一种含铅物料的高炉回收冶炼设备制造技术

一种含铅物料的高炉回收冶炼设备，所属环保技术领域，设备包括高炉、粉剂储罐、混料器、喷煤分配器、下环形烟道、上环形烟道、炉气铅回收系统Ⅰ、炉气铅回收系统Ⅱ、鼓风机Ⅰ、鼓风机Ⅱ、氮气清扫器。本实用新型专利技术利用高炉冶炼工艺过程对含铅物料进行冶炼回收，利用高炉内烟气温度差产生的铅蒸气气压差，将含铅炉气部分引入铅回收系统进行反复回收。本实用新型专利技术在冶炼钢铁的同时，对废旧电池进行回收处理，一举两得。且不会对煤气和炉渣造成铅污染，铁水也没有铅含量增加，而且能耗也很低。本实用新型专利技术没有二次污染风险，铅排放几乎为零；利用现有炼铁高炉改造投资少，运行成本低；没有任何废弃物产生。

【技术实现步骤摘要】
一种含铅物料的高炉回收冶炼设备
本技术属于环保
，特别涉及一种含铅物料的高炉回收冶炼设备。
技术介绍
近几年由于汽车和电动车的迅速发展，废旧蓄电池量剧增，废电池中除含有部分塑料壳体外，主要是铅金属和硫酸铅废液，因为铅是重金属，所以电池废弃物属于危废。目前的含铅危废处理技术都存在烟气治理的难题，这是因为铅的低温蒸汽压很高，所以烟气的重金属很难达标，尤其是硫酸铅废液的处理几乎就是一个铅冶炼过程，过程污染很难控制，能耗也高。因此，为了解决环保难题，迫切需要开发环保型含铅物料冶炼技术。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种含铅物料的高炉回收冶炼设备，利用高炉冶炼工艺过程对含铅物料进行冶炼回收，利用高炉内烟气温度差产生的铅蒸气气压差，将含铅炉气部分引入铅回收系统进行反复回收，然后将回收铅后的炉气再送回炉内，未被捕捉的铅蒸气进入炉内后在随炉气上升过程中被低温炉料捕捉，然后跟随炉料下行再次被气化、再次被回收，铅无法逃出炉外，炉气为高炉煤气，出高炉后全部被回收利用，回收的高炉煤气中不含铅的成分，因此煤气燃烧时不会有铅污染发生。其具体技术方案如下：一种含铅物料的高炉回收冶炼设备，包括高炉1、粉剂储罐2、混料器3、喷煤分配器4、下环形烟道5、上环形烟道6、炉气铅回收系统Ⅰ12、炉气铅回收系统Ⅱ13、鼓风机Ⅰ14、鼓风机Ⅱ15、氮气清扫器16；所述高炉1的顶端设置有进料口7，底端炉壁设置有排铅口8；所述高炉1的融化段设置有炉壁喷吹进料孔9，过渡段800～650℃炉温处设置有炉壁引气孔10，过渡段600～350℃炉温处设置有炉壁回气孔11；所述粉剂储罐2设置有气体输料系统；所述喷煤分配器4连接有喷煤枪；所述炉气铅回收系统Ⅰ12由铅收集器12.1和设置在铅收集器12.1底部的集铅槽12.2组成，所述铅收集器12.1上部设置有放散管，放散管设置有放散阀门12.3；所述集铅槽12.2设置有排铅管，排铅管设置有排料阀门12.4；所述炉气铅回收系统Ⅱ13由铅收集器13.1和设置在铅收集器13.1底部的集铅槽13.2组成，所述铅收集器13.1上部设置有放散管，放散管设置有放散阀门13.3；所述集铅槽13.2设置有排铅管，排铅管设置有排料阀门13.4；所述高炉1的进料口7通过管道连接外部的废旧蓄电池极板处理系统25；所述粉剂储罐2的顶端进料口通过管道连接外部的废旧蓄电池废液干燥物粉碎系统26，废旧蓄电池废液干燥物粉碎系统26连接废旧蓄电池废液处理系统27；所述粉剂储罐2底端出料口通过管道连接混料器3的进口，所述混料器3的出口与喷煤分配器4直接相连，所述喷煤分配器4通过支管连接喷煤枪，喷煤枪插入炉壁喷吹进料孔9；所述炉壁引气孔10通过支管连接下环形烟道5，所述下环形烟道5通过三向管道分支连接炉气铅回收系统Ⅰ12和炉气铅回收系统Ⅱ13的进烟口；所述炉气铅回收系统Ⅰ12和炉气铅回收系统Ⅱ13的出烟口通过三向管道合并连接上环形烟道6，所述上环形烟道6通过支管连接炉壁回气孔11；所述氮气清扫器16通过管道分别连接炉气铅回收系统Ⅰ12和炉气铅回收系统Ⅱ13，所述氮气清扫器16与炉气铅回收系统Ⅰ12的连接管道上设置有阀门16.1；所述氮气清扫器16与炉气铅回收系统Ⅱ13的连接管道上设置有阀门16.2；所述鼓风机Ⅰ14通过管道连接炉气铅回收系统Ⅰ12，所述鼓风机Ⅱ15通过管道连接炉气铅回收系统Ⅱ13；所述下环形烟道5与炉气铅回收系统Ⅰ12的支路连接管道上设置有进烟一道阀门Ⅰ17和进烟二道阀门Ⅰ18两道阀门；所述环形烟道5与炉气铅回收系统Ⅱ13的分支连接管道上设置有进烟一道阀门Ⅱ19和进烟二道阀门Ⅱ20两道阀门；所述炉气铅回收系统Ⅰ12与上环形烟道6的支路连接管道上设置有出烟一道阀门Ⅰ21和出烟二道阀门Ⅰ22两道阀门；所述炉气铅回收系统Ⅱ13与上环形烟道6的支路连接管道上设置有出烟一道阀门Ⅱ23和出烟二道阀门Ⅱ24两道阀门；所述下环形烟道5与炉壁引气孔10的连接支管上设置有阀门；所述上环形烟道6与炉壁回气孔11的连接支管上设置有阀门；所述炉气铅回收系统Ⅰ12和炉气铅回收系统Ⅱ13与上环形烟道6的连接合并管道上设置有阀门；所述炉壁喷吹进料孔9的数量为N个，N≥2；所述喷煤枪数量与炉壁喷吹进料孔9数量相同；所述喷煤枪为耐热不锈钢管；所述炉壁引气孔10的数量为M个，M≥2；所述下环形烟道5的内侧开设与炉壁引气孔10相同数量的孔；所述炉壁回气孔11的数量为M个，M≥2；所述上环形烟道6的内侧开设与炉壁回气孔11相同数量的孔；所述鼓风机Ⅰ14和鼓风机Ⅱ15的电机为变频电机。一种含铅物料的高炉回收冶炼方法，采用上述一种含铅物料的高炉回收冶炼设备，方法包含如下步骤：步骤1，预处理：将废旧蓄电池进行拆分，将大块铅板在废旧蓄电池极板处理系统25中进行极板预处理，大块铅板剪成便于上料的小块，得到预处理极板料；废旧蓄电池中的废液由硫酸铅、硫酸和水组成，将废液在废旧蓄电池废液处理系统27中进行预处理，将废液与石灰粉混合，制成硫酸钙、氢氧化钙、氧化钙、硫酸铅混合固体，然后混合固体在废旧蓄电池废液干燥物粉碎系统26进行粉碎处理，粉碎粒度≤80目，得到预处理粉剂；步骤2，加料：将预处理极板料通过上料系统经过进料口7加入至高炉1中；将预处理粉剂通过管道加入至粉剂储罐2中，粉剂储罐2的气体输送系统将预处理粉剂通过管道输送至混料器3中进行混料，然后随着喷吹燃料一同喷入喷煤分配器4，经喷煤分配器4分配给喷煤枪，最后经炉壁喷吹进料孔9喷入高炉1内；步骤3，冶炼：高炉1中进行正常炼铁，冶炼炉料为烧结矿、球团矿、多孔焦炭和冶炼溶剂，高炉底部铁水温度在1400～1500℃，喷煤风口区域，即炉壁喷吹进料孔9区域温度在1800～2300℃，炉顶排烟温度在150～250℃，炉内为还原性气氛；(1)经进料口7加入的极板料中的金属铅在327℃时开始熔化，并穿过炉料向炉子下部流淌，沉入炉底；同时会有少量铅在向下流淌过程中高温汽化上升，铅蒸汽在上升过程中被多孔焦炭和烧结矿多层吸附，或者被低温炉料冷却凝固在炉料表面，然后随炉料下行，下行后温度升高，铅再次被汽化，最后在不同温度区域达到平衡，高炉1内800～650℃温区处的含铅烟气经炉壁引气孔10引出，进入下环形烟道5；(2)喷入高炉1内的混合粉剂中的硫酸铅，在1800℃以上的温度，迅速分解成氧化硫和氧化铅，紧接着氧化铅变为气态，并被一氧化碳和碳还原成金属铅，金属铅紧接着被汽化，铅蒸汽上升后遇到低温炉料冷凝成液态铅，进而向下流淌，沉入炉底；氧化硫被还原成硫化氢、羰基硫随炉气排出炉外，被煤气脱硫环节捕捉脱除，或被铁水吸收，使铁水增硫；混合粉剂中的硫酸钙进入炉渣；混合粉剂中的氢氧化钙分解成水和氧化钙，氧化钙随软熔带滴落的铁进入底部熔池，并被炉渣捕捉成为造渣材料；步骤4，回收：启动炉气铅回收系统Ⅰ12或炉气铅回收系统Ⅱ13，首先将氮气清扫器16接通高压氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含铅物料的高炉回收冶炼设备，其特征在于，包括高炉(1)、粉剂储罐(2)、混料器(3)、喷煤分配器(4)、下环形烟道(5)、上环形烟道(6)、炉气铅回收系统Ⅰ(12)、炉气铅回收系统Ⅱ(13)、鼓风机Ⅰ(14)、鼓风机Ⅱ(15)、氮气清扫器(16)；/n所述高炉(1)的顶端设置有进料口(7)，底端炉壁设置有排铅口(8)；所述高炉(1)的融化段设置有炉壁喷吹进料孔(9)，过渡段800～650℃炉温处设置有炉壁引气孔(10)，过渡段600～350℃炉温处设置有炉壁回气孔(11)；/n所述粉剂储罐(2)设置有气体输料系统；所述喷煤分配器(4)连接有喷煤枪；/n所述炉气铅回收系统Ⅰ(12)由铅收集器(12.1)和设置在铅收集器(12.1)底部的集铅槽(12.2)组成，所述铅收集器(12.1)上部设置有放散管，放散管设置有放散阀门(12.3)；所述集铅槽(12.2)设置有排铅管，排铅管设置有排料阀门(12.4)；/n所述炉气铅回收系统Ⅱ(13)由铅收集器(13.1)和设置在铅收集器(13.1)底部的集铅槽(13.2)组成，所述铅收集器(13.1)上部设置有放散管，放散管设置有放散阀门(13.3)；所述集铅槽(13.2)设置有排铅管，排铅管设置有排料阀门(13.4)；/n所述高炉(1)的进料口(7)通过管道连接外部的废旧蓄电池极板处理系统(25)；所述粉剂储罐(2)的顶端进料口通过管道连接外部的废旧蓄电池废液干燥物粉碎系统(26)，废旧蓄电池废液干燥物粉碎系统(26)连接废旧蓄电池废液处理系统(27)；/n所述粉剂储罐(2)底端出料口通过管道连接混料器(3)的进口，所述混料器(3)的出口与喷煤分配器(4)直接相连，所述喷煤分配器(4)通过支管连接喷煤枪，喷煤枪插入炉壁喷吹进料孔(9)；所述炉壁引气孔(10)通过支管连接下环形烟道(5)，所述下环形烟道(5)通过三向管道分支连接炉气铅回收系统Ⅰ(12)和炉气铅回收系统Ⅱ(13)的进烟口；所述炉气铅回收系统Ⅰ(12)和炉气铅回收系统Ⅱ(13)的出烟口通过三向管道合并连接上环形烟道(6)，所述上环形烟道(6)通过支管连接炉壁回气孔(11)；/n所述氮气清扫器(16)通过管道分别连接炉气铅回收系统Ⅰ(12)和炉气铅回收系统Ⅱ(13)，所述氮气清扫器(16)与炉气铅回收系统Ⅰ(12)的连接管道上设置有阀门(16.1)；所述氮气清扫器(16)与炉气铅回收系统Ⅱ(13)的连接管道上设置有阀门(16.2)；/n所述鼓风机Ⅰ(14)通过管道连接炉气铅回收系统Ⅰ(12)，所述鼓风机Ⅱ(15)通过管道连接炉气铅回收系统Ⅱ(13)；/n所述下环形烟道(5)与炉气铅回收系统Ⅰ(12)的支路连接管道上设置有进烟一道阀门Ⅰ(17)和进烟二道阀门Ⅰ(18)两道阀门；所述环形烟道(5)与炉气铅回收系统Ⅱ(13)的分支连接管道上设置有进烟一道阀门Ⅱ(19)和进烟二道阀门Ⅱ(20)两道阀门；所述炉气铅回收系统Ⅰ(12)与上环形烟道(6)的支路连接管道上设置有出烟一道阀门Ⅰ(21)和出烟二道阀门Ⅰ(22)两道阀门；所述炉气铅回收系统Ⅱ(13)与上环形烟道(6)的支路连接管道上设置有出烟一道阀门Ⅱ(23)和出烟二道阀门Ⅱ(24)两道阀门。/n...

【技术特征摘要】
1.一种含铅物料的高炉回收冶炼设备，其特征在于，包括高炉(1)、粉剂储罐(2)、混料器(3)、喷煤分配器(4)、下环形烟道(5)、上环形烟道(6)、炉气铅回收系统Ⅰ(12)、炉气铅回收系统Ⅱ(13)、鼓风机Ⅰ(14)、鼓风机Ⅱ(15)、氮气清扫器(16)；
所述高炉(1)的顶端设置有进料口(7)，底端炉壁设置有排铅口(8)；所述高炉(1)的融化段设置有炉壁喷吹进料孔(9)，过渡段800～650℃炉温处设置有炉壁引气孔(10)，过渡段600～350℃炉温处设置有炉壁回气孔(11)；
所述粉剂储罐(2)设置有气体输料系统；所述喷煤分配器(4)连接有喷煤枪；
所述炉气铅回收系统Ⅰ(12)由铅收集器(12.1)和设置在铅收集器(12.1)底部的集铅槽(12.2)组成，所述铅收集器(12.1)上部设置有放散管，放散管设置有放散阀门(12.3)；所述集铅槽(12.2)设置有排铅管，排铅管设置有排料阀门(12.4)；
所述炉气铅回收系统Ⅱ(13)由铅收集器(13.1)和设置在铅收集器(13.1)底部的集铅槽(13.2)组成，所述铅收集器(13.1)上部设置有放散管，放散管设置有放散阀门(13.3)；所述集铅槽(13.2)设置有排铅管，排铅管设置有排料阀门(13.4)；
所述高炉(1)的进料口(7)通过管道连接外部的废旧蓄电池极板处理系统(25)；所述粉剂储罐(2)的顶端进料口通过管道连接外部的废旧蓄电池废液干燥物粉碎系统(26)，废旧蓄电池废液干燥物粉碎系统(26)连接废旧蓄电池废液处理系统(27)；
所述粉剂储罐(2)底端出料口通过管道连接混料器(3)的进口，所述混料器(3)的出口与喷煤分配器(4)直接相连，所述喷煤分配器(4)通过支管连接喷煤枪，喷煤枪插入炉壁喷吹进料孔(9)；所述炉壁引气孔(10)通过支管连接下环形烟道(5)，所述下环形烟道(5)通过三向管道分支连接炉气铅回收系统Ⅰ(12)和炉气铅回收系统Ⅱ(13)的进烟口；所述炉气铅回收系统Ⅰ(12)和炉气铅回收系统Ⅱ(13)的出烟口通过三向管道合并连接上环形烟道(6)，所述上环形烟道(6)通过支管连接炉壁回气孔(11)；
所述氮气清扫器(16)通过管道分别连接炉气铅回收系统Ⅰ(12)和炉气铅回收系统Ⅱ(13)，所述氮气清扫器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙中强，孙长照，
申请(专利权)人：沈阳东大山汇环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21