转移弧直流等离子锌粉电炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种转移弧直流等离子锌粉电炉，包括冷凝结晶器（２），尾气收尘排放系统（３）、炉体（４）、炉顶（５），冷凝结晶器（２）连接尾气收尘排放系统（３），炉体（４）一侧上部设有连接冷凝结晶器（２）的炉喉６、上渣口（７），炉体（４）另一侧由上而下设置人孔（９）、下渣口（８），炉顶（５）上设有电极孔１０和加料孔（１１），上电极（１４）装在电极孔（１０）中，炉底（１２）中设置底部电极（１），底部电极（１）通过引出电极（１３）、电缆（１６）与硅整流直流电源（１７）的正极连接，上电极（１０）通过电缆（１６）与硅整流直流电源（１７）的负极连接。本实用新型专利技术具有电效率高、热效率高、原料适应性强，噪声低烟气量小，金属回收率高，节能降耗的特点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于冶金设备
，具体涉及一种从锌焙砂、锌焙尘或其它含锌金属渣料中提取制造锌粉的转移弧直流等离子锌粉电炉。
技术介绍
现有技术的锌粉工业生产方法主要有1、由粗锌通过间接加热形成锌蒸气后，再 冷凝收集的空气雾化/喷吹锌粉法。2、通过交流电炉加热混合氧化锌炉料，炉料还原蒸发 出锌蒸气，再通过冷凝结晶器生产锌粉的结晶法。前者是一种间接生产方法，必须与成品锌 为原料精加工生产锌粉，生产过程长，生产成本高。后者是一种直接生产方法，但是由于使 用交流供电，电阻加热，其电热效能的发挥受渣阻、熔池电阻的影响和制约，对原料制备要 求严格，生产效率低下，生产操作过程不易控制。本设计人针对现有技术的不足，经过长期 实践研究，开发了一种转移弧直流等离子锌粉电炉，很好地解决了现有技术存在的问题，试 验证明，应用效果良好。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单，直流供电，等离子方式加热，热能使含 锌混合炉料还原成锌蒸气，再快速冷凝结晶形成锌粉的转移弧直流等离子锌粉电炉。 本技术的目的是这样实现的包括冷凝结晶器，尾气收尘排放系统、炉体、炉 顶，冷凝结晶器连接尾气收尘排放系统，炉体一侧上部设有连接冷凝结晶器的炉喉、上渣 口 ，炉体另 一侧由上而下设置人孔、下渣口 ，炉顶上设有电极孔和加料孔，上电极装在电极 孔中，炉底中设置底部电极，底部电极通过引出电极、电缆与硅整流直流电源的正极连接， 上电极通过电缆与硅整流直流电源的负极连接。 本技术结构紧凑，操作稳定，直流等离子弧阻做功，生产流程短，电效率高，可 以使用细粉物料，而且原料适应性强，噪声低烟气量小，金属回收率，节能环保。以下结合附图对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以 限制。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图2为本技术的炉体结构剖视示意图。 图3为图2之俯视示意图。 图中l-底电极，2-冷凝结晶器，3-尾气收尘排放系统，4-炉体，5-炉顶，6-炉喉， 7-上渣口 ， 8-下渣口 ， 9-人孑L 10-电极孔，11-加料孔，12-炉底，13-下电极，14-上电极， 15-炉膛，16-电缆，17-硅整流直流电源。具体实施方式如图l-3所示，本技术包括冷凝结晶器2，尾气收尘排放系统3、炉体4、炉顶 5，冷凝结晶器2连接尾气收尘排放系统3，炉体4 一侧上部设有连接冷凝结晶器2的炉喉 6、上渣口 7，炉体4另一侧由上而下设置人孔9、下渣口 8，炉顶5上设有电极孔10和加料孔 ll，上电极14装在电极孔10中，炉底12中设置底部电极l，底部电极1通过引出电极13、 电缆16与硅整流直流电源17的正极连接，上电极14通过电缆16与硅整流直流电源17的 负极连接。 所述的炉顶5由耐热混泥土浇铸而成，炉膛15渣线上部是高铝砖，下部是铬渣砖。 所述的炉顶5上对称设置一对加料孔11 。 所述的炉底12的面积依据电炉的规模，功率强度而定，电炉的功率范围一般为 90KVA/m2-300KVA/m2。 所述的炉底12的形状可以是圆形、方形、或长方形。 炉底12到上渣口 7的高度为600mm-1100mm，电极孔10与上电极14的直径相配 合。 所述的加料孔ll向上电极极电圆倾斜8-20° 。 所述的硅整流直流电源17为可控硅整流系统。 本技术的工作原理 本技术使用直流供电，在电炉内形成阴极、阳极，在两极之间有定向电子流动 产生电磁力使弧柱收縮成等离子弧，转移弧产生于阴极与熔池之间，把热能直接传炉料，使 含锌混合炉料还原成锌蒸气，经冷凝结晶器快速冷凝结晶形成锌粉。 本技术和特点 1、不依赖于渣阻的变化做功，而是依据等离子弧阻做功，有效功率大大提高，而且工作稳定。 2、直流等离子电弧功率密度高，温度高，熔池反应好，锌蒸发率高。 3、在中心高温区电弧力的控制下，微粉物料被抛向电弧推开的熔渣通道，直接进入熔池反应器，使粉料快速完成反应，直接使用微粉物料，减化了原料制备工艺。 4、炉底上部形成熔炼反应区，直流等离子在炉底部产生特有的阳极效应和熔池搅动力，使得熔池温度均匀，炉底温度提高，出渣顺畅，能够基本消除了因铁沉积而导致的炉底增高，降低电炉效率的难题。 5、采用本实新型的生产工艺流程更短，可以直接投入细、粉料，免除制粒工序，炉 顶更简洁，不需要多根电极(三电极、六电极)以形成电级间的回路。可以使用单电极、双 电极或是多电极在上、下电极间形成回路。电炉的电效率高、功率因素大于96%，热效率高， 吨锌粉电耗小于3500KWH，回收率大于96%，直收率大于86%。 本技术生产实施例为一台直流功率1500KVA，炉底面积12. 2m2，上电极直径 300mm转移弧直流等离子锌粉电炉。将含锌物料IOO金属吨，焦丁 15吨，熔剂1. 3吨混合后， 通过加料器加入电炉，电能变压器——整流器——短网与上、下电极连接，通过转移弧直流 等离子体加热物料，物料在高温下还原为锌蒸气，通过炉喉进入冷凝结晶器，结晶为锌粉后 收集，得到锌粉105吨。尾气经收尘处理后可以达到国家大气污染排放标准；粉尘经筛分收 集；高温炉渣定期从渣口排放，水淬后由水泥厂回收。权利要求一种转移弧直流等离子锌粉电炉，包括冷凝结晶器(2)，尾气收尘排放系统(3)、炉体(4)、炉顶(5)，冷凝结晶器(2)连接尾气收尘排放系统(3)，其特征是炉体(4)一侧上部设有连接冷凝结晶器(2)的炉喉(6)、上渣口(7)，炉体(4)另一侧由上而下设置人孔(9)、下渣口(8)，炉顶(5)上设有电极孔(10)和加料孔(11)，上电极(14)装在电极孔(10)中，炉底(12)中设置底部电极(1)，底部电极(1)通过引出电极(13)、电缆(16)与硅整流直流电源(17)的正极连接，上电极(10)通过电缆(16)与硅整流直流电源(17)的负极连接。2. 根据权利要求1或2所述的这种转移弧直流等离子锌粉电炉，所述的炉顶(5)由耐 热混泥土浇铸而成，炉膛(15)渣线上部是高铝砖，下部是铬渣砖。3. 根据权利要求3所述的这种转移弧直流等离子锌粉电炉，所述的炉顶(5)上对称设 置一对加料孔(11)。4. 根据权利要求l所述的这种转移弧直流等离子锌粉电炉，所述的炉底(12)的面积依 据电炉的规模，功率强度而定，电炉的功率范围一般为90KVA/m2-300KVA/m2。5. 根据权利要求1或4所述的这种转移弧直流等离子锌粉电炉，其特征在于所述的 炉底(12)到上渣口 (7)的高度为600mm-1100mm，电极孔与上电极的直径相配合。6. 根据权利要求1所述的这种转移弧直流等离子锌粉电炉，其特征在于所述的炉底 (12)的形状可以是圆形、方形、或长方形。7. 根据权利要求1或3所述的转移弧直流等离子锌粉电炉，其特征在于所述的加料 孔(11)向上电极极电圆倾斜8-20° 。8. 根据权利要求1或3所述的转移弧直流等离子锌粉电炉，其特征在于所述的硅整 流直流电源(17)为可控硅整流系统。专利摘要本技术公开了一种转移弧直流等离子锌粉电炉，包括冷凝结晶器(2)，尾气收尘排放系统(3)、炉体(4)、炉顶(5)，冷凝结晶器(2)连接尾气收尘排放系统(3)，炉体(4)一侧上部设有连接冷凝结晶器(2)的炉喉6、上渣本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转移弧直流等离子锌粉电炉，包括冷凝结晶器（２），尾气收尘排放系统（３）、炉体（４）、炉顶（５），冷凝结晶器（２）连接尾气收尘排放系统（３），其特征是：炉体（４）一侧上部设有连接冷凝结晶器（２）的炉喉（６）、上渣口（７），炉体（４）另一侧由上而下设置人孔（９）、下渣口（８），炉顶（５）上设有电极孔（１０）和加料孔（１１），上电极（１４）装在电极孔（１０）中，炉底（１２）中设置底部电极（１），底部电极（１）通过引出电极（１３）、电缆（１６）与硅整流直流电源（１７）的正极连接，上电极（１０）通过电缆（１６）与硅整流直流电源（１７）的负极连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方喜，彭勃，
申请(专利权)人：方喜，彭勃，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]