[实用新型]密闭式炼锌炉

说明书

本实用新型涉及一种用火法冶炼出锌、铅的密闭式炼锌炉，尤其是能用焙烧后的矿石直接并且一次就能冶炼出精锌，同时还能冶炼出粗铅的火法密闭式炼锌炉。

目前公知炼锌技术有几百年历史了，炼锌的方法分为火法炼锌和湿法炼锌两种。火法炼锌按所采主要设备不同，又分为：平罐炼锌、竖罐炼锌、鼓风炉炼锌和电炉炼锌等。按目前世界上火法炼锌种类之中，鼓风炉炼锌技术较为先进，它冶炼速度快、产量高，根据中南矿冶学院、长沙有色冶金设计院、北京有色冶金设计院和冶金工业部情报标准研究所等提供的技术资料。由冶金工业出版社发行如下：

鼓风炉炼锌，实际上是鼓风炉熔炼铅锌烧结矿，同时得到锌和铅。它是火法炼锌技术的新成就。1950年在英国阿旺茅斯厂试生产以来，现在在许多国家和地区出现了这种鼓风炉。最大的炉子风口区面积达28平方米，年生产锌达12万吨。

鼓风炉炼锌主要由烧结焙烧、烧结块还原熔炼和锌蒸气冷凝三个过程组成。

1、烧结焙烧主要是使硫化锌和硫化铅转变成氧化锌和氧化铅，并烧结成块以适应于鼓风炉熔炼。烧结是在带式烧结机上进行(与炼铅烧结机一样)。

2、熔炼鼓风炉炼锌的设备联接如附图4所示。所用鼓风炉与普通炼铅鼓风炉相似。但炉顶是密封的，所以通称为密闭鼓风炉。为了防止空气从炉顶漏入(漏入空气会使锌蒸气再氧化)，加料装置采用与炼铁高炉类似的双钟加料器。

与竖罐炼锌一样，加入的炉料必须预热，被预热到700℃以上的烧结块和焦炭加入炉内后在炉内高温区进行氧化锌和氧化铅的还原。铅沸点高(1525℃)，还原出来便成液体铅，还原出来的锌呈蒸气与炉气混在一起，从炉子上部进入冷凝器中冷凝成液体金属锌。液体铅则沉积在炉子的底部(炉缸)，炉渣也聚积到炉子底部，这种粗铅和炉渣均定期放出。为了使炉内获得足够高的温度，鼓入的空气需预热到700℃以上。

3、锌蒸气的冷凝从鼓风炉出来的炉气一般含锌蒸气不高(仅约6％)，含一氧化碳达20％以上，而含二氧化碳则大于10％。由于二氧化碳浓度大，锌蒸气就有被二氧化碳氧化成氧化锌的危险。为了避免这种坏情况的出现，必须采取下述措施：(1)使出炉气体温度保持在1000℃以上。为此在炉子上部也通入预热空气，使炉气中部分一氧化碳燃烧以提高炉气温度；(2)用液体铅来冷凝锌蒸气。这种冷凝成液体锌，并溶入液体铅中。将这种含锌的铅液从冷凝器中放出，冷却到450℃后，溶解在铅中的锌便有一部分析出来，并因其比重不同又分成两层，上层是锌，放出铸成锌锭，下层为铅，用铅泵打入冷凝器中，重新使用。铅雨冷凝器的采用是促进鼓风炉炼锌扩大使用的一个关键因素。

密闭鼓风炉，炼锌的主要优点是能处理难选的铅锌硫化矿或氧化矿，同时产出铅和锌，产量大，热效率高和单位金属产量投资较低等。但事物总是一分为二的。鼓风炉目前存在的问题有：操作条件要求严格；烧结块，焦炭必须预热；烧结块中含铅不能太高和所产锌须进一步精炼。

本实用新型目的是设计出一种新型火法密闭式炼锌炉，用它来克服目前火法冶炼锌技术中所存在的难题：原材料要烧结成块、焦碳、空气等要先预热到700℃以上才能入炉冶炼，并且还要用液体铅雨作冷凝液等，冶炼出来的锌还是粗锌，并还要送精炼厂去精炼。密闭式炼锌炉在火法炼锌技术，与工艺流层中作了重大创新：该炉所用原材料不用烧结块，所有材料都在常温下进炉冶炼、不要液铅作冷凝液，而用水作间接冷凝液，并且在火法炼锌的技术领域中，开创了一次性从矿石冶炼出精锌，和粗铅来的密闭式炼锌炉。

本实用新型的密闭式炼锌炉其中，包括鼓风炉、还包括电弧炉、烟锌通道口、倒置式水冷凝器、积锌池、积锌池调温电炉、积镉池、小水冷凝器、烟尘处理器、抽风机、排烟管和排烟管阀门，其中电弧炉设置在鼓风鼓上，并通过其炉底的出炉气孔与鼓风炉炉腔相通；烟锌通道口的一端与电弧炉的炉壳定位连接，另一端与置于其下的倒置式水冷凝器相连通；积锌池设置在倒置式水冷凝器的下方，并与之定位连接；积锌池调温电炉置于积锌池的底部；小水冷凝器经烟道管与积锌池相连；积镉池设置在小水冷凝器的下方；烟尘处理器与小水冷凝器的上端相连通；抽风机与烟尘处理器的顶部相连；排烟管经排烟管阀门与抽风机的出风口相连。