[发明专利]锌粉生产方法及设备

说明书

本发明涉及锌粉的生产。具体地，本发明涉及一种生产锌粉的方法和一种锌粉生产设备。

背景技术

本发明人知晓利用甑式炉的锌加工，但发现现有的甑式炉需使锌粉的生产分批进行。原料的批处理导致了生产过程的低效。本发明的目的是解决该低效问题，并降低能耗。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种生产锌粉的方法，该方法包括：

在一个熔化炉中半连续地熔化锌产品；

将至少一部分熔融锌产品转移至一个汽化炉；

在所述汽化炉中使熔融锌基本连续地汽化成锌蒸气；

将锌蒸气从所述汽化炉转移至一个冷凝器；以及

使锌蒸气冷凝形成锌粉。

所述方法可包括预热所述熔化炉的前序步骤。

所述熔化炉可以被预热至400℃至700℃。具体地，所述熔化炉可以被预热至大约500℃。

所述方法可包括将锌原料装入所述熔化炉的前序步骤。所述熔化炉中可以装入二次锌产品。具体地，所述熔化炉中可以装入来自于此前的锌处理过程的顶部或者底部锌渣料。

所述方法可包括将熔剂加入熔化炉内的熔融锌中的步骤。所述熔剂可以是基于氯化物的熔剂，用于从熔融锌中除去汽化抑制元素，例如铝和铁。

之后，在将熔融锌转移至所述汽化炉之前，可使熔融锌液的温度降低至约550℃。

将熔融锌转移至汽化炉可包括将熔融锌倒入一个耐火材料槽，并通过一个流槽将熔融锌输送至所述汽化炉内的一个坩埚中的步骤。

将熔融锌转移至汽化炉可包括将熔融锌倒入所述汽化炉内的所述坩埚中、仍留存在所述坩埚中的先熔融锌的表面之下的步骤。

重要的是，应该将新熔融锌转移至所述坩埚中而不使新熔融锌与所述坩埚中先熔融锌的表面上方的氧接触。

可以经由一个浸管将来自熔化炉的熔融锌加入至所述坩埚内的先熔融锌中。

所述方法可包括将熔融锌液维持在所述汽化炉中的步骤。

所述方法可包括将所述坩埚中的所述锌液的温度维持在920℃至1150℃的步骤。具体地，可以将所述坩埚中的所述锌液的温度维持在大约950℃。熔融锌的温度可以通过一个封环温度控制系统来维持。

在所述汽化炉中使熔融锌汽化可包括将所述汽化炉内的坩埚中的熔融锌液维持在预定水平的步骤。可以将熔融锌液维持一个在超过浸管底端水平的水平，从而隔开所述汽化坩埚中的气氛与所述汽化炉外的自由大气。

如果所述坩埚中熔融锌水平低于第一预定水平，则所述方法可包括产生第一警报的步骤。所述第一警报可以提示，应该将更多的熔融锌加入至所述汽化炉内的所述坩埚中。如果所述坩埚中熔融锌水平低于第二预定水平，则所述方法可包括产生第二警报的步骤。所述第二警报可以提示，所述浸管的底端有可能暴露了。作为一项安全措施，第二警报可以使所述汽化炉中的燃烧器关闭。而且，所述第一和第二警报可包括可听到的和可看到的指示信号中的任何一种。

将锌蒸气从所述汽化炉转移至一个冷凝器可包括收集密封的汽化炉中水平高于所述坩埚中熔融锌的表面的锌蒸气的步骤。

将锌蒸气转移至所述冷凝器可包括经由一个跨接管将锌蒸气从所述汽化炉输送至所述冷凝器。

将锌蒸气转移至所述冷凝器可包括通过一个蒸气分配岐管将锌蒸气分配于所述冷凝器中。

使锌蒸气冷凝形成锌粉可包括使所述冷凝器中的锌蒸气循环。使锌蒸气在热交换器中循环的步骤可以使锌在所述冷凝器中以由锌蒸气的循环速度决定的粒度冷凝。

所述方法可包括通过空气冷却、特别是通过一个空气冷却器使锌蒸气循环来冷却锌蒸气。

所述方法可包括通过一个旋风分离器从锌蒸气中分离出微细的锌粉颗粒。

冷凝锌蒸气可包括将冷凝器气氛中的氧维持在预定百分数的步骤。所述冷凝器气氛中的氧百分数可以维持在大约2％的水平。因此，所述方法可包括通过一个氧检测器监控所述氧百分数，其方式是：如果氧的水平超出预定水平，则用一种惰性气体吹扫所述冷凝器气氛；如果氧的水平低于预定水平，则将自由大气中的空气抽吸至所述冷凝器气氛中。具体地，所述惰性气体可以是氮气。

所述方法可包括将锌粉从冷凝器输送至一个粉尘收集装置。可以通过一个料斗和螺旋输送机将锌粉输送至所述粉尘收集装置。

本发明的另一方面提供了一种锌粉生产设备，所述设备包括：

一个可以接收锌产品的立式坩埚熔化炉；

一个可以接收来自所述熔化炉的熔融锌产品的立式坩埚汽化炉，用于汽化锌；

一个与所述汽化炉流体连通的冷凝器，用于将锌蒸气接收到所述冷凝器中，可以运行所述冷凝器将汽化的锌冷凝成锌粉。