專利名稱：節(jié)能環(huán)保精煉爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型冶金工業(yè)爐，尤其指一種適合于冶煉有色金屬的節(jié)能環(huán)保精煉爐。
背景技術(shù)：
銅是重要的基礎(chǔ)原材料，廣泛應(yīng)用于電力、電器、交通運(yùn)輸、通訊導(dǎo)航、五金裝璜、機(jī)械化工等行業(yè)。目前有色冶金企業(yè)普遍采用反射爐作為粗銅和再生銅料的精煉設(shè)備，這種設(shè)備的不足之處主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1)、能源利用率低，由于反射爐是一種熔池熔煉設(shè)備，其排煙出口設(shè)在熔池的一端，因此排煙溫度必然高于熔池溫度，通常都在1200℃以上，排煙帶走的熱量占燃料發(fā)熱量的60％以上。由于排煙溫度過高，給煙氣治理帶來很多困難，通常需要在除塵設(shè)備之前增加煙氣冷卻裝置，不但增加了水、電等資源的消耗，也增加了設(shè)備維護(hù)、管理的工作量。
2)、冶煉固態(tài)銅料的反射爐多采用爐門加料，因此在爐墻上開有較大的爐門。尤其是機(jī)械加料的反射爐，加料爐門的面積多在1m2以上，這樣既增大了熔池的熱損失，也增加了煙塵的泄漏量，惡化了操作環(huán)境，同時(shí)反射爐的爐口位置給加料操作帶來許多困難，而且大型的行車式和落地式加料機(jī)造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了反射爐本身的造價(jià)，小型廠采用人工加料操作，環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，加料速度慢且不安全。
3)、由于上述設(shè)備在冶煉過程中，煙氣熱損失大，倘若采用負(fù)壓操作的話，會(huì)加大爐內(nèi)煙氣流速，增加熱損失，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高反射爐的利用率，多采用正壓或微正壓操作，這就是傳統(tǒng)反射爐往往采用正壓操作的原因。但采用正壓或微正壓操作很容易會(huì)使?fàn)t內(nèi)的煙氣泄漏，而對(duì)環(huán)境造成污染，尤其是在加料、氧化和還原階段，必須打開爐門操作，這時(shí)污染情況更加嚴(yán)重，當(dāng)反射爐采用低品位原料冶煉時(shí)，污染還要成倍增加。
4)、雖然可以采用余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽來回收煙氣余熱，但這種方法也存在明顯不足，首先，能夠適用于銅精煉反射爐的余熱鍋爐都經(jīng)過了特殊設(shè)計(jì)，造價(jià)昂貴；其次，對(duì)于鍋爐受熱面結(jié)渣、堵塞等問題，至今尚無有效的解決措施，一些部位的結(jié)渣仍依賴于定期停爐，由人工清理；第三，銅精煉反射爐是一種周期性操作設(shè)備，在一個(gè)冶煉周期中煙氣量變化很大，所配置余熱鍋爐的供汽量也隨之波動(dòng)，因此只能作為熱網(wǎng)的補(bǔ)充汽源，難以作為穩(wěn)定的熱源使用。另外，利用余熱鍋爐回收煙氣的熱能而產(chǎn)生蒸汽，這實(shí)際上是替代了煤炭的作用，而大多數(shù)反射爐用重油作為燃料，而在現(xiàn)實(shí)條件下，相同發(fā)熱量的重油和煤炭有3～4倍的差價(jià)，故存在著能源貶值的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種設(shè)計(jì)合理、制作成本低、能源利用率高且能有效地減小環(huán)境污染的節(jié)能環(huán)保精煉爐。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該節(jié)能環(huán)保精煉爐，包括有反射爐、重油燃燒器及排放煙氣的煙道，在反射爐上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述煙道設(shè)置于反射爐的上部，所述重油燃燒器設(shè)置于反射爐中，其特征在于所述反射爐與熔化豎爐相組合，且反射爐的進(jìn)料口與熔化豎爐的出料口相連通，而熔化豎爐的進(jìn)料口位于熔化豎爐的上端，并在熔化豎爐進(jìn)料口上設(shè)置有開啟和封閉的裝置，在熔化豎爐上亦設(shè)置有重油燃燒器，且置于反射爐上部的煙道與熔化豎爐的爐腔相連通，在位于爐腔的上部設(shè)置有與外界相連通的煙道出口。
作為改進(jìn)，所述反射爐可優(yōu)選為兩個(gè)，該兩個(gè)反射爐為分布于熔化豎爐的兩邊而相互組合成一體，且反射爐的進(jìn)料口分別與熔化豎爐的出料口相連通，在反射爐進(jìn)料口與熔化豎爐出料口連通處分別設(shè)置有開通和封閉的裝置，而各自位于反射爐上部的煙道分別與熔化豎爐的爐腔相連通，且在各自的煙道連通處設(shè)有能關(guān)閉和開啟煙道的煙道閘板；作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述反射爐進(jìn)料口與熔化豎爐出料口連通處的開通和封閉的裝置可選擇為耐火連通管，該耐火連通管一端與反射爐的進(jìn)料口相連通，而其另一端與熔化豎爐出料口相連通，在耐火連通管上部設(shè)有可以使耐火泥填入耐火連通管腔中的開口，并在開口處可開啟式地蓋置有連通管蓋；而所述熔化豎爐上的煙道出口通過管道與設(shè)置于熔化豎爐外界的除塵器裝置相連接，且在煙道出口處設(shè)置有煙氣溫度測量器；所述除塵器裝置可選擇為布袋式除塵器，該布袋式除塵器與引風(fēng)機(jī)相連通，而引風(fēng)機(jī)與煙囪相連通。
再改進(jìn)，所述熔化豎爐其進(jìn)料口上設(shè)置有開啟和封閉裝置可選擇為液壓抽板式密閉鎖氣受料斗，包括有料斗、料斗蓋板、液壓缸二、液壓缸一和料斗抽板，所述料斗固定于熔化豎爐的進(jìn)料口上，料斗蓋板通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地與料斗相連接而蓋置于料斗的進(jìn)料口上，且料斗蓋板的后部與液壓缸二的活塞桿鉸接連接，所述料斗抽板為移動(dòng)式插置于料斗的底部，且料斗抽板的一端與可帶動(dòng)料斗抽板抽開和閉合料斗底部的液壓缸一的活塞桿相連接。
上述熔化豎爐其上還可適配有爬式加料機(jī)，該爬式加料機(jī)與料斗相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在一起，所述爬式加料機(jī)包括有加料斗、導(dǎo)軌、牽引鋼索和動(dòng)力電機(jī)，所述導(dǎo)軌斜向固定于熔化豎爐一側(cè)的架體上，導(dǎo)軌的上端位于料斗的上方，導(dǎo)軌的下端固定于地面上，加料斗與牽引鋼索相連接，牽引鋼索通過滑輪與動(dòng)力電機(jī)相連接，所述加料斗通過牽引鋼索可沿導(dǎo)軌上下滑動(dòng)地置于導(dǎo)軌上，且加料斗可將物料倒入料斗中而與料斗相適配。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將反射爐與熔化豎爐兩種爐型有機(jī)地結(jié)合起來，通過熔化豎爐負(fù)擔(dān)銅料的預(yù)熱和熔化，再通過反射爐進(jìn)行精煉作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了加料、熔化和氧化過程的連續(xù)性，從而有效地縮短了冶煉時(shí)間；由于兩種爐型有機(jī)結(jié)合后，反射爐的排煙熱量被有效利用于熔化豎爐中銅料的加熱，大大降低銅精煉過程的能源消耗，同時(shí)也降低了溫室氣體和因燃料而產(chǎn)生的其他有害氣體的排放，燃料燃燒的煙氣熱量能夠在熔化豎爐中得到充分利用；并且熔化豎爐還可以調(diào)節(jié)爐料塊度大小和調(diào)整料層高度，以調(diào)節(jié)排煙速率來控制排煙溫度，可將排煙溫度控制在150～250oC之間，從而最大限度地利用了煙氣的熱量，這樣即使當(dāng)反射爐中的煙氣流速增加時(shí)，煙氣熱量也不易損失，因此，反射爐可以實(shí)現(xiàn)負(fù)壓操作，即使打開爐門，爐中的煙氣也不會(huì)逃逸，從而有效地解決了泄漏煙氣對(duì)環(huán)境造成的污染；與采用余熱鍋爐回收煙氣熱量的方法相比，既沒有受熱面污染，又沒有結(jié)渣等問題；還有本發(fā)明采用爬式加料機(jī)加料，大大改善了加料操作條件；而采用液壓抽板式密閉鎖氣受料斗，能使?fàn)t內(nèi)煙氣和爐外空氣始終處于隔斷狀態(tài)，既保證了加料過程煙氣不會(huì)泄漏，又維持了爐內(nèi)壓力的穩(wěn)定；還有，因反射爐采用負(fù)壓操作，在采用低品位銅料冶煉時(shí)，也不會(huì)增加對(duì)環(huán)境的污染，又因銅料在熔化豎爐中熔化，由熔液進(jìn)入反射爐，從而可有效地縮小反射爐操作爐門的面積，減少爐門散熱損失，并且還可取消爐門處的水冷拱腳梁，消除漏水造成的故障；再有，本發(fā)明全部冶煉煙氣經(jīng)布袋式除塵器過濾后經(jīng)煙囪排空，從根本上消除了煙塵對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了清潔和環(huán)保生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是圖1中沿B-B線的剖視圖；圖3是圖2中沿C-C線(未顯示反射爐出料口)的剖視圖；圖4是圖3中置于熔化豎爐上端料斗結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖2中沿F-F線的剖視圖；圖6是本發(fā)明的煙道結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6中布袋式除塵器與引風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)布置圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1至圖7所述，本實(shí)施例的節(jié)能環(huán)保精煉爐，包括有反射爐1、重油燃燒器5及排放煙氣的煙道11，在反射爐1上設(shè)有進(jìn)料口13和出料口14，見圖2和圖5所示，所述煙道11設(shè)置于反射爐1的上部。所述重油燃燒器5設(shè)置于反射爐1中，所述反射爐1與熔化豎爐2相組合，且反射爐1的進(jìn)料口13與熔化豎爐2的出料口25相連通，而熔化豎爐2的進(jìn)料口24位于熔化豎爐2的上端，并在其上設(shè)置有開啟和封閉的裝置，而在熔化豎爐2上設(shè)置有重油燃燒器5。位于反射爐1上部的煙道11與熔化豎爐2的爐腔22相連通，而在位于爐腔22的上部設(shè)置有與外界相連通的煙道出口21，見圖1和圖3所示。所述反射爐1有兩個(gè)，見圖1和圖2所示，以熔化豎爐2為中心相互對(duì)稱地分布于熔化豎爐2的兩邊上，且反射爐1的進(jìn)料口13分別與熔化豎爐2的出料口25相連通，在反射爐進(jìn)料口13與熔化豎爐出料口25連通處分別設(shè)置有開通和封閉的裝置23，而各自位于反射爐1上部的煙道11分別與熔化豎爐2的爐腔22相連通，且在各自的煙道11連通處設(shè)有能關(guān)閉和開啟煙道11的煙道閘板12。所述反射爐進(jìn)料口13與熔化豎爐出料口25連通處的開通和封閉的裝置23為耐火連通管23b，該耐火連通管23b一端與反射爐1的進(jìn)料口13相連通，而其另一端與熔化豎爐出料口25相連通，在耐火連通管23b上部設(shè)有可以使耐火泥填入耐火連通管腔23c中的開口，并在開口處可開啟式地蓋置有連通管蓋23a，見圖2所示。所述熔化豎爐2上的煙道出口21通過管道71與設(shè)置于熔化豎爐2外界的除塵器裝置7相連接，且在煙道出口21處設(shè)置有煙氣溫度測量器26，見圖6所示。所述除塵器裝置7為布袋式除塵器，見圖7所示，該布袋式除塵器與引風(fēng)機(jī)8相連通，而引風(fēng)機(jī)8與煙囪9相連通，見圖6所示。
如圖1、圖3和圖4所示，所述熔化豎爐2其進(jìn)料口24上設(shè)置有開啟和封閉裝置為液壓抽板式密閉鎖氣受料斗，包括有料斗6、料斗蓋板61、液壓缸二62、液壓缸一63和料斗抽板64，見圖4所示，所述料斗6固定于熔化豎爐2的進(jìn)料口24上，料斗蓋板61通過轉(zhuǎn)軸60可轉(zhuǎn)動(dòng)地與料斗6相連接而蓋置于料斗6的進(jìn)料口上，且料斗蓋板61后部與液壓缸二62活塞桿相鉸接，所述料斗抽板64為移動(dòng)式插置于料斗6的底部，且料斗抽板64的一端與可自動(dòng)帶動(dòng)料斗抽板64抽開和閉合料斗6底部的液壓缸一63活塞桿相連接。
如圖3所示，所述熔化豎爐2其上還適配有爬式加料機(jī)，該爬式加料機(jī)與料斗6相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在一起，所述爬式加料機(jī)包括有加料斗4、導(dǎo)軌41、牽引鋼索42和動(dòng)力電機(jī)，所述導(dǎo)軌41斜向固定于熔化豎爐2一側(cè)的架體3上，導(dǎo)軌41的上端位于料斗6的上方，導(dǎo)軌41的下端固定于地面上，加料斗4與牽引鋼索42相連接，牽引鋼索42通過滑輪43與動(dòng)力電機(jī)相連接，所述加料斗4通過牽引鋼索42可沿導(dǎo)軌41上下滑動(dòng)地置于導(dǎo)軌41上，且加料斗4可將物料倒入料斗6中而與料斗6相適配。
所述液壓抽板式密閉鎖氣受料斗其工作過程如下在工作狀態(tài)下，料斗抽板和料斗蓋板不打開，使熔化豎爐上端密閉，當(dāng)加料時(shí)，料斗抽板不動(dòng)，蓋住熔化豎爐進(jìn)料口，液壓缸二受令動(dòng)作，料斗蓋板打開；待原料放入料斗后，液壓缸二受令動(dòng)作，料斗蓋板蓋住料斗口，液壓缸一受令動(dòng)作，料斗抽板移開，原料落入熔化豎爐內(nèi)，液壓缸一受令動(dòng)作，料斗抽板回復(fù)到原位，蓋住熔化豎爐進(jìn)料口，這樣即完成整個(gè)工作過程，然后重復(fù)上述操作。這樣熔化豎爐在整個(gè)加料過程中，進(jìn)料口始終處于封閉狀態(tài)，避免了外界空氣漏入而造成爐內(nèi)壓力波動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能環(huán)保精煉爐，包括有反射爐(1)、重油燃燒器(5)及排放煙氣的煙道(11)，在反射爐(1)上設(shè)有進(jìn)料口(13)和出料口(14)，所述煙道(11)設(shè)置于反射爐(1)的上部，所述重油燃燒器(5)設(shè)置于反射爐(1)中，其特征在于所述反射爐(1)與熔化豎爐(2)相組合，且反射爐(1)的進(jìn)料口(13)與熔化豎爐(2)的出料口(25)相連通，而熔化豎爐(2)的進(jìn)料口(24)位于熔化豎爐(2)的上端，并在熔化豎爐進(jìn)料口(24)上設(shè)置有開啟和封閉的裝置，在熔化豎爐(2)上亦設(shè)置有重油燃燒器(5)，且置于反射爐(1)上部的煙道(11)與熔化豎爐(2)的爐腔(22)相連通，在位于爐腔(22)的上部設(shè)置有與外界相連通的煙道出口(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保精煉爐，其特征在于所述反射爐(1)為兩個(gè)，該兩個(gè)反射爐(1)分布于熔化豎爐(2)的兩邊而相互組合成一體，且反射爐(1)的進(jìn)料口(13)分別與熔化豎爐(2)的出料口(25)相連通，在反射爐進(jìn)料口(13)與熔化豎爐出料口(25)連通處分別設(shè)置有開通和封閉的裝置(23)，而各自位于反射爐(1)上部的煙道(11)分別與熔化豎爐(2)的爐腔(22)相連通，且在各自的煙道(11)連通處設(shè)有能關(guān)閉和開啟煙道(11)的煙道閘板(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)能環(huán)保精煉爐，其特征在于所述反射爐進(jìn)料口(13)與熔化豎爐出料口(25)連通處的開通和封閉的裝置(23)為耐火連通管(23b)，該耐火連通管(23b)一端與反射爐(1)的進(jìn)料口(13)相連通，而其另一端與熔化豎爐出料口(25)相連通，在耐火連通管(23b)上部設(shè)有可以使耐火泥填入耐火連通管腔(23c)中的開口，并在開口處可開啟式地蓋置有連通管蓋(23a)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的節(jié)能環(huán)保精煉爐，其特征在于所述熔化豎爐(2)上的煙道出口(21)通過管道(71)與設(shè)置于熔化豎爐(2)外界的除塵器裝置(7)相連接，且在煙道出口(21)處設(shè)置有煙氣溫度測量器(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能環(huán)保精煉爐，其特征在于所述除塵器裝置(7)為布袋式除塵器，該布袋式除塵器與引風(fēng)機(jī)(8)相連通，而引風(fēng)機(jī)(8)與煙囪(9)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的節(jié)能環(huán)保精煉爐，其特征在于所述熔化豎爐(2)其進(jìn)料口(24)上設(shè)置有開啟和封閉裝置為液壓抽板式密閉鎖氣受料斗，包括有料斗(6)、料斗蓋板(61)、液壓缸二(62)、液壓缸一(63)和料斗抽板(64)，所述料斗(6)固定于熔化豎爐(2)的進(jìn)料口(24)上，料斗蓋板(61)通過轉(zhuǎn)軸(60)可轉(zhuǎn)動(dòng)地與料斗(6)相連接而蓋置于料斗(6)的進(jìn)料口上，且料斗蓋板(61)的后部與液壓缸二(62)的活塞桿鉸接連接，所述料斗抽板(64)為移動(dòng)式插置于料斗(6)的底部，且料斗抽板(64)的一端與可帶動(dòng)料斗抽板(64)抽開和閉合料斗(6)底部的液壓缸一(63)活塞桿相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能環(huán)保精煉爐，其特征在于所述熔化豎爐(2)其上還適配有爬式加料機(jī)，該爬式加料機(jī)與料斗(6)相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在一起，所述爬式加料機(jī)包括有加料斗(4)、導(dǎo)軌(41)、牽引鋼索(42)和動(dòng)力電機(jī)，所述導(dǎo)軌(41)斜向固定于熔化豎爐(2)一側(cè)的架體(3)上，導(dǎo)軌(41)的上端位于料斗(6)的上方，導(dǎo)軌(41)的下端固定于地面上，加料斗(4)與牽引鋼索(42)相連接，牽引鋼索(42)通過滑輪(43)與動(dòng)力電機(jī)相連接，所述加料斗(4)通過牽引鋼索(42)可沿導(dǎo)軌(41)上下滑動(dòng)地置于導(dǎo)軌(41)上，且加料斗(4)可將物料倒入料斗(6)中而與料斗(6)相適配。
全文摘要
一種節(jié)能環(huán)保精煉爐，包括有反射爐(1)、重油燃燒器(5)及排放煙氣的煙道(11)，其特征在于所述反射爐(1)與熔化豎爐(2)相組合，熔化豎爐(2)的進(jìn)料口(24)位于熔化豎爐(2)的上端，并在其上設(shè)置有開啟和封閉的裝置，且置于反射爐(1)上部的煙道(11)與熔化豎爐(2)的爐腔(22)相連通，在位于爐腔(22)的上部設(shè)置有與外界相連通的煙道出口(21)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將反射爐與熔化豎爐兩種爐型有機(jī)地結(jié)合起來，通過熔化豎爐負(fù)擔(dān)銅料的預(yù)熱和熔化，再通過反射爐進(jìn)行精煉作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了加料、熔化和氧化過程的連續(xù)性，從而有效地縮短了冶煉時(shí)間；由于兩種爐型有機(jī)結(jié)合后，反射爐的排煙熱量被有效利用于熔化豎爐中銅料的加熱；并能達(dá)到負(fù)壓操作，這樣即使打開爐門，爐中的煙氣也不會(huì)逃逸，從而有效地解決了泄漏煙氣對(duì)環(huán)境造成的污染。
文檔編號(hào)F27B19/00GK1966744SQ20061005367
公開日2007年5月23日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者張學(xué)士, 王永如, 方友良, 朱新昌 申請人:寧波金田銅業(yè)(集團(tuán))股份有限公司