專利名稱：煉鋅爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋅礦料的冶煉設備，特別是利用氣體燃料從鋅礦料中冶煉鋅的煉鋅爐。
背景技術：
鋅的冶煉基本分為火法和濕法兩大類。如外加熱方式的豎罐煉鋅、鼓風爐煉鋅，內加熱方式的電爐煉鋅均屬火法煉鋅。得到鋅的方式都是使鋅礦加熱后形成鋅蒸氣，再經冷凝成為鋅產品。濕法煉鋅是以浸出方式為主，經凈液處理，把鋅精礦從固態變為液態，再經電解得到鋅。前者工藝相對簡單，后者相對復雜。它們共同的弱點是設備維護麻煩，煉鋅耗能高，成本高。使用電能的還增加電網負荷。使用煤或焦炭類固體燃料的對環境污染嚴重，治理環境污染的投資大。更重要的是有些地方缺煤焦資源，而又有氣體燃料可用，因而已有的幾種爐型均不適合使用氣體燃料煉鋅。申請號為“2005200222107”的專利申請技術所介紹的“斜罐煉鋅爐”，雖是利用氣體燃料的煉鋅爐，但斜罐的安裝有難度，承重能力小，生產規模受限，沒有燃氣和助燃氣預熱功能。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種結構簡單的煉鋅爐，要解決的技術問題是礦料與燃料完全隔離，熔化室容量大，且直接使用冶煉室排出的廢氣熱源預熱礦料、燃氣及助燃氣，且燃氣預熱室、礦料預熱室、冶煉室連為一體，。
具體方案如下一種煉鋅爐，由冶煉室、燃氣預熱室、礦料預熱室三部分構成，關鍵是冶煉室內腔下部安裝有一個人字頂，人字頂下方為方五邊形腔的主燃燒室，在人字頂的上面安裝有多個熔化室，每個熔化室外壁與爐壁間形成輔燃燒區。每個熔化室兩側壁底部安裝有排渣管，頂部中心安裝鋅蒸氣收集管，引入到冷凝器中。
燃氣預熱室位于礦料預熱室與冶煉室之間，燃氣和空氣輸送管經礦料預熱室下部與燃氣預熱室中的梯狀預熱管路連接，再連通到冶煉室的主燃燒室中。
冶煉室與燃氣預熱室間的隔板下部開有廢氣引出口，燃氣預熱室與礦料預熱室隔板的上部開有廢氣引入口，礦料預熱室外側壁下部開廢氣排出口，構成余熱廢氣的排出通道。
燃氣預熱室中安裝兩套梯狀預熱管路與兩根給氣管對應連通，一套為燃氣管路，另一套為空氣管路，立式安裝在燃氣預熱室中。
礦料預熱室做成方體，在頂部蓋板上開有多個預熱罐安裝口，每個預熱罐安裝口內裝入一個預熱罐。預熱罐制成圓錐形，罐底與罐壁轉動連接，便于關閉和開啟，以利裝料和卸料，罐口在裝足礦料后加蓋封閉。
為便于熔化室的制作和安裝，還可把上述方案中的一行排列形式，制作成兩行排列結構，每個熔化室安裝在主燃燒室人字頂的一個斜面上。每個熔化室室底側部開一個出渣口，安裝一根排渣管，頂部安裝一根鋅蒸氣收集管。鋅蒸氣收集管即是鋅產品的收集口，又是進料口。
在主燃燒室的尾部安裝有連通管與輔燃燒區連通，這樣，燃氣和助燃的空氣經預熱后送入主燃燒室中燃燒，從熔化室底部對室中礦料加熱冶煉，部分沒有燃燒的燃氣從主燃燒室尾部連通管進入室體外圍與爐壁間的空間構成輔燃燒區，從室體外圍四面向室體加熱對礦料冶煉。不能燃燒的廢氣含有高溫，在礦料預熱室外側下部的廢氣出口外安裝的引風機引力作用下，從冶煉室經燃氣預熱室再入礦料預熱室，排出爐外，此過程中兩套給氣管路中的燃氣、助燃空氣和預熱罐中的礦料均得到高溫廢氣的預熱。鋅蒸氣從每個熔化室頂部管道送到冷凝器中處理得到鋅產品。礦料在預熱罐中加熱后，用提升機械整罐提起，吊放到各熔化室上方的鋅蒸氣出口處，對準后，打開罐底底封，礦料自行落入熔化室中。
本實用新型的優點是爐體結構相對簡單，熔化室容量大，承重能力大，生產能力大。礦料、燃氣及助燃空氣均得到預熱，既降低冶煉所需能源，提高燃氣燃燒能力，又充分利用了排出的廢氣中的高溫能量。冶煉室、燃氣和礦料預熱室相互結合緊湊，免除管路過長的造價及余熱流失。燃氣和空氣經預熱管直接送入主燃燒室，點火燃燒，從尾部排氣管進入輔燃燒區中，沒有燃燒的氣體得到再燃燒，然后才排出用于礦料、燃氣的預熱，熱能利用率高。冶煉室中的熔化室與燃氣隔離，保證了鋅產品的高純質量。由于熔化室下底就是主燃燒室的人字頂，有兩個斜面，礦渣的排出流暢，還使得礦料的重力向燃燒室兩側壁分配，增強了燃燒室頂部的承重力。熔化室頂部的鋅蒸氣收集管既方便與冷凝器相通的管路連接，收集鋅產品。又方便裝礦料時，作為進料口。鋅蒸氣出口和礦料進口合為一管，簡化了結構。
圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是熔化室與主燃燒室結構剖面圖。
圖3是熔化室以兩行排列方式安裝在主燃燒室上的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，作為實施例，對方案作具體說明。
參照圖1、2，煉鋅爐主要由冶煉室1、燃氣預熱室6和礦料預熱室8三部分構成，其中，三部分的爐壁22內層用保溫耐火材料鑲嵌，主燃燒室18和熔化室2均用耐調溫的炭化硅材料制造。冶煉室1的下部是主燃燒室18，主燃燒室的人字頂23將礦料與燃氣隔開，即把熔煉和燃燒分成兩區，在主燃燒室的人字頂面上安裝多個熔化室，每個熔化室的底呈人字底面23。排渣管19安裝在熔化室2的底部兩側，與人字頂的斜面一致，保證渣料順勢而下，使其排出流暢。每個熔化室2均安裝有兩根與兩個斜面吻合的排渣管，渣料排出徹底；排渣管下口有便于關閉和打開的底封。冶煉室頂部與熔化室個數相對應的鋅蒸氣收集管3的管口制作成既便于與冷凝器管道相連接，又有利裝料時，與冷凝器的管道脫開的結構，方便預熱罐10向熔化室內送礦料。使用熔化室2，燃氣和鋅蒸氣完全分隔，鋅產品的純度保證可靠。熔化室2用耐高溫的材料制作，如炭化硅材料。熔化室2的周圍與爐壁22間形成的空間即為輔燃燒區20，主燃燒室18與輔燃燒區的連通管21流出的可燃氣體和熱能，在此空間中進一步得到燃燒，從熔化室2四周對室體內的礦料加熱，增大了傳熱面積，提高了冶煉效率。
參照圖1，燃氣預熱室6處于冶煉室1與礦料預熱室8之間，燃氣管12與助燃空氣管13分離，各為一套。從礦料預熱室8底部進入，與燃氣預熱室中的梯狀預熱管路系統17的底部主管道16接通，再從其頂部主管道4引出，送入冶煉室的主燃燒室18中。兩套梯狀管路均豎立安裝在室中，使其結構緊湊。其與主燃燒室1之間的隔板5底部中間開網狀口連通，作為廢氣引出口15。
參照圖1，礦料預熱室8制作成方體，其與燃氣預熱室6間的隔板7上部中間開網狀連通口，作為高溫廢氣引入口14，其外側壁底部開有網狀出口，作為廢氣排出口11。為有利廢氣的流通，實際使用中，可在廢氣排出口11處安裝一臺引風機，吸引廢氣從冶煉室1流向燃氣預熱室6，再到礦料預熱室8。根據設計要求，在礦料預熱室8頂部，開有多個預熱罐10裝入口，把預熱罐10從裝入口置入預熱室內，從罐口9把礦料裝入罐中，封蓋罐9，礦料在預熱室吸收流經其內的高溫廢氣的余熱得到預熱。每個預熱罐10底部均制作有與罐壁轉動連接并方便開啟和關閉的罐底。
參照圖3，安裝在主燃燒室人字頂面23上的熔化室2，可制作成各與人字頂面一斜面為底的左右兩個斜底熔化室2，安裝在主燃燒室上就構成兩行熔化室。每個熔化室安裝一個排渣管19，有一個兼作進料管的鋅蒸氣收集管3。結構上稍顯復雜，但室體容量減小，制作相對容易。熔化室受熱面積增大，熱傳遞路徑變小，輔燃燒區20內的熱能被礦料吸收的面積增大，有效提高了冶煉速度。
權利要求1.一種煉鋅爐，由冶煉室(1)、燃氣預熱室(6)、礦料預熱室(8)三部分構成，其特征在于冶煉室內腔下部安裝有一個人字頂(23)，人字頂下方為五邊形腔的主燃燒室(18)，在人字頂(23)的上面安裝有多個熔化室(2)，每個熔化室外壁與爐壁(22)間形成輔燃燒區(20)；每個熔化室(2)兩側壁底部安裝有排渣管(19)，頂部中心安裝鋅蒸氣收集管(3)，引入到冷凝器中。
2.根據權利要求1所述的一種煉鋅爐，其特征在于燃氣預熱室(6)位于礦料預熱室(8)與冶煉室(1)之間，燃氣輸送管(12)和空氣輸送管(13)經礦料預熱室下部與燃氣預熱室(6)中的梯狀預熱管路(17)連接，再連通到冶煉室(1)的主燃燒室(18)中。
3.根據權利要求1或2所述的一種煉鋅爐，其特征在于冶煉室(1)與燃氣預熱室(6)間的隔板(5)下部開有廢氣引出口(15)，燃氣預熱室(6)與礦料預熱室(8)隔板(7)的上部開有廢氣引入口(14)，礦料預熱室(8)外側壁下部開廢氣排出口(11)，構成余熱廢氣的排出通道。
4.根據權利要求1或2所述的一種煉鋅爐，其特征在于燃氣預熱室(6)中安裝兩套梯狀預熱管路(17)與兩根給氣管(12、13)對應連通，一套為燃氣管路，另一套為空氣管路，立式安裝在燃氣預熱室中。
5.根據權利要求1所述的一種煉鋅爐，其特征在于礦料預熱室(8)做成方體，在頂部蓋板上開有多個預熱罐安裝口，每個預熱罐(10)安裝口內裝入一個預熱罐。
6.根據權利要求1或5所述的一種煉鋅爐，其特征在于預熱罐(10)制成圓錐形，罐底與罐壁轉動連接。
7.根據權利要求1所述的一種煉鋅爐，其特征在于可以把熔化室(2)制作成兩行排列結構，每個熔化室(2)安裝在主燃燒室(18)人字頂(23)的一個斜面上。
8.根據權利要求1或7所述的一種煉鋅爐，其特征在于每個熔化室(2)室底側部開一個出渣口，安裝一根排渣管(19)，頂部安裝一根鋅蒸氣收集管(3)。
專利摘要一種煉鋅爐，由冶煉室、燃氣預熱室、礦料預熱室三部分構成，關鍵是冶煉室下部安裝有一個人字頂，下部為方形腔的主燃燒室，在人字頂的上面安裝有多個熔化室，每個熔化室外壁與爐壁間形成輔燃燒區。每個熔化室兩側壁底部安裝有排渣管，頂部中心安裝鋅蒸氣收集管，引入到冷凝器中。冶煉室與燃氣預熱室間的隔板下部開有廢氣引出口，燃氣預熱室與礦料預熱室隔板的上部開有廢氣引入口，礦料預熱室外側壁下部開廢氣排出口，構成余熱廢氣的排出通道。從而對燃氣、助燃氣和礦料預熱。
文檔編號C22B19/00GK2769801SQ20052002230
公開日2006年4月5日 申請日期2005年3月8日 優先權日2005年3月8日
發明者楊文林 申請人:楊文林