[发明专利]一种具多层风口和高焦炭柱的高锑二次烟尘脱砷用控温鼓风炉

说明书

一种具多层风口和高焦炭柱的高锑二次烟尘脱砷用控温鼓风炉，其风口区设置有至少三层风口，相邻风口层之间的间距为0.4～0.8m，该风口区内的焦炭柱的高度与风口区的顶端高度平齐；熔炼时控制各层风口的鼓风强度以控制焦炭柱的温度，从而使得高锑二次烟尘于还原熔炼过程中汇聚的合金液滴在通过高焦炭柱的焦炭间隙通道时，在较长路径时间强还原环境下，合金液滴在不断落下、反复碰撞过程中将其内的As被有效还原挥发出来，使产出锑合金中砷含量减小到小于1%的量级，大幅度地减少了后续锑合金精炼除砷的负荷，极大地提高了精炼锑的直收率，大幅度地节约后续精炼的生产成本。

技术领域

本发明涉及有色冶炼用鼓风炉，具体涉及一种具有多层风口和高焦炭柱，专门用于高锑二次烟尘脱砷的控温鼓风炉。

背景技术

在有色冶炼行业，鼓风炉是古老、成熟、适用的经典炉型。针对不同的入炉料，有不同的针对性结构，但鼓风炉的基本结构相同，包括底部的炉缸、炉身、炉顶的加料口、烟气集气罩及相关的水冷系统和供风系统，炉身又包括风口区及位于风口区上方的炉身熔炼区，风口区底部设有焦炭柱。一般风口区的风口设置为一层，也有特殊设置为二层的，俗称椅形炉的炼铅鼓风炉，这些鼓风炉的共同特点是风口鼓风强度较大，为25～65m³/m²·min。风口上焦炭燃烧区域集中而燃气温度很高（一般约1350～1450℃），熔炼强度大，这对熔炼铅、或者铅锌混合料、或者铜原料等都是有效有利的，对锑原料的挥发熔炼也是有效有利的，但若想用此结构的鼓风炉对高锑二次烟尘（传统火法处理铅阳极泥还原熔炼成铅锑合金后再用反射炉氧化挥发产出的含砷铅较高的高砷锑烟尘）进行还原熔炼，并得到金属合金产品，就显得不适应。有人尝试过投入的压型块料，基本上得不到炉底合金产品，得到的只是挥发烟尘；还有人改进了风口鼓风强度，降低了最高炉温，可以处理高锑二次烟尘，但产出的炉底合金含砷较高，给后续脱砷精炼造成很重负担。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术中传统鼓风炉在熔炼高锑二次烟尘中存在的问题，提供一种改进的具多层风口和高焦炭柱的高锑二次烟尘脱砷用控温鼓风炉，以解决用鼓风炉熔炼高锑二次烟尘挥发性大、直收率低、合金中含砷高的问题。

为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具多层风口和高焦炭柱的高锑二次烟尘脱砷用控温鼓风炉，其包括风口区及设置于风口区内的焦炭柱，其特点是，所述风口区设置有至少三层风口，相邻风口层之间的间距为0.4～0.8m，各层风口对应设置有风口水套，该焦炭柱的高度与风口区的顶端高度平齐；熔炼时，控制熔料区的最上层风口的鼓风强度为4～8m³/m²· min，其余各层风口的鼓风强度为2～6m³/m²·min，以控制最上层风口对应的风口水套所包围的区域内的焦炭柱温度为1000～1100℃，其余风口对应的风口水套所包围的区域内的焦炭柱温度为900～1000℃。

上述各层风口对应的风口水套上均设有热电偶，该热电偶的一端穿过风口水套后插入焦炭柱内，以测试各层风口对应的风口水套所包围区域内的焦炭柱的温度。

该风口区的高度H为2～4m，为较佳，上述风口区设置有3～5层风口，随风口层的增加，风口区的高度由2米增至4米，相应地，焦炭柱的高度亦增加。

如此，通过多层风口和高焦炭柱的设置，同时对风口鼓风强度的控制，使得高锑二次烟尘于还原熔炼过程中汇聚的合金液滴在通过高焦炭柱的焦炭间隙通道时，在较长路径（由焦炭柱间隙通道形成）时间强还原环境下，合金液滴在不断落下、反复碰撞过程中将其内的As被有效地高温还原挥发出来。在此温度条件下，锑因蒸汽压较小，而挥发较少。经检测，沉入底部炉缸内的合金中的As含量降低到0.1～0.5重量%，能实现高焦柱挥发脱砷。

本发明的多层风口、高焦柱、控温鼓风炉能适应熔炼高锑二次烟尘，并能在一次熔炼的同时就脱除大部分的砷，使产出锑合金中砷含量减小到小于1%的量级，大幅度地减少了后续锑合金精炼除砷的负荷，极大地提高了精炼锑的直收率，大幅度地节约后续精炼的生产成本。