专利名称：用碳热还原熔炼铝矿的方法和它的有色金属冶炼炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属矿石的提炼、冶炼技术领域；具体地说是一种用碳热还原熔 炼铝矿的方法和它的有色金属冶炼炉。
背景技术：
在有色金属矿物熔炼中,铝土矿是最难熔炼的，它熔点高，粘度大；且。所 以世界各国对炼铝投资大，为此有色金属冶炼专家都在设法寻找一种投资少，能 耗低,而能产出适用的铝或铝合金的方法。
而国内金属矿石的提炼中，常常把炼矿石多余下来的热能白白地散射掉，造 成能耗大，成本高；且将未炼净的矿渣作为垃圾到处乱堆，冶炼炉内没有烧尽的 煤气四处外溢废弃，不仅污染环境,且严重浪费资源。
发明内容
本发明提供一种把炼矿石多余下来的热能回收利用，从而降低能耗，提高冶 炼温度，并改变投向炉膛矿物组成和方法，且在结合炉子设计上改进，还能把未 炼净的矿渣再次提炼，达到充分利用资源的一种用碳热还原熔炼铝矿的方法和它 的有色金属冶炼炉。
本发明采取的技术方案-一种用碳热还原熔炼铝矿的方法，其方案是 按以下工艺流程完成 1)制备球团
① 粉碎、磨细煤矸石、铝土矿，
② 粉碎、磨细废弃的纤维，
③ 配制粘结剂，
④ 将粉末状或小颗粒状的煤矸石、铝土矿和纤维微粒按需要定比例均匀混合 成混合物；⑤ 由质量为百分之五到百分之六的粘结剂与其余为混合物混合，制成混合球 团；
⑥ 将混合球团晒干或烘干，备用； 2)投炉熔炼工艺
① 以一层混合球团一层焦碳， 一层混合球团一层焦碳，混合球团与焦碳隔层 投放于有色金属冶炼炉内，
② 炉内上升废弃热气由热风管回收到炉底加热空气，并有加热电极增温，
③ 溶化的铝液源源不断从炉口流出。 所述的粘结剂,是由质量百分之七十的氧化硅加百分之三的氧化铁，与适量的碳 酸钠和煤泥，加适量的水搅拌而成。
所述的按需要定比例均匀混合成混合物，是根据炉子和能源供应状况选择煤石干 石、铝土矿和纤维微粒的质量比例为八十比二十到五十比五十。
一种用碳热还原熔炼铝矿的有色金属冶炼炉，包含金属冶炼炉，其特征是 冶炼炉分段联接，在细腰瓶式冶炼炉顶部向下倾斜围绕燃烧壁，与低沸点金属回 收池相通，冶炼炉近底部有多孔熔化带与进风管相接，冶炼炉低部内壁四周围有 耐高温炉衬，外圈有冷却雾化套，冶炼炉中部四周有热风胆围绕，冶炼炉顶中央 有一加料漏斗与冶炼炉外进料管道相接，冶炼炉底两边朝中心插有一对增温电 极，冶炼炉壁外底端到顶端有风管，底端与冶炼炉内多孔熔化带相接，顶端与通 到低沸点金属回收池的燃烧室热风管相接，冶炼炉底有活轮，置于活动炉台底座 上，低沸点金属回收池的底边开洞，与沸点金属回收器蒸馏塔相接；低沸点金属 回收池由通外的管子，通过抽风马达入环保净化塔的洗涤池底，并从洗涤池顶的 出口引出干净煤气回收；冶炼炉底有重金属流出孔，并炉底侧旁开孔，有耐火材 料相围成通道，与金属回收室相连，金属回收室上方由热风胆相围构成的裂化水 燃烧室，裂化水燃烧室顶部有管子与多孔熔化带相接，金属回收室底侧分别有铁 水槽、铝水槽，引出各自的收集口。 实施本发明后的积极效果是
由于炉壁采用双层结构，减少了热能辐射；采用多排小风口结构的多孔熔化 带，使熔炼均匀、充分，内部不结块；炉内上升废气热量对热风管内空气加热后， 又通过风管返回炉底多孔熔化带，提高了燃烧热量；并且用裂化水燃烧室，将炉内产生的高温硫、氢气体回收到多孔熔化带，再次参加燃烧；并有增温电极可加
速金属熔化；此外还设置了低沸点金属回收池，使冶炼效益更好。
由于以上措施，常规办法炼出一顿纯铝要耗电12000KW-13000KW;本发明
只需耗电550kw-600KW,耗电仅常规耗电的二十二分之一；且炼铝速度极大提
高常规电解炉一天约可炼2.2顿电解铝，耗电22000KW;本发明每小时可炼
1.5-2顿，耗电600KW。
在炉中产生的煤气，过去白白外溢作为废气浪费了，现在由炉内进入净化塔
中回收了煤气，可以将产生的煤气供居民点使用。 一只冶炼炉的废弃煤气回收后 可供应约五万户居民用气，以北方一天一户用煤5公斤煤计算， 一年一户用煤
1825公斤，以小镇有五万户计算，扣去冶炼炉用煤，以废弃煤气回收供居民使 用，取代居民烧煤， 一年可省下34万吨煤，且改变了满天黑烟灰的污染环境， 节约了能源，保护了环境。
且常规办法冶炼，提取金属不彻底，还含金属的矿渣会满山遍地扔弃，浪费 资源，污染环境；本发明就采用煤矸石、废弃铝土矿、发电厂炉渣作为原料来提 炼，节约了资源，维护了环境。
图l、本发明的有色金属冶炼炉剖视结构示意图， 图2、有色金属冶炼炉A向剖视结构示意图
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明 一种用碳热还原熔炼铝矿的方法，按以下工艺流程完成操作 1)制备球团
① 粉碎、磨细煤矸石、铝土矿，
② 粉碎、磨细废弃的纤维，
③ 配制粘结剂，
将粉末状或小颗粒状的煤矸石、铝土矿和纤维微粒按需要定比例均匀混合 成混合物；
⑤由质量为百分之五到百分之六的粘结剂与其余为混合物混合，制成混合球团；
⑥将混合球团晒干或烘干，备用； 2)投炉熔炼工艺
① 以一层混合球团一层焦碳， 一层混合球团一层焦碳，混合球团与焦碳隔层 投放于有色金属冶炼炉内，
② 炉内上升废弃热气由热风管回收到炉底加热空气，并有加热电极增温，
③ 溶化的铝液源源不断从炉口流出。
所述的粘结剂，是由质量百分之七十的氧化硅加百分之三的氧化铁，与适量的 碳酸钠和煤泥，加适量的水搅拌而成。所述的按需要定比例均匀混合成混合物， 是根据炉子和能源供应状况选择煤矸石、铝土矿和纤维微粒的质量比例为八十比 二十到五十比四十。
一种用碳热还原熔炼铝矿的封闭聚能多功能有色金属冶炼炉，包含金属冶炼 炉，其结构是冶炼炉分段联接，在细腰瓶式冶炼炉1顶部向下倾斜围绕燃烧壁 2，与低沸点金属回收池3相通，冶炼炉近底部有多孔熔化带4与进风管相接， 冶炼炉低部内壁四周围有耐高温炉衬9，外圈有冷却雾化套IO，冶炼炉中部四周 有热风胆11围绕，冶炼炉顶中央有一加料漏斗12与冶炼炉外进料管道相接，冶 炼炉底两边朝中心插有一对增温电极5，冶炼炉壁外底端到顶端有风管6，底端 与冶炼炉内多孔熔化带4相接，顶端与通到低沸点金属回收池的燃烧室热风管7 相接，冶炼炉底有活轮，置于活动炉台底座8上，低沸点金属回收池3的底边开 洞18，与沸点金属回收器蒸馏塔相接；低沸点金属回收池3由通外的管子19， 通过抽风马达20入环保净化塔21的洗涤池底,并从洗涤池顶的出口 22引出干净 煤气回收；冶炼炉1底有重金属流出孔24，并炉底侧旁开孔，有耐火材料相围 成通道13，与金属回收室14相连，金属回收室上方由热风胆相围构成的裂化水 燃烧室17，裂化水燃烧室17顶部有管子23与多孔熔化带4相接，金属回收室 底侧分别有铁水槽15、铝水槽16，引出各自的收集口。
权利要求
1、一种用碳热还原熔炼铝矿的方法，其特征是按以下工艺流程完成1)制备球团①粉碎、磨细煤矸石、铝土矿，②粉碎、磨细废弃的纤维，③配制粘结剂，④将粉末状或小颗粒状的煤矸石、铝土矿和纤维微粒按需要定比例均匀混合成混合物；⑤由质量为百分之五到百分之六的粘结剂与其余为混合物混合，制成混合球团；⑥将混合球团晒干或烘干，备用；2)投炉熔炼工艺①以一层混合球团一层焦碳，一层混合球团一层焦碳，混合球团与焦碳隔层投放于有色金属冶炼炉内，②炉内上升废弃热气由热风管回收到炉底加热空气，并有加热电极增温，③溶化的铝液源源不断从炉口流出。
2、 根据权利要求1所述的一种用碳热还原熔炼铝矿的方法，其特征是所述的 粘结剂,是由质量百分之七十的氧化硅加百分之三的氧化铁，与适量的碳酸钠 和煤泥，加适量的水搅拌而成。
3、 根据权利要求1所述的一种用碳热还原熔炼铝矿的方法，其特征是所述的 按需要定比例均匀混合成混合物，是根据炉子和能源供应状况选择煤矸石、 铝土矿和纤维微粒的质量比例为八十比二十到五十比五十。
4、 一种用碳热还原熔炼铝矿的有色金属冶炼炉，包含金属冶炼炉，其特征是 冶炼炉分段联接，在细腰瓶式冶炼炉(1)顶部向下倾斜围绕燃烧壁(2)，与低沸 点金属回收池(3)相通，冶炼炉近底部有多孔熔化带(4)与进风管相接，冶炼炉低部内壁四周围有耐高温炉衬(9)，外圈有冷却雾化套(IO)，冶炼炉中部四周 有热风胆(ll)围绕，冶炼炉顶中央有一加料漏斗(12)与冶炼炉外进料管道相 接，冶炼炉底两边朝中心插有一对增温电极(5)，冶炼炉壁外底端到顶端有风管(6)，底端与冶炼炉内多孔熔化带(4)相接，顶端与通到低沸点金属回收池的 燃烧室热风管(7)相接，冶炼炉底有活轮，置于活动炉台底座(8)上，低沸点金 属回收池(3)的底边开洞(18),与沸点金属回收器蒸馏塔相接；低沸点金属回 收池(3)由通外的管子(19),通过抽风马达(20)入环保净化塔(21)的洗涤池底, 并从洗涤池顶的出口(22)引出干净煤气回收；冶炼炉(l)底有重金属流出孔 (24)，并炉底侧旁开孔，有耐火材料相围成通道(13)，与金属回收室(14)相连， 金属回收室上方由热风胆相围构成的裂化水燃烧室(17)，裂化水燃烧室(17) 顶部有管子(23)与多孔熔化带(4)相接，金属回收室底侧分别有铁水槽(15)、铝 水槽(16)，引出各自的收集口。
全文摘要
用碳热还原熔炼铝矿的方法和它的有色金属冶炼炉，本发明涉及金属矿石的冶炼技术领域。其特点是制备球团，包括粉碎、磨细煤矸石、铝土矿，和废弃的纤维；配制粘结剂；将粉末或小颗粒的煤矸石、铝土矿和纤维微粒按比例均匀混合；由粘结剂将混合物制成球团；将球团与焦炭隔层投放于熔炼炉内。冶炼炉构成是有多孔熔化带与进风管相接，有耐高温炉衬，有冷却雾化套，冶炼炉底两边朝中心插有一对增温电极，并有裂化水燃烧室。实施本发明后。改变了满天黑烟灰的污染环境，也可杜绝还含金属的矿渣会满山遍地扔弃，这样浪费资源的痛心场景；节约了资源，充分地利用了资源，保护了环境。
文档编号C22B21/02GK101280367SQ20081003505
公开日2008年10月8日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者俞益根 申请人:俞益根