一种再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置的制作方法

本实用新型属于再生铅回收领域，尤其涉及一种再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置。

背景技术：

废旧铅酸电池铅膏一般采用鼓风炉、转炉或者富氧侧吹炉进行还原熔炼，但鼓风炉熔炼需要混合、制砖、干燥才能进入鼓风炉熔炼，生产过程较长，能耗高，炉体还需要水套冷却；而转炉熔炼产能低，所需要的设备台数多，能耗相对较高；富氧侧吹炉投资大，适用于规模较大的冶炼项目。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置，该装置适合再生铅回收，且能耗低。

本实用新型提供了一种再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置，包括至少1组熔炼炉；熔炼炉之间设有过桥烟道；一组熔炼炉包括2台熔炼炉主体；

每台所述熔炼炉主体的顶部设有废旧铅膏加料口；

所述废旧铅膏加料口对称两边各设一个烧嘴，所述烧嘴用来供给熔炼炉所需热能；

每台所述熔炼炉主体的侧面设有独立地放渣口、放铅口和还原剂加料口。

优选地，所述熔炼炉主体为圆柱形。

优选地，所述熔炼炉主体的侧壁和底面光滑过渡。

优选地，所述加料口的上方设有集气罩。

优选地，同一水平面上，一台熔炼炉主体的上方侧面各设有第一烟气出口，所述第一烟气出口处连有第一烟气出口烟道；

另一台熔炼炉主体的上方侧面各设有第二烟气出口，所述第二烟气出口处连有第二烟气出口烟道；

所述第一烟气出口烟道和第二烟气出口烟道相联通。

优选地，所述第一烟气出口烟道上设有烟道闸门a；所述第二烟气出口烟道上设有烟道闸门b。

优选地，所述第一烟气出口烟道和第二烟气出口烟道汇合联通处连接有上升烟道；

所述上升烟道中设有换热器。

优选地，所述换热器与鼓风机连接；

所述鼓风机用来鼓入空气与换热器进行换热。

优选地，所述放铅口的下方设有底铅口。

本实用新型提供了一种再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置，包括至少1组熔炼炉；熔炼炉之间设有过桥烟道；一组熔炼炉包括2台熔炼炉主体；每台所述熔炼炉主体的顶部设有废旧铅膏加料口；所述废旧铅膏加料口对称两边各设一个烧嘴，所述烧嘴用来供给熔炼炉所需热能；每台所述熔炼炉主体的侧面设有独立地放渣口、放铅口和还原剂加料口。该节能炉装置中的2台熔炼炉，一台工作，另一台待工作，交替进行；将废旧铅膏通过废旧铅膏加料口加入至熔炼炉主体内，将还原剂通过还原剂加料口加入，通过烧嘴供给的热能达到所需的熔炼温度，废旧铅膏中铅化合物还原为金属铅下沉到炉底，通过放铅口排出，产生的渣通过放渣口排出，工作炉熔炼结束后，其烟气余热用来熔化待工作炉的原料。该装置为连体熔炼炉，熔炼烟气加热另一炉的物料，热能利用率高，降低了再生铅冶炼过程的综合能耗，节能效果明显。该装置结构简单，易于操作，投资成本低，维修方便简单，开停炉成本低，非常适合再生铅回收处理；实现清洁生产，消除车间内的粉尘危害，改善工人的劳动条件；再生铅单位能耗比转炉冶炼大大降低。

附图说明

图1为多室熔炼炉系统的正视图；

图2为多室熔炼炉系统的俯视图；

图3为熔炼炉主体的侧面结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置，包括至少1组熔炼炉；熔炼炉之间设有过桥烟道；一组熔炼炉包括2台熔炼炉主体；

每台所述熔炼炉主体的顶部设有废旧铅膏加料口；

所述废旧铅膏加料口对称两边各设一个烧嘴，所述烧嘴用来供给熔炼炉所需热能；

每台所述熔炼炉主体的侧面设有独立地放渣口、放铅口和还原剂加料口。

参见图1，图1为多室熔炼炉系统的正视图；图2为多室熔炼炉系统的俯视图；

图3为熔炼炉主体的侧面结构示意图；其中，1为熔炼炉主体壁，2-1为第一烟气出口烟道，2-2为第二烟气出口烟道，3为烧嘴，4为废旧铅膏加料口，5为过桥烟道，6为放渣口，7为放铅口。

本实用新型提供的再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置包括至少1组熔炼炉；一组熔炼炉包括2台熔炼炉主体。所述熔炼炉主体优选为圆柱形；2台熔炼炉主体之间通过较短的过桥烟道5连接。

熔炼炉主体的熔炼炉主体壁1的侧面和底面优选光滑过渡。

每台所述熔炼炉主体的顶部设有废旧铅膏加料口4；本申请优选通过螺旋运输机送至多室熔炼炉的炉顶操作平台，由加料溜槽通过炉顶废旧铅膏加料口送至炉内，进行还原熔炼。为了减少对环境的污染，将炉内产生的气体进行收集；本申请优选在炉顶加料口上方设有集气罩。加料是分批次进行的，炉料在炉内慢慢熔化。

所述废旧铅膏加料口对称两边各设一个烧嘴3，所述烧嘴用来供给熔炼炉所需热能。所述烧嘴用于燃烧天然气或重油等燃料的，为炉子提供热能。

在本申请中，同一水平面上，一台熔炼炉主体的上方侧面各设有第一烟气出口，所述第一烟气出口处连有第一烟气出口烟道2-1；所述第一烟气出口烟道上设有烟道闸门a。

另一台熔炼炉主体的上方侧面各设有第二烟气出口，所述第二烟气出口处连有第二烟气出口烟道2-2；所述第二烟气出口烟道上设有烟道闸门b。

所述第一烟气出口烟道和第二烟气出口烟道相联通。所述第一烟气出口烟道和第二烟气出口烟道汇合联通处连接有上升烟道；所述上升烟道中设有换热器。所述换热器与鼓风机连接；所述鼓风机用来鼓入空气与换热器进行换热。换热过程包括：烟气在上升烟道中从下往上流经换热管，空气由鼓风机鼓入换热管内，并由上向下运动，在此过程中烟气与空气实现逆流换热，被预热后的空气最终进入炉膛助燃，此装置再次利用了烟气余热，提高了能源利用率，降低了再生铅冶炼过程的综合能耗。

所述放铅口的下方设有底铅口，未在图中画出。待熔炼炉工作停止后，所有铅料从底铅口排出。

所述熔炼炉主体上设有还原剂加料口，所述还原剂加料口设置在所述放铅口相对面的熔炼炉主体壁上，在图中未画出。所述还原剂加料口用来添加还原剂；所述还原剂包括生铁屑和/或煤。废旧铅膏中铅的化合物在还原剂的作用下逐渐被还原成金属铅并下沉到炉底，渣层慢慢变薄，根据需要从还原剂加料口加入一定量的熔剂；所述熔剂包括cao和sio2，调整好渣型以达到铅、渣进一步沉降分离，还原熔炼完成，然后铅从放铅口，渣从放渣口分别放出。一般的，待渣放完全后开始放铅，产出的粗铅经精炼后做成合金或铅锭。本实用新型通过目测查看渣的粘度或流动性或含铅量来确定炉中还原反应和造渣反应是否完毕。

在节能炉内主要反应如下所述，即废旧铅酸蓄电池破碎得到的铅膏经过脱硫处理后，主要成分为pbco3，进入多室熔炼炉还原成金属铅。多室熔炼炉内发生的主要还原反应包括：

pbco3→pbo+co2↑

pbso4→pbo+so2↑

pbo+c→pb+co↑

co2+c→2co↑

主要的造渣反应有：

pbo+sio2＝pbo·sio2

feo+sio2＝feo·sio2

cao+sio2＝cao·sio2

在本申请中，一组中的两个熔炼炉交替加温、熔炼，即一个是工作状态，另一个处于待工作状态，工作炉的火焰经过过桥烟道进入待工作炉并将炉内物料加温熔化。熔炼炉排出含二氧化碳、二氧化硫的烟气，经过桥烟道和余热锅炉回收余热以及布袋收尘器净化后送往脱硫塔，脱除二氧化硫达标排放。布袋收尘器所捕收的烟尘与炉料一道直接返回炉熔炼。产出的粗铅经放铅口排出，以熔融状态送火法精炼脱除铜等杂质，含铅2％以下炉渣直接外销水泥厂。

一组中的两个熔炼炉分别记作a炉和b炉，a炉放铅完成后，a炉的熔炼作业结束，停止a炉的燃气供应，将b炉点火，进行b炉生产作业，b炉之前加入的混合原料，利用a炉的烟气余热已经熔化了约30％的原料，继续加入原料重复a炉的生产作业，a炉加入部分混合原料，利用b炉的烟气余热对原料进行熔化。

再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置由两炉交替作业，熔炼温度为1300℃，铅直收率>96％，烟尘率<5％，渣率<15％。熔炼炉排出含二氧化硫的高温烟气(约1000℃以上)，经联通烟道、废气沉降，通过一氧化碳浓度监测和控制温度，调节火焰与进气量，确保所有有机物和一氧化碳充分燃烧。产出的粗铅中含铅不小于98％，渣中含铅小于1.8％。

从原料适应性看，圆形节能炉非常适应处理转换后的废旧蓄电池的铅膏；铅膏及蓄电池生产厂家的废弃物、污泥等只需在高温条件下分解、还原产出粗铅；相对富氧底吹、侧吹等直接炼铅法有本质的不同，废旧蓄电池的铅膏中基本不含硫，不需强氧化过程。从能耗情况分析，这种熔炼炉的余热得到了最充分的利用综合能耗应该是最低的，处于工作状态的熔炼炉的余热先通过待工作状态的熔炼炉并将炉内的原料加热熔化，然后进入收尘系统。通过测算综合能耗在130kgce/t铅以下。从成本方面分析，圆形节能炉投入建设的成本和生产成本都是最低的；一组两连体和三连体的熔炼炉建设成本低，比其他冶金炉要低得多；吨铅生产成本再低，操作简单，劳动强度低。此外节能炉的维修方便简单，开停炉成本低，非常适合再生铅回收处理；实现清洁生产，消除车间内的粉尘危害，改善工人的劳动条件。

多室熔炼炉系统包括上述再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置、加料系统、燃烧系统、出料系统、收尘系统及配套设备。

为了进一步说明本实用新型，下面结合实施例对本实用新型提供的一种再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

实施例1

将经过脱硫处理后的废旧蓄电池铅膏100吨采用螺旋给料机通过废旧铅膏加料口分批放入圆柱形a熔炼炉中，主要成分为pbco3，圆柱形a熔炼炉的侧壁和底部光滑过渡，烧嘴处通过燃烧天然气为炉子提供热能，天然气的流量为100～200m³/h，从还原剂加料口加入生铁屑3000～5000kg，在1300℃下进行熔炼，主要还原反应包括：

pbco3→pbo+co2↑

pbso4→pbo+so2↑

pbo+c→pb+co↑

co2+c→2co↑

主要的造渣反应有：

pbo+sio2＝pbo·sio2

feo+sio2＝feo·sio2

cao+sio2＝cao·sio2

a炉反应完成后，放铅，a炉的熔炼作业结束，停止a炉的燃气供应，将b炉点火，进行b炉生产作业，b炉之前加入的混合原料，a炉的烟气余热通过内径500cm(宽)×600(高)cm，长度为500cm的过桥烟道熔化了b炉内约30％的原料；继续加入原料重复a炉的生产作业，a炉加入部分混合原料，利用b炉的烟气余热对原料进行熔化；

熔炼产生的烟气通过烟气出口排出至第一烟气出口烟道和第二烟气出口烟道中，第一烟气出口烟道和第二烟气出口烟道汇合联通处连接有上升烟道；所述上升烟道中设有换热器；所述换热器与鼓风机连接；所述鼓风机用来鼓入空气与换热器进行换热。

通过检测，铅直收率＞96％，烟尘率<5％，渣率<15％。

综合能耗为130公斤标煤/t铅以下。

由以上实施例可知，本实用新型提供了一种再生铅多室熔炼蓄热式节能炉装置，包括至少1组熔炼炉；熔炼炉之间设有过桥烟道；一组熔炼炉包括2台熔炼炉主体；每台所述熔炼炉主体的顶部设有废旧铅膏加料口；所述废旧铅膏加料口对称两边各设一个烧嘴，所述烧嘴用来供给熔炼炉所需热能；每台所述熔炼炉主体的侧面设有独立地放渣口、放铅口和还原剂加料口。该节能炉装置中的2台熔炼炉，一台工作，另一台待工作，交替进行；将废旧铅膏通过废旧铅膏加料口加入至熔炼炉主体内，将还原剂通过还原剂加料口加入，通过烧嘴供给的热能达到所需的熔炼温度，废旧铅膏中铅化合物还原为金属铅下沉到炉底，通过放铅口排出，产生的渣通过放渣口排出，工作炉熔炼结束后，其烟气余热用来熔化待工作炉的原料。该装置为连体熔炼炉，熔炼烟气加热另一炉的物料，热能利用率高，降低了再生铅冶炼过程的综合能耗，节能效果明显。该装置结构简单，易于操作，投资成本低，维修方便简单，开停炉成本低，非常适合再生铅回收处理；实现清洁生产，消除车间内的粉尘危害，改善工人的劳动条件；再生铅单位能耗比转炉冶炼大大降低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。