一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉，包括进行混合和预熔的混合炉、高低位倾斜的连接料槽、用于熔制的熔制炉和出料槽，所述连接料槽高位一端连接所述混合炉的混合炉出料口、低位一端连接所述熔制炉的进料口；所述出料槽与所述熔制炉的熔制炉出料口连接；利用上述工业炉装置能充分利用冶炼渣的有效成分，同时最大限度回收熔渣所含显热，实现各类冶炼熔渣生产多品种高附加值产品的综合利用。

Industrial furnace for adjusting composition of molten slag

The utility model discloses an industrial furnace for adjusting the composition of smelting slag, which comprises a mixing furnace for mixing and pre-melting, a high and low inclined connecting material trough, a melting furnace for melting and a discharge trough, wherein one end of the connecting material trough is connected with the discharge port of the mixing furnace and the other end is connected with the melting furnace. The discharge tank is connected with the discharge port of the smelting furnace, and the industrial furnace device can make full use of the effective components of the smelting slag and recover the sensible heat contained in the slag to the maximum extent so as to realize the comprehensive utilization of various smelting slag products with high added value.

【技术实现步骤摘要】
一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉
本技术属于工业节能环保
，涉及高温熔融态冶炼炉渣成分调整装置，具体涉及一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉。
技术介绍
随着我国经济的迅速发展，冶金工业(黑色金属和有色金属)也得到迅猛发展，各种工业固体废物的产出量相应增加，不仅占用大量土地、严重污染环境，而且造成资源浪费。其中，黑色和有色金属冶炼过程中均排放大量的高温熔融态炉渣，其数量巨大、种类繁多。这些熔渣的温度均在1400～1500℃，含有大量的显热，平均热焓约为1670MJ/t，相当于55～61kg标煤燃烧所产生的热量，属于高品质的余热资源，具有很高的回收价值。据统计，当前我国冶金工业固废年产生量约4.3亿吨，其中工业尾矿2.84亿吨，冶炼渣1.15亿吨，除尘灰等0.31亿吨，其综合利用途径多为简单的物质回收型，缺乏资源、能源双回收的高效技术。冶金熔渣回收原则是不仅要回收其余热资源，而且要便于炉渣的再利用，并且不产生环境污染。现有技术中，用于上述冶炼熔渣成分调整的工业炉大多为电弧炉，类似于矿热炉，通过高温电弧对熔体进行加热，热效率低，冶炼过程中的高压电弧波动对电网造成较大污染；炉型体积庞大，通常采用水冷炉壳，热损失严重；对熔渣的适应性小，对高温态物料的混合能力不足，造成熔体成分调整范围有限且不均匀，产品质量无法控制；而且寿命较短，通常为1～2年，操作环境恶劣，生产稳定性差，特别是电极消耗迅速，需频繁更换(2～3天)，增加操作难度和生产成本，且无法进行废料回用，会产生二次固废。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺陷，本技术的目的在于提供一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉，既能充分利用冶炼渣的有效成分，同时最大限度回收熔渣所含显热，实现各类冶炼熔渣生产多品种高附加值产品的综合利用。本技术的上述目的通过以下技术方案实现：一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉，包括：混合炉、高低位倾斜的连接料槽、熔制炉和出料槽，所述连接料槽高位一端连接所述混合炉的混合炉出料口、低位一端连接所述熔制炉的进料口；所述出料槽与所述熔制炉的熔制炉出料口连接，其中，所述混合炉包括受料口、直接加热电极、鼓泡系统和混合炉高温液位仪；且所述受料口底部为加厚坡面结构，上部设有除尘罩，侧面设有受料口盖板；所述熔制炉包括微量成分调整剂料仓、直接加热电极和熔制炉高温液位仪，所述微量成分调整剂料仓置于所述连接料槽上方，所述熔制炉高温液位仪置于所述熔制炉顶部。进一步地，所述受料口上方设有冷态成分调整剂料仓，所述冷态成分调整剂料仓底部设有下料溜管。进一步地，所述混合炉的直接加热电极包括若干个分布于所述混合炉内不同位置的混合炉平插电极、混合炉顶插电极和混合炉出料口电极。进一步地，所述熔制炉的直接加热电极包括若干个分布于所述熔制炉内不同位置的熔制炉平插电极、熔制炉顶插电极、熔制炉底插电极、熔制炉斜插电极和熔制炉出料口电极。进一步地，所述混合炉底部设有混合炉应急排渣口，顶部设有混合炉加料机，所述混合炉出料口设有混合炉出料口闸板。进一步地，所述熔制炉底部设有熔制炉应急排渣口，顶部设有熔制炉加料机，所述熔制炉出料口设有熔制炉出料口闸板。进一步地，所述混合炉和所述熔制炉还包括远程自动安全监控系统、流量控制系统和温度控制系统。需要说明的是，本技术的工业炉为连续熔制电炉，加料方式为冷、热态料间歇加入，不同于通常的冷态物料加料方式，冶炼熔渣采用渣罐直接倾倒的方式进入混合炉，受料口需承受巨大的物理机械冲刷和急剧的冷热冲击；受料口的底部采用加厚和坡面设计起缓冲作用，有利于冷热态物料同时滑入炉内，在受料口的上部设置除尘罩，回收在短期加料过程中产生的高温粉尘和烟气，在受料口的侧面设置受料口盖板，防止在非加料时间的热量散失。物料在工业炉内进行高温熔制，将成分调整到满足后续产品生产要求。另外，混合炉设置顶插和平插两层电极，熔化炉设置顶插、平插、斜插三层电极进行熔化，顶插电极用于熔化位于上层的冷态和固液混合态物料，平插电极对已初步熔化的熔体进行保温和补充热能，底部斜插电极则对熔体进行更加完全的熔制和均化，并调整好出料前的熔体温度，保证顺利出料。利用冶炼熔渣在高温熔融状态下的导电特性，采用分层加热电极控制炉内的电场、流场、温度场更加均匀、效率更高；且产量大，生产稳定性好，噪声、污染小，劳动生产率高。需要进一步说明的是，本技术的工业炉炉体由混合炉和熔制炉两部分组成，采用明桥方式进行连接，混合炉处于高位，熔制炉位于低位，熔体由高位电炉流向低位电炉，保证物料的流动性。其中，混合炉用于混合、预熔，冷态成分调整剂和热态冶炼熔渣在该炉中进行充分混合并初步熔化；为加强熔体流动，减少底部不动层，混合炉底部设置鼓泡装置，进行连续或间断鼓泡；同时为定期排除金属沉积物及应急排渣，中下部侧面设置专用排放口；熔制炉主要用于对预熔后的熔体进行充分熔制，并在此进行完整的高温物理化学反应，从而得到最终产品所需的矿物相，同样中下部侧面设置专用排放口，用于定期排除金属沉积物和应急排渣。混合炉和熔制炉的连接通道内安装有流量控制装置，并与高温液位测量仪进行连锁用于控制从混合炉进入熔制炉的熔体流量；炉体内安装远程自动安全监控系统实时监控和异常情况提前预警，并采用工业大数据对工业炉使用寿命进行预测；顶部均设置加料机进行废料添加，将后道工序生产过程中所产生的边角料、不合格品、除尘灰等全部进行回用，确保不产生二次固废，实现对冶炼渣的100％完全利用；还可用于其他物料的添加，使工业炉生产模式更灵活，在上游冶炼炉检修或熔渣量不足的特殊情况下，可直接全部采用冷态物料生产，并可协同处理医用废玻璃、生活垃圾焚烧废渣等各类社会固废，扩大处置范围，实现一炉多用。与现有技术相比，本技术的积极进步效果在于：(1)相较于传统的高温电弧炉对熔体进行加热时热效率低，高压电弧波动对电网造成较大污染，本技术的工业炉为电阻炉，利用熔体在高温状态下的导电特性直接进行加热，热效率高，电流电压调节平缓且对电网无污染。(2)本技术的工业炉结构紧凑，占地小，炉体外壁采用轻质保温材料，局部风冷，热损失小；克服现有技术中工业炉炉型体积庞大，水冷炉壳热损失严重等问题。(3)本技术的工业炉在炉底鼓泡和炉内自身电磁场的双重作用下，可用于处理多种冶炼熔渣，实现熔体成分的大范围调整和整体均匀性，产品质量可控，可以满足不同制品的生产要求。(4)现有用于炉渣成分调整的工业炉寿命较短(1～2年)，操作环境恶劣，生产稳定性差，特别是电极消耗迅速，需2～3天更换一次，增加操作难度和生产成本；本技术的工业炉寿命较长(2～3年)，采用机械化和自动化控制，产量大，生产稳定性好，噪声、污染小，劳动生产率高，加热电极消耗缓慢，一般2～3年更换一次。(5)本技术的工业炉不仅可实现废料回用，而且还可协同处理医用废玻璃、生活垃圾焚烧废渣等各类社会固废，用途更加广泛。附图说明图1为本技术中工业炉的结构示意图；图2为图1的俯视图；其中，1a-渣罐车、1b-冷态成分调整剂料仓、1c-下料溜管、1d-除尘罩；2a-受料口、2b-受料口盖板；1-混合炉、101-混合炉平插电极、102-混合炉顶插电极、103-混合炉出料口电极、104-鼓泡系统、105-混合炉出料口、106-混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉，其特征在于，包括：混合炉(1)、高低位倾斜的连接料槽(5a)、熔制炉(2)和出料槽(6a)，所述连接料槽(5a)高位一端连接所述混合炉(1)的混合炉出料口(105)、低位一端连接所述熔制炉(2)的进料口；所述出料槽(6a)与所述熔制炉(2)的熔制炉出料口(206)连接，其中，所述混合炉(1)包括受料口(2a)、直接加热电极、鼓泡系统(104)和混合炉高温液位仪(41)；且所述受料口(2a)底部为加厚坡面结构，上部设有除尘罩(1d)，侧面设有受料口盖板(2b)；所述熔制炉(2)包括位于微量成分调整剂料仓(5b)、直接加热电极和熔制炉高温液位仪(42)，所述微量成分调整剂料仓(5b)置于所述连接料槽(5a)上方，所述熔制炉高温液位仪(42)置于所述熔制炉(2)顶部。

【技术特征摘要】
1.一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉，其特征在于，包括：混合炉(1)、高低位倾斜的连接料槽(5a)、熔制炉(2)和出料槽(6a)，所述连接料槽(5a)高位一端连接所述混合炉(1)的混合炉出料口(105)、低位一端连接所述熔制炉(2)的进料口；所述出料槽(6a)与所述熔制炉(2)的熔制炉出料口(206)连接，其中，所述混合炉(1)包括受料口(2a)、直接加热电极、鼓泡系统(104)和混合炉高温液位仪(41)；且所述受料口(2a)底部为加厚坡面结构，上部设有除尘罩(1d)，侧面设有受料口盖板(2b)；所述熔制炉(2)包括位于微量成分调整剂料仓(5b)、直接加热电极和熔制炉高温液位仪(42)，所述微量成分调整剂料仓(5b)置于所述连接料槽(5a)上方，所述熔制炉高温液位仪(42)置于所述熔制炉(2)顶部。2.如权利要求1所述的一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉，其特征在于，所述受料口(2a)上方设有冷态成分调整剂料仓(1b)，所述冷态成分调整剂料仓(1b)底部设有下料溜管(1c)。3.如权利要求1所述的一种用于冶炼熔渣成分调整的工业炉，其特征在于，所述混合炉(1)的直接加热电极包括若干个分布于所述混合炉(1)内不同位置的混合炉平插电极(101)、混合炉顶插电极(102)和混合炉出料口电极(103)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春江，李菊芳，孙灵，姚春辉，
申请(专利权)人：上海荣丰科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31