專利名稱：旋轉燃煤煉鋅坩堝爐的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種坩鍋爐，特別是用于煉鋅的旋轉燃煤坩鍋爐。
含鋅原料包括鋅含量大于18％的氧化鋅礦、煙塵、煉鋅渣和鋅使用過程中產生的廢料，以及含鋅大于30％的硫化鋅礦經氧化焙燒后的焙砂。
為了從上述原料中提取鋅，國內外普遍采用濕法煉鋅法，豎爐煉鋅法、平罐爐煉鋅法、密閉鼓風爐煉鋅法，還有少數采用坩鍋爐煉鋅法。濕法煉鋅法只適合于處理高品位硫化鋅精礦焙砂，豎爐和平罐爐煉鋅法大多用于處理此類焙砂，也可用于處理前述各種原料，但投資較大。密閉鼓風爐比較適合于處理鉛鋅硫化精礦燒結塊。業(yè)已采用的各種坩鍋爐煉鋅法，雖然適用于本實用新型提及的原料，投資省，但由于爐壁溫度高，且散熱面積大，爐溫不穩(wěn)定，能耗很高，勞動條件差。我國氧化鋅資源豐富，但礦床分散，規(guī)模小，選礦難度大，成品礦(一般為手選礦)品位均不太高，一般含鋅30％左右，較難適宜于濕法、豎爐、平罐爐和鼓風爐處理。
針對上述問題，本實用新型的目的是設計一種投資省、能耗低、規(guī)模可大可小，回收率較高，適合于處理低品位和高品位含鋅原料的坩鍋爐。
本實用新型的具體結構可實現上述目的它由燃燒室部分、坩鍋區(qū)部分和煙道部分構成，燃燒室部分由爐壁、燃燒室、加煤口、通風口、環(huán)形風道和爐橋構成，坩鍋區(qū)部分由坩鍋區(qū)、爐頂和坩鍋口構成，煙道部分由互逆的旋轉通道、環(huán)形煙道、通道和備用通道、環(huán)形煙道中心軸、環(huán)狀阻擋及煙道構成。
本實用新型利用爐內氣流的溫度和流速及紊流程度的變化，使爐內各處坩鍋內反應溫度基本一致，即高溫區(qū)氣流速度小，使熱系數小，低溫區(qū)氣流速度大、傳熱系數大，使得爐內各處傳入坩鍋的熱量基本相同，從而使鋅在爐頂各處具有同樣的還原條件，利用爐內氣流方向和燃燒氣體高溫區(qū)分布規(guī)律，使爐壁保持較低溫度，采用園柱形結構使散熱面積降到最低，利用燃燒氣體的旋轉，使其在爐內的流速加大，路程加長，以加大進入坩鍋的熱量，加上利用高溫廢氣反燒部分低溫區(qū)爐底回收余熱，使能耗大幅度降低，同時延長爐子的壽命。
以下結合附圖詳細說明本實用新型


圖1主視圖圖2俯視圖圖3側視圖圖4A－A剖面圖圖5B－B剖面圖圖6D－D剖面圖圖7E－E剖面圖圖8F－F剖面圖圖9G－G剖面圖爐體為園柱形，燃燒室2呈環(huán)形，緊靠爐壁1，加煤口3位于燃燒室頂部，通風口4位于爐壁1的下部，與環(huán)形風道5相通，爐橋6位于燃燒室2的底部；坩鍋區(qū)7上方的爐頂8上開有許多坩鍋口9，旋轉通道10與11的旋轉方向相反，位于坩鍋區(qū)與環(huán)形煙道之間，將坩鍋區(qū)7與環(huán)形煙通12連通，環(huán)形煙道中心軸16位于爐體中央，其外層是環(huán)形煙道12，該煙道自上而下分布有環(huán)形阻擋17、18、19，通道13和備用通道14分布于環(huán)形煙道12的下部外層，分別與位于爐底下的環(huán)形煙道15相通，煙道15與煙道20相通，該煙道與煙囪連通?？諝饨洜t壁下部的通風口4進入環(huán)形風道5，再經爐橋6進入燃燒室。燃燒室面積(爐橋通風面積)與坩鍋區(qū)7體積之比為2.5～3.510，最佳比為310。爐體內徑為5～12米，最佳值為6～9米。坩鍋區(qū)空間高度0.8～1.3米，爐頂8或搗筑預留坩鍋口9，或將坩鍋安放好后臨時做頂。煙氣經通道13和備用通道14進入環(huán)形煙道15，最后經煙道20進入煙囪排空。
旋轉通道10、11總出口截面積與坩鍋區(qū)體積之比為3.8～4.2100，旋轉通道11之總出口截面積為旋轉通道10的3／5。旋轉通道10高240～260mm，其上口離爐頂150～200mm。旋轉通道11高140～160mm，其下口離爐底80～120mm。兩旋轉通道旋轉方向相反，旋轉通道之方向與相應徑向線之夾角為30～60°，最佳夾角為40～50°。環(huán)形煙道12之橫截面積與坩鍋區(qū)體積之比高1.6～1.8100。環(huán)形煙道12圍繞的中心軸16橫截面積與坩鍋區(qū)橫截面積之比為2～3100。環(huán)形煙道12中三個75～85mm高，35～45mm厚的環(huán)形阻擋17、18、19分別位于旋轉通道10下口的外徑壁，旋轉通道11下口的內徑壁和通道13上口的外徑壁上。通道13總進口截面積與坩鍋區(qū)體積之比為3.8～4.2100，各通道入口寬隨通道中心線與煙道20走向線之夾角按［夾角(度)×10］／9＋30～40mm關系變化。備用通道14之總進口截面積與坩鍋區(qū)體積之比為1.3～1.8100，各通道入口寬隨通道中心線與煙道20走向線之夾角按［夾角(度)×10］／11＋75～80mm關系變化，環(huán)形煙道15外徑所圍面積與坩鍋區(qū)橫截面積之比為22～32100，環(huán)形煙道15的橫截面積與坩鍋區(qū)體積之比為2.4～3.0100。
相對于濕法煉鋅法，本實用新型可處理氧化礦(氧化礦一般含F和cl比較高，不宜用濕法處理)；相對于豎爐和鼓風爐，所處理的原料品位可以低得多，且投資??；相對于平罐爐，由于坩鍋小，反應溫度高，鋅回收率可提高5％以上，縮短冶煉時間4～6小時，投資省，勞動條件好；相對于現有坩鍋爐煉鋅法，本實用新型能耗可降低50～80％，鋅回收率可從40～60％提高到85～95％，使工人操作條件大大改善。
綜上所述，本實用新型在提鋅領域中具有獨到的顯著的優(yōu)點，是一種值得大力推廣的煉鋅坩鍋爐。
權利要求1.旋轉燃煤煉鋅坩鍋爐，由燃燒室部分、坩鍋區(qū)部分和煙道部分構成，其特征是燃燒室部分由爐壁1、燃燒室2、加煤口3、通風口4、環(huán)形風道5、爐橋6構成，坩鍋區(qū)部分由坩鍋區(qū)7、爐頂8和坩鍋口9構成，煙道部分由旋轉通道10、11、環(huán)形煙道12、通道13、備用通道14、環(huán)形煙道15、環(huán)形煙道中心軸16、環(huán)狀阻擋17、18、19及煙道20構成，燃燒室2呈園環(huán)形，緊靠爐壁1，加煤口3位于燃燒室頂部，通風口4位于爐壁1下部，與環(huán)形風道5相通，爐橋6位于燃燒室2底部；坩鍋區(qū)7上方的爐頂8上開有許多坩鍋口9；旋轉通道10與11的旋轉方向相反，將坩鍋區(qū)7與環(huán)形煙道12連通，環(huán)形煙道中心軸16位于爐體中央，其外層是環(huán)形煙道12，該煙道自上而下分布有環(huán)形阻擋17、18、19，通道13和備用通道14分布于環(huán)形煙道12的下部外層，分別與環(huán)形煙道15相通，煙道15與煙道20相通，該煙道與煙囪連通。
2.如權利要求1所述的旋轉燃煤煉鋅坩鍋爐，其特征是燃燒室面積(爐橋通風面積)與坩鍋區(qū)7體積之比為2.5～3.510，爐體內徑為5～12米，坩鍋區(qū)空間高度為0.8～1.3米，旋轉通道10、11總出口截面積與坩鍋區(qū)體積之比為3.8～4.2100，旋轉通道11之總出口截面積為旋轉通道10的3／5，旋轉通道10高240～260mm，其上口離爐頂150～200mm，旋轉通道11高140～160mm，其下口離爐底80～120mm，旋轉通道之方向與相應徑向線之夾角為30～60°，環(huán)形煙道12之橫截面積與坩鍋區(qū)體積之比為1.6～1.8100，環(huán)形煙道12圍繞的中心軸16橫截面積與坩鍋區(qū)橫截面積之比為2～3100，通道13總進口截面積與坩鍋區(qū)體積之比為3.8～4.2100，各通道入口寬隨通道中心線與煙道20走向線之夾角按［夾角(度)×10］／9＋30～40mm關系變化，備用通道14之總進口截面積與坩鍋區(qū)體積之比為1.3～1.8100，各通道入口寬隨通道中心線與煙道20走向線之夾角按［夾角(度)×10］／11＋75～80mm關系變化，環(huán)形煙道15橫截面積與坩鍋區(qū)體積之比為2.4～3.0100。
3.如權利要求1、2所述的旋轉燃煤煉鋅坩鍋爐，其特征是燃燒室面積與坩鍋區(qū)體積之比的最佳值為310，爐體內徑最佳值為6～9米，旋轉通道方向與相應徑向線之最佳夾角為45～50°。
專利摘要本爐由燃燒室，坩堝區(qū)和煙道三部分構成，利用爐內氣流的溫度和流速及紊流程度的變化，使爐內各處傳入坩堝的熱量基本相同，保證鋅在爐內各處具有同樣的還原條件，利用爐內氣流方向和燃燒氣體高溫區(qū)分布規(guī)律，使爐壁保持較低溫度，圓柱形結構使散熱面積降到最低，利用燃燒氣體的旋轉使爐內氣體流速大、路程長，增大進入坩堝的熱量，利用高溫廢氣反燒部分低溫區(qū)爐底回收余熱，使能耗大幅度降低，且延長爐子壽命。
文檔編號C22B19/00GK2149403SQ9222060
公開日1993年12月15日 申請日期1992年10月30日 優(yōu)先權日1992年10月30日
發(fā)明者齊德昌, 龍炳清, 李澤林 申請人:齊德昌, 龍炳清, 李澤林