一种氧化锌冶炼炉及冶炼方法与流程

本发明涉及氧化锌冶炼，具体的，涉及一种氧化锌冶炼炉及冶炼方法。

背景技术：

1、氧化锌，是一种无机化合物，化学式为zno，是锌的一种氧化物，不溶于水、乙醇，溶于酸、氢氧化钠水溶液、氯化铵，是一种常用的化学添加剂。

2、现如今常见的氧化锌加工设备一般采用氧化锌冶炼回转炉煅烧生产，氧化锌在生产过程中，是从炉尾加入预先搅拌好的含有锌的矿粉、水渣、焦炭的混合物，进入窑内的物料随着回转炉不断旋转向窑头方向运动，通过预热区提高物料温度，然后进入燃烧区，借助物料中焦炭的燃烧产生的热量，矿粉和水渣中的锌在一定温度下升华变为锌蒸汽，然后在引风机作用下，锌蒸汽从窑尾经过表冷系统降温，同时在这个过程中，锌被空气中的氧气氧化为氧化锌和次氧化锌，然后进入氧化锌除尘器被捕集。

3、在实际制备的过程中，由于烟气中含有硫化物等酸性物质，往往还需要在布袋除尘器后设置脱硫塔进行脱硫处理，然后才能排入烟囱，由于烟气中含有大量的燃烧物粉尘颗粒，通过布袋除尘器收集氧化锌粉末之后，氧化锌粉末内会掺杂着大量的粉尘杂质，不仅大大影响氧化锌的产品质量，且还需对氧化锌进行二次除杂处理，大大影响氧化锌的制备效率，且投入人工成本相对较大。

技术实现思路

1、本发明提出一种氧化锌冶炼炉及冶炼方法，用以解决背景技术中提出的，现有技术中的氧化锌冶炼炉，在生产氧化锌的过程中，不仅所需人力资源较大，且产品质量较差的问题。

2、本发明的技术方案如下：一种氧化锌冶炼炉，包括回转冶炼炉、集气管、二级沉淀组件、自动排沉组件、净化箱和吸气组件；

3、所述回转冶炼炉包括冶炼炉本体和炉体动力组件，所述炉体动力组件设置在所述冶炼炉本体的一侧，用于带动冶炼炉本体进行转动；

4、所述集气管的一端连通在所述冶炼炉本体上，所述集气管的另一端连通有一级沉淀组件；

5、所述二级沉淀组件设置在所述一级沉淀组件的一侧，并且所述二级沉淀组件与所述一级沉淀组件之间连通有供液泵；

6、所述自动排沉组件设置在所述一级沉淀组件和所述二级沉淀组件之间，用于将一级沉淀组件和二级沉淀组件中的沉淀的氧化锌粉末排出；

7、所述净化箱设置在所述炉体动力组件的一侧，所述净化箱内设置过滤挡板，所述过滤挡板上可拆卸设置有膜过滤网，所述膜过滤网将所述净化箱内分隔成污水区和净水区，并且所述净水区与所述一级沉淀组件之间连通有回水泵，所述污水区通过进污管与所述二级沉淀组件连通；

8、所述吸气组件连通在所述一级沉淀组件和所述二级沉淀组件相连通，并且所述吸气组件与所述自动排沉组件相连通。

9、在前述方案的基础上，所述冶炼炉本体包括进料环、散料管、点火环、预热管、中心环、煅烧管、降温环、降温管和出料环；

10、所述进料环上连通有进料斗，所述炉体动力组件设置在所述进料环的一侧；

11、所述散料管转动设置在所述进料环的一侧；

12、所述点火环转动设置在所述散料管的一侧，所述点火环上安装有点火器；

13、所述预热管转动设置在所述点火环的一侧；

14、所述中心环转动设置在所述预热管的一侧，所述集气管连通在所述中心环上；

15、所述煅烧管转动设置在所述中心环的一侧，所述煅烧管和所述预热管的内侧壁上均设置有螺旋输料叶；

16、所述降温环转动设置在所述煅烧管的一侧；

17、所述降温管转动设置在所述降温环的一侧，所述降温管与所述集气管上设置有余热回收组件；

18、所述出料环转动设置在所述降温管的一侧，所述出料环上连通有出料管；

19、所述进料环、所述点火环、所述中心环、所述降温环和所述出料环上均设置有支撑座，并且所述进料环与所述出料环之间设置有保温管，用于对预热管和燃烧管内的物料进行保温处理。

20、在前述方案的基础上，所述炉体动力组件包括动力转杆、动力支架、动力电机和变速箱；

21、所述动力转杆贯穿且转动设置在所述进料环和所述出料环之间，所述散料管、所述预热管、所述煅烧管和所述降温管均通过多个连接柱设置在所述动力转杆上；

22、所述动力支架设在所述冶炼炉本体的一侧；

23、所述动力电机安装在所述动力支架上；

24、所述动力电机的输出端与所述变速箱的输入端相连接，所述变速箱的输出端与所述动力转杆相连接。

25、在前述方案的基础上，所述一级沉淀组件和所述二级沉淀组件结构相同，并且所述一级沉淀组件和二级沉淀组件呈镜像设置；

26、所述一级沉淀组件和所述二级沉淀组件均包括沉淀箱和排料挡板；

27、所述沉淀箱的一侧连通有排料框；

28、所述排料挡板密封且滑动设置在所述排料框内，所述排料挡板与所述排料框之间设有多个回弹部；

29、所述回弹部包括回弹弯杆和回弹簧；

30、所述回弹弯杆的一端滑动设置在所述排料框上，另一端设置在所述排料挡板上；

31、所述回弹簧设置在所述回弹弯杆和所述排料框之间。

32、在前述方案的基础上，所述吸气组件包括吸气架、吸气箱、进气管和输气管；

33、所述吸气箱设置在所述吸气架上，所述吸气箱内安装有吸风扇，所述吸风扇将吸气箱内分隔成进风区和排风区；

34、所述进气管连通在所述吸气箱的进风区与所述一级沉淀组件上的所述沉淀箱之间，并且所述进气管上安装有进气阀门；

35、所述输气管，所述输气管连通在所述吸气箱的排风区和所述净化箱的污水区之间。

36、在前述方案的基础上，所述自动排沉组件包括h型排沉筒、顶进管、收缩管和排沉部；

37、所述顶进管连通在所述h型排沉筒和所述吸气箱的排风区之间，并且所述顶进管上安装有顶进阀门；

38、所述收缩管连通在所述h型排沉筒和所述吸气箱的进风区之间，并且所述收缩管上安装有收缩阀门；

39、所述排沉部设有两组，所述排沉部与两个所述沉淀箱一一对应，所述排沉部贯穿且密封滑动设置在所述沉淀箱上，并且所述排沉部贯穿且密封滑动设置在所述h型排沉筒上；

40、所述排沉部包括推料滑杆和推料板；

41、所述推料滑杆设有至少两个，所述推料滑杆的一端贯穿且密封滑动设置在所述h型排沉筒和所述沉淀箱上；

42、所述推料板设置至少两个所述推料滑杆的另一端，所述推料板位于所述沉淀箱内，所述推料板与所述沉淀箱的内底壁相接触，并且所述推料板与所述排料框密封接触。

43、在前述方案的基础上进一步的，所述炉体动力组件与所述净化箱之间设置有清膜组件；

44、所述清膜组件包括往复丝杆、限位滑杆、清洁刷、清洁主齿轮、传动架、清洁从齿轮、大锥齿轮、传动轴和万向联轴器；

45、所述往复丝杆贯穿且密封转动设置在所述净化箱上，所述往复丝杆传动设置有清洁螺母，并且所述往复丝杆位于所述污水区内；

46、所述限位滑杆设置在所述净化箱内；

47、所述清洁刷设置在所述清洁螺母上，所述清洁刷与所述限位滑杆滑动设置，并且所述清洁刷与所述膜过滤网相接触；

48、所述清洁主齿轮设置在所述动力转杆上；

49、所述传动架设置在所述动力支架上，所述传动架上转动设置在传动转杆；

50、所述清洁从齿轮设置在所述传动转杆上，所述清洁从齿轮与所述清洁主齿轮相啮合；

51、所述大锥齿轮设置在所述传动转杆上；

52、所述传动轴转动设置在所述传动架上，所述传动轴的一端设置有小锥齿轮，所述大锥齿轮与所述小锥齿轮相啮合；

53、所述万向联轴器设置在所述传动轴与所述往复丝杆之间。

54、在前述方案的基础上，所述余热回收组件包括余热回收器、物料余热回收管组、烟气余热回收管组和保温套；

55、所述物料余热回收管组连通在所述余热回收器上，所述物料余热回收管组缠绕设置在所述降温管上，所述余热回收管组与所述降温管相接触；

56、所述烟气余热回收管组连通在所述余热回收器上，并且所述烟气余热回收管组缠绕设置在所述集气管上；

57、所述保温套设置在所述集气管上，用于对烟气余热回收管组进行保温作业。

58、在前述方案的基础上进一步的，所述沉淀箱和所述净化箱中的污水区与净水区上均安装有连杆浮球液位计；

59、所述沉淀箱和所述净化箱中的污水区上安装有压力表；

60、所述净化箱的污水区上连通有排气管，所述排气管上安装有排气阀门；

61、所述净化箱的净水区上连通有回气供水管。

62、一种氧化锌冶炼炉的冶炼方法，使用了上述的一种氧化锌冶炼炉，包括以下步骤：

63、步骤一、煅烧，在对氧化锌物料进行煅烧提炼时，将物料通过进料斗放置在散料管内，启动炉体动力组件上的动力电机，动力电机的输出端带动变速箱的输入端进行转动，通过变速箱的减速增矩，使变速箱的输出端带动动力转杆进行转动，动力转杆的转动通过连接柱带动散料管、预热管、煅烧管以及降温管进行转动，使添加的物料由进料斗向着出料管的方向翻滚运动，当物料经过点火环时，启动点火器，将物料进行点燃，点燃的物料在预热管内滚动运动的过程中，通过热辐射和传导温度的方式进行升温加热，当物料经过煅烧管时，物料中的锌升华变为锌蒸汽，完成对锌的煅烧提取作业；

64、步骤二、沉淀，待锌蒸汽从煅烧管内生成之后，启动吸气组件中的吸风扇，一级沉淀组件中的沉淀箱内气压降低，冶炼炉本体内的锌蒸汽以及粉尘颗粒会沿着集气管进入一级沉淀组件中的沉淀箱内，在此过程中，锌蒸汽与空气中的氧气氧化为氧化锌，并在余热回收组件的降温作用下形成氧化性粉末，当氧化性粉末和粉尘杂质进入沉淀箱内之后，与沉淀箱内的溶液混合，在重力的作用下，颗粒大的氧化锌粉末会沉淀至一级沉淀组件中沉淀箱的底部，而粉尘颗粒会与溶液相混合，由于通过集气管内的气体对一级沉淀组件中沉淀箱内的溶液气动搅拌力大，颗粒小的氧化锌粉会与溶液混合，然后启动供液泵，将一级沉淀组件中沉淀箱内混合有氧化锌粉末的溶液泵入二级沉淀组件中的沉淀箱内，使颗粒小的氧化锌粉末沉淀在二级沉淀组件沉淀箱的底部；

65、步骤三、排沉，颗粒大的氧化锌粉末与颗粒小的氧化锌粉末分别沉淀在一级沉淀组件和二级沉淀组件内之后，可开启顶进阀门，在吸风扇转动产生气压的作用下，气体沿着顶进管进入h型排沉筒内，在压力的作用下推料滑杆在h型排尘筒内滑动，推料滑杆的运动带动推料板运动，推料板的运动推动沉淀箱底部的氧化锌颗粒向着排料框处运动，当推料板将氧化锌颗粒推动至排料框内之后，推料板继续运动使推料板内的压力增加，在压力的作用下使排料挡板向着远离沉淀箱的一侧进行运动，当推料板运动至与排料框远离沉淀箱的一侧相齐平之后，在重力的作用下，氧化锌颗粒从排料框内掉落排出，然后闭合顶进阀门和进气阀门，同时启动收缩阀门，h型排沉筒内的气体会沿着收缩管进入吸气箱的内部，h型排沉筒内压力降低，推料滑杆收缩至h型排沉筒的内部，使推料板运动至推料前的状态，同时，在回弹簧收缩力的作用下，排料挡板会再次运动至排料框的内部，从而完成对氧化锌粉末的集中收纳；

66、步骤四、水处理，沉淀箱内的溶液从一级沉淀组件泵入二级沉淀组件之后，二级沉淀组件内压力增加，二级沉淀组件中多余的溶液会通过进污管流动至净化箱内的污水区内，此时，输气管内的气体同样会输送至净化箱内的污水区内，与污水区中的溶液进行二次混合，对污水区内的溶液进行气动搅拌，当溶液和气体进入污水区内之后，污水区内的压力会增加，当污水区内的压力增加到预设值时，可启动排气阀门，将过多的气体进行排泄转移，当污水区内的气压增加时，在压力的作用下，污水区内的溶液会通过膜过滤网进入净水区内，通过膜过滤网对混合有烟气杂质的溶液进行过滤处理，净水区内过滤的溶液可通过回水泵泵入一级沉淀组件中的沉淀箱内，实现对溶液的循环利用；

67、步骤五、膜清理，通过膜过滤网对溶液中的杂质进行过滤时，动力转杆的转动会带动清洁主齿轮进行转动，清洁主齿轮带动清洁从齿轮转动，清洁从齿轮带动大锥齿轮转动，大锥齿轮带动小锥齿轮转动，小锥齿轮带动传动轴转动，传动轴带动万向联轴器进行转动，万向联轴器带动往复丝杆进行转动，在限位滑杆的配合之下，使清洁螺母带动清洁刷进行往复运动，通过清洁刷的运动将膜过滤网上附着的杂质进行清理即可。

68、本发明的有益效果为：

69、1、本发明，在煅烧阶段，将物料放置进散料管内之后，炉体动力组件带动散料管进行转动，添加的物料可在散料管的内部旋转平铺，随着物料的运动，通过点火器将物料点燃之后，物料经过预热管和煅烧管逐渐升温的过程中，通过预热管和煅烧管内设置的螺旋输料叶，能较好的对物料中的矿粉、水渣、焦炭等原料进行输料阻隔，防止在旋转输送的过程中，产生运动差而造成分离的问题，同时随着螺旋输料叶的转动，可对物料的回转前进的轨迹进行限制，能较好的控制物料的前进速度；

70、2、本发明，在煅烧的物料经过煅烧管加热至所需的温度并产生锌蒸汽之后，通过启动吸风扇，外界的温度可通过进料斗和出料管进入冶炼炉本体的内部，沿着出料管进入冶炼炉本体内部的气体进入集气管时会通过煅烧管，随着气体的流动，会进一步加速物料的煅烧速度，提高煅烧温度，并可带着锌蒸汽进入集气管的内部，通过进料斗进入集气管之后，在提高物料预热效率的同时，气体中的氧气会将锌蒸汽氧化为氧化锌颗粒，随着吸风扇的转动，外界的气体通过进料管和出料管进入冶炼炉本体内部的过程中，煅烧前和煅烧后物料中携带的粉尘会随着气体吸入冶炼炉本体的内部，大大降低物料中的粉尘对空排放的问题；

71、3、本发明，通过吸风扇将氧化锌颗粒吸附至一级沉淀组件内部之后，会与一级沉淀组件中的溶液进行混合，气体在溶液中自下而上的运动与溶液进行混合，在混合的过程中，气体中含有的杂质粉尘会与溶液进行混合过滤，而气体中的大颗粒氧化锌颗粒会沉淀在一级沉淀组件中沉淀箱的底部，随后通过启动供液泵，将一级沉淀组件中的溶液泵入二级沉淀组件中沉淀箱的下部，使泵入的溶液在二级沉淀组件中的溶液自下而上的增长，为了降低泵入时水压的冲击力，在二级沉淀箱内回水泵的进水处还设置缓冲罩，使颗粒小的氧化锌粉末沉淀在二级沉淀组件沉淀箱的底部；

72、4、本发明，在氧化锌颗粒沉淀在一级沉淀组件和二级沉淀组件之后，通过开启顶进阀门，在气压的作用下，推料板将沉淀箱底部的氧化锌颗粒推动至排料框处，并在排料挡板的配合之下，可将氧化性沉淀物以及少量的溶液排放出沉淀箱，之后只需人工对含有少量杂质的氧化性颗粒进行二次处理，即可获取纯度较高的氧化性颗粒，大大降低人工的投入，而大小不同的氧化锌颗粒，还可进行不同领域的运用，适用性较高；

73、5、本发明，在将氧化性颗粒提取之后，掺杂有杂质的溶液在压力的作用下会通过进污管排放至净化箱内的污水区中，输气管内的气体同样会输送至净化箱内的污水区内，与污水区中的溶液进行二次混合，进而对污水区内的溶液进行气动搅拌，防止污水区内的溶液出现堆积或者沉淀的问题，当溶液和气体进入污水区内之后，污水区内的压力会增加，在压力表的配合下，需确保二级沉淀组件中的压力大于污水区中的压力，当污水区内的压力增加到预设值时，可启动排气阀门，将过多的气体进行排泄转移，当污水区内的气压增加时，在压力的作用下，污水区内的溶液会通过膜过滤网进入净水区内，通过膜过滤网对混合有烟气杂质的溶液进行过滤处理，净水区内过滤的溶液可通过回水泵泵入一级沉淀组件中的沉淀箱内，实现对溶液的循环利用；

74、6、本发明，通过膜过滤网对溶液中的杂质进行过滤时，随着动力转杆的转动，可使清洁螺母带动清洁刷进行往复运动，通过清洁刷的运动将膜过滤网上附着的杂质进行清理，大大延长膜过滤网的使用寿命，提高膜过滤网的过滤效率。