專利名稱：高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐的制作方法
技術領域：
本發明是一種從廢舊金屬及含錫物料中回收錫的煙化爐，以及避免煙化爐煙道堵塞的生產方法。
背景技術：
眾所周知，煙化爐是一種將鉛鋅錫銦等有色金屬在高溫下還原揮發，進而氧化或硫化成為煙塵，使之富集在煙塵中進一步回收的火法冶金設備。現有煙化爐的煙道都有一個普遍的特點就是自爐子出口到收塵室這一段煙道呈一個“人”字形，先是讓煙塵上升，到達頂點后又下降，這種設置的目的是為了讓煙塵進入煙道時沒有太大的阻力，使出爐的煙塵流順勢噴出爐筒。有的煙化爐雖然沒有“人”字形的煙道，出爐子的一段總是向上斜著出來的，有很陡的坡度。讓出爐的煙氣走上坡路，目的是為了擋住大顆料的物料重新落到爐子反復燃燒還原，使其中的有色金屬以氣態形式蒸發，在進入煙道的過程中又被氧化或者硫化，最終在收塵處重新得到富集。根據發明人的調查，這種結構，特別是“人”字形的煙道，經常會被堵死，以致每隔一定時間就得停爐，讓溫度降下來后再由工人進去將煙道清掏干凈，將堵塞的煙道重新清空，然后再重新點火開爐。由于堵塞煙道的物料大多是熔融的大顆粒爐渣，在隨氣流流動的過程中，因速度下降而沉降下來，粘附在煙道壁上，物料是在上坡這一段煙道上，淤堵特別厲害，粘結也較為嚴重，即使工人進去清理也十分的費力。根據申請人單位的取樣考查，這些淤堵的物料大部分是沒有燃燒完全的原料，粒度較大，其中的金屬成分較多，說明物料與還原劑沒有充分地反應，在爐子中沒有變成蒸氣揮發，更沒有進一步被氧化成金屬氧化物或硫化成硫化物。這種大顆粒的物料在這里并沒有按照人們事先的設想有那樣重新落入爐子燃燒，而是粘結在煙道壁上不動，越積越多，最后將煙道完全堵死。因此，這種結構的煙道對于煙化爐來說并沒有起到阻擋大物料進入煙道，提高金屬轉化率的目的，相反還嚴重影響了煙化爐的正常生產。總是使每次開爐的時間被迫限制在5-10天的范圍內。由于這個原因，大多數煙化爐的生產效率都上不去，技術指標也不理想，煙道淤堵的問題已經成了煙化爐提高生產率和技術指標的瓶頸。如何克服這個瓶頸是當前煙化爐還沒有解決好的大課題。
發明內容
本發明目的就是針對上述瓶頸問題，提出一種不讓物料在煙道上淤堵、爐堂內金屬還原揮發充分、燃燒更徹底、收塵中金屬回收率高，生產順暢，開爐周期長的煙化爐，即高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，以及避免煙化爐煙道堵塞的生產方法，以解決現有技術的不足。本發明提出的這種高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，它有爐筒和煙道，爐筒有入料口，清渣口，水套裝置和入風口，其特征在于所述煙道為水平的或者有30度以內仰角的管道，管道下壁有集料斗，集料斗下部有放料閘，爐筒上有返料口。
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集料斗可以是一個，也可以是多個。煙道設置集料斗的一段為大顆料物料沉降區，沉降區的長度為3-7米，集料斗在沉降區平均分布。集料斗放料口位于爐筒返料口之上，以便集料斗中的物料自流返回爐堂再次燃燒，充分揮發其中的有色金屬。煙道和集料斗有起冷卻作用的水套。 水套可以是空腔壁，壁腔與外部自來冷卻水連通循環。本發明提出的這種防止煙道堵塞的煙化爐生產方法，其特征在于在煙道下壁設集料斗，集料斗下部設放料間，定期排放集料斗中的集料，排放集料后關閉放料閘。排放出來的集料返回煙化爐中重新燃燒揮發。排放集料斗中集料的時間間隔至少8小時一次，即每個工班至少一次，并且在交班前完成。每個爐期結束時清理煙道和集料斗，保持整個煙道暢通。本發明通過改變煙化爐煙道的結構，徹底改變了傳統煙化爐煙道淤積堵塞的問題，在保持大顆料物料定期返回爐堂反復燃燒揮發的同時，保持了煙道的暢通，整個爐期 (自點火開爐至正常停爐檢修的時間)煙道上大顆料物料因沉降的淤積，都能及時地經集料斗排出，沒有任何堵塞，而正常揮發的金屬及其氧化物、硫化物都能順利到達收塵系統富集和回收。煙化揮發的金屬實收率還略有提高。經過申請人自己的生產實驗證明，本發明實際試用以來二年多時間，再沒有出現過煙道淤堵，爐期再無堵塞因素的制約，爐期長短取決于生產任務或更換其他損耗部件的時間，爐期一般可以是60-90天。爐期延長使得處理量提高了 30-50%。錫鉛鋅和銅的揮發率均保持在95%-98%。由于省去了以前清理煙道的工作，不僅減少了工時，節省了開支，而且避免了工人因進入煙道清淤而帶來的工傷事故和罹患職業病的危險。
圖1是傳統煙化爐及其煙道的結構示意圖。圖2是本發明煙化爐及煙道結構示意圖。圖1-2中各部分的標號如下
1-收塵系統；2-人字形煙道；3-入料口 ；4-煙氣出口 ；5-爐筒；6-收塵系統(本發明); 7-煙道；8-放料槽；9-集料斗；10-返料槽；11-返料口 ； 12-煙氣出口(本發明)；13-爐筒 (本發明)。
具體實施例方式以申請人的煙化爐為例，并結合附圖進一步說明本發明。申請人:原來的煙化爐爐筒5的結構與現有的基本相同，風口、入料口 3、水套裝置等部分均與現有的相同。收塵系統1是現有的干式收塵器，以及相配套的設備。人字形煙道2的設置是原來的設計，中間高兩邊低，均為鋼板等材料焊接而成的方形管道。原來的煙氣出口 4離爐筒頂較大，也就是煙氣出口較低，爐筒的有效燃燒空間相對較小。該煙化爐原設計的生產能力是處理熔化爐熱料80噸/天，可連續開爐時間是25天。人字形煙道是為避免大顆粒物料進入煙氣，使之自動落入爐筒反復燃燒，反復煙化。但由于物料都是溫度高達1300°C左右的熔融物料，在向爐筒吹入的風和燃料作用下，物料即在爐筒內升騰。被氣化的金屬、被還原的金屬氧化物等產生的金屬蒸氣即與煙氣一起經煙氣出口 4進入人字形煙道。大顆粒物料流動速度慢，沉降在人字形煙道的上坡段，在粘性作用下堆積，緊緊地粘附在人字形煙道內壁上，煙道是封閉的，在開爐時間無法清除，于是就越積越多，最后將人字形煙道完全堵死。煙化爐的正常作業被迫停止。根據以前的生產統計數字，該煙化爐平均每天能處理各種含錫物料、包括含錫廢舊金屬物料60-80噸/天，連續開爐時間只有5-10天，停爐后要至少1天時間讓爐筒冷卻， 第2天第3天才能進入爐筒和人字形煙道對淤積的物料進行清理，因為物料是燒結的，硬度較大，清理起來十分費勁。清理完人字形煙道平均要1-2天時間，而且爐內通風不暢，工人的操作環境很惡劣。即使申請人提高崗位的津貼數倍，也很少有工人情愿去干。生產班組長每到處理該問題時阻力都很大。原來煙化爐的情況如圖1所示。后來申請人按圖2的方式進行了改進。當然，收塵系統6 (本發明)、爐筒13 (本發明)的基本結構與原來的相同，沒有大的改動。特別是收塵系統(本發明)用原來的。主要的改進在于煙道7，等于是將原來的人字形煙道改成了平直煙道，并且在煙道的底面加裝了兩個集料斗9，斗底裝放料閘8。集料斗一段煙道長度5米。由于煙道較原來的人字形煙道拉直了，煙氣出口(本發明)12的位置較之原來也抬高了大約3米，使得爐筒(本發明)的有效燃燒空間加大了，物料在爐堂中翻騰時大顆粒料物有較大活動空間，加上路徑從原來的斜仰著出去變成了轉折90度角出筒，大顆粒物料進入煙道的比例大為減少。在進入煙道后，大顆料物料迅速在集料半中沉積，而正常的金屬蒸氣等物料則隨氣流進入收塵系統收集和富集。對于進入集料斗的大顆粒物料，許多是沒有得到充分還原燃燒的，其中尚含有一部分錫鉛鋅等有色金屬及其氧化物或者硫化物，當然，大部分是雜質。集料斗中的物料積滿時，打開放料閘，讓物料自動落入返料槽10，打開返料口 11讓這些物料進入爐堂反復還原燃燒， 直至變成不含有色金屬的燒渣為止。當這種燒渣累積到一定程度時，即可停爐清理，也可以在不停爐的狀態下不定期開門放渣，以便騰出有效的煙化空間。未提及的部件及標號如上所述。集料斗放料的時間為每班放一次，每次放料安排在當班交班前30分鐘進行。經過本發明的改進，煙化爐平均處理能力提高到80-120噸/天，可連續開爐的時間延長到70天，甚于90天。而且煙道再沒有出現過堵塞，工人也無需進入煙道冒著危險去作業，僅此一項生產成本降低了 3-5%。經過半年多的實際生產實踐，本發明一共處理各種含錫物料3萬噸，得含錫煙塵1800噸，錫品位平均30-40%，錫的實收率達到95-98%，錫煙塵中還有目前沒有得到計價的鉛鋅銅銦銀等有色金屬。技術經濟效果十分顯著，得到各級領導的重視和褒獎。
權利要求
1.一種高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，它有爐筒和煙道，爐筒有入料口， 清渣口，水套裝置和入風口，其特征在于所述煙道為水平的或者有30度以內仰角的管道， 管道下壁有集料斗，集料斗下部有放料閘。
2.根據權利要求1所述高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，其特征在于集料斗有多個。
3.根據權利要求1所述高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，其特征在于煙道設置集料斗的一段為大顆料物料沉降區，沉降區的長度為3-7米，集料斗在沉降區平均分布。
4.根據權利要求1所述高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，其特征在于集料斗放料口位于爐筒返料口之上。
5.根據權利要求1所述高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，其特征在于煙道和集料斗有起冷卻作用的水套。
6.根據權利要求5所述高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，其特征在于水套是空腔壁，壁腔與外部自來冷卻水連通循環。
7.一種防止煙道堵塞的煙化爐生產方法，其特征在于在煙道中設集料斗，集料斗下部設放料間，定期排放集料斗中的集料，排放集料后關閉放料閘。
8.根據權利要求7所述防止煙道堵塞的煙化爐生產方法，其特征在于排放出來的集料返回煙化爐中。
9.根據權利要求7所述防止煙道堵塞的煙化爐生產方法，其特征在于排放集料斗中集料的時間間隔至少8小時一次。
全文摘要
本發明是一種高效回收廢舊金屬及含錫物料中錫的煙化爐，它有爐筒和煙道，爐筒有入料口，清渣口，水套裝置和入風口，煙道為水平的或者有30度以內仰角的管道，管道下壁有集料斗，集料斗下部有放料閘，集料斗可以是一個，也可以是多個，集料斗在沉降區平均分布，集料斗放料口位于爐筒返料口之上，以便集料斗中的物料自流返回爐堂再次燃燒。本發明徹底改變了傳統煙化爐煙道淤積堵塞的問題，在保持大顆料物料定期返回爐堂反復燃燒揮發的同時，保持了煙道的暢通，爐化爐的處理能力提高了30-50%，錫等有色金屬揮發率95%-98%，降低生產成本10%以上，而且避免了工人因進入煙道清淤而帶來的工傷事故和罹患職業病的危險。
文檔編號C22B25/06GK102417994SQ20121001052
公開日2012年4月18日 申請日期2012年1月14日 優先權日2012年1月14日
發明者孫陸 申請人:紅河州云祥礦冶有限公司