專利名稱：一種鼓風爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶煉裝置，具體涉及一種鼓風爐。
背景技術：
在有色金屬冶煉領域中，鼓風爐作為一種火法冶金熔煉設備已經具有悠 久的歷史，與電爐和回轉爐相比，鼓風爐操作簡單、熱效率高、投資小、運 行成本低，單位生產能率高，金屬回收率高，因此鼓風爐提取重金屬成為我 國許多企業(yè)的最佳選擇。
以鎳冶煉為例，鎳具有良好的機械強度和延展性，難熔耐高溫，并具有 很高的化學穩(wěn)定性，是制造不銹鋼、高鎳合金鋼和合金結構鋼的重要原料。 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，冶煉鎳鐵產生的爐渣用于鋼的生產；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，鼓風爐是硅鎂紅土礦的重要冶煉設備。
請參見圖1，為現(xiàn)有技術中鼓風爐結構示意圖，在基體100上的鼓風爐 101包括耐火磚結構的爐缸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口 101c;爐缸101a包括位于爐缸側壁上面的出渣 口 101d和位于爐缸側壁下面的出4t口 101e;水套101b上為耐火石f結構的爐 頂101f，爐頂101f的側壁上有進料口 101g;爐頂上面與爐罩101h連接，爐 罩101h包括煙管101i。
熔煉時，首先將焦炭由進料口 101g放在水套內，通過鼓風口 101c將空 氣送入爐內后，點燃焦炭，然后再依次加入熔劑、硫化劑、紅土礦燒結塊， 水套中的溫度從風口區(qū)向上依次遞減，在風口區(qū)的溫度可達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，在爐缸內生 成密度較大的低冰鎳和漂浮在低冰鎳上面的密度較小的爐渣，低冰鎳的主要
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，反應完成后，從出渣口 lOld和出銀u口 101e分別排出爐渣和爐料。
在現(xiàn)有技術下，鼓風口將冷空氣送入鼓風爐，為了提供充足的氧氣，鼓 風爐量可以達到70m3/ (m2 min)或者更高，由于冷空氣會降低風口區(qū)的溫 度，使反應不能充分進行，鼓風爐床能力低，而且耐火磚結構的爐頂還增加 了鼓風爐的重量。并且，由于裝料從爐頂側壁進料口入爐，因此容易導致爐 料分布均勻，而且，由于爐料為大小不一的塊料組成，從爐身側面加料時， 小料塊容易滑向爐身的側壁，這樣會將風口堵住，使爐況惡化，嚴重時會終 止熔煉反應。
因此，需要一種可以鼓入熱空氣、使爐料均勻分布在爐身內的鼓風爐， 以優(yōu)化爐況，順利地進行熔煉反應。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題在于，提供一種可以鼓入熱空氣、使爐料均勻分 布在爐身內的鼓風爐，優(yōu)化爐況，順利地進行熔煉反應。 為解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種鼓風爐，包括 爐缸，所述爐缸包括爐缸側壁、爐缸側壁上部的出渣口和爐缸側壁下部
的出泮+口；
爐缸上與爐缸連接的爐身水套，所述風套有在風套側壁上的出煙管，所 述爐身水套包括多個鼓風口 ；
爐身水套上與爐身水套連接的風套，所述風套與鼓風口連接；
風套上與風套連接的爐頂壁，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。
優(yōu)選的，所述爐頂壁包括爐頂壁水套，所述爐頂壁水套與下料管水套連 才妻形成爐頂冷卻水系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述爐頂冷卻水系統(tǒng)的第一進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，所述下料管的進料口高于爐頂頂壁。 優(yōu)選的，所述下料管的高度不大于風套的高度。 優(yōu)選的，所述下料管的橫截面形狀為圓型或橢圓型。 優(yōu)選的，所述鼓風口在爐身水套的底部。
優(yōu)選的，所述爐身水套包括爐身水套側壁下部的第二進水管和爐身水套 側壁上部的第二出水管。
優(yōu)選的，所述鼓風爐還包括水槽，所述水槽的液面高于下料管水套的液 面，所述第一進水管和第二進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水口連接。
本發(fā)明提供一種鼓風爐，用于冶煉銅、鎳等有色金屬的冶煉。本發(fā)明提 供的鼓風爐包括爐缸、爐身水套、風套、爐頂壁，本發(fā)明通過在爐頂頂壁中 心設置帶有冷卻水套的下料管，可以將爐料和焦炭均勻的分布在鼓風爐內， 而且從爐頂中心加料時，由于鼓風爐的爐料和焦炭是大小不一的塊料，小塊 的爐料和焦炭會剩落在裝料的中心位置，而大塊的爐料和焦炭會滾向爐身的 側壁，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， 空氣的流動性增加，使焦炭的燃燒更加的充分，產生的熱量大，有利于爐料 的熔化。
本發(fā)明提供與爐身水套連接的風套，風套通過風管與鼓風口連接，由于 風套可以利用煙氣的余熱對空氣進行預熱，可以為熔煉反應提供熱空氣，可 以提高風口區(qū)溫度，節(jié)省燃料，優(yōu)化爐況，提高床能力。


圖l是現(xiàn)有技術下鼓風爐結構示意圖； 圖2是本發(fā)明所提供鼓風爐一種具體實施方式
的結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種鼓風爐，用于銅、鎳等有色金屬的冶煉，本發(fā)明提供的 鼓風爐有利于爐料和燃料的均勻分配，提高爐況反應條件，以回收率將礦中 有色金屬富集。
為了使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明技術方案，下面結合附圖和實
施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供的一種鼓風爐具體實施方式
的結構示 意圖。在一種具體實施方式
中，本發(fā)明^是供的鼓風爐豎直安裝在基座4上， 基座的材料為耐火磚。鼓風爐包括爐缸3，爐缸3包括豎直的耐火磚結構的 爐缸側壁31，爐身側壁31為圓柱形，在爐身側壁31的上部有爐渣出口 32, 在爐身側壁的下部有出料口 33,出料口 33和爐渣出口 32的出口方向相反。 對于出渣口和出料口的凄t目，本發(fā)明并無限制，可以根據(jù)實際爐子床能力的 大小來調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。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的側壁與豎 直線成15度角，本發(fā)明中，爐身的側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的第二進水管21在爐身側壁的下面，第二出 水管23在爐身水套側壁的上面。
在爐身水套2的底部，包括均分分配在爐身側壁的18個鼓風口 22,本 發(fā)明對于鼓風口的數(shù)目并無限制，可以為5個 30個鼓風口。為了向爐內均 勻的鼓風，并且使空氣能夠有效地和焦炭反應，鼓風口的鼓風方向與水平線 成5度~ 15度的角，優(yōu)選的，鼓風口的鼓風方向與水平線成7度~ 11度的角， 在本實施方式中，鼓風口 22的鼓風方向與水平線成11度角。對于風口的形 狀，應為寬度大于高度的扁圓形、長圓形、或矩形，鼓風口的寬與高之比為 2/1~30/1，優(yōu)選的，鼓風口的寬與高之比為5/1 ~ 20/1,在本實施方式中，鼓 風口為扁圓形，寬與高之比為10/1。
爐身水套2上面與風套1相連，風套的材質可以與爐身水套相同，可以 采用焊接的方法將爐身與爐頂連接。風套l為圓柱形，風套l的風套側壁上 有出煙管14。風套由進風口 15吹入普通空氣或者富氧空氣，由于熔煉時產 生的煙氣溫度很高，因此風套可以利用煙氣對風套中的空氣進行預熱，有效 地利用了熔煉反應產生的熱能。風套通過與鼓風口數(shù)目相等的風管16與鼓風 口連接，空氣在風套內被加熱后通過鳳冠送入鼓風口，可以提高風口區(qū)的溫 度，節(jié)省燃料，提高床能力。對于風管的橫截面形狀，本發(fā)明并無特別的限 制，可以為圓形、矩形、長圓形、三角形、或其它已知的形狀。在本實施例
中，風管為圓形。
風套側壁上面與爐頂壁連接，爐頂壁上有爐頂壁水套11,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 度與風套l的高度基本相等。為了對下料管進行冷卻，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17的液 面。爐頂冷卻系統(tǒng)的第一進水管14與爐身水套的第二進水管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 此可以自動補水，而且在進行熔煉反應時，爐身水套風口區(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100。C左右的高溫下閉路自動循環(huán)，不需要 設置加壓水泵和補水人員，只需在水槽內適時補入因蒸發(fā)而損失的水即可。
由于下料管設置在爐頂?shù)捻敱谥行?，而鼓風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，小塊的爐料和焦炭會剩落在裝料的中心位 置，而大塊的爐料和焦炭會滾向爐身的側壁，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，空氣的流動性增加，使焦炭的燃燒更 加的充分，產生的熱量大，有利于爐料的熔化。因此，從爐頂頂壁中心下料 時，不但有利于爐料和焦炭在整個爐身的均勻分配，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爐的空間，也為了使裝料更加方便，可以將下料管 完全設置在頂壁下部，即下料管的進料口低于爐頂頂壁，由于鼓風爐是連續(xù) 作業(yè)的，需要連續(xù)進料，如果進料口低于爐頂頂壁，加料車可以直接推到進 料口上方向鼓風爐內進料，因此可以明顯提高工作效率。
鼓風爐正常工作時，風口區(qū)溫度最高可以達到1600。以上，從風口區(qū)到 爐頂溫度逐漸降低，在頂部溫度可以達到600。C左右，爐料從爐頂開始依次 經過干燥、焙燒、熔化過程。為了有利于爐料和焦炭在爐身內均勻分配，下
料管應該盡量向爐頂下方延伸，但為了留給爐料足夠的向下的運動空間，下 料管的高度不應超過爐頂?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，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壁 的排煙口排走，因此鼓風爐在頂部是基本密封的，不但可以維持良好的爐況， 而且不會污染環(huán)境。
準備進行熔煉反應時，先在爐身內放入木柴、焦炭進行烘烤，為鼓風爐
升溫，升溫后，先清除烘烤爐身的木炭灰渣，再加入木柴高于風口面0.5 ~ 0.8m,打開風口自然通風燃燒0.5 1小時，逐漸加入焦炭并開始鼓風，當風 口區(qū)焦炭達到白熱化程度時，即可加入熔劑、z琉化劑、紅土礦燒結塊進行反 應，加料需要一直進行，將下料管的下部用爐料堵住，反應到達時間后逐步 排渣和放料。本發(fā)明提供的鼓風爐床能力大于50卩屯/米2 天，制備低冰鎳時 的回收率可達90%以上。
對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。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤 飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1、一種鼓風爐，包括爐缸，所述爐缸包括爐缸側壁、爐缸側壁上部的出渣口和爐缸側壁下部的出料口；爐缸上與爐缸連接的爐身水套，所述爐身水套包括多個鼓風口；爐身水套上與爐身水套連接的風套，所述風套有在風套側壁上的出煙管，所述風套與鼓風口連接；風套上與風套連接的爐頂壁，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。
2、 根據(jù)權利要求1所述的鼓風爐，其特征在于所述爐頂壁包括爐頂壁水 套，所述爐頂壁水套與下料管水套連接形成爐頂冷卻水系統(tǒng)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的鼓風爐，其特征在于爐頂冷卻水系統(tǒng)的第一進 水管連接在所述下料管水套的下部。
4、 根據(jù)權利要求2所述的鼓風爐，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。
5、 根據(jù)權利要求2至4任一項所述的鼓風爐，其特征在于所述下料管的 進料口高于爐頂頂壁。
6、 根據(jù)權利要求5所述的鼓風爐，其特征在于所述下料管的高度不大于 風套的高度。
7、 根據(jù)權利要求6所述的鼓風爐，其特征在于所述下料管的橫截面形狀 為圓型或橢圓型。
8、 根據(jù)權利要求1所述的鼓風爐，其特征在于所述鼓風口在爐身水套的 底部。
9、 根據(jù)權利要求1所述的鼓風爐，其特征在于所述爐身水套包括爐身水 套側壁下部的第二進水管和爐身水套側壁上部的第二出水管。
10、 根據(jù)權利要求9所述的鼓風爐，其特征在于還包括水槽，所述水槽的 液面高于下料管水套的液面，所述第 一進水管和第二進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水口連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鼓風爐，包括爐缸，所述爐缸包括爐缸側壁、爐缸側壁上部的出渣口和爐缸側壁下部的出料口；爐缸上與爐缸連接的爐身水套，所述爐身水套包括多個鼓風口；爐身水套上與爐身水套連接的風套，所述風套有在風套側壁上的出煙管，所述風套與鼓風口連接；風套上與風套連接的爐頂壁，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。本發(fā)明提供與爐身水套連接的風套，風套通過風管與鼓風口連接，由于風套可以利用煙氣的余熱對空氣進行預熱，可以為熔煉反應提供熱空氣，可以提高風口區(qū)溫度，節(jié)省燃料，優(yōu)化爐況，提高床能力。
文檔編號C22B15/00GK101358807SQ20081013074
公開日2009年2月4日 申請日期2008年7月14日 優(yōu)先權日2008年7月14日
發(fā)明者明 李, 高占奎 申請人:朝陽昊天有色金屬有限公司