[发明专利]直接炼铅综合冶金装置及冶炼工艺

权利要求书

1.一种直接炼铅综合冶金装置，其特征在于：它包括三台熔池熔炼炉：第一炉、第二炉和第三炉；三台熔池熔炼炉之间由两道连接溜槽串接在一起组成一整体，各连接溜槽分别连接在前一台熔池熔炼炉的出渣口和后一台熔池熔炼炉的熔融渣加料口之间。

2.根据权利要求1所述的冶金装置，其特征在于：所述第二炉由炉缸和位于炉缸上的炉身构成；所述炉身由下部炉身和上部炉身组成一体；所述下部炉身由铜质水套构成；上部炉身外由钢制水套围成，内衬耐火材料；全炉身的水套内通有循环水路，供通入循环水强制循环冷却；上部炉身的顶端设有排烟口和备用加料口，在下部炉身的上方位置设有炉料加料口和熔渣加料口，在下部炉身的底部位置设有渣虹吸井，在渣虹吸井上设有出渣口，炉缸底部还设有金属虹吸出口；在所述的炉身的两侧壁上各安有三排送风口：一次风口、二次风口和三次风口；一次风口设在下部炉身下方，位于熔融区内，二次风口设在下部炉身的中部，位于鼓泡层表面之上的区域，三次风口设在上部炉身的上方或排烟口下方的位置。

3.根据权利要求2所述的冶金装置，其特征在于：在下部炉身还安装输入燃气的燃气管道，燃气管道插入在一次风口中；二次风口中心线与水平线间形成向下倾斜的1°-60°角。

4.根据权利要求2、3所述的冶金装置，其特征在于：下部炉身的炉底由高炉底和低炉底构成，高、低炉底由坡形面过渡相连。

5.根据权利要求2、3、4所述的冶金装置，其特征在于：第一炉和第三炉是与第二炉相同的熔池熔炼炉。

6.根据权利要求2、3、4、5所述的冶金装置，其特征在于：所述第一炉采用现有的顶吹炉或底吹炉、第三炉采用与第二炉相同的熔池熔炼炉；或者第一炉采用与第二炉相同的熔池熔炼炉、第三炉采用常规的烟化炉；或者第一炉采用现有的顶吹炉或底吹炉、第三炉采用常规的烟化炉。

7.一种采用权利要求5所述冶金装置的直接炼铅冶炼工艺，其步骤是：

铅精矿、含铅炉料从第一炉冷料加料口加入，落入熔池，在一次风口鼓入富氧空气的作用下，气体对熔渣进行激烈的搅拌，其中富氧体积浓度可为80-99％；炉渣被迅速卷入熔池熔渣中熔化，并发生氧化、还原反应，同时鼓入的，在一次风口以上形成一鼓泡层，反应产生的铅滴相互碰撞，长大，下沉进入一次风口以下的相对安静区，在这里进行渣铅分层而后从各自的虹吸道排出：熔铅从金属虹吸出口排出，熔渣通过渣虹吸井从出渣口排出；反应后从熔体内溢出的气体上升与炉料带入没有落入熔池已高温升华的元素硫进入再燃烧区与二次风口鼓入的空气相遇发生氧化反应，氧化产生的热量部分返回熔池，再燃烧后烟气进入上升烟道从排烟口排出；三次风口送入过量空气或富氧空气的作用是将炉气内剩余的CO、S等有害物质充分燃烧。三次风从设置在上部炉身的三次风口送入炉内；

从第一炉产出的熔融富铅渣经出渣口流出，经连接溜槽从第二炉的熔融渣加料口加入，同时从第二炉的加料口加入的还有还原煤和熔剂石灰石，还原煤、熔剂的加入量分别为熔体重量的5-10％和3-5％；富氧空气从第二炉的一次风口鼓入高温熔融的渣层内，保证了煤燃烧及炉内化学反应；鼓入熔融渣层的富氧空气，对熔渣强列搅拌，此时被还原的细小金属铅粒相互碰撞而迅速长大，形成大的颗粒下沉，进入炉缸与渣分离；此时，从设立在炉身的二次风口向炉内送入二次风，使二次风燃烧CO同时，与飞溅的熔渣滴充分接触，将喷沫加热，使从熔体内溢出的CO燃烧，而使在炉内鼓泡、向上喷溅的熔渣被加热回落炉内，保证最有效的加热被气体带出的炉渣喷沫作为热的载体，将二次燃烧产生的热量重新返回熔池，有效的降低了能耗，节省还原熔炼的燃料；为了保持炉内的还原气氛，从二次风口的送风使炉内的CO没有完全燃烧，还保留了10-15％的体积含量，三次风口送入的空气或富氧空气的作用是将炉气内剩余的CO等有害物质充分燃烧，三次风从设置在炉身的三次风口送入炉内；

第二炉产出的炉渣经第二炉的出渣口流出，经连接溜槽从第三炉的熔融渣加料口加入，富氧空气从第三炉的一次风口鼓入高温熔融的渣层内，对熔渣进行强烈的搅拌，并与从第三炉的加料口加入的还原煤充分接触，加入量为熔体重量的5-10％。在强还原气氛下，炉渣中氧化锌被还原成金属锌并烟化成锌蒸气离开熔体，在烟道中被重新氧化成氧化锌，经冷凝从冷却烟道和袋式收尘器得到回收；从二次风口送入的二次风使从熔体内溢出的CO燃烧，达到与第二炉二次送风同样的目的；三次风口的作用也与在第二炉内三次送风相同；根据需要，在第二炉的一次风口中插入的燃气管道中送入的燃气可为煤质气或天燃气等气体，在使用时与富氧空气混合通过一次风口同时通入熔池中，可有效的对熔体进行快速升温；第三炉产出的炉渣从出渣口排出。