一种熔渣炉的制作方法

1.本实用新型属于固废资源化利用技术领域，尤其涉及一种熔渣炉。


背景技术：

2.有色金属冶炼过程中不可避免的会产生大量炉渣，是有色金属冶炼企业的主要固废，目前我国每年产生的有色冶炼炉渣达亿吨级。其中，最终的尾渣中仍残留有少量的重金属，金属回收价值低，目前普遍采用水淬的方式转化为玻璃态的水淬渣，将残留的重金属封存于水淬渣，然后应用于建筑骨料、水泥混合材料等建筑材料或填埋处理。然而，有色金属熔炼尾渣出炉时为高温的液态熔体，蕴含有大量的热量，通过水淬等方式冷却后再利用，导致大量能量的浪费，不利于节能。
3.尽管有色金属熔炼尾渣的成分与玻璃态无机材料相似，但其比例相差较大，很难将之直接利用，需要进行调质处理。如中国专利cn102161567b公开了一种利用矿热电炉冶炼镍合金熔融废渣显热生产矿棉纤维的方法，将矿热炉熔炼镍合金的熔融废渣与石灰石、白云石和玄武岩的粉末按比例混合熔融，酸度系数1.3~1.5，然后通过四辊离心机成形得到矿棉纤维。目前直接利用有色金属熔炼尾渣生产玻璃态无机材料的技术还不够成熟，未实现规模化的工业应用。一方面是，有色金属熔炼尾渣为高温的液态熔体，而调质剂为冷料，两者混合困难，导致熔融效率低；另一方面，现有技术中多为先熔炼除铁并回收铜、铅等金属，工艺过程复杂，低金属含量的尾渣熔炼回收的难度大、成本高，导致此类技术的经济效益变差。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供了一种熔渣炉，能将冶炼炉渣与调质剂混合均匀并高温熔融，从而提高熔融效率、降低能耗。
5.为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：
6.一种熔渣炉，为双溶池结构，其内部通过隔墙分隔为熔炼池和澄清池，所述隔墙设置在所述熔渣炉的底部，且相对所述熔渣炉底部内壁向上延伸，所述熔炼池和澄清池的上部空间相互连通。
7.工作时，双溶池结构的熔渣炉首先使热态尾渣与调质剂生料先在熔炼池中熔融，然后在澄清池中静置、均化，避免熔融过程产生的铁水及其他金属影响熔体澄清，有效提高了熔体的质量，能为玻璃态熔体的后续利用创造条件。
8.所述熔渣炉在位于熔炼池的一侧设有接口，用于连通热态尾渣的引流溜槽；所述熔渣炉在位于熔炼池的两端设有投料口，所述投料口上设有投料孔用于连通供料系统；所述熔渣炉在位于熔炼池的顶部设有烟道，用于连通烟尘处理系统；所述熔渣炉在位于澄清池的一侧设有流料口，用于排出合格熔体。
9.所述熔渣炉在位于熔炼池的一侧还设有风嘴口和第一铁水口，所述熔渣炉在位于澄清池的一侧还设有第二铁水口，所述风嘴口用于连通供气系统，所述第一铁水口和第二
铁水口与钢包连通，用于排出铁水。
10.所述隔墙的腰部设有联通口，将熔炼池和澄清池连通。
11.所述熔渣炉在位于澄清池的一侧设有耳池，所述流料口设置在所述耳池的底部。
12.进一步，所述熔渣炉的各接口，从下至上，分别是流料口、第一铁水口/第二铁水口、联通口、风嘴口、溜槽与熔渣炉的接口、投料口、投料孔。
13.进一步，所述隔墙顶部的水平高程比所述投料口高0－200 mm；优选地，所述隔墙顶部的水平高程与所述投料口相同。
14.进一步，所述熔渣炉的第一铁水口和第二铁水口为1个或多个；优选地，所述熔渣炉的第一铁水口和第二铁水口均为1个。可选地，所述熔渣炉的第一铁水口位于熔渣炉熔炼池的正中间或第一铁水口与第二铁水口同侧。
15.进一步，所述熔渣炉的风嘴口为多个；优选地，所述的熔渣炉的全部风嘴口位于同一高度，等距分布。
16.进一步地，所述熔渣炉的联通口为1个或多个；优选地，所述熔渣炉的联通口为2个，且大小相同；更进一步地，所述熔渣炉的联通口的高度相同，并位于同一高度。
17.进一步，所述熔渣炉在操作时，以熔体液面线为控制条件，即熔体液面线位于溜槽与熔渣炉的接口和熔渣炉的风嘴口之间。
18.进一步，所述熔渣炉的熔炼池与澄清池的池底等高；更进一步，流料口所在区域的池底低于澄清池的池底。
19.可选地，所述熔渣炉的澄清池还包括1个耳池，即流料口所在区域；优选地，所述熔渣炉的澄清池与耳池的底部隔断，澄清池内的熔体从顶部进入耳池。
20.可选地，所述投料口与供料系统之间还设有给料/投料设备。当调质剂的粒度小于等于0.15 mm时，给料/投料设备为螺旋输送机；当调质剂的粒度大于0.15 mm时，给料/投料设备为振动给料机。
21.进一步，本实用新型适用的物料粒度为0~30 mm，适用的物料含水量为0~10 wt%，适用的熔融温度为1200~1600 ℃。
22.本实用新型具有以下优点：
23.1.本实用新型通过慢速充气的方式使液态尾渣与调质剂能强制混合，部分调质剂还可从溜槽加入与液态尾渣预混合，从而将液态尾渣与调质剂生料充分混合，提高传质、换热效率，降低能耗的同时提高熔体质量。
24.2.本实用新型为双溶池结构的炉体，液态尾渣与调质剂生料先在熔炼池中熔融，然后在澄清池中静置、均化，避免熔融过程产生的铁水及其他金属影响熔体澄清，提高熔体的质量，能为玻璃态熔体的后续利用创造条件。
25.3.本实用新型能实现液态尾渣与多种固/危废的协同利用，通过熔融的方式实现无害化，并将之转化为浸出毒性满足要求的玻璃态无机材料，熔融的同时回收部分金属，提高附加值降低系统运行成本。
附图说明
26.图1为本实用新型的熔渣炉本体剖面示意图；
27.图2为图1的a-a剖视图；
28.图3为图1的b-b剖视图。
29.图中标记说明：1、接口；2、投料口；3、投料孔；4、烟道；5、风嘴口；6、第一铁水口；7、连通口；8、流料口；9、第二铁水口；10、隔墙；11、熔炼池；12、澄清池；g1、料层；g2、液面；g3、熔体层；g4、铁水层。
具体实施方式
30.为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型做进一步详细的描述。
31.如图1~3所示，本实施例的一种熔渣炉为双溶池结构，其内部通过隔墙10分隔为熔炼池11和澄清池12，所述隔墙10设置在所述熔渣炉的底部，且相对所述熔渣炉底部内壁向上延伸，所述熔炼池11和澄清池12的上部空间相互连通。
32.所述熔渣炉在位于熔炼池11的一侧设有接口11，所述接口11用于连通热态尾渣的引流溜槽。所述熔渣炉在位于熔炼池11的两端设有投料口2，所述投料口2上设有投料孔3，所述投料孔3用于连通供料系统。所述熔渣炉在位于熔炼池11的顶部设有烟道4，所述烟道4用于连通烟尘处理系统。所述熔渣炉在位于澄清池12的一侧设有流料口8，所述烟道4用于排出合格熔体。
33.所述熔渣炉在位于熔炼池11的一侧还设有风嘴口5和第一铁水口6，所述熔渣炉在位于澄清池12的一侧还设有第二铁水口9，所述风嘴口5用于连通供气系统，所述第一铁水口6和第二铁水口9与钢包连通，用于排出铁水。
34.所述隔墙10的腰部设有联通口7，所述联通口7将熔炼池11和澄清池12连通。
35.所述熔渣炉在位于澄清池12的一侧设有耳池，所述流料口8设置在所述耳池的底部。
36.本实施例中，熔渣炉的池底内壁为5000
×
3000 mm的矩形，熔炼池11与澄清池12的长度比为3：5（以隔墙中心计算），池底等高。澄清池12还包括1个与澄清池隔断的耳池，为600
×
800 mm的矩形，隔断顶距离池底1000 mm（低于熔体液面线200 mm），耳池顶距离池底2250 mm，耳池底低于池底150 mm。
37.如图1所示，熔渣炉的各接口从下至上分别是流料口8、第一铁水口6/第二铁水口9、联通口7、风嘴口5、接口1、投料口3、投料孔2。
38.如图2所示，投料口2和投料孔3均为2个，两者中心与熔炼池中心共线，位于熔炼池的两侧，沿熔渣炉的中心对称；流料口8为直径80 mm的圆孔，位于耳池底的正中心。
39.投料孔3中心距离池底2200 mm，接口1的最上沿距离池底2020 mm，熔炼池11与澄清池12的隔断顶距离池底2250 mm。熔渣炉在操作时，以熔体液面线为控制条件，熔体液面线距离池底1200 mm，位于接口1和风嘴口5之间。
40.第一铁水口6和第二铁水口9均为1个，其中第一铁水口为直径50 mm的圆口，位于熔渣炉的前墙最中央，接口1的正下方，口中心距离池底35 mm。第二铁水口为直径50 mm的圆口，位于熔渣炉尾端的左侧墙，口中心距离池底35 mm，距离尾端池内壁100 mm。
41.如图3所示，风嘴口5为6个，其中熔炼池的前墙4个，沿熔渣炉的中心向两侧对称布置，间距500 mm。两侧投料口各1个，位于投料口中心的正下方。全部风嘴口位于同一高度，口中距离池底750 mm。
42.所述联通口7为400
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100 mm的矩形，所述联通口7在本实施例中设置2个，且两个所述联通口7沿熔渣炉5的中心对称布置，联通口7中心距离池底550 mm。
43.本实用新型的熔渣炉为双溶池结构，其工作时，首先将热态尾渣引入熔炼池与冷料混合，然后通过向熔炼池内慢速充气的方式将液态尾渣与调质剂生料强制混合，加速传质和换热，使调质剂与液态尾渣混合并熔融形成玻璃态熔体。最终，玻璃态熔体在澄清池内保温，进一步均化形成均一、稳定的玻璃态熔体，可从流料口排出，用于生产矿物棉、微晶玻璃、建筑骨料等产品。热态尾渣与调质剂熔融过程中产生的少量含金属铁水，沉入熔炼池或澄清池池底，与玻璃态的熔体分层，可以从铁水口排出，避免铁水影响熔体质量并回收部分金属。部分的挥发性金属在烟气中富集，进入烟尘，能通过浸出进一步回收。
44.可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。