一种双筒结构的蓄热式尾矿熔炉的利记博彩app

文档序号:11130328阅读:701来源:国知局
一种双筒结构的蓄热式尾矿熔炉的制造方法与工艺

本发明涉及一种尾矿熔炉,尤其是一种双筒结构的蓄热式尾矿熔炉,特别适用于各种金属及非金属矿石火法熔融冶炼及工业垃圾低成本无害化处理领域。



背景技术:

在采矿、选矿过程中,目前技术还很难做到‘吃干榨净’,或多或少留有尾矿残渣,很多矿区多年来堆积的尾矿残渣数量惊人,并且其中含有多种有毒的选矿药剂,一个个巨型的污染源,存在着多种安全隐患;威胁着人们的生产、生活安全。然而尾矿残渣并不是一无是处,其中所蕴含着巨大的有用的金属或非金属材料,只是从经济效益方面分析得不偿失而已;比如煤矸石,据统计目前全国各个煤矿产区煤矸石的堆积量已经超过200亿吨,占用耕地堆积、自燃等弊病令企业和周边居民束手无策;再比如铁、铝尾矿坝,扬尘、污染地下水源等等,因其品位较低,企业一味追求经济效益而被囤积置放。

在这种大的背景环境下,各企业也积极想办法为尾矿残渣寻找处理方法,但因为处理成本较高且很难彻底处理干净,从而挫伤了企业的积极性。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对上述问题,提出一种双筒结构的蓄热式尾矿熔炉,目的是能够高收益、彻底、无害化处理尾矿残渣,并且提取出其中有效成分,其余残留物进而一步加工成微晶玻璃或纤维保温材料,整个过程全物理化处理方式,并且采用蓄热式加热方式,能耗较低,从而为尾矿残渣的高效益、彻底、无害化处理开拓出一条新思路。

为实现以上目的,本发明采取了以下的技术方案:一种双筒结构的蓄热式尾矿熔炉,包括依次竖直并列的两个圆形燃烧筒、双燃烧筒下部联通的积液池、双燃烧筒上部安装的两个旋流式蓄热燃烧器、以及四通换向阀、点火烧嘴等附件;在积液池的底部和侧壁留有两个放液孔,燃烧筒的外壁依次是保温层、隔热层,最外围是整个装置的钢结构壳体。

所述的燃烧筒具备一定的厚度,其材料为刚玉质的耐高温、耐冲刷材料,保证在恶劣的工作环境中具有较长的使用寿命。

所述的积液池与燃烧筒下部连接,具有一定容积,其作用是积蓄燃烧筒内壁下流的高温尾矿残渣岩浆,积蓄后由于各种金属液的比重较大,从而分层沉淀到底部,达到一定的量后从底部的金属放液孔排出铸锭;侧壁的非金属放液孔则是比重较轻的非金属高温岩浆放液孔,其作用是放出非金属高温岩浆,然后经过高速离心机甩成无机纤维或做成微晶玻璃板。

所述的旋流式蓄热燃烧器,为中空柱状腔体,腔体四周围绕圆心均布通风孔,通风孔的进出口与腔体内壁形成30-65度角度,其作用是通过蓄热体换热后的热空气在进入腔体后高速旋转,从而带动粉状尾矿残渣在燃烧筒内壁由于离心力的作用而沉积并充分燃烧、熔融,进而熔融岩浆顺着燃烧筒内壁下流并汇集进入积液池。

所述的旋流式蓄热燃烧器,顶部安装有点火烧嘴,其作用是提供熔融物料的热源,在处理具有一定热值的尾矿残渣(如煤矸石)时,起到点火作用,如果尾矿残渣本身的热值达不到维持熔炉的正常工作温度时,燃烧器开始工作,向熔炉内注入燃料以维持炉温。

所述的四通换向阀安装在旋流式蓄热燃烧器的尾部,通过放置蓄热材料的蓄热箱体与燃烧器相连,其作用是通过一定时间的换向动作,改变空气、烟气的流向,从而将烟气中所含的热量积蓄在蓄热体内,在下一个换向动作时再将蓄热体内的热量置换出去,减少热损失,降低生产成本。

本发明与现有技术相比,具有如下优点:连续、稳定性的液态排渣,燃料消耗低并且排放污染物小,使用成本低,比如说在矿物纤维制造领域,现有熔融技术均采用传统的冲天炉工艺,原材料采用钢渣,燃料采用焦炭,下部鼓风,直燃直排,生产过程中黑烟滚滚,排烟温度有时高达一千多度,污染严重浪费惊人,成本居高不下,采用本发明以后,原材料利用一千多大卡热值的煤矸石,产品成本仅为冲天炉工艺的三分之一,污染物排放完全达标,烟气排放温度降至一百摄氏度左右;再比如铁矿尾渣,因含铁量达不到传统冶炼的标准而被堆积,采用本发明后,铁矿尾渣中所含的氧化铁在炉内高温还原性气氛下被直接冶炼为铁液,剩余的比重较轻的非金属高温岩浆离心甩成矿物纤维,其产生的经济效益甚至超过了铁液;再比如黄金尾矿,多年来黄金的开采、提取模式是化学堆浸法,利用剧毒的氰化钠将黄金浸出后,剩余的剧毒尾矿堆积封存,采用本发明后,尾矿中所含的金、银、铜等有色金属以铜硫合金的形态排出,剩余的比重较轻的非金属高温岩浆离心甩成矿物纤维,烟气经过处理后达到标准排放,能耗是传统火法冶炼的三分之一,不但处理了剧毒的黄金尾矿,而且还回收了有色金属,制作了矿物纤维,产生了良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为一种双筒结构的蓄热式尾矿熔炉的结构示意图;

图2为一种双筒结构的蓄热式尾矿熔炉的侧视及剖视结构示意图;

图3为旋流式蓄热燃烧器的结构示意图;

图4为旋流式蓄热燃烧器的俯视及剖视结构示意图

附图标记说明:1-助燃空气入口;2-点火烧嘴;3-原料入口;4-四通换向阀;5-旋流式蓄热燃烧器;6-燃烧器腔体;7-燃烧器通风孔;8-排烟口;9-燃料入口;10-蓄热体腔;11-金属放液孔;12-非金属放液孔;13-积液池;14-燃烧筒;15-保温层;16-隔热层;17-钢结构壳体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例一:

请参阅图一所示,一种双筒结构的蓄热式尾矿熔炉,包括依次竖直并列的两个圆形燃烧筒14、双燃烧筒下部联通的积液池13、双燃烧筒14上部安装的两个旋流式蓄热燃烧器5、以及四通换向阀4、点火烧嘴2等附件;在积液池13的底部和侧壁留有金属放液孔11和非金属放液孔12,燃烧筒的外壁依次是保温层15、隔热层16,最外围是整个装置的钢结构壳体17。

所述的旋流式蓄热燃烧器,顶部安装有点火烧嘴2,其作用是提供熔融物料的热源,在处理具有一定热值的尾矿残渣(如煤矸石)时,起到点火作用,如果尾矿残渣本身的热值达不到维持熔炉的正常工作温度时,燃烧器开始工作,由燃料入口9向熔炉内注入燃料以维持炉温;粉状原料由原料入口3用高压空气带入燃烧筒14。

请参阅图3所示,旋流式蓄热燃烧器5内部为中空柱状燃烧器腔体6,腔体四周围绕圆心均布燃烧器通风孔7,通风孔的进出口与腔体内壁形成30-65度角度,其作用是通过蓄热体换热后的热空气在进入腔体后高速旋转,从而带动粉状尾矿残渣在燃烧筒14内壁由于离心力的作用而沉积并充分燃烧、熔融,进而熔融岩浆顺着燃烧筒14内壁下流并汇集进入积液池13。

四通换向阀4安装在旋流式蓄热燃烧器5的尾部,通过放置蓄热材料的蓄热体腔与燃烧器相连,其作用是通过一定时间的换向动作,改变空气、烟气的流向,配合原料入口3的控制阀门开合,使得两个旋流式蓄热燃烧器替换工作,即四通换向阀换向时,一个燃烧器进原料并工作燃烧,另一个切断原料进入并排烟;一定时间后,四通换向阀动作换向,变为上一个工序中进原料工作的开始排烟,而上一个工序中排烟的开始进原料并工作燃烧,周而复始循环,从而将烟气中所含的热量积蓄在蓄热体内,在下一个换向动作时再将蓄热体内的热量置换出去,减少热损失,空气由助燃空气入口1进入,带走蓄热体的热量后进入燃烧筒,烟气则由排烟口8排放出去。

以下简述本实施例双筒结构的蓄热式尾矿熔炉的工作过程:

一种适用于各种金属及非金属矿石火法熔融冶炼及工业垃圾低成本无害化处理领域的双筒结构的蓄热式尾矿熔炉,粉状原料给入量每小时1.5-2吨,总高度4米,外部椭圆状,宽度3.2米,厚度2米,上部安装两个旋流式蓄热燃烧器5,燃烧器腔体6四周围绕圆心均布燃烧器通风孔7,通风孔的进出口与腔体内壁锥度角a形成30度角度;在空载预热时,常温空气由助燃空气入口1进入四通换向阀4的一侧通道,与这一侧通道相连的燃烧器点火烧嘴2开始工作点火,同时燃料由这一侧燃料入口9进入燃烧器腔体6开始燃烧预热炉膛,与此同时,另一侧的燃料关闭,产生的高温烟气进入另一侧燃烧器和蓄热腔体,被吸热的低温烟气由四通换向阀4的另一侧通道经排烟口8排放出去;一定时间后,四通换向阀动作换向,变为上一个工序中工作燃烧的开始排烟蓄热并关闭燃料,而上一个工序中排烟蓄热的开始进入燃料和空气并工作燃烧,开始迅速预热炉膛;当炉膛温度升至1400℃以上时,指令打开原料放料阀,粉状铁矿尾渣原料由原料入口3用高压空气带入燃烧器腔体6,由于经过蓄热体腔10内放置的蓄热体放热的空气温度高达1300℃以上,原料迅速熔融,并形成小的液态料滴,随着通过燃烧器通风孔7的高温旋转气流下降到一侧的燃烧筒14内,由于高速离心力的作用而粘附在燃烧筒的内壁,在重力作用下流入积液池13汇集、沉淀分层,此时另一侧的燃料、原料关闭,燃烧器执行排烟任务并且积蓄热量以待四通换向阀换向后工作。

随着粉状原料不断熔融,岩浆积蓄到一定高度后,金属液由于比重大而沉淀在积液池13底部,每隔一段时间由金属放液孔11排出铸锭,非金属液比重较轻,源源不断地由非金属放液孔12排出,进而经过高速离心机甩成无机纤维或做成微晶玻璃板。

实施例二:

请参阅图4所示,烧器通风孔7的进出口与燃烧器腔体6内壁锥度角a形成45度角度,原料变为低热值的煤矸石粉,预热炉膛温度至800℃时,指令打开原料放料阀,粉状煤矸石由进入燃烧器腔体6,由于经过蓄热体腔10内放置的蓄热体放热的空气温度高达700℃以上,煤矸石粉迅速燃烧、熔融,由于高速离心力的作用而粘附在燃烧筒的内壁并下流至积液池13汇集,由于煤矸石粉自身带有热值,所以只需要补充很少的燃料即可维持所需炉温,形成的熔岩岩浆经非金属放液孔12排出,进而经过高速离心机甩成无机纤维或做成微晶玻璃板。

本实施例处理其它尾矿残渣方式与炉体结构与实施例一相同,在此不再详述。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本案的专利范围中。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1