一种高等级直接法氧化锌生产线的链条式炉排系统的制作方法

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，具体为一种高等级直接法氧化锌生产线的链条式炉排系统。

背景技术：

直接法氧化锌是以锌焙砂和锌矿原料直接通过火法经还原和氧化等反应过程冶炼而来，目前生产高等级直接法生产氧化锌的方法普遍采用韦氏炉生产法，韦氏炉是间歇操作型的静止固定炉床冶炼、人工进料、人工耙渣出渣的生产线。韦氏炉静止固定炉床冶炼和间歇操作的优点就是机械扬尘少、带有抽废气工艺排出杂质，具有生产的产品直接法氧化锌质量好、等级高的优点。

然而，使用所述的韦氏炉生产线生产高等级直接法氧化锌，虽然可以实现制造高等级的直接法氧化锌的生产目标，但其生产过程由人工操作，劳动强度大，热辐射大，对劳动力的要求高。受人力能力的影响，一般炉膛面积为6～12平方米，按12平方米炉膛面积的韦氏炉，每炉投料最多达到2.7吨，每天九炉24.3吨，人均投料量0.52吨，锌的直接回收率小于90%，每条生产线日产直接法氧化锌小于8吨，人均班产量小于0.14吨氧化锌，生产效率低，生产成本高，受人为操作的影响，投料及耙渣的质量普遍存在不稳定的情况，有时投进的底煤不均匀和团矿成堆，耙渣也会不干净，造成冶炼过程不稳定，极易造成产品回收率下降和产品质量下降。韦氏炉生产线具有处理量小、生产效率低、生产成本高的缺点，随着劳动力成本的上升，此法有非常明显的缺陷，生产成本高，市场竞争力低。

炉排是锅炉或工业炉中堆置固体燃料并使之有效燃烧的部件，整个炉排主要包括框架和炉排片两个部分。炉排片通常用铸铁制造，组装后片与片之间保持必要的通风缝隙，并且往往还在炉排下边设置可以调节风量的分隔的通风室，以便空气通过缝隙进入燃料层燃烧。烧尽后的灰渣用人工或机械方法排出。炉排有固定式、移动式、往复式、振动式和下饲式等类型。链条式炉排是移动式炉排的一种，运行时炉排一直处于连续的移动状态，炉排片固定在链条上部的支架或支座上，参见图4及图5，传动方式为滑动，由链轮带动链条，使上排炉排片在导轨上缓慢滑动行进，导轨为平面导轨；下排炉排片自然下垂无支撑，炉排及附件重力传递至主动轴和从动轴承载。驱动装置采用专用的链条式炉排减速机，适应低速重载运行的特点，炉排转速为0.02r/min～0.25r/min。煤从炉排前端的煤斗均匀下落在炉排上。随着炉排向后移动，煤由着火、燃烧直至烧尽，由炉底不停鼓风助燃。链条炉排运行可靠，燃烧稳定，燃料适应性广，广泛使用于工业锅炉中。

为此，本发明人设计了一种生产高等级直接法氧化锌的生产线的炉排系统。

技术实现要素：

本发明提供了一种高等级直接法氧化锌生产线的链条式炉排系统，该链条式炉排系统很好地吸收了韦氏炉的优点，即静止固定炉床冶炼和间歇操作的优点—机械扬尘少和带有抽废气工艺排出杂质，同时吸收链条式炉排炉自动出渣和机械化运行的优点，创造性设计出一种独特的高等级直接法氧化锌生产线的链条式炉排系统，既克服韦氏炉人工操作因素的影响，又克服链条式炉排炉低速运行的缺点，系统运行稳定，生产效率高，具有生产的直接法氧化锌产品质量好、等级高的优点。

本发明提供如下技术方案：

一种高等级直接法氧化锌生产线的链条式炉排系统，其特征在于：包括炉排及传动装置，传动装置包括驱动电机和减速机，减速机连接有主动轴，驱动链轮安装固定在主动轴上，从动轴固定在从动凹槽滚筒两端中心，上排炉排的链条在驱动链轮的带动下在上炉排滚轮上滚动行进，带动炉排片快速行进，下排炉排在下炉排滚轮上滚动行进，炉排的从动端由从动凹槽滚筒传动，链条套在从动凹槽滚筒的凹槽里，上炉排滚轮和下炉排滚轮安装在角钢支架上，角钢支架安装在工字钢支架上；上排炉排各部件重量和物料重量由上炉排滚轮通过角钢支架传递给工字钢支架；下排炉排各部件重量由下炉排滚轮通过角钢支架传递给工字钢支架。

炉排内设有炉底风分配箱，相应有炉底鼓风风室和炉底风通道。

炉排内还设有独立冷却风室以及冷却风进口和冷却风出口，与炉底风分配箱隔开，独立强制通风冷却工字钢支架。

减速机通过十字联轴器连接主动轴。

炉排底部有清灰口。

主动轴一端设有调节螺杆。

底部的工字钢支架安装在槽钢支架上。

本发明原理：由于本发明的生产方式采用链条式炉排间歇运行的方式，这种生产方式需瞬间启动炉排出渣，炉排及物料的重力和摩擦力很大，而且本发明炉排转速是一般链条式炉排转速的五到六倍，产生的各种载荷、交变载荷、扭力很大，对轴和驱动系统的受力很大，本发明采用上下炉排采用滚轮传动替代导轨滑动传动，以滚动摩擦替代滑动摩擦，下炉排的重量通过滚轮传递给工字钢支架，这些都大大降低了主动轴和从动轴的受力。炉排快速传动运行，容易跑偏，本发明在从动轴上安装带有凹槽的从动凹槽滚筒，炉排链条限位在滚筒的凹槽内不跑偏，确保高速运行的稳定性。冶炼过程中会产生大量的热量，热量通过辐射、传导、对流等方式传递给各部件如支撑工字钢支架，特别是在出渣时炉底和底煤引燃及升温的过程是停止炉底鼓风，如果支撑钢结构件不采取冷却措施和方法，在冶炼高温中炉排的支撑结构件容易变形而产生故障，直接导致炉排传动系统失效，甚至发生重大机械设备事故，而采用本发明的这种独立冷却风室连续鼓风强制冷却，确保冶炼的全过程彻底冷却支撑结构件，承重的工字钢支架不受热，确保钢结构及其他部件在冶炼高温环境中不变形和稳定性。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明改变链条式炉排移动运行的方式，采用间歇运行，冶炼过程分时间段分生产装置收尘，生产出的直接法氧化锌质量好等级高。

2、本发明在出渣时启动驱动装置，以带动炉排运动出渣，炉排转速达1.20r/min，实现重载高速运行，减少出渣时间，提高生产效率。

3、本发明大大降低了炉排传动部件在重载快速启动和运行时的受力，确保炉排及传动装置在间歇运行、重载快速运行情况下的稳定性，炉排的上排和下排使用滚轮传动，改变导轨滑动运行，传动方式以滚动替代滑动，减少摩擦力，特别是下排炉排采用滚轮传动并传递重力给支撑工字钢支架，大大减轻炉排主动轴和从动轴的受力；主动轴安装有链轮，由链轮带动链条行进，从动轴安装带有凹槽的滚筒，对链条起限位作用，防止跑偏，确保炉排高速运行的稳定性。

4、炉排内设有炉底风分配箱，炉排内还设有独立冷却风室，与炉底风分配箱隔开，独立系统，独立风机和风道，强制连续通风冷却工字钢支架，使得工字钢支架在生产过程不变形，避免钢结构及其他部件在冶炼高温环境中变形，减少维修率和提高设备的使用寿命，本发明使用普通钢材制作的生产线即可达到比较高的可靠性和使用寿命。

5、本发明为生产高等级氧化锌提供一种高效率低成本的生产设备，运行可靠稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的a-a和b-b剖面图；

图4为现有的链条式炉排炉图示意图；

图5为图4的俯视图。

图中：1、炉排；2、主动轴；3、驱动链轮；4、上炉排滚轮；5、下炉排滚轮；6、从动轴；7、从动凹槽滚筒；8、炉底风分配箱；9、冷却风出口；10、角钢支架；11、工字钢支架；12、槽钢支架；13、独立冷却风室；14、十字联轴器；15、清灰口；16、调节螺杆；17、炉底风通道；18、冷却风进口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种高等级直接法氧化锌生产线的链条式炉排系统，其特征在于：包括炉排1及传动装置，传动装置包括驱动电机和减速机（图中省略），减速机连接有主动轴2，驱动链轮3安装固定在主动轴2上，从动轴6固定在从动凹槽滚筒7两端中心，上排炉排1的链条在驱动链轮3的带动下在上炉排滚轮4上滚动行进，带动炉排片快速行进，下排炉排1在下炉排滚轮5上滚动行进，炉排1的从动端由从动凹槽滚筒7传动，链条套在从动凹槽滚筒7的凹槽里，上炉排滚轮4和下炉排滚轮5安装在角钢支架10上，角钢支架10安装在工字钢支架11上；上排炉排1各部件重量和物料重量由上炉排滚轮4通过角钢支架10传递给工字钢支架11；下排炉排1各部件重量由下炉排滚轮5通过角钢支架10传递给工字钢支架11。

炉排1内设有炉底风分配箱8，相应有炉底鼓风风室和炉底风通道17。

炉排1内还设有独立冷却风室13以及冷却风进口18和冷却风出口9，与炉底风分配箱隔开，独立强制通风冷却工字钢支架11。

减速机通过十字联轴器14连接主动轴。

炉排底部有清灰口15。

主动轴6一端设有调节螺杆16。

底部的工字钢支架11安装在槽钢支架12上。

所述的一种生产高等级直接法氧化锌生产线，包括炉体，炉体砌筑在炉排架上，炉体通过中部的烟喉与氧化室连接，氧化室分别与烟巷、废气收尘系统、聚尘室、冷却室、脉冲除尘器、脱硫塔、引风机、烟囱连接。

炉排为间歇运行，出渣时启动驱动装置带动炉排运动出渣，炉排转速达0.5r/min～1.20r/min，实现重载高速运行，减少出渣时间，出渣后炉排静止不动即静态冶炼。

炉排的上排和下排使用滚轮传动，改变导轨滑动运行,传动方式以滚动替代滑动，减少摩擦力，减轻炉排主动轴和从动轴的受力；

主动轴安装有链轮，由链轮带动链条行进，从动轴安装带有凹槽的滚筒，对链条起限位作用，防止跑偏，确保高速运行的稳定性；

滚轮安装在角钢支架上，角钢支架安装在工字钢支架上，工字钢支架承受炉排、滚轮、角钢重量和物料重量。

工字钢支架使用钢板隔成独立冷却风室，与炉底鼓风风室和下排炉排分开，独立强制通风冷却，使得工字钢支架在生产过程不变形。

本发明通过以下步骤实施：

s1、使用含锌物料和无烟煤为原料，加入辅料经制团系统混料和压制成球团，球团晾干即可生产，第一次生产须使用柴火和柴油点燃块煤；第一步需先启动工字钢支架独立冷却风室引风机，同时检查备用风机是否处于良好状态；“运动出渣”工艺，在正常生产时，按渣处理系统、渣输送机、破渣系统和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，启动炉排驱动装置带动炉排运动出渣，炉排转速达到1.20r/min，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时，由加煤机将无烟小块煤平铺在炉排上，每炉加入燃料底煤重量0.8～1.0吨，完成出渣的同时块煤平铺完毕，时间8～10分钟；停机，关机顺序与开机顺序相反；

s2、“静态冶炼”工艺，即静止固定炉排炉床冶炼工艺，关闭炉门，在炉体内热量的反射作用下引燃块煤，待燃烧后，即可鼓风，使其赤热，时间5～6分钟，然后开启炉门，再由炉排炉两侧团矿送料系统同时投放团矿，料层厚度均匀一致，每炉投料8～10吨，投料时间1～1.5分钟，再次关闭炉门，鼓风并启动废气系统，放废气5～7分钟，尽可能将炉料中的水分及低沸点杂质驱除干净，以免影响产品质量，废气放完后，关闭废气系统，开动引风机，将闸板缓缓升起，即进入正式冶炼期，冶炼产生的含锌蒸汽烟气在烟喉汇聚，在引风机的作用下，烟气由烟喉进入氧化室，氧化室在引风机引风产生的负压作用下吸入新鲜空气，含锌蒸汽氧化成氧化锌烟气，氧化锌烟气经烟巷、聚尘室、冷却室、脉冲除尘器冷却和聚尘沉降及收尘，获得高等级氧化锌产品；同时废气收尘系统获得副产品次等级氧化锌，这个过程就是分时间分装置收尘，生产出高等级直接法氧化锌和次等级氧化锌。

s3、冶炼期105～115分钟，冶炼结束，停炉底鼓风机和引风机，炉排的工字钢支架独立冷却风室冷却风机仍然保持运行，连续冷却工字钢支架，打开炉门闸板，又开始“运动出渣”工艺，按渣处理系统、渣输送机、刮渣和破渣系统和炉排驱动系统的开机顺序启动各个系统，运动出渣，刮渣、出渣、破渣、输送渣、渣处理按顺序进行，在炉排刮渣、出渣、破渣的同时块煤平铺完毕，进入下一个冶炼周期，由此周而复始，不断循环，一个循环过程为一炉。

本发明很好地吸收了韦氏炉的优点，即静止固定炉床冶炼和间歇操作的优点—机械扬尘少和带有抽废气工艺排出杂质，同时吸收链条式炉排炉自动出渣和机械化运行的优点，创造性设计出一种独特的高等级直接法氧化锌生产线的链条式炉排系统，既克服韦氏炉人工操作因素的影响，又克服链条式炉排炉低速运行的缺点，系统运行稳定，生产效率高，具有生产的直接法氧化锌产品质量好、等级高的优点，是一种高效率低成本的高等级直接法氧化锌生产系统。

本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。