一種同步處理多種重金屬廢料的富氧側(cè)吹爐的制作方法
【專利摘要】一種同步處理多種重金屬廢料的富氧側(cè)吹爐，本實用新型在爐缸外設(shè)置虹吸室，爐缸和虹吸室之間使用銅水套隔墻分隔，爐缸底比虹吸室底高200~500mm，在虹吸室側(cè)面設(shè)置金屬虹吸口，渣溢流口，渣安全口，锍安全口和金屬安全口，在虹吸室的外端墻設(shè)置渣锍虹吸口，虹吸道出口高度與渣安全口高度一致；在緊鄰虹吸室的爐缸上第一層銅水套設(shè)置低加熱口，用于向熔池中鼓入可燃性氣體和富氧空氣，對隔墻底部易粘結(jié)區(qū)域進行攪動升溫。低加熱口水平高度比一次風(fēng)口低50~150mm，中心軸線與水平方向角度呈0o~-45o。通過渣锍虹吸口放出锍和渣，有效解決了對锍層定位不準(zhǔn)的問題，可用于同步處理多種重金屬廢料；通過設(shè)置低加熱口，能夠?qū)Ω魤Φ撞恳渍辰Y(jié)區(qū)域攪動升溫，保證了設(shè)備在生產(chǎn)過程中的流暢性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種同步處理多種重金屬廢料的富氧側(cè)吹爐，屬于重金屬污染治 理領(lǐng)域。 一種同步處理多種重金屬廢料的富氧側(cè)吹爐

【背景技術(shù)】
[0002] 重金屬廢料多為冶金過程所產(chǎn)出的浸出渣、爐渣、污泥、煙灰等，其成份復(fù)雜，含 銅、鎳、鉛、鋅等多種有價金屬。目前主要采用火法冶煉工藝進行處理，其技術(shù)方案為在高溫 下將廢料中的金屬還原或造锍使之進入金屬相或锍相，其他成份與熔劑造渣或進入煙塵。
[0003] 傳統(tǒng)重金屬廢料處理工業(yè)設(shè)備為反射爐和鼓風(fēng)爐。反射爐能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重， 在再生有色金屬行業(yè)已被限制使用。采用鼓風(fēng)爐處理則需要預(yù)先對廢料進行燒結(jié)，且必須 采用價格較高的冶金焦作為還原劑，生產(chǎn)環(huán)境差，成本高。針對傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備的缺點，中國 發(fā)明專利CN 101768670提出采用閃速爐和還原貧化電爐聯(lián)合進行重金屬物料熔煉。該方 法對物料適應(yīng)性強，對于鉛、鋅、銅聯(lián)合企業(yè)的廢料處理具有獨特優(yōu)勢。但閃速爐要求原料 含水量低于〇. 8%質(zhì)量百分比，粒度要求小于1mm，導(dǎo)致原料預(yù)處理過程復(fù)雜，成本較高。中 國發(fā)明專利CN 102965510A提出使用氧氣側(cè)吹爐進行熔池熔煉還原重金屬廢料，廢料制粒 后即可連續(xù)地加入反應(yīng)設(shè)備中，還原劑可采用廉價的無煙煤，過程簡單、處理量大、能耗低。 但是該發(fā)明裝置存在兩個缺點。首先，在產(chǎn)物的澄清放出區(qū)只根據(jù)產(chǎn)物分層由上向下設(shè)置 了渣、锍和金屬的放出口，由于廢料來源廣泛，成份復(fù)雜，其處理過程所產(chǎn)生的渣、锍和金屬 的量變化大，使得設(shè)備中渣相和锍相液面位置波動劇烈，導(dǎo)致實際生產(chǎn)中存在無法準(zhǔn)確控 制反應(yīng)產(chǎn)物放出的問題，嚴(yán)重時甚至造成停爐。因此該爐型對原料變化適應(yīng)能力不強，操作 困難。其次，熔煉區(qū)與虹吸放產(chǎn)物區(qū)使用水套隔墻隔離，渣或锍容易在水套隔墻底部粘結(jié)， 使得熔煉產(chǎn)物無法在兩區(qū)之間流動，造成生產(chǎn)過程不流暢。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種能耗低、物料適應(yīng)能力強、生產(chǎn)操作流暢的用于 同步處理多種重金屬廢料的富氧側(cè)吹爐。
[0005] 為實現(xiàn)以上目的，本實用新型的技術(shù)方案為一爐體橫截面為矩形的富氧側(cè)吹爐。 富氧側(cè)吹爐爐缸為耐火材料堆砌，爐底呈倒拱形，用于熔煉所產(chǎn)渣、锍和金屬合金的澄清分 離。爐缸上部爐體由水套圍成并在水套上設(shè)置風(fēng)口，在該部分混合爐料、還原煤與鼓入的富 氧空氣迅速在被富氧空氣激烈攪拌的熔體中混合，發(fā)生渣料的熔化，還原煤與富氧空氣的 氧化反應(yīng)，渣料中重金屬物質(zhì)分解、還原及造锍反應(yīng)，渣料中其他雜質(zhì)與熔劑的造渣反應(yīng)。 在爐子頂部設(shè)置加料口和上升煙道接口。
[0006] 在爐缸外設(shè)置虹吸室，爐缸和虹吸室之間使用銅水套隔墻分隔。爐缸底比虹吸室 底高20(T500mm，以促使反應(yīng)產(chǎn)物流入虹吸室。在虹吸室側(cè)面設(shè)置金屬虹吸口，渣溢流口，渣 安全口，锍安全口和金屬安全口。在虹吸室的外端墻設(shè)置渣锍虹吸口用于放出渣和锍的混 合物，虹吸道出口高度與渣安全口高度一致。在緊鄰虹吸室的爐缸上第一層銅水套設(shè)置低 加熱口，用于向熔池中鼓入天然氣或煤氣，或其他可燃性氣體和富氧空氣對隔墻底部易粘 結(jié)區(qū)域進行攪動升溫，低加熱口水平高度比一次風(fēng)口低5(Tl50mm，其中心軸線與水平方向 角度呈0° _45°。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：通過渣锍虹吸口放出锍和渣，有效解決了對锍層定位不準(zhǔn)的 問題，大大提高了設(shè)備對原料的適應(yīng)能力，使之可用于同步處理多種重金屬廢料，具有良好 的經(jīng)濟效益；通過設(shè)置低加熱口，能夠?qū)Ω魤Φ撞恳渍辰Y(jié)區(qū)域攪動升溫，保證了設(shè)備在生產(chǎn) 過程中的流暢性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0009] 以下將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型。
[0010] 由圖1可見，本實用新型富氧側(cè)吹爐坐落在爐基1上。富氧側(cè)吹爐風(fēng)口區(qū)由帶有 一次風(fēng)口 3的一層銅水套4圍成。一層銅水套4上部從下至上分別設(shè)置二層銅水套5、三層 銅水套6和四層鋼水套7。三層銅水套6上和四層鋼水套7上設(shè)置二次風(fēng)口 10用于鼓入壓 縮空氣或富氧空氣。
[0011] 重金屬廢料在經(jīng)過配料、制粒后與還原煤或焦炭由皮帶運輸至爐頂，從加料管8 連續(xù)加入爐內(nèi)進行反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為1200°c，生成煙氣和熔融態(tài)的金屬、锍、渣。煙氣 從熔體中逸出后由直升煙道接口 9進入直升煙道。爐渣、锍和金屬在反應(yīng)完成后進入富氧 側(cè)吹爐底部爐缸2,由于自身密度差別由下至上分為三層：金屬層、锍層和渣層。富氧側(cè)吹 爐爐底為高低爐底，其中爐缸2底比虹吸室19底高300mm，以促使反應(yīng)產(chǎn)物流入虹吸室19。 爐缸2與虹吸室19使用銅水套隔墻17分隔，為防止熔體在銅水套隔墻17底部固化粘結(jié)， 在緊鄰虹吸室19的第一層銅水套4上設(shè)置低加熱口 18用以鼓入天然氣或煤氣，或其他可 燃性氣體，富氧空氣對隔墻底部區(qū)域進行攪動升溫。低加熱口 18水平高度比一次風(fēng)口 3低 100mm，其中心軸線與水平方向角度呈-15°。在虹吸室側(cè)面設(shè)置金屬虹吸口 16用于放出底層 的金屬，金屬虹吸口 16入口高度與虹吸室底一致，通過虹吸口出口高度控制底部熔融態(tài)金 屬層液面高度為550mm;在虹吸室另一側(cè)面從上而下分別設(shè)置渣溢流口 11，渣安全口 12,锍 安全口 14和金屬安全口 15以保證必要時熔體可完全從爐中放出。在虹吸室外端墻處設(shè)置 渣锍虹吸口 13,虹吸道入口高度與爐內(nèi)金屬相液面一致，虹吸道出口高度與渣安全口 12高 度一致，在放出爐內(nèi)產(chǎn)品時，可通過上部渣層將锍層壓入虹吸道隨渣層一起從虹吸道放出， 隨后進入外部的電熱前床或漁包進行分離。
【權(quán)利要求】
1. 一種同步處理多種重金屬廢料的富氧側(cè)吹爐，爐體橫截面為矩形，爐缸為耐火材料 堆砌，爐底呈倒拱形，爐缸上部爐體由水套圍成并在水套上設(shè)置風(fēng)口，在爐子頂部設(shè)置加料 口和上升煙道接口，其特征在于： 在爐缸外設(shè)置虹吸室，爐缸和虹吸室之間使用銅水套隔墻分隔，爐缸底比虹吸室底高 20(T500mm，在虹吸室側(cè)面設(shè)置金屬虹吸口，渣溢流口，渣安全口，锍安全口和金屬安全口， 在虹吸室的外端墻設(shè)置渣锍虹吸口，用于放出渣和锍的混合物，虹吸道出口高度與渣安全 口高度一致；在緊鄰虹吸室的爐缸上第一層銅水套設(shè)置低加熱口，用于向熔池中鼓入天然 氣或煤氣，或其他可燃性氣體和富氧空氣，對隔墻底部易粘結(jié)區(qū)域進行攪動升溫。
2. 如權(quán)利要求1所述的同步處理多種重金屬廢料的富氧側(cè)吹爐，其特征在于：所述的 低加熱口水平高度比一次風(fēng)口低5(Tl50mm，中心軸線與水平方向角度呈0°~-45°。
【文檔編號】C22B7/00GK203846088SQ201420165972
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】陳霖, 賓舒, 楊天足, 劉偉鋒, 張杜超, 賓萬達 申請人:中南大學(xué)