[发明专利]一种立式氧化锌冶炼炉

说明书

技术领域

本发明涉及窑炉技术领域，具体涉及一种立式氧化锌冶炼炉。

背景技术

直接法冶炼氧化锌一般使用卧式或者立式冶炼炉，后者又称筒式冶炼炉。由于立式冶炼炉在许多技术问题上尚未得到解决，如对燃烧层和还原层的温度的调控、对燃料团矿中挥发物(主要为碳氢化合物)的事前清除、及对进料、排渣、出产品实现连续运行的技术处理等，因此目前我国直接法生产氧化锌所使用的冶炼炉以卧式层燃手烧炉为主。使用此炉生产氧化锌是1938年从美国新泽西锌业公司引进的维切利尔法并加以改进，其运行方法通常包括以下几个阶段：1)在炉床上加底煤，包括无烟煤或焦煤，利用炉膛内的余热引燃；2)投入氧化锌团矿，预热排放废气(碳氢化合物)；3)氧化锌的生产和收集；4)清除冶炼后的炉渣。氧化锌的生产和收集都是周期性、间断式的，不能连续稳定不间断地进行。从而阻碍了氧化锌生产效率的提高。

市场上需要一种能够连续运行，直接从氧化锌团矿中提炼出氧化锌的冶炼设备和方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种立式氧化锌冶炼炉，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种立式氧化锌冶炼炉，包括冶炼炉本体，其特征在于，所述冶炼炉本体包括一直立筒式结构的主炉体，所述主炉体在顶部设有用于输入氧化锌团矿的进料口、底部设有用于将冶炼过程中产生的废渣排出主炉体的排渣口；

所述主炉体内设有一第一管板组，所述第一管板组由上下两块间隔一定距离设置于主炉体内的管板组成，两块管板水平横置于主炉体内后将主炉体内部腔室分隔成上中下三个独立腔室，其中，上层管板的上方为上部腔室，下层管板的下方为下部腔室，两块管板之间为中部腔室，两块管板通过竖直设置的落料管连接，所述落料管联通上部腔室和下部腔室，氧化锌团矿从进料口被送入上部腔室内进行预热，以便除去团矿中所含的低熔点金属渣滓和挥发物，被预热后的氧化锌团矿再经由落料管落入下部腔室进行充分反应后被还原成锌蒸汽；

中部腔室的侧壁和下部腔室的侧壁均设有便于锌蒸汽出入的排气口，两个所述排气口均联通一第一旁室，下部腔室内由氧化锌团矿反应后被还原生成的锌蒸汽自下部腔室的排气口排出，经过第一旁室后从中部腔室的排气口排入中部腔室内，中部腔室的侧壁上还设有便于外部空气进入的外部空气入口，所述外部空气入口位于中部腔室排气口的正上方，便于锌蒸汽进入中部腔室时与外部空气入口处排入的空气接触后发生氧化反应，从而生成氧化锌，氧化反应中放出的热量用于加热穿插于中部腔室内的落料管，便于对落料管内下落的物料进行预热，即是说，氧化锌团矿在上部腔室中预热后，还会在落料管内进行再次加热；

所述中部腔室内位于排气口对向侧的侧壁上设有出料口，用于将其内由氧化反应生成的氧化锌输出。

所述落料管设有至少两根，至少两根所述落料管相互间隔一定距离竖直地设置于中部腔室内，任一落料管的上端开口联通上部腔室、下端开口联通下部腔室。

所述第一旁室的顶部向上开口后联通所述中部腔室侧壁的排气口，第一旁室的顶部还设有一用于将进入其内的锌蒸汽急速冷却后变成液态锌的急冷装置，所述急冷装置采用一喷淋液态铅后在第一旁室内制造铅雨的喷淋式急冷装置，其位于第一旁室顶部开口的一侧，第一旁室底部设有一用于收集急速冷却后生成的液态锌的锌锭池，所述锌锭池内预先盛有液态铅，锌锭池的一侧设有通往外部的溢流口，用于收集液态锌，所述液态铅配合所述锌锭池形成一液封结构，即冷却后的液态锌落入锌锭池内，由于锌的密度小于铅的密度，因此液态锌最终浮于锌锭池内的液态铅的上层后其液位面高于溢流口，使得构成一液封结构，避免第一旁室内未冷却的锌蒸汽从溢流口逃逸出第一旁室，液态锌在溢流口溢出后冷却后形成锌锭。

所述出料口对外联通一第二旁室，所述第二旁室用于收集排出的氧化锌后对其进行冷却，以便制得氧化锌粉；

所述第二旁室内设有第二管板组，所述第二管板组由上下两块间隔一定距离设置于第二旁室内部腔室中的管板组成，第二旁室的内部腔室被第二管板组分隔成上中下三部分腔室，所述第二管板组的两块管板由一空气输入管道连接，所述空气输入管道联通所述第二旁室的上部腔室和下部腔室，所述第二旁室的下部腔室的底部设有进气口，用于输入新鲜空气或者纯氧；

所述第二旁室的上部腔室内设有一热空气输出管道，用于将加热后的热空气输出到第二旁室的外部，所述热空气输出管道的上端连接第二旁室的上层管板后联通上部腔室、下端穿过下层管板和下部腔室的底部后与外界联通；