專利名稱：冶煉熔爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及高爐、沖天爐、冶煉爐、反射爐、熔爐等冶金、窯爐設備領域，具體是一 種冶煉熔爐。
背景技術：
現有的高爐、沖天爐、冶煉爐、反射爐、熔爐等普遍存在排出的煙氣溫度太高、熱能 利用率低，能耗大，污染嚴重。高爐、沖天爐等必須使用焦炭，焦炭資源有限，價格昂貴，焦 炭生產污染環境、增加能耗。沖天爐在使用過程中存在煙氣沖天，污染嚴重，高爐生產中產 生大量的高爐煤氣，如利用不當必然帶來大量的能源浪費。高爐煤氣利用設備投資大，利用 效益不高。沖天爐煙氣中的一氧化碳含量也很高，煙氣溫度很高，這些都帶來大量的能源浪 費。高爐煉鐵需進行礦石燒結、球團等原料預加工，增加能耗和費用支出；不能直接使用低 品位礦石原料，增加原料成本，不能充分利用資源；礦石中的貴金屬無法提取，導致資源浪 費。煉鐵與煉鋼無法同步完成，需進行鐵水轉移、二次吹煉，增加冶煉成本；鋼渣處理也較麻 煩，增加煉鋼成本。玻璃爐、陶瓷熔塊爐、泡花堿爐等普遍存在能耗高、不夠環保等缺陷。
發明內容
本發明的目的在于提供一種全新結構的冶煉熔爐，可以使用原煤煉鐵，可用它煉 鋼、煉銅等多種金屬，可廣泛用于各種火法冶金領域。可以用它生產玻璃、陶瓷熔塊、泡花堿 等非金屬材料，它可以使燃料燃燒更加充分，能量利用率更高，排放更加環保，有害氣體排 放大大減少，更加節能降耗，降低生產成本。鋼鐵生產中可不再使用焦炭，可免去礦石燒結、 球團等原料預加工，可直接采用低品位礦石煉鐵，可直接利用、處理高爐煤氣。可大大降低 生產成本，可減少焦炭生產帶來的環境污染和能源浪費，它的能量利用率更高，比傳統鋼鐵 生產可大大降低能耗。可在煉鐵、煉銅、冶煉、鑄造、陶瓷熔塊、玻璃等生產的同時提煉出黃 金、白銀、鉬系貴金屬、錒系元素、稀土元素等貴重元素混合物。可使冶煉金屬純度更高，可 以為金屬精煉打下基礎，可提高金屬材質。可更好地實現鋼鐵精煉，可帶來材料革命。大 大提高資源利用，可使金、銀等貴金屬來源更加廣泛，可大大提高經濟效益，降低主業冶煉 成本，甚至使傳統冶煉作業收入成為副業，使提取貴重元素成為主業收入。可進一步提高生 鐵、銅、玻璃、陶瓷熔塊等的純度，降低放射源污染。它可以一爐多用，可替代現有的高爐、沖天爐、冶煉爐、反射爐、熔爐等，可廣泛用 于各種金屬的冶煉，可廣泛應用于煉鋼、煉鐵、鑄造、冶金領域。煉鐵時產能可超過現有的所 有高爐，可實現煉鐵、煉鋼同步完成或一氣合成。可免去處理鋼渣的麻煩，可充分利用煉鋼 過程中產生的熱量，可將煉鐵、煉鋼過程中產生的廢氣統一處理，可更加環保。也可用它生 產玻璃、陶瓷熔塊、泡花堿等非金屬材料，比現有的窯爐大大降低能耗。也可用它熔化多種 物料，包括多種礦石、鋼渣、礦渣等。本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現冶煉熔爐，包括耐火材料、保溫材料、風機、管道、閥門、點火裝孔、燃料供給裝置、測溫裝置，其特征在于爐室設加熱室和熔煉室，加熱室下部連通熔煉室，熔煉室下部設爐 缸，爐缸設置爐缸出料口，加熱室上部設置加熱室進料口，加熱室上部設置加熱室出氣口， 環繞熔煉室內壁設置多條火道，火道側壁設置多條進氣通道，進氣通道與火道連通。火道上 方設置凸出體，熔煉室內腔橫截面呈圓形，進氣通道沿熔煉室內腔橫截面切線方向設置。爐 缸內壁設置A探出體。環繞加熱室內壁平行設置多道B探出體。加熱室上方設交叉橫梁， 交叉橫梁下方的加熱室側壁上設加熱室出氣口，加熱室出氣口連接引風機，引風機連接尾 氣處理裝置。熔煉室爐壁和爐缸爐壁設冷卻裝置。進氣通道出氣端設置耐高溫管道，耐高 溫管道出氣端探入火道內，煤粉輸送管道連接火道，煤粉輸送管道出氣端探入火道內。進氣 通道連接燃料管和進氣管，燃料管出氣端在進氣管出氣端前方。爐缸下部設沉淀缸，沉淀缸 底部設沉淀缸出料口，沉淀缸上部的爐缸側壁上設爐缸出料口。爐缸出料口下方設置吹煉 包，吹煉包設吹煉裝置，吹煉包上部一側設吹煉包進料口，吹煉包上部另一側設吹煉包出氣 口，吹煉包出氣口連接風機，吹煉包下部設置吹煉包下部出料口，吹煉包上部設置吹煉包上 部出料口。本發明的優點在于本發明冶煉熔爐可以使用多種燃料，可使用任意一種固體、液 體、氣體燃料，也可使用多種混合燃料。燃料渦流燃燒，渦流燃燒使燃料充分燃燒。渦流燃 燒可以創造高溫，可以大大提高燃燒功率。利用進氣通道向熔煉室內噴入化學反應催化劑 或還原劑，使熔煉室內發生高溫化學反應。生產鋼鐵時可以向熔煉室內噴入煤粉或一氧化 碳或氫氣等，使熔煉室內的鐵礦石發生還原反應，可用它煉鐵。煉鐵可不再使用焦炭，可使 用各種煤質的原煤。可實現煉鐵、煉鋼窯爐一體化，可使煉鋼過程中產生的熱量被充分利 用，使煉鋼過程中產生的廢氣中的可燃物充分燃燒，使煉鋼過程中產生的有害氣體被統一 處理，可更加節能環保。采用煉鋼過程中集中、統一排渣，可徹底杜絕鋼渣內含鐵、含銅，可 徹底避免鋼渣二次處理的麻煩，大大簡化生產工序、提高生產效率。可直接使用鐵礦石或鐵 礦精粉為原料直接煉鐵、煉鋼、鑄鐵或鑄鋼。可免去礦石燒結、球團等原料預加工，可使用低 品位礦石，可大大降低煉鐵、煉鋼、鑄鐵、鑄鋼成本。可將礦石中的貴金屬提煉、分離出來，大 大提高資源利用，提高效益，降低煉鐵成本。可在煉鐵、煉銅、冶煉、鑄造、陶瓷熔塊、玻璃等 生產的同時提煉出黃金、白銀、鉬系貴金屬、錒系元素、稀土元素等貴重元素混合物。可使冶 煉金屬純度更高，可以為金屬精煉打下基礎，可提高金屬材質，可更好地實現鋼鐵精煉，可 帶來材料革命。可進一步提高生鐵、銅、玻璃、陶瓷熔塊等的純度，降低放射源污染。冶煉其它金屬時可根據具體情況加入不同的熔劑、造渣劑，吹入不同的氣體成分， 加入不同的合金成分等。煉鐵中產生的煤氣以及廢氣在熔煉室上部充分燃燒，可進一步節 約能源，可免去處理高爐煤氣的麻煩，同時可使廢氣中的多種有害成分被高溫無害化處理。 廢氣進入加熱室對物料進行加熱后排出，大大降低了尾氣溫度，使熱量被充分利用。尾氣可 集中處理，也可利用尾氣制酸、提取化學元素等。本發明冶煉熔爐結構簡單，制造容易，冶煉工藝簡單，可廣泛應用于煉鋼、煉鐵、冶 金、鑄造、玻璃、陶瓷熔塊、泡花堿等生產中，它節能、環保，經濟效益高，社會效益更高。
附圖1是本發明實施例之一的主視結構示意圖；附圖2是附圖1的A-A向剖視結構示意4
附圖3是附圖1的B-B向剖視結構示意圖；附圖4是本發明實施例之二的燃料管處剖視結構示意圖；附圖5是本發明實施例之三的主視結構示意圖；附圖6是本發明實施例之四的主視結構示意具體實施例方式本發明的主體結構是冶煉熔爐，包括耐火材料1、保溫材料2、風機3、管道4、閥 門5、點火孔6、燃料供給裝置7、測溫裝置8，爐室9設加熱室10和熔煉室11，加熱室10下 部連通熔煉室11，熔煉室11下部設爐缸12，爐缸12設置爐缸出料口 13，加熱室10上部設 置加熱室進料口 14，加熱室10上部設置加熱室出氣口 15，環繞熔煉室11內壁設置多條火 道16，火道16側壁設置多條進氣通道17，進氣通道17與火道16連通。爐室9可制成圓桶狀，爐室9高度可根據物料的品類、顆粒大小、爐室9的內徑大 小等來定，爐室可設置成上下一樣粗的結構，可以使建造簡化，也可以設置成上細下粗的結 構，可使物料更順暢的沉降。爐室可用鐵板密封，外圍設混凝土或鋼結構支架牢固，可更好 的提高爐室強度和密封性。爐室9上部爐壁可增設保溫材料層增加保溫效果，上料需用升 降裝置。爐室9下部爐壁可設冷卻裝置，可采用冷卻壁，可采用空冷或水冷，所采集熱量可 作為助燃風用風機吹入爐內。可根據具體溫度選用不同的耐火材料1，爐室內部用耐火磚砌成，爐室9上部耐火 磚層外部設耐火保溫材料2，可用耐火保溫磚、耐高溫巖棉，外部用鐵板密封。爐室大修時可 將內部耐火磚統一更換。風機3可根據具體情況選用不同的規格型號，可設置多個風機，可使用離心風機、 羅茨風機、離心壓縮機等多種氣體壓縮、輸送設備，可根據氣體溫度分別選用不同的耐溫風 機，可設置引風機輸送尾氣，對尾氣進行處理。可利用變頻技術控制風機的風壓和風量，更 好的控制窯爐運行。可將來自采集尾氣余熱的空氣、冷卻爐壁的空氣、煉鋼過程中產生的廢 氣等多路氣體統一輸送給風機，可在各路氣體管道上安裝閥門，利用閥門調配好各路氣體 的風量。為保證窯爐正常運行，設置備用風機。管道4可用鐵管或耐高溫的不銹鋼管。輸送高溫氣體時，裸露的管道外部可以包 裹耐高溫保溫材料。輸送煤粉時，管道內壁可設置耐磨層。閥門5可采用各種控制閥控制風量和燃料供給量。可采用電磁閥等實現閥門自動 控制。點火孔6可設置活動密封點火孔，可用現有的點火槍點火，點火后將點火槍抽出， 將點火孔用密封螺栓密封即可。可以使用氣體燃料點火，使用煤炭時可以先使用氣體燃料 點火，當溫度達到一定程度時再供給煤粉。點火時風機開著進風，風量要逐漸加大，逐漸加 大進燃料量，當形成高溫渦流時就可以使用各種燃料了。可利用進氣通道進氣端設置點火 孔，點火孔6可同時作為觀火孔使用，可設置玻璃片更方便觀察。可在最下部點火孔處設置 料位觀測裝置，可更好的監控渣水液面位置。燃料供給裝置7可通過管道4直接連接進氣通道17或火道16，使用液體或氣體 燃料時，燃料供給裝置可通過燃料管直接將加壓后的液體或氣體燃料直接送入進氣通道17 或火道16，可將燃料噴口直接設置在進氣通道17出口處，使用固體燃料時，燃料供給裝置
5可利用氣流，通過管道4將粉末狀固體燃料輸送入火道內，可利用風機輸送粉末狀固體燃 料。可使用較粗煤粉，可徹底杜絕煤塵爆炸危險，更加安全，可用磨煤粉粉機等設備直接噴 送煤粉。可利用尾氣作為輸送風穿過磨煤噴粉機，可對原煤進行烘干，可提高磨煤效率，同 時可進一步降低煤塵爆炸危險，可簡化磨煤設備。測溫裝置8可采用熱電偶等測溫裝置，可與電腦等裝置配合自動控制窯爐溫度。爐室9設加熱室10和熔煉室11，加熱室10下部連通熔煉室11，熔煉室11下部 設爐缸12，爐缸12設置爐缸出料口 13。加熱室10高度與加熱室內徑的比例可以選擇 1 0.382，加熱室10高度與熔煉室11高度的比例可以選擇1 1或1 0.618之間，選 擇1 0.618的比例可使加熱室高度增加，可更充分的利用余熱，缺點是增加爐室造價，增 加風機阻力。加熱室10和熔煉室11可以依據火道頂部為分界線，火道頂部上方為加熱室。爐缸可根據具體需要設在熔煉室下部或熔煉室外部的側下方，一般情況下，爐缸 設在熔煉室下部，特殊需要時，爐缸也可設在熔煉室外部的側下方。爐缸根據需要選擇不同 的耐火材料建造，爐缸內壁可根據不同的需要設置一層相應材質的耐火材料保護層。爐缸 所處的爐室外部的鐵板需加厚，提高爐缸承壓能力。可采用現在高爐的爐缸冷卻技術，可采 用冷卻壁提高爐缸的使用壽命。可在爐缸12周圍設置多個爐缸出料口 8，爐缸出料口 8可根據具體需要設置在 爐缸12的上部、中部或下部。生產生鐵、冰銅等時可設置上部爐缸出料口和下部爐缸出料 口，利用上部爐缸出料口出渣，利用下部爐缸出料口出料。爐缸出料口 13可用塞棒、炮泥等 堵塞，可設置泥炮和開口機，出料時用開口機打開爐缸出料口即可，爐缸出料口下方可設流 道、轉運包等將鐵水等轉移。生產陶瓷熔塊、玻璃、泡花堿、熔化物料等時，可在爐缸中部或 中下部設置爐缸出料口，可設置傾斜出料通道，傾斜出料通道進料端設在爐缸中部或中下 部，傾斜出料通道出料端高度與爐缸上沿平齊，出料時使爐缸內熔液始終保持畜滿狀態，使 熔液在爐缸內可以完成各種復雜的熔融反應。在爐缸底部設置下部爐缸出料口，平時密封， 停爐時打開將熔液全部放盡。生產陶瓷熔塊、泡花堿等產品以及熔渣水淬處理時，爐缸出料口下方可設置水淬 裝置。生產礦渣棉時，爐缸出料口下方可設置噴吹或摔絲裝置，可將溶液直接制成絲棉狀。加熱室10上部設置加熱室進料口 14，可在進料口 6上方設置料斗，利用上料裝置 向料斗內加入物料，利用物料實現進料口密封。加熱室10上部設置加熱室出氣口 15，出氣口可以連接引風機，將引風機排出的尾 氣進行處理后排入大氣，可更加環保。引風機可使進料口處形成負壓，使加料時不會飛灰， 可更加環保。引風機連接尾氣凈化設施，尾氣凈化設施可以對尾氣除塵、脫硫、脫硝等，也可 以利用尾氣制酸、提取化學物質等，脫除的粉塵重新加入預熱室即可。為更充分的利用熱 量，廢氣可以再通過空氣預熱器排入大氣，新鮮空氣通過空氣預熱器后進入風機，風機向爐 室供給加熱過的氣體，可以進一步提高熱能利用率。環繞熔煉室11內壁設置多條火道16，火道16側壁設置多條進氣通道17，進氣通 道17與火道16連通。利用進氣通道向爐室內送入空氣和燃料。利用風機對氣流加壓，使氣 流沖進火道內。可根據需要在熔煉室內壁上間隔一定距離水平設置多條火道16。火道16 可以使氣流和燃料更易進入爐室內，可使燃料在火道內更充分的燃燒。火道之間可以間隔 一定距離，火道相互之間平行設置，可加長高溫帶，使物料更好的受熱，使料柱外周形成高溫反應區，使料柱像一個冰棍一樣被不斷地從外圍熔化，可提高反應速度，提高窯爐效率， 避免棚料事故，使窯爐更穩定的運行。可使冶煉熔爐內徑做得很大，可使冶煉熔爐產能大幅 提高，產能可超過現有的所有大型高爐產能。冶煉熔爐使用粉狀物料時可更好地使料柱外周形成氣流通道，使氣流可以沿料柱 外周向上運動，使冶煉熔爐可以正常工作。煉鐵時，下部火道內形成缺氧燃燒，形成還原氣 氛，上部火道內形成過氧燃燒，使煉鐵過程中產生的煤氣等可燃物充分燃燒。煉鐵或鑄鐵時 可以向火道內噴入碳粉、水煤漿、Co、水蒸氣、天然氣或H2等，為降低成本可以向火道內吹 入碳粉、水、水蒸氣、重油等制造熱還原氣氛。煉鐵時只需在爐室中按比例加入鐵礦石或精 鐵礦粉以及石灰石即可煉出鐵水，鐵水可直接鑄鐵。鑄鐵時也可以直接加入生鐵塊后噴碳 粉即可化出鐵水。煉鐵、鑄鐵可以不再使用焦炭，渦流燃燒可以制造高溫。渦流燃燒溫度可 控，選用較好的耐火材料，可以大幅提高溫度，可進一步提高生產效率。冶煉熔爐可將熔煉室內物料全部熔化后停爐。冶煉熔爐可定期檢修，檢修時可以 將內壁耐火材料更換。火道16上方設置凸出體18。凸出體18可以阻擋物料垂直沉降，可在凸出體18 下方形成空隙，可利用該空隙形成火道。凸出體18上方設置成斜面，可使物料更順暢的沉 降。凸出體18可以用加長耐火磚砌成。凸出體18的凸出長度可根據耐火材料的抗折能力 和爐室內經尺寸等具體確定，凸出體18不要過長，避免斷裂。通常情況下凸出長度可采用 100mm-500mmo熔煉室11內腔橫截面呈圓形，進氣通道17沿熔煉室11內腔橫截面切線方向設 置。熔煉室11內腔橫截面呈圓形，可使熔煉室11熱對流更平衡，使熔煉室11橫截面溫度 更均勻。進氣通道17沿熔煉室11內腔橫截面切線方向設置，可使氣流在熔煉室11內形成 渦流，有利于氣流運動。可使火道內形成一個從外圍到中心轉速遞增的渦流，使燃料在火道 內更充分的燃燒，從外圍到中心轉速遞增的渦流使氣流向渦流中心匯聚，使熱氣流更好地 對物料加熱，使物料更好的受熱。爐缸12內壁設置A探出體35。A探出體35可用加長耐火磚砌成，探出長度 100mm-200mm即可。A探出體35可阻擋固體物料垂直沉降，可在A探出體35下方形成空 隙。A探出體35可在爐缸內壁均勻零星交錯、平行或螺旋臺階式設置，可使爐缸內壁形成眾 多、多道環繞或螺旋環繞空腔，可更好地使熔液沿爐缸內壁流到爐缸底部，可使爐缸內壁形 成過濾器的作用。冶煉熔爐使用鐵礦粉等粉狀物料時，可更好地使爐缸分離液態熔液，使液 態熔液更容易流到爐缸底部。環繞加熱室10內壁平行設置多道B探出體19。B探出體35可用加長耐火磚砌成， 探出長度100mm-200mm即可。B探出體19可以更好的切斷熱氣流沿加熱室內壁直線上升， 避免熱氣流在加熱室內壁處形成熱風隧道，可使物料更好的受熱。B探出體19可以阻擋物 料垂直沉降，B探出體19下方可以形成空隙，使用粉末狀原料時，可減輕爐室內壁處的上行 氣流阻力，可使氣流沿爐室內壁上升，在料柱周圍形成氣流通道，使冶煉熔爐可以直接使用 粉末狀原料。加熱室10上方設交叉橫梁20，交叉橫梁20下方的加熱室10側壁上設加熱室出氣 口 15，加熱室出氣口 15連接引風機21，引風機21連接尾氣處理裝置22。交叉橫梁可以阻 擋物料沉降，在交叉橫梁下方形成空隙，形成氣流通道，使廢氣更好地被引風機吸走。交叉橫梁與加熱室側壁連接處設置探出體可更利于廢氣被引風機吸走，探出體可直接用鐵板制 作。熔煉室11爐壁和爐缸爐壁設冷卻裝置23。冷卻裝置23可采用空冷或水冷，可將 爐室下部和周圍設置成風箱，風箱內用鋼結構設支架，形成多條風道，利用鋼結構更好的加 固爐壁，利用鋼結構更好的散熱。冷卻風從爐缸下部進入風箱，從風箱上部抽出，可作為助 燃風用風機吹入爐內，可充分利用熱量。爐溫太高時，可在熔煉室壁和爐缸壁內設置銅板采 熱，可設置銅冷卻壁，爐缸底部可采用碳磚等導熱系數高的耐火磚。本冶煉熔爐也可采用現 在高爐的爐缸爐壁冷卻技術。進氣通道17出氣端設置耐高溫管道24，耐高溫管道24出氣端探入火道16內，煤 粉輸送管道25連接火道16，煤粉輸送管道25出氣端探入火道16內。耐高溫管道24需采 用耐高溫耐磨材料，耐高溫管道24出氣端探入火道16內可避免煤粉結礁堵塞進氣通道。煤 粉輸送管道54需采用耐高溫耐磨材料，可采用多種材質的陶瓷管(高鋁陶瓷管、碳化硅管、 剛玉管等)。煤粉輸送管道25出氣端探入火道16內可避免煤粉結焦堵塞煤粉輸送管道。進氣通道17連接燃料管26和進氣管27，燃料管26出氣端在進氣管27出氣端前 方。可利用進氣冷卻燃料管，避免燃料管口燒損，可免去各種復雜的火嘴。進氣對火焰區 的冷卻作用，可避免在火道內形成高溫火焰，可使火道內溫度更均勻。使用煤粉作為主燃 料時，可將燃氣或燃油燃料管裝入耐高溫管道24內，使冶煉熔爐可使用多種燃料或混合燃 料，更好的保證冶煉熔爐運行。爐缸12下部設沉淀缸28，沉淀缸28底部設沉淀缸出料口 29，沉淀缸28上部的爐 缸側壁上設爐缸出料口 13。可將爐缸底部設置成傾斜狀，利用傾斜狀底部形成沉淀缸28。 沉淀缸28可使貴重元素在沉淀缸底部沉淀，間隔一定時間，打開沉淀缸出料口 29即可卸出 貴重元素混合物，將該混合物進行精煉即可分離出多種貴重元素，貴重元素混合物可運走 進行二次精練。可在煉鐵、煉銅、冶煉、鑄造、陶瓷熔塊、玻璃等生產的同時提煉出黃金、白 銀、鉬系貴金屬、錒系元素、稀土元素等貴重元素混合物。可使冶煉金屬純度更高，可以為金 屬精煉打下基礎，可提高金屬材質，可更好地實現鋼鐵精煉，可帶來材料革命。可提高生鐵、 銅、玻璃、陶瓷熔塊等的純度，降低放射源污染。爐缸出料口 13下方設置吹煉包30，吹煉包30設吹煉裝置，吹煉包30上部一側設 吹煉包進料口 31，吹煉包30上部另一側設吹煉包出氣口 32，吹煉包出氣口 32連接風機3， 吹煉包30下部設置吹煉包下部出料口 33，吹煉包30上部設置吹煉包上部出料口 34。吹煉 包下部出料口可用耐高溫炮泥控制。吹煉包上部出料口 34可不封堵。煉鐵、煉鋼同步作業時，可在爐室周圍設置多個吹煉包，實現輪流吹煉，交替作業， 輪流維護，保證正常生產。吹煉包可用現有的煉鋼轉爐材料制造，吹煉包30內設的吹煉裝 置可用現有的煉鋼吹煉裝置。吹煉包30上部封閉起來，可設置蓋板，蓋板可用長條耐火磚 設置，耐火磚上部可設保溫材料增加保溫性，保溫材料上部可蓋鐵板增加密封性。在靠近出 料口 8—側的上方設吹煉包進料口 31，可通過吹煉包進料口 31向吹煉包內加入鐵水、石灰、 合金調料等。在吹煉包頂部設置維修口，平時密封，維護時打開進入吹煉包內。吹煉包30 上部另一側設吹煉包出氣口 32，吹煉包出氣口 32連接風機進氣口，各個吹煉包出氣口可通 過管道連接風機進氣口，管道上設置風門，用風門來調節通過吹煉包的氣流量。可使吹煉包 內產生的高溫廢氣連同一部分空氣被吸入風機，空氣使高溫廢氣被中和，使高溫廢氣溫度有所降低，廢氣混合氣被風機作為助燃風吹入火道內，進行高溫處理，使高溫廢氣內攜帶的 可燃物充分燃燒，使高溫廢氣所攜帶的熱量被利用，使煉鋼產生的廢氣得到統一處理，避免 廢氣直接排入大氣，使煉鋼生產過程更加環保。煉鋼過程中產生的廢渣漂在吹煉包上部，鋼水沉淀在吹煉包下部，從吹煉包底部 放鋼水，操作時1、打開吹煉包下部出料口 33把鋼水放出；2、鋼水基本放完后，將渣水混合 物放入旋轉抬包；3、渣水混合物放完后，再將純渣水放空；4、將吹煉包下部出料口 33封堵； 5、將旋轉抬包內渣水混合物重新倒入吹煉包內；6、重新放入鐵水，鐵水達到一定水位時，鐵 水渣從吹煉包上部出料口流出。本案使煉鋼產生的鋼渣與鐵水渣一起集中統一處理，避免了鋼渣處理，可徹底杜 絕鐵水渣、鋼水渣內含鐵，可徹底避免鋼渣二次處理的麻煩，大大簡化生產工序、提高生產 效率，提高金屬收的率。生產中可邊放鐵水邊吹煉，吹煉包鐵水放滿時吹煉也基本完成。可在吹煉包底部設底部噴吹裝置或頂部噴吹裝置，可利用頂部噴吹裝置向吹煉包 中噴入各種造渣劑或合金調料等。可以設置底部噴吹裝置，可在吹煉包底部均勻設置多個 噴嘴，可使鐵水均勻翻滾，縮短煉鋼時間。利用噴吹裝置吹入02、C0、碳粉或石灰粉等，可底 噴也可頂噴，可縮短冶煉時間，改善脫硫、脫磷操作，提高金屬和合金收的率。可以冶煉各種 碳鋼、合金鋼等。特殊需要時，吹煉包可以做得很大，可以超過平爐煉鋼的單爐鋼水產量，可 使鋼水材質更穩定一致，可生產更大的鑄件。吹煉包底部也可設置沉淀缸，可進一步收得更 多的貴重元素。冶煉其它金屬時與煉鐵、煉鋼作業程序大同小異，可根據具體情況加入不同的熔 劑、造渣劑，吹入不同的氣體成分，加入不同的合金成分等。吹煉包可設置多級精煉包，可對 各種金屬進行多級精煉，冶煉過程中產生的廢氣重新送入火道內高溫處理后與尾氣統一凈 化、處理、回收。本發明實施例之一的結構是爐室9設加熱室10和熔煉室11，加熱室10下部連 通熔煉室11，熔煉室11下部設爐缸12，爐缸12設置爐缸出料口 13，加熱室10上部設置加 熱室進料口 14，加熱室10上部設置加熱室出氣口 15，環繞熔煉室11內壁設置多條火道16， 火道16側壁設置多條進氣通道17，進氣通道17與火道16連通。火道16上方設置凸出體 18，熔煉室11內腔橫截面呈圓形，進氣通道17沿熔煉室11內腔橫截面切線方向設置。爐 缸12內壁設置A探出體35。環繞加熱室10內壁平行設置多道B探出體19。加熱室10上 方設交叉橫梁20，交叉橫梁20下方的加熱室10側壁上設加熱室出氣口 15，加熱室出氣口 15連接引風機21，引風機21連接尾氣處理裝置22。熔煉室11爐壁和爐缸爐壁設冷卻裝置 23。進氣通道17出氣端設置耐高溫管道24，耐高溫管道24出氣端探入火道16內，煤粉輸 送管道25連接火道16，煤粉輸送管道25出氣端探入火道16內。本實施例可以生產生鐵、冰銅、玻璃、陶瓷熔塊、泡花堿等。生產生鐵時可以不用焦 炭，可直接用煤粉進行煉鐵，可取代現在的高爐。生產生鐵、冰銅等時可設置上部爐缸出料 口和下部爐缸出料口，利用上部爐缸出料口出渣，利用下部爐缸出料口出料。爐缸出料口 13可用塞棒、炮泥等堵塞，可設置泥炮和開口機，出料時用開口機打開爐缸出料口即可，爐 缸出料口下方可設流道、轉運包等將鐵水等轉移。生產陶瓷熔塊、玻璃、泡花堿、熔化物料等 時，可在爐缸中部或中下部設置爐缸出料口，可設置傾斜出料通道，傾斜出料通道進料端設 在爐缸中部或中下部，傾斜出料通道出料端高度與爐缸上沿平齊，出料時使爐缸內熔液始終保持畜滿狀態，使熔液在爐缸內可以完成各種復雜的熔融反應。在爐缸底部設置下部爐 缸出料口，平時密封，停爐時打開將熔液全部放盡。本發明實施例之二的結構是在實施例一的結構基礎上，進氣通道17連接燃料管 26和進氣管27，燃料管26出氣端在進氣管27出氣端前方。本實施例可以使用氣體燃料或液體燃料，可避免燃料管燒損，燃料管可采用耐高 溫不銹鋼材料。燃料管前端可加裝一小段耐高溫耐火材料管，可更好地避免燃料管燒損。本發明實施例之三的結構是在以上實施例的結構基礎上，爐缸12下部設沉淀缸 28，沉淀缸28底部設沉淀缸出料口 29，沉淀缸28上部的爐缸側壁上設爐缸出料口 13。本實施例可以使貴重元素在沉淀缸內沉淀，間隔一定時間，打開沉淀缸出料口 29， 即可卸出貴重元素混合沉淀物，將該混合物進行精煉即可分離出多種貴重元素。可充分 提取礦石中的貴重元素，可更好的利用資源，提高經濟效益和社會效益。可在煉鐵、煉銅、 冶煉、鑄造、陶瓷熔塊、玻璃、熔化物料等生產的同時提煉出黃金、白銀、鉬系貴金屬、錒系元 素、稀土元素等貴重元素混合物。可使冶煉金屬純度更高，可以為金屬精煉打下基礎，可提 高金屬材質，可更好地實現鋼鐵精煉，可帶來材料革命。可進一步提高生鐵、銅、玻璃、陶瓷 熔塊等的純度，降低放射源污染。本發明實施例之四的結構是在以上實施例的結構基礎上，爐缸出料口 13下方設 置吹煉包30，吹煉包30設吹煉裝置，吹煉包30上部一側設吹煉包進料口 31，吹煉包30上 部另一側設吹煉包出氣口 32，吹煉包出氣口 32連接風機3，吹煉包30下部設置吹煉包下部 出料口 33，吹煉包30上部設置吹煉包上部出料口 34。本實施例可以使煉鐵、煉鋼同步作業，可以使煉鋼過程中產生的高溫廢氣被吹入 火道內，進行高溫無害化處理，使高溫廢氣內攜帶的可燃物充分燃燒，使高溫廢氣所攜帶的 熱量被利用，使煉鋼產生的廢氣得到統一處理，使煉鋼生產過程更加環保。使煉鋼產生的鋼 渣與鐵水渣一起集中統一處理，可徹底杜絕鋼渣內含鐵，可徹底避免鋼渣二次處理的麻煩， 大大簡化生產工序、提高生產效率，提高資源利用率。本實施例也可以使煉冰銅、煉粗銅同步完成。吹煉包底部也可設置沉淀缸，可在吹 煉完成后，間隔一定時間后再卸出熔液，可更多的收得金、銀等貴重元素。可直接將粗銅提 煉成達到一定純度的合格精銅。操作中，可在吹煉包完成多次吹煉后打開沉淀缸出料口，卸 出貴重元素混合物。使用方法本冶煉熔爐開爐時，首先對爐室進行烘爐，可采用木柴等低溫燃料烘 爐。烘爐后接著點火，點火后逐漸加入物料。接著從下部爐缸出料口插入點火槍對爐缸進 行加熱，直到流出熔液時抽出點火槍，可避免因爐缸太涼導致爐缸出料口堵塞，點火槍可使 用氣體燃料或液體燃料。熔液流出一段時間后即可堵塞爐缸出料口，從爐室下部點火孔管 觀察到熔液快蓄滿爐缸時，即可打開爐缸出料口卸料。生產鋼鐵時，可以將鐵礦石或精礦粉或生鐵、溶劑(石灰石或生石灰)按一定比例 裝入加熱室，爐室點火后，向下部火道內噴入過量煤粉、水或水蒸氣、重油或氫氣等，使下部 火道內形成缺氧燃燒，多噴一些水或水蒸氣，形成大量的氫氣、一氧化碳等還原性氣體，還 原性氣體與氧化鐵反應還原出鐵，熔渣和鐵水進入爐缸。調節好火道內的溫度，更好的調節 好鐵水溫度，更好的調節還原反應。向上部火道內噴入少量煤粉，使上部火道內維持燃燒，同時形成過氧燃燒，使熔煉室內形成的煤氣在熔煉室上部充分燃燒。最上方的火道內甚至可以不噴碳粉，只吹入空氣， 可以使煤氣燃燒更充分。鐵水可從爐缸出料口流入鐵水包運走，鐵水渣可從爐缸出料口直接排放。用本冶 煉熔爐可直接用鐵礦石進行鑄鐵生產，可取代現有的高爐和沖天爐，可免去焦炭生產。可大 大降低煉鐵、鑄鐵成本。用本冶煉熔爐直接煉鋼避免了鐵水的搬運，可進一步節能，可使煉鐵、煉鋼同步進 行，可進一步提高產量。可用鐵礦石直接鑄鋼，可大大降低鑄鋼成本。可統一排渣，使煉鋼 產生的鋼渣與鐵水渣一起集中統一處理，避免了鋼渣處理，可徹底杜絕鋼渣內含鐵，可徹底 避免鋼渣二次處理的麻煩，大大簡化生產工序、提高生產效率。生產中可邊放鐵水邊吹煉， 鐵水放完時吹煉也基本完成。可使煉鋼過程中產生的高溫廢氣被高溫處理，使廢氣中的有害成分進一步被處 理，使廢氣中的可燃物二次燃燒，使廢氣攜帶的熱量被充分利用，使煉鋼過程更加節能、環 保。可在煉鐵、煉銅、冶煉、鑄造、陶瓷熔塊、玻璃等生產的同時提煉出黃金、白銀、鉬系 貴金屬、錒系元素、稀土元素等貴重元素混合物。可使冶煉金屬純度更高，可以為金屬精煉 打下基礎，可提高金屬材質，可更好地實現鋼鐵精煉，可帶來材料革命。貴重元素混合物可 運走進行二次精練。調節好爐缸深度和爐缸內熔液深度，調整好爐缸溫度，調整好反應速度。利用爐 缸、爐壁等的冷卻熱量對吹入爐室內的氣體進行加熱，提高熱能利用。本發明中的各風機流量可以根據溫度傳感器來編排電腦程序，可在爐室內多個部 位設置測溫點，設置測溫裝置，可用變頻技術控制風機風量和風壓，可以電腦控制爐室功 率，電腦控制燃料流量，電腦控制爐室溫度，電腦控制加熱室以及熔煉室溫度，可使用現有 的電腦技術對設備進行微機化管理。本發明的技術方案并不限制于本發明所述的實施例的范圍內。本發明未詳盡描述 的技術內容均為公知技術。
1權利要求
冶煉熔爐，包括耐火材料(1)、保溫材料(2)、風機(3)、管道(4)、閥門(5)、點火孔(6)、燃料供給裝置(7)、測溫裝置(8)，其特征在于爐室(9)設加熱室(10)和熔煉室(11)，加熱室(10)下部連通熔煉室(11)，熔煉室(11)下部設爐缸(12)，爐缸(12)設置爐缸出料口(13)，加熱室(10)上部設置加熱室進料口(14)，加熱室(10)上部設置加熱室出氣口(15)，環繞熔煉室(11)內壁設置多條火道(16)，火道(16)側壁設置多條進氣通道(17)，進氣通道(17)與火道(16)連通。
2.根據權利要求1所述的冶煉熔爐，其特征在于火道(16)上方設置凸出體(18)，熔 煉室(11)內腔橫截面呈圓形，進氣通道(17)沿熔煉室(11)內腔橫截面切線方向設置。
3.根據權利要求1所述的冶煉熔爐，其特征在于爐缸(12)內壁設置A探出體(35)。
4.根據權利要求1所述的冶煉熔爐，其特征在于環繞加熱室(10)內壁平行設置多道 B探出體(19)。
5.根據權利要求1所述的冶煉熔爐，其特征在于加熱室(10)上方設交叉橫梁(20)， 交叉橫梁(20)下方的加熱室(10)側壁上設加熱室出氣口(15)，加熱室出氣口(15)連接引 風機(21)，引風機(21)連接尾氣處理裝置(22)。
6.根據權利要求1所述的冶煉熔爐，其特征在于熔煉室(11)爐壁和爐缸(12)爐壁 設冷卻裝置(23)。
7.根據權利要求1所述的冶煉熔爐，其特征在于進氣通道(17)出氣端設置耐高溫管 道(24)，耐高溫管道(24)出氣端探入火道(16)內，煤粉輸送管道(25)連接火道(16)，煤 粉輸送管道(25)出氣端探入火道(16)內。
8.根據權利要求1所述的冶煉熔爐，其特征在于進氣通道(17)連接燃料管(26)和 進氣管(27)，燃料管(26)出氣端在進氣管(27)出氣端前方。
9.根據權利要求1所述的冶煉熔爐，其特征在于爐缸(12)下部設沉淀缸(28)，沉淀 缸(28)底部設沉淀缸出料口(29)，沉淀缸(28)上部的爐缸側壁上設爐缸出料口(13)。
10.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9任一項所述的冶煉熔爐，其特征在于爐缸出 料口(13)下方設置吹煉包(30)，吹煉包(30)設吹煉裝置，吹煉包(30)上部一側設吹煉包 進料口(31)，吹煉包(30)上部另一側設吹煉包出氣口(32)，吹煉包出氣口(32)連接風機 (3)，吹煉包(30)下部設置吹煉包下部出料口(33)，吹煉包(30)上部設置吹煉包上部出料 口(34)。
全文摘要
一種冶煉熔爐，包括耐火材料、保溫材料、風機、管道、閥門、點火孔、燃料供給裝置、測溫裝置，爐室設加熱室和熔煉室，加熱室下部連通熔煉室，熔煉室下部設爐缸，爐缸設置爐缸出料口，加熱室上部設置加熱室進料口，加熱室上部設置加熱室出氣口，環繞熔煉室內壁設置多條火道，火道側壁設置多條進氣通道，進氣通道與火道連通。本發明節能環保，煉鐵免焦炭，可用多種燃料，可用原煤，煉鐵、煉鋼同步完成，免處理鋼渣，煉鋼產生的熱量充分利用，廢氣統一處理，可使用礦石等直接煉鐵、鑄鐵、煉鋼、鑄鋼。可生產玻璃、陶瓷熔塊、泡花堿等。可使用礦石、礦粉等多種原料，可同步提煉出貴重元素。可實現精煉，可帶來材料革命。
文檔編號F27B1/21GK101922861SQ20101023262
公開日2010年12月22日 申請日期2010年7月12日 優先權日2010年2月10日
發明者陳久斌 申請人:陳久斌