一种炼锌电炉炉喉结构的制作方法

本实用新型涉及炼锌电炉设备领域，尤其涉及一种炼锌电炉炉喉结构。

背景技术：

电热还原法炼锌电炉（简称电炉）属于矿热电炉，电炉炼锌所生产的锌粉粒度极细（大于80目），还原力极强，常作为置换剂用于硫酸锌溶液的净化。电炉锌粉是含有1%-4%铅的合金锌粉，活性好、单位电锌消耗锌粉较少，可防止钴复溶，减少烧板，故采用电炉锌粉将是今后湿法炼锌的一个主流趋势。虽然电炉炼锌随着技术的发展，取得一系列的成果，但炉喉粘接问题仍未彻底解决，其粘结的主要原因主要有两个：一个原因是生产工艺所导致，另一个原因是炉喉结构不合理。

常见的炉喉结构如图1所示，即炉喉与一冷箱正对，炉喉常采用直径为800-1100mm，长1000mm的耐火砖或浇注料结构形式。在实际生产中，这种炉喉结构极易发生以下问题：（1）炉喉极易粘结，需长时间停产清理；（2）沉降室下部翻板阀被粘死；（3）沉降室中的锌粉易形成块状，需重新回炉或破碎处理；（4）一冷箱蛇管易被粘结，造成冷却效果较差，从而使所产出的锌粉粒度较大，影响产品质量；（5）锌粉直收率低下。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种炼锌电炉炉喉结构，旨在解决现有的炼锌电炉炉喉结构不合理导致易粘结、产品质量不佳、直收率低的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种炼锌电炉炉喉结构，其中，包括连接于电炉的炉喉接口、连接于一冷箱的一冷箱烟气进口、连接于所述一冷箱烟气进口底部的接料装置，所述炉喉接口设置于所述一冷箱烟气进口的侧边。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，所述一冷箱烟气进口为方形结构。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，所述炉喉接口处设置有一方形钢板，并在方形钢板中间开孔，其尺寸与炉喉接口相等。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，所述接料装置包括下料口以及连接于所述下料口底部的沉降室。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，所述下料口与沉降室之间设置有连通管道，所述连通管道间隔设置有若干插板阀。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，所述连通管道间隔设置有2个插板阀。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，所述炉体的烟气出口面积与一冷箱烟气进口的面积为1：2.05-2.25。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，所述一冷箱烟气进口的底面与炉喉接口的内径底面高度相等，或者，所述一冷箱烟气进口的底面比炉喉接口的内径底面高50-100mm。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，所述一冷箱烟气进口与方形钢板之间斜向设置有水套。

所述的炼锌电炉炉喉结构，其中，在水套上开有捅料口，所述捅料口连接有一法兰通盖。

有益效果：本实用新型根据炉内烟气的流向对炉喉结构进行改进，以减少炉喉烟气阻力，提高进入一冷箱烟气的流速，增加烟气在一冷箱的冷却面积，加快烟气骤冷速度，从而可抑制炉喉等部位粘结的产生，提高锌粉品质。

附图说明

图1为本实用新型一种炼锌电炉炉喉结构较佳实施例第一视角的结构示意图。

图2为本实用新型一种炼锌电炉炉喉结构较佳实施例第二视角的结构示意图。

图3为本实用新型一种炼锌电炉炉喉结构较佳实施例第三视角的结构示意图。

图4为本实用新型一种炼锌电炉炉喉结构较佳实施例第四视角的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种炼锌电炉炉喉结构，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型所提供的炼锌电炉炉喉结构，其包括连接于电炉的炉喉接口1、连接于一冷箱的一冷箱烟气进口2、连接于所述一冷箱烟气进口2底部的接料装置，所述炉喉接口1设置于所述一冷箱烟气进口2的侧边。

本实用新型中，因电炉炉膛内部烟气依顺时针流向炉喉，采用本实用新型的结构有利于烟气顺利进入炉喉，即所述炉喉接口1位于所述一冷箱烟气进口2的顺时针前方，避免了常见电炉炉喉结构烟气实际流向不一致，导致烟气流速与压力下降，造成烟气不能快速进入一冷箱快速扩散骤冷的问题。

在本实用新型中，所述一冷箱烟气进口2优选为方形结构，这种结构与一冷箱适配。所述炉体的烟气出口面积与一冷箱烟气进口2的面积为1：2.05-2.25，即炉喉采用扩口型结构，这样烟气可在一冷箱内快速扩散，增大烟气冷却面积，缩短烟气冷却时间，这样不仅提高一冷箱冷却效果，起到烟气急速冷却的效果，而且烟气能快速经过炉喉，快速进入一冷箱，减少烟气在炉喉内滞留时间，从而降低烟气在炉喉沉降的几率。结合图2和图3所示，所述一冷箱烟气进口2的底面与炉喉接口1的内径底面高度相等，或者，所述一冷箱烟气进口2的底面比炉喉接口1的内径底面高50-100mm，例如75mm，这样烟气可快速冷却，并快速进入到一冷箱。

另外，结合图4所示，所述的一冷箱烟气进口2的内壁与炉喉接口1的外壁之间的距离a为150mm，这种结构可留有足够的缓冲，使烟气尽可能提高接触面积。

所述炉喉接口1处设置有一方形钢板10，并在方形钢板10中间开孔，其尺寸与炉喉接口1相等。该方形钢板10的作用是固定炉喉接口1，并能使烟气顺利进入到一冷箱烟气进口2内。

结合图2和图3所示，所述接料装置包括下料口7以及连接于所述下料口7底部的沉降室13。该接料装置可接收烟气中冷却下来的锌粉。所述的下料口7可设置为上宽下窄的锥形，通过收缩的形式使锌粉沉入到沉降室13中。

为了便于清理，在所述下料口7与沉降室13之间设置有连通管道，所述连通管道间隔设置有若干插板阀。利用所述插板阀可打开或关闭所述连通管道，从而清理连通管道内的锌粉。例如，在本发明中，采用双层插板阀（设置2个插板阀）结构，解决物料清理过程中空气进入炉内的问题。这2个插板阀包括位于上部的第一插板阀12和位于下部的第二插板阀8，其中的第二插板阀8平时张开，第一插板阀12平时关闭，当清理物料时关闭第二插板阀8，打开第一插板阀12。所述的第一插板阀12和第二插板阀8可采用机械、气动、电力拖动等方式进行开启和关闭。

为便于清理，在所述沉降室13的侧面安装侧门9，同时在所述沉降室一端设置有清理口6，以便清理内部物料。

所述一冷箱烟气进口2与方形钢板10之间斜向设置有水套11，水套11的内侧面靠近炉喉接口1处，将其制作成与线A、线B相切的弧面；在靠近炉喉接口1处设置冷却水管4；为方便清理炉喉接口1处的粘料，在水套11上开有捅料口5，所述捅料口5连接有一法兰通盖，当不捅料时用法兰通盖将其堵塞，当需要捅料时将法兰通盖拔开即可。为方便水套11的拆卸，水套11与C面、D面均采用螺栓连接固定。本实用新型由于增加了水套结构，不仅避免炉喉容易烧蚀的问题，同时炉喉不易变形，表面光滑，不易使烟尘粘附在炉喉表面。

另外，在水套11上部制作三角形盖板3，三角形盖板3也可设置为水套结构，并采用冷却水冷却。

综上所述，本实用新型采用ANSYS/FLOTRAN对常见炉喉结构进行有限元模拟仿真，并结合仿真结果对炉喉、一冷箱粘结、沉降室粘结形成的诱因进行分析。最终，本实用新型根据炉内烟气的流向对炉喉结构进行改进，以减少炉喉烟气阻力，提高进入一冷箱烟气的流速，增加烟气在一冷箱的冷却面积，加快烟气骤冷速度，从而可抑制炉喉等部位粘结的产生，提高锌粉品质。

本实用新型的炼锌电炉炉喉结构自投入使用后，炉喉清理时间延长至60天以上，与同行业23-25天逼迫停产相比较，极大提高了电炉运转率，同时锌粉直收率提高至88%。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。