一種風(fēng)煤吹爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)煤吹爐，屬于有色金屬火法冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】。該風(fēng)煤吹爐，包括爐身、煙道、出渣口、出錫口和原料入口，還包括風(fēng)煤吹管和黃鐵礦入口，所述爐身呈柱體，爐身底部呈錐形，爐身被劃分為精礦熔煉區(qū)和爐渣煙化區(qū)，爐身頂部設(shè)有原料入口和黃鐵礦入口分別對(duì)應(yīng)精礦熔煉區(qū)和爐渣煙化區(qū)，錐形一側(cè)設(shè)有出錫口，風(fēng)煤吹管對(duì)稱位于爐身的前后兩側(cè)的下部，爐身一側(cè)側(cè)面上部設(shè)有煙道、煙道下端的同側(cè)面上設(shè)有出渣口。將整個(gè)錫粗煉過程中統(tǒng)一于風(fēng)煤吹爐內(nèi)連續(xù)作業(yè)完成，通過調(diào)節(jié)風(fēng)煤比控制爐內(nèi)氣氛，滿足精礦熔煉、爐渣煙化作業(yè)的不同需求，對(duì)物料要求低、物料適應(yīng)性強(qiáng)，工藝簡(jiǎn)單，流程短，過程安全可控，操作方便，環(huán)境效益好。
【專利說明】—種風(fēng)煤吹爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)煤吹爐，屬于有色金屬火法冶煉【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的煉錫技術(shù)有鼓風(fēng)爐煉錫、電爐煉錫和反射爐煉錫，它們都是從原始的豎爐煉錫發(fā)展而成的。鼓風(fēng)爐煉錫是一種較早的煉錫方法，但備料未妥善解決，至今僅極少數(shù)的廠家使用。電爐煉錫始于1934年，目前世界上電爐煉錫產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的10%，煉錫電爐基本上是密封的，爐內(nèi)一氧化碳濃度較高，還原性氣氛強(qiáng)，因此只適合于處理低鐵錫精礦。反射爐煉錫始于18世紀(jì)初，是煉錫的主要工藝方法，其產(chǎn)錫量曾經(jīng)占世界總產(chǎn)量的85%，在冶煉技術(shù)上也作了許多改進(jìn)。由于反射爐熔煉對(duì)原料、燃料的適應(yīng)性強(qiáng)，操作技術(shù)條件易于控制，操作簡(jiǎn)便，加上較適合小規(guī)模錫冶煉廠的生產(chǎn)要求，雖其熱效率低，目前許多煉錫廠仍沿用反射爐生產(chǎn)。盡管反射爐技術(shù)經(jīng)過多年的改進(jìn)，可以做到連續(xù)作業(yè)，也設(shè)計(jì)出各類型還原熔煉反射爐，如申請(qǐng)?zhí)?00910227066.3的專利一富錫渣還原熔煉錫鉛合金工藝以及還原熔煉反射爐，但其生產(chǎn)效率低、熱效率低、燃料消耗大、勞動(dòng)強(qiáng)度大。故錫的還原熔煉正發(fā)生著由反射爐熔煉為主逐步向強(qiáng)化熔煉技術(shù)一奧斯麥特爐熔煉轉(zhuǎn)化。奧斯麥特爐技術(shù)還原熔煉過程周期性進(jìn)行，通常將其分成熔煉、弱還原及強(qiáng)還原3個(gè)階段。熔煉階段，需6?7h，熔煉結(jié)束后渣含Snl5%左右；弱還原階段，需20min，渣含Sn由15%降至5% ;強(qiáng)還原階段，需90min，渣含Sn由5%降至1%以下。強(qiáng)還原作業(yè)可不在奧斯麥特爐爐內(nèi)進(jìn)行，而將經(jīng)熔煉和弱還原兩個(gè)過程得到的含Sn5%左右的貧渣直接送煙化爐處理。奧斯麥特?zé)掑a屬于頂吹強(qiáng)化熔煉過程，能大大提高煉錫的效率，但其對(duì)冶煉的操作性要求高，頂吹噴槍的壽命短、需經(jīng)常更換，自動(dòng)化程度要求高、設(shè)備投資大。電爐也是一種常用的粗錫熔煉設(shè)備，其利用插入物料的石墨電極加熱物料進(jìn)行金屬的還原熔煉，產(chǎn)出粗錫合金，但電爐能耗高，同時(shí)還消耗大量石墨電極，處理能力低，爐床能力僅為2.5^4T/m2 *(1。云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司申請(qǐng)了直流電爐-煙化爐聯(lián)合煉錫方法(申請(qǐng)?zhí)?201010039159.6)，其特征是:根據(jù)錫精礦的成分配入還原劑，進(jìn)入直流電爐還原熔煉產(chǎn)生金屬錫，而液態(tài)爐渣按成分配入硫化劑、造渣熔劑，進(jìn)入煙化爐硫化揮發(fā)其中的錫，以氧化錫煙塵形式回收，煙化爐渣呈液態(tài)進(jìn)入直流電爐，配入還原劑和熔劑進(jìn)行熔煉產(chǎn)生出生鐵，同時(shí)利用渣中含的殘硫繼續(xù)揮發(fā)殘錫，其爐渣水淬后可作建材原料。與此同時(shí)，也有人申請(qǐng)了富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐及其富錫復(fù)雜物料煉錫方法(申請(qǐng)?zhí)?01110445977.0),公開了一種富氧側(cè)吹還原熔池熔煉爐及其富錫復(fù)雜物料煉錫方法，所述熔煉爐包括爐身、爐缸、熔池、爐襯、水套，所述的爐缸內(nèi)設(shè)置坡形爐底，爐身中部熔池部分設(shè)置鉻鎂磚爐襯。所述方法包括混料制粒、富氧還原熔煉、爐渣煙化處理、含錫煙塵回用工序。該發(fā)明富氧側(cè)吹錫還原熔池熔煉爐采用富氧側(cè)吹工藝，使?fàn)t內(nèi)熔體保持高溫熔融狀態(tài)并強(qiáng)烈鼓泡攪拌，使液、固、氣相快速反應(yīng)，錫金屬凝聚長(zhǎng)大至0.5^5mm液滴，迅速下沉與爐渣分層，提高爐子床能力到100T/m2.d。產(chǎn)10000噸粗錫，僅需一臺(tái)裝機(jī)SOOkVA.2m2該發(fā)明富氧側(cè)吹熔煉爐，并用低價(jià)褐煤作為燃料，節(jié)能環(huán)保。
[0003]以上種種方法都只是在不同的熔煉、還原、煙化冶金設(shè)備上進(jìn)行局部的改進(jìn)，所設(shè)計(jì)的粗錫冶煉方法也只是不同設(shè)備之間的組合，在每個(gè)工序之間物料需要進(jìn)入相應(yīng)的冶金爐進(jìn)行處理，由此必然增加了能源、環(huán)境、場(chǎng)地等方面的成本。針對(duì)這一缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出了采用風(fēng)煤吹爐技術(shù)將三個(gè)冶煉過程統(tǒng)一于一個(gè)冶金爐內(nèi)進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，從而較大的降低能耗、減輕環(huán)境污染、降低成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本實(shí)用新型提供一種風(fēng)煤吹爐。將整個(gè)錫粗煉過程中統(tǒng)一于風(fēng)煤吹爐內(nèi)連續(xù)作業(yè)完成，通過調(diào)節(jié)風(fēng)煤比控制爐內(nèi)氣氛，滿足精礦熔煉、爐渣煙化作業(yè)的不同需求，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0005]一種風(fēng)煤吹爐，包括爐身、煙道1、出渣口 2、出錫口 5和原料入口 7，還包括風(fēng)煤吹管6和黃鐵礦入口 8，所述爐身呈柱體，爐身底部呈錐形，爐身被劃分為精礦熔煉區(qū)和爐渣煙化區(qū)，爐身頂部設(shè)有原料入口 7和黃鐵礦入口 8分別對(duì)應(yīng)精礦熔煉區(qū)和爐渣煙化區(qū)，錐形一側(cè)設(shè)有出錫口 5，風(fēng)煤吹管6對(duì)稱位于爐身的前后兩側(cè)的下部，爐身一側(cè)側(cè)面上部設(shè)有煙道1、煙道I下端的同側(cè)面上設(shè)有出渣口 2。
[0006]所述風(fēng)煤吹管6位于出渣口 2和出錫口 5之間，呈水平單排分布于爐體側(cè)端。
[0007]所述爐身的精礦熔煉區(qū)又被劃分為還原熔煉區(qū)和深度還原區(qū)，還原熔煉區(qū)、深度還原區(qū)、爐渣煙化區(qū)依次在爐體內(nèi)呈水平分布。
[0008]如圖4所示，使用該風(fēng)煤吹爐對(duì)錫精礦冶煉方法，其具體步驟如下:
[0009]步驟1:首先將錫精礦、還原劑以及選擇性加入熔劑從原料入口 7投入到風(fēng)煤吹爐中，并通過控制風(fēng)煤吹管6中吹入的風(fēng)煤比在爐身中形成110(Tl30(rC精礦熔煉區(qū)進(jìn)行熔煉0.5^8h得到粗錫和含錫1.5^15wt.%的爐渣，粗錫從出錫口 5中放出；
[0010]步驟2:步驟I得到的含錫1.5^15wt.%的爐渣流經(jīng)到爐渣煙化區(qū)，控制風(fēng)煤吹管6中吹入的風(fēng)煤比使?fàn)t渣煙化區(qū)溫度為110(Tl30(TC，然后從黃鐵礦入口 8加入黃鐵礦進(jìn)行煙化作業(yè)，爐渣中錫將被硫化，包含SnS煙塵從煙道I揮發(fā)收集出來，爐渣中的錫含量降至〈0.1wt.%后從出錫口 5排出。
[0011]所述步驟I中錫精礦含錫量為l(T78wt.%。
[0012]所述步驟I中還原劑為無煙煤、焦粉或木炭，還原劑的加入量為將錫精礦中錫和各種金屬氧化物量完全還原出來的理論量的11(Γ130%。
[0013]所述步驟I中熔劑為石英或石灰石。計(jì)算熔劑加入量應(yīng)先確定熔煉產(chǎn)品的種類、數(shù)量和成分，然后在技術(shù)爐渣的自熔性，即不加熔劑時(shí)的爐渣成分，據(jù)此計(jì)算所需溶劑量。如果自熔渣成分與工廠爐渣成分相符，也可不加熔劑。
[0014]所述步驟2中黃鐵礦的加入量等于KX (0.269 X錫爐渣量X爐渣含錫百分含量)/黃鐵礦中硫的百分含量，K為過量系數(shù)，取1.613。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:將整個(gè)錫粗煉過程中統(tǒng)一于風(fēng)煤吹爐內(nèi)連續(xù)作業(yè)完成，通過調(diào)節(jié)風(fēng)煤比控制爐內(nèi)氣氛，滿足精礦熔煉、爐渣煙化作業(yè)的不同需求，對(duì)物料要求低、物料適應(yīng)性強(qiáng)，工藝簡(jiǎn)單，流程短，過程安全可控，操作方便，環(huán)境效益好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型風(fēng)煤吹爐三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型風(fēng)煤吹爐平面示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型風(fēng)煤吹爐風(fēng)煤吹管細(xì)節(jié)示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型錫精礦風(fēng)煤吹爐冶煉工藝流程圖。
[0020]圖中:1_煙道，2-出渣口，3-風(fēng)煤吹管，4-出錫口，5-錫金屬層，6-渣層，7-原料入口，8-黃鐵礦入口，9-風(fēng)煤，10-風(fēng)。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1至3所示，該風(fēng)煤吹爐，包括爐身、煙道1、出渣口 2、出錫口 5和原料入口 7，還包括風(fēng)煤吹管6和黃鐵礦入口 8，所述爐身呈柱體，爐身底部呈錐形，爐身被劃分為精礦熔煉區(qū)和爐渣煙化區(qū)，爐身頂部設(shè)有原料入口 7和黃鐵礦入口 8分別對(duì)應(yīng)精礦熔煉區(qū)和爐渣煙化區(qū)，錐形一側(cè)設(shè)有出錫口 5，風(fēng)煤吹管6對(duì)稱位于爐身的前后兩側(cè)的下部，爐身一側(cè)側(cè)面上部設(shè)有煙道1、煙道I下端的同側(cè)面上設(shè)有出渣口 2。
[0024]其中風(fēng)煤吹管6位于出渣口 2和出錫口 5之間，呈水平單排分布于爐體側(cè)端；爐身的精礦熔煉區(qū)又被劃分為還原熔煉區(qū)和深度還原區(qū)，還原熔煉區(qū)、深度還原區(qū)、爐渣煙化區(qū)依次在爐體內(nèi)呈水平分布。
[0025]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)煤吹爐，包括爐身、煙道（I)、出渣口（2)、出錫口（5)和原料入口（7)，其特征在于：還包括風(fēng)煤吹管（6)和黃鐵礦入口（8)，所述爐身呈柱體，爐身底部呈錐形，爐身被劃分為精礦熔煉區(qū)和爐渣煙化區(qū)，爐身頂部設(shè)有原料入口（7)和黃鐵礦入口（8)分別對(duì)應(yīng)精礦熔煉區(qū)和爐渣煙化區(qū)，錐形一側(cè)設(shè)有出錫口（5)，風(fēng)煤吹管（6)對(duì)稱位于爐身的前后兩側(cè)的下部，爐身一側(cè)側(cè)面上部設(shè)有煙道（I)、煙道（I)下端的同側(cè)面上設(shè)有出渣口（2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)煤吹爐，其特征在于：所述風(fēng)煤吹管（6)位于出渣口（2)和出錫口（5)之間，呈水平單排分布于爐體側(cè)端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)煤吹爐，其特征在于：所述爐身的精礦熔煉區(qū)又被劃分為還原熔煉區(qū)和深度還原區(qū)，還原熔煉區(qū)、深度還原區(qū)、爐渣煙化區(qū)依次在爐體內(nèi)呈水平分布。
【文檔編號(hào)】C22B25/02GK204125511SQ201420512127
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】楊斌, 戴永年, 徐寶強(qiáng), 李一夫, 劉大春, 馬文會(huì), 曲濤, 蔣文龍, 熊恒, 郁青春, 王飛, 鄧勇, 田陽 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)