[发明专利]一种用于火法炼锌的还原罐

说明书

本发明涉及用于火法炼锌的装置，更具体地讲，是一种用耐火材料制作的还原罐。

火法炼锌是用蒸馏法炼锌，它的实质就是在密闭的器皿内还原氧化锌，获得锌蒸汽，再经冷凝而产出金属锌。

目前，火法炼锌，采用的密闭容器多为耐火材料制作的还原罐(俗称牛腿罐，炮弹壳型罐)。由于它设备简单、投资少、见效快，因此国内使用这种方法炼锌较为普遍。还原罐的质量，直接影响氧化锌生产过程的进行。氧化锌用碳还原的反应，需要从外界吸入大量热能才能完成。也就是说，氧化锌的热还原要求有强烈的还原气氛和高温条件，一般氧化锌还原温度在1100-1300℃以上。高温下进行氧化锌的还原，产出的是锌蒸汽，要得到锌产品，必须对含锌炉气进行有效的冷凝。采用火法炼锌的冷凝比较简单，一般利用罐盖或冷凝斗，使炉气通过罐壁冷却、凝结。这就要求还原罐具有较高的耐火度(1500℃左右)，具有在高温下不变形、不破裂，以及在反复加热、冷却过程中使用寿命长的特点。现在国内普遍采用的是一种贵州产的还原罐。这种还原罐一般只能使用五火左右、寿命短。这种还原罐越烧越大，甚至会开大裂口、烧断。

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种用于火法炼锌的还原罐，具有使用寿命长的优点。

本发明是通过以下技术方案实现其目的的。一种用于火法炼锌的还原罐，由耐火材料制作，其组份和比例(按体积)为：五色矸100份、煤矸石40-80份。所谓五色矸，是中国晋南地区的一种耐火材料，固体状态下呈五色(以白为主，还有青、红、黄、紫)。五色矸的主要成份包括：SiO₂、AL₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂。

本发明的制作方法：

1、将五色矸粉碎；

2、将煤矸石粉碎；

3、两种原料按体积比例配好后搅拌均匀；

4、加入水揉和为泥状；

5、制成炮弹型罐子；

6、放置24小时后煅烧。

表1给出了本发明的10种不同组份比例与目前国内常用的贵州生产的还原罐的使用寿命统计资料。试验数据表明，本发明无论组份如何配比，当冶炼次数为五次时，使用系数均为100％，而贵州还原罐冶炼五次后，使用系数仅为76％。换句话说，本发明与对比产品在试验件数相同、冶炼次数一样的情况下，对比产品有将近1/3使用寿命不到五次。试验数据还表明，本发明的组份当五色杆为100份，煤矸石为40--75份的情况下，冶炼次数在20次时，使用系数均大于76％，和贵州还原罐冶炼5次的使用系数相同。换句话说，本发明与对比产品在试验件数相同，烧损程度大致一样的情况下，对比产品的冶炼次数是本发明的1/4。即本发明与已有技术相比，使用寿命提高了4倍。试验数据还表明，本发明的组份为五色矸100份，煤矸石60份时，冶炼次数达到20次，所有试验件均无严重烧损情况，使用系数100％。换句话说，本发明的最佳配比为五色矸100份，煤矸石60份。

表2给出了五色矸成份、含量的分析结果。

实施例1：

一种用于火法炼锌的还原罐，其组份和比例(按体积)为五色矸100份，煤矸石40份。将五色矸粉碎为细粉，将煤矸石粉碎，颗粒小于20目，两种原料按上述比例混合搅拌均匀，加入水揉和为泥状，制成炮弹壳型的罐子(用普通制作陶罐的方法)，放置24小时后煅烧(通用工艺)。

实施例2：

一种用于火法炼锌的还原罐，其组份和比例(按体积)为五色矸100份，煤矸石80份。制作方法同上。

实施例3：

一种用于火法炼锌的还原罐，其最佳组份和比例(按体积)为五色矸100份，煤矸石60份，制作方法同例1。