專利名稱：轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從鋅焙砂、鋅焙塵或其它含鋅
金屬渣料中提取制造鋅粉的轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的鋅粉工業(yè)生產(chǎn)方法主要有1、由粗鋅通過(guò)間接加熱形成鋅蒸氣后，再 冷凝收集的空氣霧化/噴吹鋅粉法。2、通過(guò)交流電爐加熱混合氧化鋅爐料，爐料還原蒸發(fā) 出鋅蒸氣，再通過(guò)冷凝結(jié)晶器生產(chǎn)鋅粉的結(jié)晶法。前者是一種間接生產(chǎn)方法，必須與成品鋅 為原料精加工生產(chǎn)鋅粉，生產(chǎn)過(guò)程長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高。后者是一種直接生產(chǎn)方法，但是由于使 用交流供電，電阻加熱，其電熱效能的發(fā)揮受渣阻、熔池電阻的影響和制約，對(duì)原料制備要 求嚴(yán)格，生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)操作過(guò)程不易控制。本設(shè)計(jì)人針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期 實(shí)踐研究，開發(fā)了一種轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，試 驗(yàn)證明，應(yīng)用效果良好。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，直流供電，等離子方式加熱，熱能使含 鋅混合爐料還原成鋅蒸氣，再快速冷凝結(jié)晶形成鋅粉的轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括冷凝結(jié)晶器，尾氣收塵排放系統(tǒng)、爐體、爐 頂，冷凝結(jié)晶器連接尾氣收塵排放系統(tǒng)，爐體一側(cè)上部設(shè)有連接冷凝結(jié)晶器的爐喉、上渣 口 ，爐體另 一側(cè)由上而下設(shè)置人孔、下渣口 ，爐頂上設(shè)有電極孔和加料孔，上電極裝在電極 孔中，爐底中設(shè)置底部電極，底部電極通過(guò)引出電極、電纜與硅整流直流電源的正極連接， 上電極通過(guò)電纜與硅整流直流電源的負(fù)極連接。 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，操作穩(wěn)定，直流等離子弧阻做功，生產(chǎn)流程短，電效率高，可 以使用細(xì)粉物料，而且原料適應(yīng)性強(qiáng)，噪聲低煙氣量小，金屬回收率，節(jié)能環(huán)保。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不以任何方式對(duì)本實(shí)用新型加以 限制。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的爐體結(jié)構(gòu)剖視示意圖。 圖3為圖2之俯視示意圖。 圖中l(wèi)-底電極，2-冷凝結(jié)晶器，3-尾氣收塵排放系統(tǒng)，4-爐體，5-爐頂，6-爐喉， 7-上渣口 ， 8-下渣口 ， 9-人孑L 10-電極孔，11-加料孔，12-爐底，13-下電極，14-上電極， 15-爐膛，16-電纜，17-硅整流直流電源。
具體實(shí)施方式
如圖l-3所示，本實(shí)用新型包括冷凝結(jié)晶器2，尾氣收塵排放系統(tǒng)3、爐體4、爐頂 5，冷凝結(jié)晶器2連接尾氣收塵排放系統(tǒng)3，爐體4 一側(cè)上部設(shè)有連接冷凝結(jié)晶器2的爐喉 6、上渣口 7，爐體4另一側(cè)由上而下設(shè)置人孔9、下渣口 8，爐頂5上設(shè)有電極孔10和加料孔 ll，上電極14裝在電極孔10中，爐底12中設(shè)置底部電極l，底部電極1通過(guò)引出電極13、 電纜16與硅整流直流電源17的正極連接，上電極14通過(guò)電纜16與硅整流直流電源17的 負(fù)極連接。 所述的爐頂5由耐熱混泥土澆鑄而成，爐膛15渣線上部是高鋁磚，下部是鉻渣磚。 所述的爐頂5上對(duì)稱設(shè)置一對(duì)加料孔11 。 所述的爐底12的面積依據(jù)電爐的規(guī)模，功率強(qiáng)度而定，電爐的功率范圍一般為 90KVA/m2-300KVA/m2。 所述的爐底12的形狀可以是圓形、方形、或長(zhǎng)方形。 爐底12到上渣口 7的高度為600mm-1100mm，電極孔10與上電極14的直徑相配 合。 所述的加料孔ll向上電極極電圓傾斜8-20° 。 所述的硅整流直流電源17為可控硅整流系統(tǒng)。 本實(shí)用新型的工作原理 本實(shí)用新型使用直流供電，在電爐內(nèi)形成陰極、陽(yáng)極，在兩極之間有定向電子流動(dòng) 產(chǎn)生電磁力使弧柱收縮成等離子弧，轉(zhuǎn)移弧產(chǎn)生于陰極與熔池之間，把熱能直接傳爐料，使 含鋅混合爐料還原成鋅蒸氣，經(jīng)冷凝結(jié)晶器快速冷凝結(jié)晶形成鋅粉。 本實(shí)用新型和特點(diǎn) 1、不依賴于渣阻的變化做功，而是依據(jù)等離子弧阻做功，有效功率大大提高，而且
工作穩(wěn)定。 2、直流等離子電弧功率密度高，溫度高，熔池反應(yīng)好，鋅蒸發(fā)率高。 3、在中心高溫區(qū)電弧力的控制下，微粉物料被拋向電弧推開的熔渣通道，直接進(jìn)
入熔池反應(yīng)器，使粉料快速完成反應(yīng)，直接使用微粉物料，減化了原料制備工藝。 4、爐底上部形成熔煉反應(yīng)區(qū)，直流等離子在爐底部產(chǎn)生特有的陽(yáng)極效應(yīng)和熔池?cái)?br> 動(dòng)力，使得熔池溫度均勻，爐底溫度提高，出渣順暢，能夠基本消除了因鐵沉積而導(dǎo)致的爐
底增高，降低電爐效率的難題。 5、采用本實(shí)新型的生產(chǎn)工藝流程更短，可以直接投入細(xì)、粉料，免除制粒工序，爐 頂更簡(jiǎn)潔，不需要多根電極(三電極、六電極)以形成電級(jí)間的回路?？梢允褂脝坞姌O、雙 電極或是多電極在上、下電極間形成回路。電爐的電效率高、功率因素大于96%，熱效率高， 噸鋅粉電耗小于3500KWH，回收率大于96%，直收率大于86%。 本實(shí)用新型生產(chǎn)實(shí)施例為一臺(tái)直流功率1500KVA，爐底面積12. 2m2，上電極直徑 300mm轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐。將含鋅物料IOO金屬噸，焦丁 15噸，熔劑1. 3噸混合后， 通過(guò)加料器加入電爐，電能變壓器——整流器——短網(wǎng)與上、下電極連接，通過(guò)轉(zhuǎn)移弧直流 等離子體加熱物料，物料在高溫下還原為鋅蒸氣，通過(guò)爐喉進(jìn)入冷凝結(jié)晶器，結(jié)晶為鋅粉后 收集，得到鋅粉105噸。尾氣經(jīng)收塵處理后可以達(dá)到國(guó)家大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)；粉塵經(jīng)篩分收 集；高溫爐渣定期從渣口排放，水淬后由水泥廠回收。
權(quán)利要求一種轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，包括冷凝結(jié)晶器(2)，尾氣收塵排放系統(tǒng)(3)、爐體(4)、爐頂(5)，冷凝結(jié)晶器(2)連接尾氣收塵排放系統(tǒng)(3)，其特征是爐體(4)一側(cè)上部設(shè)有連接冷凝結(jié)晶器(2)的爐喉(6)、上渣口(7)，爐體(4)另一側(cè)由上而下設(shè)置人孔(9)、下渣口(8)，爐頂(5)上設(shè)有電極孔(10)和加料孔(11)，上電極(14)裝在電極孔(10)中，爐底(12)中設(shè)置底部電極(1)，底部電極(1)通過(guò)引出電極(13)、電纜(16)與硅整流直流電源(17)的正極連接，上電極(10)通過(guò)電纜(16)與硅整流直流電源(17)的負(fù)極連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的這種轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，所述的爐頂(5)由耐 熱混泥土澆鑄而成，爐膛(15)渣線上部是高鋁磚，下部是鉻渣磚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的這種轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，所述的爐頂(5)上對(duì)稱設(shè) 置一對(duì)加料孔(11)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的這種轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，所述的爐底(12)的面積依 據(jù)電爐的規(guī)模，功率強(qiáng)度而定，電爐的功率范圍一般為90KVA/m2-300KVA/m2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的這種轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，其特征在于所述的 爐底(12)到上渣口 (7)的高度為600mm-1100mm，電極孔與上電極的直徑相配合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，其特征在于所述的爐底 (12)的形狀可以是圓形、方形、或長(zhǎng)方形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，其特征在于所述的加料 孔(11)向上電極極電圓傾斜8-20° 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，其特征在于所述的硅整 流直流電源(17)為可控硅整流系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種轉(zhuǎn)移弧直流等離子鋅粉電爐，包括冷凝結(jié)晶器(2)，尾氣收塵排放系統(tǒng)(3)、爐體(4)、爐頂(5)，冷凝結(jié)晶器(2)連接尾氣收塵排放系統(tǒng)(3)，爐體(4)一側(cè)上部設(shè)有連接冷凝結(jié)晶器(2)的爐喉6、上渣口(7)，爐體(4)另一側(cè)由上而下設(shè)置人孔(9)、下渣口(8)，爐頂(5)上設(shè)有電極孔10和加料孔(11)，上電極(14)裝在電極孔(10)中，爐底(12)中設(shè)置底部電極(1)，底部電極(1)通過(guò)引出電極(13)、電纜(16)與硅整流直流電源(17)的正極連接，上電極(10)通過(guò)電纜(16)與硅整流直流電源(17)的負(fù)極連接。本實(shí)用新型具有電效率高、熱效率高、原料適應(yīng)性強(qiáng)，噪聲低煙氣量小，金屬回收率高，節(jié)能降耗的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B19/30GK201455266SQ20092011140
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者彭勃, 方喜 申請(qǐng)人:方喜;彭勃