专利名称：直接炼铅综合冶金装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有色金属冶炼反应装置，特别涉及一种节能、高效的直接炼 铅综合冶金装置。
背景技术：
目前世界上已广泛采用熔池熔炼技术来处理硫化铅精矿，其特点是都采用了用富 氧或纯氧强化熔炼。与传统的冶炼方法相比，环境污染问题得到了基本解决，铅的清洁生产 已成为现实。但这些炼炉还存在不足之处对炉料要求苛刻，氧气吹风喷枪结构复杂，寿命 较短，还原率较低，等等。在我国铅冶炼厂大部采用底吹炉、部分采用澳斯麦特炉处理硫化铅矿，产出的氧 化铅渣经铸块冷凝后用传统的鼓风炉还原熔炼得粗铅。这样熔融氧化铅渣的热能未能利用 全部损失。而高铅渣在鼓风炉还原过程中，需用昂贵的焦炭将高铅渣再次熔化，并用焦炭还 原得到金属铅。同时为了回收存在鼓风炉炉渣中的氧化锌，常用的方法将鼓风炉产出的炉 渣用电热前床存放起来，以供周期性生产的烟化炉挥发回收氧化锌。以上方法，热能造成的巨大浪费，及鼓风炉生产低浓度二氧化硫烟气回收困难，已 引起了铅冶炼的生产厂家和冶金工作者的高度重视，目前，需实用新型一种新的铅冶炼装 置。
发明内容针对现有有色冶金熔炼炉的缺点，本实用新型提供一种直接炼铅综合冶金装置， 使炼铅作用得到最大的发挥。本实用新型包括三台熔池熔炼炉一炉、二炉和三炉；三台熔池熔炼炉由两道连 接溜槽串接在一起组成一整体；两连接溜槽分别连接在前一台熔池熔炼炉的出渣口和后一 台熔池熔炼炉的熔融渣加料口之间。其中，二炉由炉缸和位于炉缸上的炉身构成，所述炉身由下部炉身和上部炉身组 成一体，上部炉身顶部设有排烟口，下部炉身的上方位置设有炉料加料口和熔渣加料口，在 下部炉身的底部位置设有渣虹吸井，渣虹吸井上设有出渣口，炉缸底部还设有金属虹吸出 口，全炉身的水套内通有循环水路。本实用新型综合了反应各阶段的特点，在氧化熔炼时采用富氧熔炼技术，充分利 用了熔炼自身的氧化反应热，热损失少、热利用率高，基本可以达到自热熔炼的水平，产出 高浓度的二氧化硫烟气，更有利于满足制酸的需要；在还原熔炼时，氧化熔炼产出的熔融高 铅热渣直接流入还原炉，充分利用了热融渣的热量，还原剂以煤代焦，其用量大幅下降，同 时还可通入天燃气或煤质气，可加速还原速度，缩短还原时间，使渣中铅金属含量降至最低 水平；在烟化挥发锌时，取消了电热前床，热炉渣从还原炉直接流入烟化炉，使用粒状煤作 还原剂直接加入炉内，取缔了粉煤系统。与其它炼铅方法相比，本实用新型占地面积小，投 资省，热能得到了充分利用，大量节约了能耗，在生产过程中三炉均采用了富氧技术，烟气产出量小，燃烧效率高，烟气中有害成份含量低，更为有效地解决了环境污染的问题。
图1是本实用新型单炉结构示意图。图2是图1所示单炉的右视剖面图。图3是本实用新型直接炼铅综合冶金装置。图中1.炉缸、2.下部炉身、3.熔融渣加料口、4.炉料加料口、5.上部炉身、6.备 用加料口、7.排烟口、8.三次风口、9. 二次风口、10. —次风口、11.燃气管道、12.金属虹吸 出口、13.渣虹吸井、14.出渣口、15.低炉底、16.坡形面、17.高炉底、18.炉基、19.连接溜 槽、20.炉支撑架、21.支撑调节杆、22. —炉、23. 二炉、24.三炉。
具体实施方式
本实用新型直接炼铅综合冶金装置，包括三台熔池熔炼炉，三台熔池熔炼炉之间 采用两道连接溜槽连接在一起组成一整体装置，一步完成铅精矿的氧化，还原，和锌的烟化 过程，具体实施方式
如下参见图1-图3，本实用新型直接炼铅综合冶金装置由三台熔池熔炼炉组成一炉 22、二炉23和三炉24 ；三台熔池熔炼炉之间由两道连接溜槽19串接在一起两连接溜槽19 分别连接在前一台熔池熔炼炉的出渣口 14和后一台熔池熔炼炉的熔融渣加料口 3之间，使 三台熔池熔炼炉联成一个整体设备。其中，二炉23的结构为它由炉缸1和位于炉缸1上的炉身构成；熔池熔炼炉架 设在炉基18上，由竖立地安装在炉基18外侧的炉支撑架20和支撑调节杆21支撑，并利用 支撑调节杆21进行平衡调节。所述炉身由下部炉身2和上部炉身5组合而成一体；下部炉 身2由铜质水套构成；上部炉身5外部由钢制水套围成，内部衬耐火材料；全炉身的水套内 通有循环水路，供通入循环水强制循环冷却。上部炉身5顶设有排烟口 7和备用加料口 6， 在下部炉身2的上方后端位置设有炉料加料口 4(即冷料及辅料加料口)和熔融渣加料口 3 (即热料加料口)。由于两加料口与现有熔池熔炼炉不同，不是位于炉体最顶端，与炉内的 熔体距离缩短，加料时减少了烟尘飞扬，满足了环保的要求。在下部炉身2的底部前端位置 设有渣虹吸井13，在渣虹吸井13上设有出渣口 14。在炉缸1底部还设有金属虹吸出口 12。 在所述的炉身的两侧壁上安有三排送风口 一次风口 10、二次风口 9和三次风口 8 ；一次风 口 10设在下部炉身2下方，位于熔融区内，二次风口 9设在下部炉身2的上部，位于鼓泡层 表面之上的区域，所述的二次风口 9中心线与水平线间形成向下倾斜的1° -60°角，三次 风口 8设在上部炉身5的上部。各风口的数量根据还原炉的大小及处理量而不同，标准设 计为，从一次风口到三次风口数量逐层递减，即一次风口 10的数量最多，二次风口 9的数量 次之，三次风口 8的数量最少。对于一般容积的还原炉，每一侧的一次风口 10数量为3-50 个，二次风口 9为2-25个，三次风口 8为1-10个。在下部炉身2还可安装输入燃气的燃气 管道11，燃气管道11插入在一次风口 10中。下部炉身2的炉底由高炉底17和低炉底15 构成，高、低炉底由坡形面16过渡相连。炉底的这种高低形设计，提供了炉缸1低处的深度， 节省了高处金属区的空间，减少了炉缸1的容积，降低金属产出物在炉内的停留时间，加快 热交换，保持炉缸1有足够高的温度。节约能源并保证了炉内熔体良好的热交换。
4[0016]需说明的是，一炉22和三炉24可以是与二炉23相同的熔池熔炼炉，这种结构组 成的整体装置也是一种优选的设备；也可以与二炉23不同，如一炉22可以采用顶吹炉、 低吹炉、或者是闪速炉；三炉24可以采用常规的烟化炉。但不论采用哪种熔池熔炼炉，三炉 之间的连接方式是不变的，均是两连接溜槽分别连接在前一台炉的出渣口和后一台炉的熔 融渣加料口之间使之联接成为一整体设备。下面以三台炉均为相同的熔池熔炼炉作为实施例，说明其冶炼过程铅精矿、含铅炉料从第一台熔池熔炼炉(即一炉22)的冷料加料口 4加入，在一次 风口 10鼓入氧气的作用下，迅速被卷入熔渣中熔化，在一次风口 10以上形成一鼓泡层，反 应产生的铅滴相互碰撞，长大，进行渣铅分层而后从各自的虹吸道排出。反应生成的气体上 升进入再燃烧区与二次风口 9鼓入的空气相遇发生氧化反应。从一炉22产出的熔融富铅渣经出渣口 14流出，经连接溜槽19从第二台熔池熔炼 炉(即二炉23)的熔融渣加料口 3加入，同时从二炉23的加料口 4加入的还有还原煤和熔 剂。富氧空气从二炉23的一次风口 10鼓入高温熔融的渣层内，此时被还原的细小金属铅 粒相互碰撞而迅速长大，形成大的颗粒下沉，进入炉缸1与渣分离。根据需要，在二炉23的 一次风口 10中还可插入燃气管道11，燃气管道11中送入的燃气在使用时与富氧空气混合 通过一次风口 10同时通入熔池中。燃气管根据需要可快速的安装和撤除。此时，从设立在 炉身2上部的二次风口 9向炉内送入二次风，将二次燃烧产生的热量重新返回熔池，有效的 降低了能耗，节省还原熔炼的燃料。三次风口 8的作用是将炉气内剩余的CO等有害物质充 分燃烧。二炉23产出的炉渣从第三台熔池熔炼炉(即三炉24)的熔融渣加料口 3加入，富 氧空气从三炉24的一次风口 10鼓入高温熔融的渣层内，并与从三炉24的加料口 4加入的 还原煤充分接触，炉渣中氧化锌被还原成金属锌并烟化成锌蒸气离开熔体，在烟道中被重 新氧化成氧化锌。二次风口 9送出的二次风使从熔体内溢出的CO燃烧。三次风口 8的作 用也与在二炉23内三次送风相同。三炉24产出的炉渣从出渣口 14排出，水淬后作其它用 途。当一炉22和三炉24和三炉采用与二炉23不同的熔炼炉时，其工艺过程相似，也 能达到相近的效果。本实用新型直接炼铅综合冶金装置，其功能得到了优化组合，该装置充分利用热 能，可达到连续处理、综合回收、节能减排、低耗环保的目的。
权利要求1.直接炼铅综合冶金装置，其特征在于，它包括三台熔池熔炼炉一炉、二炉和三炉； 三台熔池熔炼炉由两道连接溜槽串接在一起组成一整体；两连接溜槽分别连接在前一台熔 池熔炼炉的出渣口和后一台熔池熔炼炉的熔融渣加料口之间；其中，所述二炉由炉缸和位于炉缸上的炉身构成，所述炉身由下部炉身和上部炉身组 成一体，上部炉身顶部设有排烟口，下部炉身的上方位置设有炉料加料口和熔渣加料口，在 下部炉身的底部位置设有渣虹吸井，渣虹吸井上设有出渣口，炉缸底部还设有金属虹吸出 口，全炉身的水套内通有循环水路。
2.根据权利要求1所述的冶金装置，其特征在于所述二炉的上部炉身顶部还设有备 用加料口 ；所述炉料加料口和熔融渣加料口设在下部炉身的上方后端位置，渣虹吸井设在 下部炉身的底部前端位置；在所述的炉身的两侧壁上各安有三排送风口 一次风口、二次 风口和三次风口 ；一次风口设在下部炉身下方，位于熔融区内，二次风口设在下部炉身的中 部，位于鼓泡层表面之上的区域，三次风口设在上部炉身的上方或排烟口下方的位置。
3.根据权利要求2所述的冶金装置，其特征在于从一次风口到三次风口数量逐层递 减，每一侧的一次风口数量为3-50个，二次风口为2-25个，三次风口为1-10个。
4.根据权利要求2或3所述的冶金装置，其特征在于二次风口中心线与水平线间形 成向下倾斜的1° -60°角。
5.根据权利要求2所述的冶金装置，其特征在于在所述二炉的下部炉身还安装输入 燃气的燃气管道，燃气管道插入在一次风口中。
6.根据权利要求1所述的冶金装置，其特征在于下部炉身的炉底由高炉底和低炉底 构成，高、低炉底由坡形面过渡相连。
7.根据权利要求2所述的冶金装置，其特征在于一炉和三炉是与二炉相同的熔池熔 炼炉。
8.根据权利要求1所述的冶金装置，其特征在于一炉采用顶吹炉、低吹炉、或者是闪 速炉。
9.根据权利要求1所述的冶金装置，其特征在于三炉采用烟化炉。
10.根据权利要求2所述的冶金装置，其特征在于所述下部炉身由铜质水套构成；上 部炉身外部由钢制水套围成，内部衬耐火材料。
专利摘要本实用新型涉及一种节能、高效的直接炼铅综合冶金装置。它由三台熔池熔炼炉串联组成，每一熔池熔炼炉的炉身由下部炉身和上部炉身组成一体。上部炉身顶部设有排烟口和备用加料口；在下部炉身的上方位置设有炉料加料口和熔渣加料口；在下部炉身的底部位置设有渣虹吸井。炉身安有三排送风口。炉缸底部设有金属虹吸出口。本实用新型热损失少、热利用率高，产出高浓度的二氧化硫烟气，更有利于满足制酸的需要；氧化熔炼产出的熔融高铅热渣直接流入还原炉，充分利用了热融渣的热量。本实用新型占地面积小，投资省，热损失少、热利用率高，热能得到了充分利用，大量节约了能耗，烟气产出量小，烟气中有害成份含量低，更为有效地解决了环境污染的问题。
文档编号C22B13/02GK201785464SQ20102029408
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者卢一明, 唐成河, 唐海河, 唐红军, 宾万达, 李元香, 李小兵, 杜天贞, 蔺公敏 申请人:安阳市豫北金铅有限责任公司, 新乡县中联金铅有限公司, 济源市万洋冶炼(集团)有限公司