粗鉛連續(xù)精煉爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種粗鉛連續(xù)精煉爐，包括爐體和循環(huán)冷卻裝置，循環(huán)冷卻裝置位于爐體的外側，包括依次連通的循環(huán)池、冷卻溜槽和回流池，循環(huán)池和回流池分別與爐體的熔池循環(huán)區(qū)和返回區(qū)連通，爐體的端墻上部分別有粗鉛流入口、爐渣及冰銅放出口，側墻虹吸放鉛口，爐頂上連接有燃料燒嘴。通過鉛液的循環(huán)冷卻流動產生浮于鉛液表面的爐渣及冰銅，通過爐頂上燒嘴加熱爐渣和冰銅使它們處于熔化狀態(tài)排放，使熔池的上部溫度高于下部溫度，與所需的溫度梯度相同，提高冰銅中的含銅量，降低冰銅及爐渣中的含鉛量，提高粗鉛的脫銅除雜率。熔池內的鉛液通過循環(huán)池、冷卻溜槽和回流池不斷循環(huán)冷卻，實現(xiàn)了粗鉛火法精煉的連續(xù)作業(yè)，提高粗鉛冶煉的工作效率。
【專利說明】粗鉛連續(xù)精煉爐
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種粗鉛精煉爐，具體涉及一種閉式連續(xù)作業(yè)的粗鉛精煉爐。
【背景技術】
[0002]鉛冶煉目前世界上礦產粗鉛大部分采用初步火法精煉+電解精煉工藝，我國生產的粗鉛幾乎全部采用此工藝進行精煉。熔煉產出的粗鉛含鉛品位一般為90%~98%，含有Ag、Au等貴金屬和Cu、As、Sb、Sn、B1、S等雜質元素,其中含Cu0.1%~5%,由于雜質含量過高，不能直接進行電解精煉。電解精煉要求鉛陽極板含Pb >98.5% (鉛銻合金除外)，Cu≤0.06%, As ( 0.4%，Sb控制在0.4%~0.8%?；鸱ň珶挼哪康氖浅ト蹮挻帚U的部分雜質,使之達到電解精煉對鉛陽極板的質量要求。
[0003]長期以來粗鉛火法精煉都是采用精煉鍋完成，精煉鍋下面設有火膛，采用底部加熱，上面裝有鍋罩和機械攪拌器。底部加熱使底部溫度高于上部溫度，與所需的溫度梯度方向相反。由于精煉鍋為圓形容器，還裝有鍋罩和攪拌器，難以實現(xiàn)自動排渣，所有精煉鍋基本上采用人工撈渣，撈渣時需將鍋罩及攪拌器移走，鉛蒸汽及煙氣無組織排放，勞動條件很差，環(huán)境污染大；周期性作業(yè)，勞動效率很低，產能10萬t/a粗鉛需要5~7臺150t精煉鍋，占地面積大，廠房配置設計難度大。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種粗鉛脫銅除雜效率高、能實現(xiàn)粗鉛火法精煉的連續(xù)作業(yè)和自動排渣、 改善操作環(huán)境的連續(xù)精煉爐。
[0005]本實用新型公開的這種粗鉛連續(xù)精煉爐，包括爐體和
[0006]循環(huán)冷卻裝置，循環(huán)冷卻裝置包括依次連通的循環(huán)池、冷卻溜槽和回流池，位于爐體的外側，循環(huán)池和回流池分別與爐體的熔池區(qū)下部連通，爐體的一端上部有粗鉛流入口、另一端上部有爐渣及冰銅放出口，側面設有與產品區(qū)連通的虹吸放鉛口，爐頂上設置有燃料燒嘴。
[0007]所述爐體為矩形固定式爐體，由耐火材料砌筑而成,熔池部分包有鋼板外殼。
[0008]所述爐體內的熔池區(qū)底部有兩道橫向的隔墻，將熔池區(qū)從加料端開始依次分隔成返回區(qū)、產品區(qū)和循環(huán)區(qū)三個區(qū)域，隔墻的上端位于鉛液面以下，返回區(qū)和產品區(qū)之間的隔墻高度小于產品區(qū)和循環(huán)區(qū)之間的隔墻高度。
[0009]所述循環(huán)池、冷卻溜槽和回流池位于所述爐體的縱向一側，回流池與所述返回區(qū)連通，循環(huán)池與所述循環(huán)區(qū)連通；所述虹吸放鉛口位于所述爐體的縱向另一側，與產品區(qū)連通。
[0010]所述爐渣及冰銅放出口和粗鉛流入口分別位于爐體的兩端側壁上部，其中粗鉛流入口位于所述返回區(qū)端的側壁上部。
[0011]所述爐頂包括由耐火材料砌筑而成的固定爐頂和鋼制夾套式的活動爐頂，活動爐頂?shù)奈恢每克鰻t渣及冰銅排放口端。[0012]所述爐渣及冰銅排放口處設置有電動撥渣輪。
[0013]所述循環(huán)池內有鉛泵，鉛泵的出口連接有將鉛液輸送至所述冷卻溜槽的管道。
[0014]所述冷卻溜槽內有蛇形管冷卻器。
[0015]所述冷卻溜槽、爐渣及冰銅放出口和虹吸放鉛口處均設置煙罩。
[0016]本實用新型的工作原理如下:將熔煉產出的液態(tài)粗鉛從爐內返回區(qū)端的粗鉛流入口送入爐內，在爐內循環(huán)流動的過程中形成爐渣、冰銅和粗鉛液，粗鉛液潛流進入爐外的循環(huán)池，通過循環(huán)池中的鉛泵打入冷卻溜槽中經冷卻器冷卻，然后自流進入回流池再返回爐內熔池區(qū)。利用金屬鉛熔點低(327.502 °C )、密度大及雜質在鉛液中的溶解度隨著溫度降低而降低的特性，當溫度降低時雜質就會析出上浮至鉛液表面。使銅及其它雜質從鉛液中析出上浮進入冰銅和爐渣，通過爐頂設置的燃料燒嘴將粗鉛表面的爐渣及冰銅加熱至熔化狀態(tài)后通過撥渣輪將它們相應的放出口排出再利用，爐底脫銅除雜后的合格鉛液通過虹吸放鉛口放出，真正實現(xiàn)了粗鉛火法精煉的連續(xù)作業(yè)，提高了脫銅除雜效率和工作效率。
[0017]通過鉛液的循環(huán)冷卻流動，加速了冰銅及爐渣的上浮，改變了現(xiàn)有技術采用攪拌器攪動鉛液的運動方式，降低了爐渣中的含鉛量及爐渣量。同時消除了攪拌器對操作的影響，節(jié)省了攪拌器的動力消耗和維修工作量。
[0018]通過爐頂加熱，將粗鉛表面的爐渣和冰銅加熱到熔化狀態(tài)，通過撥渣輪排出后可以通過溜槽自流進入渣包或者冰銅包，實現(xiàn)了在封閉狀態(tài)下的自動排渣和冰銅，操作簡單，提高了工作效率，降低了勞動強度，改善了操作環(huán)境，消除了現(xiàn)有技術造成的環(huán)境污染。
[0019]密閉型爐體結構及在工作過程中沒有煙氣及冷卻溜槽、爐渣及冰銅放出口和鉛液虹吸放出口處均設置煙罩，克服了現(xiàn)有技術煙氣及鉛蒸汽逸出的缺陷。
[0020]為了提高粗鉛的脫銅率，還可通過往回流池中加入適量的硫化劑來硫化脫銅。
[0021]爐頂上靠排渣口端設置的鋼制夾套式活動爐頂，在需要進行爐內清理和檢修時將其移走即可，爐子工作時將其蓋好使其處于封閉狀態(tài)。
[0022]綜上所述，本實用新型同時具有熔析除銅、硫化除銅和除出砷、銻、錫等雜質的功能，提高了熔煉粗鉛的脫銅率，使精煉后的粗鉛產品不再需要進一步脫銅即能滿足電解精煉陽極板的質量要求，使產出的冰銅能直接作為煉銅原料直接銷售。同時實現(xiàn)了粗鉛火法精煉的連續(xù)作業(yè)和自動排渣，改善了操作環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型一個實施例的平面結構示意圖。
[0024]圖2為圖1的立面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1、圖2所示，本實用新型公開的這種粗鉛連續(xù)精煉爐，包括爐體1、循環(huán)池2、鉛泵3、冷卻器4、冷卻溜槽5、回流池6、加硫器7和爐頂8。
[0026]爐體I為長寬比(3?5):1的矩形固定式爐體，由耐火材料砌筑而成,熔池部分包有鋼板外殼。爐體I內的熔池底部有沿其橫向的兩道隔墻9，將熔池從加料端開始依次分隔成返回區(qū)、產品區(qū)和循環(huán)區(qū)三個區(qū)域，隔墻9的上端位于鉛液面以下，返回區(qū)和產品區(qū)之間的隔墻9高度小于產品區(qū)和循環(huán)區(qū)之間的隔墻9高度。[0027]循環(huán)池2、冷卻溜槽5和回流池6布置于爐體I的縱向同一側，回流池6與熔池區(qū)的返回區(qū)連通，循環(huán)池2與循環(huán)區(qū)連通，冷卻溜槽5和回流池6連通。在循環(huán)池2內設置鉛泵3將其內的鉛液輸送至冷卻溜槽5中，為了控制冷卻溜槽5中鉛液的溫度，在其中設置冷卻器4，冷卻器4可采用蛇形冷卻管，在蛇形冷卻管中通入低溫介質來吸收鉛液中的熱量，使鉛液的溫度逐漸降低，蛇形冷卻管的數(shù)量及插入深度可以根據(jù)溫度變化進行調整。循環(huán)池2、冷卻溜槽5和回流池6均由耐火材料砌筑而成。
[0028]爐體I的近循環(huán)池2端爐墻上部開設爐渣及冰銅放出口 11，其相對端開設粗鉛流入口 12，在爐體I的另一側爐墻開設虹吸放鉛口 13，該放鉛口與熔池內的產品區(qū)連通。爐體I的上端有爐頂8，爐頂8包括由耐火材料砌筑而成的固定頂81和鋼制夾套式的活動爐頂82，活動爐頂82的位置靠爐渣及冰銅排放口 11端。固定爐頂81上有產生向下火焰的燃料燒嘴83，燃料燒嘴83用于加熱熔體表面的爐渣和冰銅使它們處于熔化狀態(tài)，燃料可以選擇氣體或液體燃料，燒嘴結構根據(jù)燃料種類設計。爐渣及冰銅放出口 11處設置有電動撥渣輪10，它通過爐體I的鋼結構支撐固定。電動撥渣輪10將液態(tài)的爐渣及冰銅從相應的放出口排出。
[0029]爐體I和爐頂8形成封閉型的結構，防止了工作過程中的煙氣及鉛蒸汽逸出。爐內需要清理或者檢修時，將爐頂8上的鋼制夾套式的活動爐頂82移走，清理或者檢修完成后將其蓋好即可。
[0030]為了使進一步提高脫銅速度及脫銅率，給回流池6配套加硫器7，根據(jù)實際需要往回流池6中加入硫化劑，在熔析脫銅的同時硫化脫銅，提高粗鉛脫銅率。
[0031]為了進一步防止煙氣及鉛蒸汽的逸出，還可在冷卻溜槽、爐渣及冰銅放出口和虹吸放鉛口處均設置煙罩。
[0032]本實用新型利用鉛的低熔點特性，通過爐頂8上燒嘴83產生的向下火焰加熱熔體表面的爐渣和冰銅，使熔池的上部溫度高于下部溫度，與脫銅除雜所需的溫度梯度一致，提高冰銅中的含銅量，降低爐渣和冰銅中的含鉛量，從而提高粗鉛的脫銅除雜率。將爐體I內的熔池與循環(huán)池2和回流池6連通，熔池內的鉛液進入循環(huán)池2后通過其內設置的鉛泵3輸送至冷卻溜槽5內，通過冷卻溜槽5中設置的冷卻器4冷卻后送至回流池6中再進入爐體I內，如此循環(huán)，使爐體I內的鉛液不停地流動冷卻，爐底達到要求的鉛液從虹吸放鉛口13排出進入澆鑄工序，實現(xiàn)了粗鉛火法精煉的連續(xù)作業(yè)。爐渣及冰銅通過撥渣輪10實現(xiàn)自動排渣，提高了工作效率，降低了勞動強度，同時改善了操作環(huán)境。
【權利要求】
1.一種粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:該精煉爐包括爐體和循環(huán)冷卻裝置，循環(huán)冷卻裝置位于爐體的外側，包括依次連通的循環(huán)池、冷卻溜槽和回流池，循環(huán)池和回流池分別與爐體的熔池區(qū)連通，爐體的一端有粗鉛流入口，另一端有爐渣及冰銅放出口，側面有虹吸放鉛口，爐頂上設置有火焰朝下的燃料燒嘴。
2.如權利要求1所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述爐體為矩形固定式爐體，由耐火材料砌筑而成，熔池部分包有鋼板外殼。
3.如權利要求1所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述爐體內的熔池區(qū)底部有兩道橫向的隔墻，將熔池區(qū)從加料端開始依次分隔成返回區(qū)、產品區(qū)和循環(huán)區(qū)三個區(qū)域，隔墻的上端位于鉛液面以下，返回區(qū)和產品區(qū)之間的隔墻高度小于產品區(qū)和循環(huán)區(qū)之間的隔墻高度。
4.如權利要求3所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述循環(huán)池、冷卻溜槽和回流池位于所述爐體的縱向一側，循環(huán)池與爐體所述循環(huán)區(qū)連通，回流池與所述返回區(qū)連通；所述虹吸放鉛口位于所述爐體的縱向另一側，與產品區(qū)連通。
5.如權利要求1所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述爐渣及冰銅放出口和粗鉛流入口分別位于爐體的兩端爐墻上部，其中粗鉛流入口位于所述返回區(qū)端的側壁上部。
6.如權利要求1所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述爐頂包括由耐火材料砌筑而成的固定爐頂和鋼制夾套式的活動爐頂，活動爐頂?shù)奈恢每克鰻t渣及冰銅排放口端。
7.如權利要求6所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述爐渣及冰銅排放口處設置有電動撥渣輪。
8.如權利要求1所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述循環(huán)池內有鉛泵，鉛泵的出口連接有將鉛液輸送至所述冷卻溜槽的管道。
9.如權利要求1所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述冷卻溜槽內有蛇形管冷卻器。
10.如權利要求3所述的粗鉛連續(xù)精煉爐，其特征在于:所述冷卻溜槽、爐渣及冰銅放出口和虹吸放鉛口處均設置煙罩。
【文檔編號】C22B13/06GK203807534SQ201420155801
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權日:2014年4月2日
【發(fā)明者】張樂如, 宋守恒, 劉燕庭 申請人:長沙有色冶金設計研究院有限公司