專(zhuān)利名稱(chēng)：鋅白爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種直接法生產(chǎn)氧化鋅的鋅白爐。
目前我國(guó)采用的直接法生產(chǎn)氧化鋅普遍采用維切法，使用鋅礦石或其它含鋅廢料，在高溫下還原出鋅蒸汽與空氣中的氧進(jìn)行反應(yīng)，制得氧化鋅，常規(guī)的氧化鋅爐(維氏爐)生產(chǎn)氧化鋅爐如附


圖1所示，是由爐體1、氧化室3、水冷煙道4、沉降室6、表面冷卻器(7、8、9)、風(fēng)機(jī)16及布袋10等組成，該鋅白爐生產(chǎn)的普通等級(jí)氧化鋅產(chǎn)品粒徑小于320目比表面積在2-5m2/g左右。而現(xiàn)在市場(chǎng)上需要的活性氧化鋅，超細(xì)、超微粒氧化鋅等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品與普通等級(jí)氧化鋅的區(qū)別主要是粒徑小，比表面積大，比表面積達(dá)到50-100m2/g，應(yīng)用性能因而大大提高，這些產(chǎn)品，用常規(guī)氧化鋅爐(維氏爐)是無(wú)法生產(chǎn)的。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種可以提高氧化鋅產(chǎn)品質(zhì)量，增大產(chǎn)品比表面積，降低顆粒直徑的鋅白爐。
本實(shí)用新型的解決方案是這樣的氧化鋅生產(chǎn)時(shí)，在鋅白爐中，鋅焙砂在高溫下將鋅還原出來(lái)，形成鋅蒸汽，由引風(fēng)機(jī)引出至氧化室與二次空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧化鋅被后段的冷卻系統(tǒng)和收粉系統(tǒng)所捕收。生產(chǎn)過(guò)程中，鋅蒸汽的氧化程度、氣相濃度、溫度、凝結(jié)程度等技術(shù)指標(biāo)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響很大，產(chǎn)品質(zhì)量主要控制氧化鋅含量，使之符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原材料成份對(duì)這些質(zhì)量指標(biāo)影響較大。在生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)固定的條件下，主要通過(guò)控制原料的成份以及生產(chǎn)操作來(lái)控制產(chǎn)品成份。氧化鋅的粒徑和比表面積也是重要的性能指標(biāo)，對(duì)氧化鋅的應(yīng)用性能影響較大。在微粉的合成中，通常可以從兩方面控制顆粒直徑，一是通過(guò)物質(zhì)平衡的條件進(jìn)行控制，二是通過(guò)反應(yīng)條件控制成核和成長(zhǎng)過(guò)程，為獲得微粉粒，首先要在氣相生成很多的核，氣相反應(yīng)的初期以均勻成核為主，生成顆粒直徑分布范圍比較窄的粉末，反應(yīng)系統(tǒng)一旦生成晶核和顆粒，那么在晶粒上的析出反應(yīng)比均勻成核優(yōu)先，即核成長(zhǎng)優(yōu)先于均勻成核。反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速度對(duì)顆粒的形成影響很大，要獲得粒徑小的微粒，在初期提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率，盡量多的形成晶核，然后通過(guò)控制反應(yīng)條件抑制晶核的成長(zhǎng)，達(dá)到控制粒徑的目的。為此，我們?cè)诔Ｒ?guī)氧化鋅爐(維氏爐)原沉降室6的位置，設(shè)置有余熱鍋爐23，使鋅白爐更符合微粉形成的原理，通過(guò)將煙巷保溫，使鋅蒸汽在氧化室至煙巷這一段保持較高的反應(yīng)溫度，使氧化反應(yīng)快速完全，盡量多地形成晶核，增大煙巷的橫截面積，減少大顆粒粉未產(chǎn)生，同時(shí)，由于煙巷的爐壁保溫，降低了爐壁的溫度梯度，減少爐壁上大顆粒粉末的產(chǎn)生，完成氧化反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入余熱鍋爐，通過(guò)余熱鍋爐，造成較大溫度下降梯度，冷卻煙氣，使氧化鋅晶核成長(zhǎng)速度減少，以獲得粒度較細(xì)的氧化鋅顆粒，提高氧化鋅產(chǎn)品的比表面積，并且使水溶鹽(一般是硫酸鹽)盡量多地在余熱鍋爐形成，減少進(jìn)入氧化鋅成品中水溶鹽雜質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能利用直接法生產(chǎn)的氧化鋅產(chǎn)品粒徑減小，比表面積增大，提高生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)量和質(zhì)量，同時(shí)提高系統(tǒng)余熱回收利用率，改善生產(chǎn)環(huán)境。
附圖是本實(shí)用新型的實(shí)施例。
附
圖1是常規(guī)氧化鋅爐(維氏爐)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4是附圖3的剖視圖。
附圖5是C向視圖。
附圖6是D-D剖面圖。
附圖7是縱向水冷壁(48)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖8是振打桿(49、56)的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型是由爐體18、氧化門(mén)19、氧化室20、煙巷21、閘門(mén)22、表面冷卻器(24、25、26)、布袋室27、清灰門(mén)28、清理門(mén)(29、30、31)、出粉門(mén)32、抽風(fēng)機(jī)33和電機(jī)34組成，其中煙巷21是采用保溫?zé)熛?，在保溫?zé)熛?1與表面冷卻器24之間設(shè)置有余熱鍋爐23。
余熱鍋爐的爐膛54空腔內(nèi)設(shè)置有一排雙面受熱的縱向水冷壁48；在爐膛空腔54的后段豎直分布有多根對(duì)流管50。從而將爐膛54分成前段為輻射段、后段為對(duì)流段，從而有效地增大了單位長(zhǎng)度上所布置的換熱面積，提高了余熱的利用率。
縱向水冷壁48是采用多根水管并列構(gòu)成，水冷壁48的水管上部連通汽包40，下部連通下集聯(lián)箱53?？v向水冷壁48可以采用光管式水冷壁、焊制鰭片管的膜式水冷壁、軋制鰭片管的膜式水冷壁、帶銷(xiāo)釘?shù)乃浔?、帶銷(xiāo)釘?shù)哪な剿浔诘冉Y(jié)構(gòu)制成。
對(duì)流段的對(duì)流管50是豎直均勻分布，其上部連通汽包40，其下部連通下聯(lián)箱44。
膜式水冷壁51和汽包40及下集聯(lián)箱47相聯(lián)，通過(guò)下降管45構(gòu)成循環(huán)回路；縱向水冷壁48和汽包40及下聯(lián)箱53相連，通過(guò)下降管55構(gòu)成循環(huán)回路，對(duì)流管50和汽包40及下聯(lián)箱44相連，通過(guò)下降管44構(gòu)成循環(huán)回路，后端墻光管通過(guò)下聯(lián)箱46與下聯(lián)箱47相連，構(gòu)成循環(huán)回路。
在爐膛空腔的側(cè)壁上開(kāi)有多個(gè)與鍋爐底部相適應(yīng)的爐門(mén)36，爐門(mén)36正對(duì)爐膛底部，對(duì)流管50及下聯(lián)箱44都布置在爐門(mén)36之上，以方便地將爐膛內(nèi)的氧化鋅扒出。此外，爐體是利用膜式水冷壁51，通過(guò)下聯(lián)箱47直接支承在磚砌爐墻35上，無(wú)需另設(shè)支撐結(jié)構(gòu)，使之較現(xiàn)有的鋅白爐余熱鍋爐的造價(jià)大大降低。
為有效地清除爐壁上的結(jié)垢，本實(shí)用新型在兩側(cè)清灰孔37安裝有若干臺(tái)振打器，以清除水冷壁51的結(jié)料，對(duì)于縱向水冷壁48和對(duì)流管50的清灰，在清灰孔41設(shè)置有振打桿49，振打桿49的一端連接在水冷壁48上；在清灰孔42上設(shè)置的振打桿56的一端是與對(duì)流管50相接；因而可以采用振打器對(duì)縱向水冷壁48、水冷壁51和對(duì)流管50進(jìn)行振打清灰。由于爐膛內(nèi)溫度很高，因而振打桿(49、56)設(shè)計(jì)成水套式，在管子59內(nèi)套接有內(nèi)管63，利用循環(huán)水進(jìn)行冷卻。
附圖中，(11、12、13、14)是清理門(mén)，15是出粉門(mén)，17是電機(jī)，38是打焦孔，39是支架，43是下降管，46是下聯(lián)箱，52是光管，57是圓盤(pán)，58是圓環(huán)，59是管子，60是膠管接頭，61是管接頭，62是管塞，64是圓盤(pán)，65是進(jìn)水管。
權(quán)利要求1.一種鋅白爐，是由爐體(18)、氧化門(mén)(19)、氧化室(20)、煙巷(21)、閘門(mén)(22)、表面冷卻器(24、25、26)、布袋室(27)、清灰門(mén)(28)清理門(mén)(29、30、31)、出粉門(mén)(32)、抽風(fēng)機(jī)(33)和電機(jī)(34)組成，其特征在于煙巷(21)是采用保溫?zé)熛铮诒責(zé)熛?21)與表面冷卻器(24)之間設(shè)置有余熱鍋爐(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅白爐，其特征在于所述的余熱鍋爐(23)的空腔內(nèi)設(shè)置有一排雙面受熱的縱向水冷壁(48)；在爐膛空腔(54)的后段分布有多根對(duì)流管(50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋅白爐其特征在于縱向水縱向水冷壁(48)是采用多根水管并列構(gòu)成，縱向水冷壁(48)的水管上部連通汽包(40)，下部連通下集聯(lián)箱(53)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋅白爐，其特征在于縱向水冷壁(48)可以采用光管式水冷壁、焊制鰭片管的膜式水冷壁、軋制鰭片管的膜式水冷壁、帶銷(xiāo)釘?shù)乃浔?、帶銷(xiāo)釘?shù)哪な剿浔凇?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋅白爐，其特征在于爐體是直接支承在磚砌爐墻(35)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋅白爐，其特征在于縱向水冷壁(48)上聯(lián)接有與彈性振打機(jī)的振打桿(49)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋅白爐，其特征在于振打桿(49、56)是采用水套式，在管子(59)內(nèi)套接有內(nèi)管(63)。
專(zhuān)利摘要一種鋅白爐,其特點(diǎn)是煙巷21是采用保溫?zé)熛?在保溫?zé)熛?1與表面冷卻器之間設(shè)置有余熱鍋爐23,在余熱鍋爐23內(nèi)設(shè)置有一排雙面受熱的縱向水冷壁48,在爐膛的后段豎直分布有多根對(duì)流管50,利用振打桿進(jìn)行振打清灰。其優(yōu)點(diǎn)是能利用直接法生產(chǎn)的氧化鋅產(chǎn)品粒徑減小,比表面積增大,提高生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)量和質(zhì)量,同葉提高系統(tǒng)余熱回收利用率,改善生產(chǎn)環(huán)境。
文檔編號(hào)C22B19/00GK2371195SQ9920420
公開(kāi)日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1999年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月2日
發(fā)明者沈奕林, 何明德, 曾宇才, 熊志軍, 劉小明, 駱裕航, 吳朝成 申請(qǐng)人:柳州市有色冶煉總廠