17连通，每个所述烧嘴22中均固定有电子点火器223，该电子点火器223采用高压脉冲电子高能点火器，型号为中天gdz-vi；两个所述蓄热室21的底部均开有接口，两个所述蓄热室21的接口分别通过管道与所述四通换向阀19的第一开口、第二开口连通，所述鼓风机5的出风口通过管道与所述四通换向阀19的第三开口连通，所述引风机4的进风口通过管道与所述四通换向阀19的第四开口连通；所述第一蓄热式燃烧器2的所述烧嘴22上连有第一支管115，所述第二蓄热式燃烧器3的所述烧嘴22上连有第二支管114，所述第一支管115与所述支管均与进气管113连通，所述进气管113外接天然气源，所述进气管113上连有控制阀117，所述第一支管115与所述第二支管114上均连有转换阀116，所述转换阀116采用进口单驱动气动执行器，驱动介质为压缩空气；

所述排渣口外接输送装置20，所述输送装置20一端与所述排渣口连通，另一端连有收集箱7，所述输送装置包括驱动电机201、壳体203、第一转轴202与第一螺旋输送叶204，所述壳体203通过所述排渣口与所述炉体1内部连通，且所述壳体203远离所述炉体1一端的高度高于靠近所述炉体1一端的高度，所述第一转轴202沿所述壳体203的中轴线设置在所述壳体203内，且由所述驱动电机201驱动，所述第一螺旋输送叶204沿所述第一转轴202的轴线方向固定在所述第一转轴202外壁上，所述壳体203与所述炉体1内部连通，所述第一转轴202贯穿所述排渣口延伸进所述炉体1内部，位于所述炉体1内的一段所述第一转轴202上设有多个第二螺旋输送叶205，端部固定连有第一锥齿轮23，多个所述第二螺旋输送叶205均沿所述第一转轴202的轴线方向固定在所述第一转轴202外壁，进一步地，所述第一转轴202上相邻两个所述第二螺旋输送叶205间的距离由靠近所述第二转轴24一端向远离所述第二转轴24一端递增，且所述第二螺旋输送叶205的螺旋半径由靠近所述第二转轴24一端向远离所述第二转轴24一端逐渐增大。所述第二螺旋输送叶205远离所述第一转轴202一侧向外延伸有挡板206，所述挡板206与所述第二螺旋输送叶205表面垂直，所述挡板206上开有通孔2061，所述炉体1内设有第二锥齿轮25，所述第二锥齿轮25通过第二转轴24安装在所述炉盖上，所述第二转轴24与所述炉盖转动连接，所述第二锥齿轮25安装在所述第二转轴24底部且与所述第二转轴24固定连接，所述第二锥齿轮25与所述第一锥齿轮23相啮合，所述第二转轴24上固定有刮板26，所述刮板26沿所述第二转轴24径向向外延伸，所述刮板26倾斜设置且位于所述第二锥齿轮25的下方一侧，且所述刮板26远离所述第二转轴24一端的高度高于位于所述第二转轴24一端的高度，所述炉盖1底壁上安装有红外测距传感器118，所述红外测距传感器118的探头朝向整下当设置；所述输送装置20将所述排渣口排出的废渣输送到所述收集箱7中，在所述驱动电机201驱动所述第一转轴202时，所述第一转轴202通过两个相互啮合的所述第一锥齿轮23和所述第二锥齿轮24带动所述第二转轴24旋转，所述第二转轴24带动所述刮板26旋转，所述刮板26将液面的浮渣归拢到所述炉体1内部中心处，而后浮渣被所述第二螺旋输送叶205送进所述壳体203内，最后送入所述收集箱7中，而所述红外测距传感器118用于控制所述炉体1内液面的高度，使液面高度保持在所述第一锥齿轮23与所述第二锥齿轮25的交接处，以便于浮渣排出。所述收集箱7底部开口，所述开口正下方固定有粉碎机8，优选地，所述粉碎机8为双螺旋粉碎机8，所述粉碎机8的排出口下方安装振动筛9，所述振动筛9包括振动器91和筛板92，所述筛板92倾斜设置，所述振动器91固定在所述筛板92底部，所述振动器91使所述筛板92震动，加强了所述筛板92的筛选效果，所述筛板92正下方设有细渣箱10，所述细渣箱10用于承接从所述筛板92网孔中掉下的小颗粒废渣，所述筛板92较低端正下方固定有粗渣箱11，所述粗渣箱11用于承接从所述筛板92较低端掉下的大颗粒废渣，所述细渣箱10底部开有排料口，所述排料口正下方设有浮选池12，所述浮选池12能使含铅量小的废渣漂浮在液体表面，而含铅量大的大于2％的废渣则沉积在底部。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述的一种改进型天然气蓄热式熔铅炉，该熔铅炉的所述炉体1外侧设有所述加热腔17，所述加热腔17内固定有所述螺旋隔板171，所述炉体1外设有所述第一蓄热式燃烧器2和所述第二蓄热式燃烧器3，两个蓄热式燃烧器能将所述炉体1燃烧后的高温废气吸出并在所述蓄热室21内加热天然气，降低能源利用，提高热效率，同时高温废气与天然气进行换热后温度降低，排放后不会对环境造成破坏；燃气在所述烧嘴22进行燃烧，燃烧后的高温烟气再进入所述加热腔17中对所述炉体1进行加热，所述螺旋隔板171能延长高温烟气在所述加热腔17中的停留时间，由于所述炉体1内没有高温火焰，可避免炉体1局部高温，使炉温更加均匀。

更具体地，冶炼厂产生的废渣中含有铅、铜、锌等金属，由于三者的熔点不一样，其中铅的熔点为328℃、铜的熔点为1085℃、锌的熔点为419.5℃，在使用熔铅炉对废渣进行处理过程中，控制熔铅炉的温度在400℃以内，在熔炼过程中金属铅呈熔融状态，而其他金属杂质则漂浮在熔液表面，从所述排渣口排出。在加热过程中，天然气从所述进气管113经所述第一支管115进入所述第一蓄热式燃烧器2的所述烧嘴22中，此时所述鼓风机5将外界冷空气鼓进所述第一蓄热式燃烧器2的所述烧嘴22中，与空气混合被所述电子点火器223点燃进行燃烧，燃烧后的高温烟气进入所述加热腔17底部，对所述炉体1进行加热，所述加热腔17内的螺旋隔板171将所述加热腔17分隔成多个空间，高温烟气能在所述加热腔17中长时间停留，以对所述炉体1进行充分加热。而后四通换向阀19切换方向，将所述引风机4和所述第二蓄热式燃烧器3连通，所述引风机4将所述加热腔17中的高温引起吸入所述第二蓄热式燃烧器3，高温烟气在经过所述蓄热室21时，热量储存在所述蓄热室21内。而后进气管113中的天然气进入所述第二蓄热式燃烧器3，天然气在所述第二蓄热式燃烧器3的所述蓄热室21中得到热量，温度升高可高达800-1000℃，此时所述四通换向阀19在读切换方向，所述鼓风机5将外界空气鼓进所述第二蓄热式燃烧器3中与天然气混合进行燃烧，燃烧后的高温烟气进入所述加热腔17底部，所述炉体1进行加热。所述第一蓄热式燃烧器2和所述第二蓄热式燃烧器3不断地对天然气换和空气进行加热后燃烧，能有效降低能源消耗，提高热效率，高温烟气在所述蓄热室21中与天然气和外界空气进行热量交换，温度降低，排放后不会对空气造成污染。所述四通换向阀19耐温为300℃，切换时间间隔为1-2min一次。

进一步地，所述炉盖15上固定储料箱14，所述储料箱14底部设有开口；所述储料箱14用于储存金属废渣，并通过开口把废渣加入所述炉体1内，提高了工作效率。

进一步地，所述储料箱14下方设有螺旋搅拌机13，所述螺旋搅拌机13固定在所述炉盖15上，所述螺栓搅拌机位于所述储料箱14底部开口的正下方，所述螺旋搅拌机13的出口与所述进料口连通；所述螺旋搅拌机13对金属废渣进行搅拌，将废渣破碎，使废渣在所述炉体1的熔炼效果更好。

进一步地，还包括自动送料装置18，所述自动送料装置18的出料口位于所述储料箱14上方，所述自动送料装置18为螺旋输送机或输送带；所述自动送料装置18能把金属废渣送到所述储料箱14中，提高了工作效率。

进一步地，所述排气管173一端连有换热器6，所述换热器6为板式换热器6或管翅式换热器6；在所述加热腔17中的气压过高时，所述排气管173将所述加热腔17中的高温废气直接排出，以保证所述加热腔17的安全性，所述换热器6采用水气换热，排出的高温烟气将冷水加热，提供生产、生活用水，提高能源利用率。

进一步地，所述蓄热体211为蜂窝状氧化铝。采用蜂窝状氧化铝蓄热体211代替传统蓄热球为换热介质，增大了换热比表面积，一方面减少蓄热室21体积，另一方面可使蓄热体211基础与炉体1一致，同时，空气、烟气通过蜂窝状蓄热体211的阻力比蓄热球阻力降低，鼓风机5及引风机4风压亦可相应减少。

进一步地，所述鼓风机5和所述引风机4通过螺栓固定在地面上；将所述鼓风机5和所述引风机4固定在地面上以保证能安全运行。

进一步地，每个所述烧嘴22中均固定有紫外线火焰检测器221和火焰继电器222；所述紫外火焰检测器221和所述火焰继电器222用于对火焰的监视，当出现点火失败或者故障熄火时发出控制指令，切断煤气的供给。

进一步地，所述加热腔17外围设有隔热层16；所述隔热层16将所述加热腔17和外界隔绝，起保温和保障工作人员安全作用。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。