本发明涉及转底炉直接还原系统,进一步涉及该转底炉直接还原系统在处理铅锌渣中的应用,属于铅锌渣的处理领域。
背景技术:
铅锌渣是有色金属铅、锌冶炼过程中产生的废渣,其中含有大量有价金属及具有高度迁移性的元素,在露天堆存的过程中经过自然风化和淋洗会释放到自然环境中,对土壤和水资源乃至人的生命产生严重危害。
转底炉直接还原工艺多采用物料成型(压球或者造球)—烘干—直接还原流程,成型后的球团需经烘干后才能布入转底炉,因此须单独设置烘干设备进行烘干;此外,经转底炉直接还原的还原产物,还需经过冷却后才能排出转底炉外,并通过设置在转底炉冷却段上的水冷壁进行冷却,这也造成了还原产物热量的浪费。
公开号为CN1235268A的中国发明专利公开了一种用于回转工作台,尤其是转底炉的进料与布料装置。该装置包括物料进给机构(2,3),物料移送机构(304)和物料重力倾倒导槽(4),该设备包括用于差分的分配物料的静态装置,所述机构包括倾倒导槽(4)的布料前缘(214),它具有基本上为曲线的外形,该曲线的导数是回转工作台(10)的在工作台中心和其边缘之间的部分的半径的递增线性函数。该设备无法处理未烘干的球团,需要在造球阶段加入烘干工艺,增加了工艺能耗;同时无法直接利用烟气所携带的热量,增加热损失。
申请号为201510648755.7的中国发明专利公开了一种用于转底炉中的冷却与烘干同步的方法,具体步骤如下:首先,将转底炉红球通过第一导料槽均匀地落在进料端A2的该下层链板上,同时将该转底炉生球通过第一布料器均匀地落在进料端B1的该上层链板上;其次,通过调节该上层链板和该下层链板的转速,确保二者的转动方向相反;随后,冷空气上升并穿过位于该下层链板上的红球,对该红球进行降温,同时冷空气温度升高转变成预热空气;然后,该预热空气继续上升,再穿过该上层链板上的生球,对该生球进行烘干,预热,同时该预热空气温度下降,转变成含有一定热量的热空气;最后,该热空气被抽出,进入尘降室,再由该尘降室进入该除尘室,通过该除尘室转入转底炉中的空气预热系统中使用;该方法中转底炉还原产品红球须排出转底炉炉外才能进行冷却处理,不仅需要单独设置冷却装置,还会造成热量损耗;此外,对转底炉还原产品采用空气冷却,容易造成转底炉产品的氧化,会降低产品的金属化率,影响产品品质。
申请号为201510649237.7的中国发明专利公开了一种用于转底炉中冷却、烘干同步的高效装置,其包括:轴承座,第一轴承,第二轴承,上网链/链板,下网链/链板,抽风机,机壳,上分隔墙,中分隔墙,下分隔墙,检修门,风箱,挡料板,支撑架,减速机和驱动电机;该上链板的两端分别安装并连接该第一轴承,该下链板分别安装并连接该第二轴承,并且该第一轴承和该第二轴承呈上下位置关系固结在该轴承座上;该机壳放置在该支撑架上,在该机壳上开设该检修门,且该检修门置于该支撑架上,该风箱位于该机壳之上,该抽风机位于该风箱上方;在该机壳内部,该上分隔墙位于该上链板之上;该中分隔墙位于该上网链/链板和该下链板之间;该下分隔墙位于该下链板的下方;该方法中转底炉还原产品须排出转底炉炉外才能进行冷却处理,不仅需要单独设置冷却装置,还会造成热量损耗;此外,对转底炉还原产品采用空气冷却,容易造成转底炉产品的氧化,会降低产品的金属化率,影响产品品质。
综上,在目前转底炉工艺中,生球的烘干和还原产物的冷却分别采用不同的设备和工艺进行处理,占地面大,工艺流程长,热利用效率低,这不仅建设成本增大,还会造成能耗指标偏高、生产成本偏高等问题,亟待改进。
技术实现要素:
本发明的目的之一是提供一种处理铅锌渣的转底炉直接还原系统,采用该转底炉直接还原系统处理铅锌渣,可以采用含水的铅锌渣生球直接入炉,含水的铅锌渣生球团可以在转底炉内实现烘干、预热,节约投资,同时降低能耗,还可以将铅、锌进行分别回收。
本发明的目的之二是将所述的转底炉直接还原系统应用于处理铅锌渣。
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的:
一种转底炉直接还原系统,包括环形炉体和可转动的环形炉底,该环形炉体由内周炉壁、外周炉壁和环形炉顶组成,内周炉壁与外周炉壁同轴设置,环形炉顶的内、外边分别连接在内周炉壁和外周炉壁的顶端,形成环形炉膛,所述的环形炉底对应设在该环形炉膛的下方;在该环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区、预热区、中温区、高温区和冷却区,且冷却区和布料区相邻,布料区和预热区之间、高温区和冷却区之间用径向的挡墙分隔,在该挡墙的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔;在该预热区、中温区和高温区的内、外周炉壁上装有烧嘴,在冷却区和布料区之间的炉底上设有出料装置,其中,在该布料区和冷却区之上横向设置由多层扇形网传送带组成的扇形网带布料器,扇形网带布料器横断面两端位于挡墙之间,在该扇形网带布料器上方的炉顶一侧设有给料通道;在扇形网传送带之中布置多个辐射管,辐射管的轴向沿环形炉体的径向方向;在转底炉外侧侧壁上设置有铅蒸气出口和锌蒸气出口。
所述的扇形网带布料器由多层上下间隔设置的扇形网传送带组成,相邻的扇形网传送带在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带末端向下一层扇形网传送带首端落料的下料通道,在每一个下料通道对应的下面的扇形网传送带的首端设有挡料板;最上层的扇形网传送带位于给料通道的下方,最下层的扇形网传送带与相邻的挡墙形成下料通道,其位于布料区的上方。
优选的,每两层扇形网传送带中心之间的距离为80-600mm,若两个扇形网传送带距离过短,则需要设置数量过多,增加成本;若距离过长,球团从一个网带到达下层网带的高度差过大,易造成球团的碎裂,同时球团在网带的停留时间过短,不能保证烘干效果。
优选的,所述的出料装置是螺旋出料器。
优选的,挡墙与转底炉炉底的间隔距离是60-150mm,若间隔过小,物料无法顺利通过进入下个区域;若间隔过大,则无法充分发挥挡墙隔绝两个区域的作用。
在某两层扇形网传送带之间设置一层隔墙,隔墙将扇形网带布料器分割为上部扇形网带布料器和下部扇形网带布料器两个部分;隔墙在和相邻上层扇形网传送带的下料通道的垂直下方之处设置下料口,该下料口使上部扇形网带布料器传送的物料穿过隔墙落至下部扇形网带布料器的扇形网传送带之上;优选的,所述下料口尺寸为150~300mm,若出料口尺寸过小,上部扇形网带布料器的物料无法顺利穿过隔墙,到达下部区域;若出料口尺寸过大,会影响铅、锌分别回收的效果。
所述的的辐射管的中心距离为300-900mm,若距离过大,无法将生球团加热到所需温度;若距离过小,则会造成热量的浪费。
在与上部扇形网带布料器的第一层扇形网传送带平行对应的转底炉外侧炉壁处设置一个铅蒸气出口,在与下部扇形网带布料器的第一层扇形网传送带平行对应的转底炉外侧炉壁处设置一个锌蒸气出口。
上部扇形网带布料器的扇形网传送带的层数等于或少于下部扇形网带布料器的扇形网传送带的层数;优选的,所述的少于是上部扇形网带布料器的扇形网传送带的层数比下部扇形网带布料器的扇形网传送带的层数少一层。
优选的,隔墙距离下部的首个扇形网传送带距离为100~200mm,若距离过小,隔墙受到的热辐射过多,使用寿命缩短;若距离过大,则不能保证隔离效果,影响铅、锌的分别回收。
每一层所述的扇形网传送带包括支撑轴、传动链轮和扇形网带;两根支撑轴分别径向转动支撑在扇形网传送带的两端,在每一根支撑轴靠近其两端处各装有一个传动链轮,该扇形网带由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带,相邻的单体链板之间通过链节铰接,在该链节的两端设有与所述的传动链轮啮合的孔,该扇形网带的两边的链节围绕在两个传动链轮上组成扇形网传送带;各层扇形网传送带上面的扇形网带在运转时,被动力装置驱动由首端向末端移动。
优选的,所述扇形网传送带呈水平设置。
优选的,所述扇形网带布料器沿转底炉的径向方向的两端距炉体侧壁的距离为100~200mm,由此布料器不会碰撞到转底炉的侧壁,且还可将球团布满转底炉炉底。
优选的,所述的给料通道沿环形炉体径向的宽度与扇形网带的宽度相同。
优选的,最下层的扇形网传送带距离环形炉底的高度为40-80mm,若该距离过大,球团在落下过程中会更易碎裂;若距离过小,底端受热过多,影响装置的寿命。
所述的单体链板在环形炉体径向上被多道弧形的隔板均分为多段,且隔板与环形炉体为同心圆弧,隔板的高度高于物料在扇形网带上的厚度。
优选的,隔板的高度是60-80mm,且至少比给料球团厚度高约20mm,由此可使得上层扇形网传送带上的给料球团全部给入下层扇形网传送带,并直至全部布料至转底炉炉底。
优选的,所述的单体链板内周边的宽度不大于20mm,外周边的宽度不大于40mm。
优选的,单体链板被均分为3~5段。
所述的扇形网带由金属网或均匀分布气孔的金属板制成;所述气孔优选为圆形气孔,更优选的,所述圆形气孔的直径为4-7mm。
本发明进一步将所述的转底炉直接还原系统用于处理铅锌渣,包括:
(1)将铅锌渣、还原剂和添加剂混合制成含水的生球团;
(2)含水的生球团通过转底炉直接还原系统的给料通道均匀地布在扇形网带上,并随网带向前运转;进入冷却区的高温还原产物以及扇形网带布料器的辐射管对生球团进行热辐射;在烘干预热球团的同时,生球团中的铅、锌化合物被还原;预热的球团通过最下层扇形网带的下料通道到达转底炉布料区,依次经过转底炉预热区、中温区、高温区发生还原反应,得到高温的还原产物;高温的还原产物进入冷却区冷却,冷却后的还原产物通过出料装置排出炉外。
步骤(1)中控制含水生球团中的水分含量≤20%;步骤(2)中扇形网带布料器中的生球团在烘干预热的同时,生球团中的铅被还原并在上部扇形网带布料器这一区域挥发形成铅蒸气,通过上部的铅蒸气出口得到回收;生球团中的锌被还原并在下部扇形网带布料器这一区域挥发形成锌蒸气,通过下部的锌蒸气出口得到回收。步骤(2)中控制上部扇形网带布料器中辐射管的温度为400~600℃,控制下部扇形网带布料器中辐射管的温度为800~1000℃。
采用本发明的系统处理铅锌渣可以实现含水的铅锌渣生球直接进入转底炉,在炉内实现生球的烘干、预热,以及铅锌的分别回收,再经转底炉直接还原获得还原产品。
综上所述,利用本发明提出的转底炉处理铅锌渣可以具有下列优点的至少之一:
(1)可以采用未烘干的铅锌渣生球直接入炉,取消了工艺前端的烘干流程,节约投资,同时降低能耗。
(2)含水生球在炉内实现烘干预热的同时,可以将铅锌分别回收。
附图说明
图1显示了本发明一个实施例的转底炉俯视结构示意图。
图2显示了本发明实施例的网带结构俯视图。
图3显示了本发明实施例的网带横断面剖视图。
图4显示了本发明实施例中扇形网带布料器在转底炉圆周方向结构示意图。
图5显示了本发明一个实施例的处理铅锌渣的转底炉系统和方法的流程示意图。
附图标记说明:
1、布料区;2、预热区;3、中温区;4、高温区;5、冷却区;6、扇形网传送带;61、扇形网带;7、隔板;8、气孔;9、下料通道;10、支撑轴;11、出料装置;12、给料通道;13、挡料板;14、传动链轮;15、链节;16、挡墙;17、隔墙;18、下料口;19、辐射管;20、铅蒸气出口;21、锌蒸气出口。
具体实施方式
参考图1-图5,本发明所提供的一种转底炉直接还原系统,包括环形炉体和可转动的环形炉底,该环形炉体由内周炉壁、外周炉壁和环形炉顶组成,内周炉壁与外周炉壁同轴设置,环形炉顶的内、外边分别连接在内周炉壁和外周炉壁的顶端,形成环形炉膛,所述的环形炉底对应设在该环形炉膛的下方;在该环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区1、预热区2、中温区3、高温区4和冷却区5,且冷却区5和布料区1相邻,布料区1和预热区2之间、高温区4和冷却区5之间用径向的挡墙16分隔,在该挡墙16的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔;在该预热区2、中温区3和高温区4的内、外周炉壁上装有烧嘴,在冷却区5和布料区1之间的炉底上设有出料装置11,其中,在该布料区1和冷却区5之上横向设置由多层扇形网传送带6组成的扇形网带布料器,扇形网带布料器横断面两端位于挡墙16之间,在该扇形网带布料器上方的炉顶一侧设有给料通道12;在扇形网传送带6之中布置多个辐射管19,辐射管19的轴向沿环形炉体的径向方向;在转底炉侧壁上设置有铅蒸气出口20和锌蒸气出口21。
所述的扇形网带布料器由多层上下间隔设置的扇形网传送带6组成,相邻的扇形网传送带6在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带6末端向下一层扇形网传送带6首端落料的下料通道9,在每一个下料通道9对应的下面的扇形网传送带6的首端设有挡料板13;最上层的扇形网传送带6位于给料通道12的下方,最下层的扇形网传送带6与相邻的挡墙16形成下料通道9,其位于布料区1的上方;
优选的,每两层扇形网传送带6中心之间的距离为80-600mm;
优选的,所述的出料装置11是螺旋出料器;
优选的,挡墙16与转底炉炉底的间隔距离是60-150mm。
在某两层扇形网传送带6之间设置一道隔墙17,隔墙17将扇形网带布料器分割为上部扇形网带布料器和下部扇形网带布料器两个部分;隔墙17在和相邻上层网传送带6的下料通道9的垂直下方之处设置下料口18,该下料口18使上部扇形网带布料器传送的物料穿过隔墙17落至下部扇形网带布料器的扇形网传送带6之上;
优选的,所述下料口18尺寸为150~300mm;
优选的,在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置多个辐射管19,在同层扇形网传送带6中的辐射管19的中心距离为300-900mm。
在与上部扇形网带布料器的第一层扇形网传送带6平行对应的转底炉外侧炉壁处设置一个铅蒸气出口20,在与下部扇形网带布料器的第一层扇形网传送带6平行对应的转底炉外侧炉壁处设置一个锌蒸气出口21。
上部扇形网带布料器的扇形网传送带6的层数等于或少于下部扇形网带布料器的扇形网传送带6的层数;优选的,所述的少于是上部扇形网带布料器的扇形网传送带6的层数比下部扇形网带布料器的扇形网传送带6的层数少一层。
优选的,隔墙17距离下部的首个扇形网带传送带6距离为100~200mm;
每一层所述的扇形网传送带6包括支撑轴10、传动链轮14和扇形网带61;两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端,在每一根支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14,该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带,相邻的单体链板之间通过链节15铰接,在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔,该扇形网带61的两边的链节15围绕在两个传动链轮14上组成扇形网传送带6;各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时,被动力装置驱动由首端向末端移动;
优选的,所述扇形网传送带6呈水平设置;
优选的,所述扇形网带布料器沿转底炉的径向方向的两端距炉体侧壁的距离为100-200mm;
优选的,所述的给料通道12沿环形炉体径向的宽度与扇形网带61的宽度相同;
优选的,最下层的扇形网传送带6距离环形炉底的高度为40-80mm。
所述的单体链板在环形炉体径向上被多道弧形的隔板7均分为多段,且隔板7与环形炉体为同心圆弧,隔板7的高度高于物料在扇形网带61上的厚度;
优选的,隔板7的高度是60-80mm;
优选的,所述的单体链板内周边的宽度不大于20mm,外周边的宽度不大于40mm;
优选的,单体链板被均分为3~5段。
所述的扇形网带61由金属网或均匀分布气孔8的金属板制成;所述气孔优选为圆形气孔,更优选的,所述圆形气孔的直径为4-7mm。
一种应用所述的转底炉直接还原系统处理铅锌渣的方法,包括:
(1)将铅锌渣、还原剂和添加剂混合制成含水的生球团,控制含水生球团中的水分含量≤20%;
(2)含水的生球团通过转底炉直接还原系统的给料通道12均匀地布在扇形网带6上,并随网带向前运转;进入冷却区5的高温还原产物以及网带布料器的辐射管19对生球团进行热辐射;其中,控制上部扇形网带布料器中辐射管19的温度为400~600℃,控制下部扇形网带布料器中辐射管19的温度为800~1000℃;在烘干预热球团的同时,生球团中的铅、锌化合物被还原;预热的球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道9到达转底炉布料区1,依次经过转底炉预热区2、中温区3、高温区4发生还原反应,得到高温的还原产物;高温的还原产物进入冷却区5冷却,冷却后的还原产物通过出料装置11排出炉外;扇形网带布料器中的生球团在烘干预热的同时,生球团中的铅被还原并在上部扇形网带布料器这一区域挥发形成铅蒸气,通过上部的铅蒸气出口20得到回收;生球团中的锌被还原并在下部扇形网带布料器这一区域挥发形成锌蒸气,通过下部的锌蒸气出口21得到回收。
参考图5,显示了采用本发明转底炉处理铅锌渣的具体流程:
S100:成型过程
将铅锌渣、还原剂及添加剂按照一定比例混合成型,制成含水的生球团。
铅锌渣生球的水分含量不超过20%。若水分含量过高,无法满足转底炉生产要求,在还原过程中会发生爆裂。
S200:烘干及铅锌回收过程
将含水的生球团通过扇形网带布料器的给料通道12均匀地布在扇形网带61上,通过设置隔墙17,将整个扇形网带布料器分成两个区域,上部扇形网带布料器的辐射管19温度较低,下部扇形网带布料器的辐射管19温度较高。铅锌渣生球团随着网带向前运转,此时下方冷却区5的高温还原产物的热量向上传递至生球,扇形网传送带6内设置的辐射管19产生的热量也辐射给生球,生球在烘干预热的同时,生球中的铅、锌化合物与还原剂发生反应生成铅、锌金属单质。在上部扇形网带布料器的区域,金属铅挥发显著并通过铅蒸气出口20回收;生球运转至下部扇形网带布料器的区域,金属锌挥发显著并通过锌蒸气出口21回收。
S300:还原过程
铅锌挥发后的烘干球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道9到达转底炉布料区1,随后依次经过转底炉预热区2、中温区3、高温区4,球团在该过程中不会产生明显的爆裂现象并发生还原反应,得到高温还原产物。
S400:冷却过程
当高温还原产物到达冷却区5,自身的热量通过辐射形式传递给上方布料器中的含水生球,冷却自身的同时将含水生球进行烘干,冷却后的还原产物通过还原产物出口设置的出料装置11排出。
下面进一步结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解,下面的实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
将铁含量24.57%、铅含量3.21%、锌含量19.25%的铅锌渣配入一定量的还原剂、添加剂后制成含水的铅锌渣生球,含水量10%,含水生球通过布料装置的给料通道12进入转底炉。该布料装置为扇形网带布料器,横向设置在转底炉布料区1和冷却区5之间,由5层上下间隔设置的扇形网传送带6组成,相邻的扇形网传送带6在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带6末端向下一层扇形网传送带6首端落料的下料通道9,在每一个下料通道9对应的下面的扇形网传送带6的首端设有挡料板13;最上层的扇形网传送带6位于给料通道12的下方,最下层的扇形网传送带6与相邻的挡墙16形成下料通道9,其位于布料区1的上方。每一个扇形网传送带6包括支撑轴10、传动链轮14和扇形网带61;两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端,在每一根支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14,该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带,相邻的单体链板之间通过链节15铰接,在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔,该扇形网带61的两边的链节15围绕在两个传动链轮14上组成扇形网传送带6;各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时,被动力装置驱动由首端向末端移动。
单个扇形网带61为链板结构,最下层扇形网传送带6的下料通道9位于转底炉布料区1之上,距离炉底40mm。
隔墙17将扇形网带布料器分割成上下两部分,其中上部扇形网带布料器的扇形网传送带6为两层(靠近炉顶),下部扇形网带布料器的扇形网传送带6为三层(靠近炉底)。在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置多个辐射管19,同个扇形网带传送带6中的辐射管19中心距为300mm,两层扇形网带传送带6中心距离为80mm。上部分扇形网带布料器的辐射管19温度为400℃,下部分扇形网带布料器的辐射管19温度为800℃;隔墙17距离下部的首层扇形网传送带6的垂直距离为100mm;隔墙17的下料口18尺寸为150mm。
铅蒸气出口20位于上部第一层扇形网传送带6平行对应的转底炉外侧炉壁上,锌蒸气出口21位于下部第一层扇形网传送带6平行对应的转底炉外侧炉壁上。
单体链板在环形炉体径向上被4道弧形的隔板7均分为5段,且隔板7的弧形与环形炉体为同心圆弧,隔板7的高度为60mm,高于物料在扇形网带61上的厚度。扇形网带61上均匀分布有直径4mm的圆形气孔8,扇形网传送带6末端有宽度100mm下料通道9。
布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为60mm。
含水生球在扇形网传送带6运行过程中受到下方冷却区5的高温还原产物以及扇形网传送带6中辐射管19的热辐射,生球逐渐被烘干,同时生球中的铅、锌化合物与还原剂反应生成金属;生球在上部扇形网带布料器区域时,金属铅挥发显著,通过铅蒸气出口20回收;当生球下落至下部扇形网带布料器区域时,金属锌挥发显著并通过锌蒸气出口21回收。
烘干后的球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道9进入转底炉布料区1,依次经过预热区2、中温区3、高温区4,球团在此阶段停留时间为40min,高温区温度为1000℃。球团在该过程中不会发生明显的爆裂现象,同时铁氧化物发生还原反应,生成高温还原产物。
高温还原产物到达冷却区5后,对上方扇形网带布料器中的生球进行热辐射,冷却自身的同时预热生球,冷却后的还原产物通过还原产物出口设置的出料装置11排出炉外。
最终试验结果为铅挥发率98.57%,锌挥发率97.56%,球团金属化率为83.21%。
实施例2
将铁含量23.25%、铅含量1.54%、锌含量18.79%的铅锌渣配入一定量的还原剂、添加剂后制成含水的铅锌渣生球,球团粒径12mm,含水量15%,将含水生球通过布料装置的给料通道12进入转底炉。该布料装置为扇形网带布料器,横向设置在转底炉布料区1和冷却区5之间,由6层上下间隔设置的扇形网传送带6组成,相邻的扇形网传送带6在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带6末端向下一层扇形网传送带6首端落料的下料通道9,在每一个下料通道9对应的下面的扇形网传送带6的首端设有挡料板13;最上层的扇形网传送带6位于给料通道12的下方,最下层的扇形网传送带6与相邻的挡墙16形成下料通道9,其位于布料区1的上方。扇形网传送带6包括支撑轴10、传动链轮14和6个扇形网带61;两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端,在每一根支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14,该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带,相邻的单体链板之间通过链节15铰接,在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔,该扇形网带61的两边的链节1围绕在两个传动链轮14上组成扇形网传送带6;各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时,被动力装置驱动由首端向末端移动。
单个扇形网带61为链板结构,最下层扇形网传送带6的下料通道9位于转底炉布料区1之上,距离炉底60mm。
隔墙17将扇形网带布料器分割为上下两部分,其中上部扇形网带布料器的扇形网传送带6为三层,下部扇形网带布料器的扇形网传送带6为三层。在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置多个辐射管19,同个扇形网传送带6中的辐射管9中心距为600mm,两层扇形网传送带6中心距离为300mm。上部扇形网带布料器的辐射管19温度为500℃,下部扇形网带布料器的辐射管19温度为900℃;隔墙17和下部第一层扇形网传送带6的距离为150mm,隔墙17的下料口18尺寸为200mm。
铅蒸气出口20位于上部第一层扇形网传送带6平行对应的转底炉外侧炉壁上,锌蒸气出口21位于下部第一层扇形网传送带6平行对应的转底炉外侧炉壁上。
单体链板在环形炉体径向上被3道弧形的隔板7均分为4段,且隔板7的弧形与环形炉体为同心圆弧,隔板7的高度为70mm,高于物料在扇形网带61上的厚度。扇形网带61上均匀分布有直径5mm的圆形气孔8,扇形网传送带6末端有宽度150mm下料通道9。
布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为110mm。
含水生球在扇形网传送带6运行过程中受到下方冷却区5的高温还原产物以及扇形网传送带6中辐射管19的热辐射,生球逐渐被烘干,同时生球中的铅、锌化合物与还原剂反应生成金属;生球在上部扇形网带布料器区域时,金属铅挥发显著,通过铅蒸气出口20回收;当生球下落至下部扇形网带布料器区域时,金属锌挥发显著并通过锌蒸气出口21回收。
烘干后的球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道9进入转底炉布料区1,依次经过预热区2、中温区3、高温区4,球团在此阶段停留时间为30min,高温区温度为1200℃。球团在该过程中不会发生明显的爆裂现象,同时铁氧化物发生还原反应,生成高温还原产物。
高温还原产物到达冷却区5后,对上方扇形网带布料器中的生球进行热辐射,冷却自身的同时预热生球,冷却后的还原产物通过还原产物出口设置的出料装置11排出炉外。
最终试验结果为铅挥发率98.97%,锌挥发率98.23%,球团金属化率为85.42%。
实施例3
将铁含量29.62%、铅含量2.21%、锌含量16.55%的铅锌渣配入一定量的还原剂、添加剂后制成含水的铅锌渣生球,含水量20%,将含水生球通过布料装置的给料通道12布入转底炉。该布料装置为扇形网带布料器,横向设置在转底炉布料区1和冷却区5之间,由4层上下间隔设置的扇形网传送带6组成,相邻的扇形网传送带6在圆周方向相互交替错开一段距离作为上一层扇形网传送带6末端向下一层扇形网传送带6首端落料的下料通道9,在每一个下料通道9对应的下面的扇形网传送带6的首端设有挡料板13;最上层的扇形网传送带6位于给料通道12的下方,最下层的扇形网传送带6与相邻的挡墙16形成下料通道9,其位于布料区1的上方。扇形网传送带6包括支撑轴10、传动链轮14和4个扇形网带61;两根支撑轴10分别径向转动支撑在扇形网传送带6的两端,在每一根支撑轴10靠近其两端处各装有一个传动链轮14,该扇形网带61由若干个扇形的单体链板连接为闭合环形带,相邻的单体链板之间通过链节15铰接,在该链节15的两端设有与所述的传动链轮14啮合的孔,该扇形网带61的两边的链节15围绕在两个传动链轮14上组成扇形网传送带6;各层扇形网传送带6上面的扇形网带61在运转时,被动力装置驱动由首端向末端移动。单个扇形网带61为链板结构,最下层扇形网传送带6的下料通道9位于转底炉布料区1之上,距离炉底80mm.。
隔墙17将扇形网带布料器分割为上下两部分,其中上部扇形网带布料器的扇形网传送带6为两层,下部扇形网带布料器的扇形网传送带6为两层。在扇形网传送带6的中间沿圆周均匀间隔布置多个辐射管19,同个扇形网传送带6中的辐射管19中心距为600mm,两层扇形网传送带6中心距离为900mm。上部扇形网传送带6中的辐射管19温度为600℃,下部扇形网传送带6中的辐射管19温度为1000℃。隔墙17和下部第一层扇形网传送带6的距离为200mm,隔墙17的下料口18宽度300mm。
铅蒸气出口20位于上部第一层扇形网传送带6平行对应的转底炉外侧炉壁上,锌蒸气出口21位于下部第一层扇形网带6平行对应的转底炉外侧炉壁上。
单体链板在环形炉体径向上被2道弧形的隔板7均分为3段,且隔板7的弧形与环形炉体为同心圆弧,隔板7的高度为80mm,高于物料在扇形网带上的厚度。扇形网带61上均匀分布有直径7mm的圆形气孔8,扇形网传送带6末端有宽度200mm的下料通道9。
布料装置两端的挡墙16距离转底炉炉底高度为150mm。
含水生球在扇形网传送带6运行过程中受到下方冷却区5的高温还原产物以及扇形网传送带6中辐射管19的热辐射,生球逐渐被烘干,同时生球中的铅、锌化合物与还原剂反应生成金属;生球在上部扇形网带布料器区域时,金属铅挥发显著,通过铅蒸气出口20回收;当生球下落至下部扇形网带布料器区域时,金属锌挥发显著并通过锌蒸气出口21回收。
烘干后的球团通过最下层扇形网传送带6的下料通道9进入转底炉布料区1,依次经过预热区2、中温区3、高温区4,球团在此阶段停留时间为20min,高温区温度为1300℃。球团在该过程中不会发生明显的爆裂现象,同时铁氧化物发生还原反应,生成高温还原产物。
高温还原产物到达冷却区5后,对上方扇形网带布料器中的生球进行热辐射,冷却自身的同时预热生球,冷却后的还原产物通过还原产物出口设置的出料装置11排出炉外。
最终试验结果为铅挥发率99.11%,锌挥发率98.75%,球团金属化率为86.22%。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。