侧吹炉的制作方法

1.本技术涉及冶炼领域，尤其是涉及一种侧吹炉。


背景技术：

2.电子废弃物是及其宝贵的“城市矿产”，富含贵金属、稀散金属和大量铜、铝、锡等基本金属，具有很高的再利用价值。多金属固体废物，包括电镀污泥、工业废渣、低品位杂铜等，同样富含有大量有价金属。随着经济的快速发展和电子产品更新换代速度的加快，电子废弃物、固体废物等有价城市矿产的产量呈逐年快速增长的趋势。电子废弃物和多金属固体废物的品种繁杂，且数量巨大，资源化利用和无害化处置的难度大，是当前人类面临的新问题和难题。
3.相对于其他熔炼炉，侧吹熔炼炉具有炉料适应性强、工艺过程简单、作业率高、炉子寿命长、能耗低、操作条件好、直收率高、熔炼效率高、渣型灵活等特点。近些年在我国得到快速应用和发展，但是侧吹熔炼炉在处置电子废弃物、金属固体废物等形状各异、成分复杂的城市矿产过程中，仍然面临以下三大问题：一是侧吹熔炼炉热平衡不易维持；二是，侧吹炉两端反应气氛不稳定；三是熔炼渣型不易控制，熔体流动性差。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种侧吹炉，该侧吹炉内的热平衡保持稳定，侧吹炉上下游两侧的反应气氛稳定。
5.根据本技术的侧吹炉，包括：熔炼部，所述熔炼部内设置有第一熔炼空间；加料部，所述加料部设置在所述熔炼部的上侧且所述加料部内设置有与所述第一熔炼空间连通的加料空间；前床部，所述前床部设置在所述熔炼部的下游，所述前床部内设置有与所述第一熔炼空间连通的第二熔炼空间；其中所述熔炼部上设置有插入所述第一熔炼空间的第一喷枪，所述前床部上设置有插入所述第二容纳空间的第二喷枪。
6.根据本技术的侧吹炉，通过在熔炼部和前床部上分别设置有第一喷枪和第二喷枪，从而使得第一熔炼空间和第二熔炼空间可以根据各自的需求来调整燃料量，从而保证第一熔炼空间内的物料和第二熔炼空间的物料不会过氧化，都能够被提供合适量的燃料。
7.根据本技术的一个实施例，所述熔炼部的彼此正对的侧壁上均设置有所述第一喷枪，所述前床部的彼此正对的侧壁上均设置有所述第二喷枪。
8.根据本技术的一个实施例，多个所述第一喷枪沿渣层的流动方向间隔设置，多个所述第二喷枪沿渣层的流动方向间隔设置。
9.根据本技术的一个实施例，所述第一喷枪和所述第二喷枪均为斜插喷枪，所述第一喷枪的进气端在渣层的流动方向上位于所述第一喷枪的排气端的上游，所述第二喷枪的进气端在渣层的流动方向上位于所述第二喷枪的排气端的上游。
10.根据本技术的一个实施例，所述第一喷枪与对应的所述熔炼部的侧壁之间的夹角为5
°‑
60
°
，所述第二喷枪与对应的所述前床部的侧壁之间的夹角为5
°‑
60
°
。
11.根据本技术的一个实施例，所述熔炼部的侧壁上设置有供所述第一喷枪穿过的第一过孔，所述第一过孔与所述熔炼部内的渣层的上表面之间的距离为0.3m-1.5m；
12.所述前床部的侧壁上设置有供所述第二喷枪穿过的第二过孔，所述第二过孔与所述前床部内的渣层的上表面之间的距离为0.3m-1.5m。
13.根据本技术的一个实施例，所述第一喷枪位于所述第一熔炼空间的长度为0.5m-1.5m，所述第二喷枪位于所述第二熔炼空间的长度为0.5m-1.5m。
14.根据本技术的一个实施例，所述第一喷枪与所述熔炼部内的渣层的上表面之间的夹角为5
°‑
25
°
，所述第二喷枪与所述前床部内的渣层的上表面之间的夹角为5
°‑
25
°
。
15.根据本技术的一个实施例，所述第一喷枪的排气端与所述熔炼部的渣层的下表面之间的距离不小于100mm，所述第二喷枪的排气端与所述前床部的渣层的下表面之间的距离不小于100mm。
16.根据本技术的一个实施例，所述第一喷枪和所述第二喷枪的结构相同且均包括：助燃风管以及内嵌在所述助燃风管内的燃料管，所述助燃风管与所述燃料管均为耐高温金属材料管。
17.根据本技术的一个实施例，所述助燃风管的进气端和所述燃料管的进气端设置有快速接头，所述快速接头适于将所述助燃风管与外部的助燃风软管连接以及将所述燃料管与外部的燃料软管连接。
18.根据本技术的一个实施例，所述侧吹炉还包括：用于驱动所述第一喷枪移动的第一驱动件以及用于驱动所述第二喷枪移动的第二驱动件，所述第一驱动件和所述第二驱动件为电力驱动件、气压驱动件或液压驱动件。
19.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是根据本技术侧吹炉的一个方向的剖视图；
22.图2是根据本技术侧吹炉的另一个方向的剖视图；
23.图3是根据本技术侧吹炉的再一个方向的剖视图。
24.附图标记：侧吹炉100，熔炼部110，第一熔炼空间101，加料部130，加料口107，加料空间103，前床部150，第二熔炼空间105，第一喷枪140，第二喷枪160，渣层200。
具体实施方式
25.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
26.下面参考图1-图3描述根据本技术实施例的侧吹炉100。
27.根据本技术实施例的侧吹炉100包括熔炼部110、加料部130以及前床部150。
28.熔炼部110内设置有第一熔炼空间101，需要熔炼的物品可以被投放到熔炼部110
内，燃料在助燃剂的作用下放热使得待熔炼物品发生熔融，从而将其中的金属回收。
29.加料部130设置在熔炼部110的上侧，加料部130内设置有与第一熔炼空间101连通的加料空间103。待熔炼的物品可以经由加料部130进入到第一熔炼空间101内，加料部130上可以设置有加料口107，加料口107与加料空间103连通。
30.加料空间103一般设置在第一熔炼空间101的正上方，加料口107可以设置在加料部130的顶部，待熔炼的物品可以经过加料口107进入到加料空间103内，在重力的作用下，待熔炼的物品可以落入到第一熔炼空间101。
31.前床部150设置在熔炼部110的下游，前床部150内设置有与第一熔炼空间101连通的第二熔炼空间105，待熔炼的物品可以在第一熔炼空间101和/或第二熔炼空间105内被加热、熔炼，熔炼后的物品可以从第一熔炼空间101流动到第二熔炼空间105，因此前床部150设置在了熔炼部110的下游。
32.熔炼部110上设置有插入第一熔炼空间101的第一喷枪140，前床部150上设置有插入第二容纳空间的第二喷枪160。第一喷枪140可以朝向第一熔炼空间101喷燃料(例如可以为液化天然气)，当然也可以为燃料提供一部分助燃剂，同时第一喷枪140还可以提供对喷枪的喷头进行冷却的冷却空气；第二喷枪160可以朝向第二熔炼空间105喷燃料(例如可以为液化天然气)，当然也可以为燃料提供一部分助燃剂，同时第二喷枪160还可以提供对喷枪的喷头进行冷却的冷却空气。
33.由于第一熔炼空间101和第二熔炼空间105都设置有提供燃料的喷枪，因此第一熔炼空间101和第二熔炼空间105可以根据各自的需求来调整燃料量，从而保证第一熔炼空间101内的物料和第二熔炼空间105的物料不会过氧化，都能够被提供合适量的燃料。进而，保证了侧吹炉100内的热平衡保持稳定，侧吹炉100上下游两侧的反应气氛稳定。
34.根据本技术实施例的侧吹炉100，通过在熔炼部110和前床部150上分别设置有第一喷枪140和第二喷枪160，从而使得第一熔炼空间101和第二熔炼空间105可以根据各自的需求来调整燃料量，从而保证第一熔炼空间101内的物料和第二熔炼空间105的物料不会过氧化，都能够被提供合适量的燃料。
35.另外，由于熔炼部110和前床部150都设置有喷枪，从而使得第一熔炼空间101和第二熔炼空间105可以及时补充热量，减少冻结层的厚度，及时调整炉内各区域的氧化还原气氛，减少过氧化情况的发生；且渣流动性更好，熔渣的含铜量降低，粗铜品位提高，此外原料的适应性更强，处理料增大，烟气工况更加稳定，焦炭的使用量也得到了降低。
36.在本技术的一个实施例中，熔炼部110的彼此正对的侧壁上均设置有第一喷枪140，前床部150的彼此正对的侧壁上均设置有第二喷枪160。由此，可以从不同的角度为第一熔炼空间101和第二熔炼空间105提供燃料，第一熔炼空间101和第二熔炼空间105内获得的燃料更加均匀，避免局部出现过度氧化的现象。
37.进一步地，多个第一喷枪140沿渣层200的流动方向间隔设置，多个第二喷枪160沿渣层200的流动方向间隔设置。每个第一喷枪140均可以单独调整燃料的喷出量，每个第二喷枪160也可以单独调整燃料的喷出量，从而保证第一熔炼空间101和第二熔炼空间105内的不同位置的燃料需求量都可以得到调整，确保第一熔炼空间101和第二熔炼空间105内的不同位置都可以获取到合适的燃料量。
38.在本技术的一些实施例中，第一喷枪140和第二喷枪160均为斜插喷枪，第一喷枪
140的进气端在渣层200的流动方向上位于第一喷枪140的排气端的上游，第二喷枪160的进气端在渣层200的流动方向上位于第二喷枪160的排气端的上游。
39.由此，从第一喷枪140的排气端排出的燃料可以顺利地到达预设位置，确保物料可以被充分加热，提升了物料的熔炼效率；从第二喷枪160的排气端排出的燃料可以顺利地到达预设位置，确保物料可以被充分加热，提升了物料的熔炼效率。另外，也在向物料内注入燃料的过程中尽量降低对物料流动的影响。
40.进一步地，第一喷枪140与对应的熔炼部110的侧壁之间的夹角α为5
°‑
60
°
，第二喷枪160与对应的前床部150的侧壁之间的夹角为5
°‑
60
°
。可以根据物料的种类以及熔炼的效率等不同的角度来对喷枪与侧壁之间的夹角进行调整。可以理解的是，喷枪与侧壁之间的夹角越小，则插入到渣层200内的喷枪对渣层200的流动影响越小，方便渣层200的流动和分离。
41.在本技术的一些实施例中，熔炼部110的侧壁上设置有供第一喷枪140穿过的第一过孔，第一过孔与熔炼部110内的渣层200的上表面之间的距离为0.3m-1.5m；前床部150上设置有供第二喷枪160穿过的第二过孔，第二过孔与前床部150内的渣层200的上表面之间的距离为0.3m-1.5m。同样的，可以根据物料的种类来选择过孔与渣层200上表面之间的距离。
42.根据本技术的一些实施例，第一喷枪140位于第一熔炼空间101的长度为0.5m-1.5m，第二喷枪160位于第二熔炼空间105的长度为0.5m-1.5m。由此，伸入到熔炼空间内的喷枪上的部分可以对渣层200进行搅拌，从而提高气体、液体以及固体之间的传热和传质。
43.可以理解的是，喷枪的驱动方式可以采用电力驱动、气体驱动或者液体驱动，便于斜插喷枪的插入和脱离。
44.在本技术的一些实施例中，第一喷枪140与熔炼部110内的渣层200的上表面之间的夹角为5
°‑
25
°
，第二喷枪160与前床部150内的渣层200的上表面之间的夹角为5
°‑
25
°
。由此，不仅可以方便第一喷枪140和第二喷枪160斜插入渣层200内部，同时还可以保证了第一喷枪140搅拌荣渣层200的同时，尽可能地降低对渣层200的阻碍。
45.进一步地，第一喷枪140的排气端与熔炼部110的渣层200的下表面之间的距离不小于100mm，第二喷枪160的排气端与前床部150的渣层200的下表面之间的距离不小于100mm。同样的，伸入到熔炼空间内的喷枪上的部分可以对渣层200进行搅拌，从而提高气体、液体以及固体之间的传热和传质。
46.在本技术的一些实施例中，第一喷枪140和第二喷枪160的结构相同且均包括：助燃风管以及内嵌在助燃风管内的燃料管，助燃风管与燃料管均为耐高温金属材料管。斜吹喷枪的进口处装有助燃风管和燃料管的快速接头，用于与外部助燃风软管和燃料软管快速对接；助燃风管和燃料管均为特级耐高温金属材料；斜插喷枪的助燃风为空气或富氧空气；斜插喷枪中的燃料可以为液化天然气；助燃风和燃料的表压为0.1mpa。
47.本技术提供的侧吹炉100的炉内热平衡控制及反应气氛的调控装置，斜插喷枪的数量根据厂房配置确定；助燃风管和燃料管的材质可为任意耐高温金属材质，管径及壁厚根据工艺要求确定。
48.本技术实施例的侧吹炉100，其工作制度可以为310天/年，24小时/天。厂区的燃料可以为天然气，侧吹炉100两侧和前床两侧设置风/气套筒式斜插喷枪进行炉内热平衡控制
和反应气氛调控。
49.根据厂房配置，侧吹炉100两侧配置两对炉内热平衡控制及反应气氛的调控装置，前床两侧配置一对炉内热平衡控制及反应气氛的调控装置。斜插喷枪外助燃风管伸入炉内长度可以为0.8m，壁厚δ＝15mm，管径为φ＝180mm，材质为314s；斜插喷枪内燃料管长度可以0.65m，壁厚δ＝3mm，管径为φ＝100mm，材质为310s，侧吹喷枪燃料的表压可以为1.0mpa。
50.实际操作时，控制侧插喷枪头部距渣层200底部可以为100mm以上，可以搅动熔体供热的同时又可以调节助燃风与燃料比维持反应气氛的稳定性，从而对侧吹炉100炉内热平衡控制及反应气氛有较好的调控，保证生产的稳定性。
51.在本技术的一些实施例中，助燃风管的进气端和燃料管的进气端设置有快速接头，快速接头适于将助燃风管与外部的助燃风软管连接以及将燃料管与外部的燃料软管连接。
52.快速接头可以快速地将助燃风管与外部的助燃风软管连接在一起，助燃接头还可以快速地将燃料管与外部的燃料软管连接在一起，由此提升了助燃风管和燃料管与外界的管路连接的效率。
53.在本技术的一些实施例中，侧吹炉还包括：用于驱动所述第一喷枪140移动的第一驱动件以及用于驱动所述第二喷枪160移动的第二驱动件，所述第一驱动件和所述第二驱动件为电力驱动件、气压驱动件或液压驱动件。可以理解的是，电力驱动件可以为驱动电机，气压驱动件可以为气压机，液压驱动件可以为液压机。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。