[发明专利]一种用于直接炼铅熔炼还原炉喷吹气体的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于直接炼铅熔炼还原炉的方法与装置，特别涉及一种用于直接炼铅熔炼还原炉喷吹气体的方法与装置。 

背景技术

直接炼铅技术是指硫化铅精矿不经焙烧或者烧结直接产生金属铅的熔炼方法。因具有生产能力强、环保好、能耗低、回收率高占地面积小等优点，倍受我国冶炼行业的关注和青睐。还原炉是直接炼铅工艺中的关键设备之一，可以直接利用高铅渣的热焓提高了系统热能利用率，同时使用煤粉替代焦炭减少运行成本；其收尘系统捕集高温烟气中的部分烟尘，回收制粒，减少烟气的含尘量，以保证工艺系统的正常运行，为尾部收尘及制酸工艺创造条件。 

为此，有学者对直接炼铅还原炉展开了深入研究。例如专利号为ZL200910176237.4的发明专利公开了一种熔渣煤粉直接还原炼铅的卧式熔炼装置。将液态高铅渣直接放入还原炉，将煤粉作为还原剂加入还原炉，通过喷枪加入富氧空气、氮气和天然气。通过控制气体的流量和压力等参数来达到控制熔池搅拌的效果，进而控制高铅渣还原反应的进行。 

但在直接炼铅熔炼还原炉运行过程中，一方面由于炉内气体入口处存在明显的高温熔体流动冲刷和压缩气体压力变化，使得含有大量金属氧化物（如PbO或ZnO等）的高温熔体直接冲刷和腐蚀喷枪及炉衬，严重时高温熔体可能会倒灌回流到喷枪中，对喷枪造成严重的烧损，影响使用寿命；另一方面使炉内熔体可能产生严重的喷溅现象，导致炉壁结渣，或者喷入气流直接穿透熔池，达不到搅拌熔池的效果，导致还原炉渣含铅过高，操作运行不稳定，严重时造成人员、设备安全事故。 

目前防止直接炼铅熔炼还原炉喷枪烧损的办法，主要是依靠喷入适量的氮气和除盐水来保护喷枪。例如专利号为ZL200510087212.9的发明专利公开了一种氧枪水冷结构，通过加入循环水使喷头不易烧坏，提高喷枪使用寿命。但没有从根本解决高温熔体对喷枪及炉衬的冲刷和腐蚀，喷枪的寿命始终得不到较好的提高。 

然而，在钢铁行业中，透气砖得到很好的发展运用。例如在专利号为ZL201210111692.8的发明专利中公开了铁水包用透气砖，其中 述的透气砖具有较高的透气砖和使用寿命、且具有较佳的吹气辅助扒渣效果；专利号为ZL201120042132.2的实用新型专利公开了一种钢包底吹氩内装式透气砖，通过将座砖套与透气芯用耐火材料结合的方式，避免了高温开裂现象，同时还将透气砖芯底部用自流浇注料密封，避免了钢水渗透；专利号为200620119219.4的实用新型专利公开了一种半包式漏气精炼包用透气砖，继承了半包式透气砖安全性好的优点，又克服了容易漏气的缺点。 

但是透气砖在直接炼铅工艺中还没有得到推广应用。主要是抗热剥落性差、抗侵蚀性差和气流不稳定等因素的限制。 

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种能保证冶金还原反应顺利进行的同时控制还原炉渣反应温度在合理的范围，避免高温熔体的倒灌和过激喷溅现象，从而延长还原炉的使用寿命和抑制炉衬结渣，保障设备的安全运行，降低运行成本，提高生产效率的用于直接炼铅熔炼还原炉喷吹气体的方法。 

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种实现该用于直接炼铅熔炼还原炉喷吹气体的方法的装置。 

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的用于直接炼铅熔炼还原炉喷吹气体的方法，将直接炼铅熔炼还原炉靠近放渣口的喷枪改用透气砖替代，将一定压力和温度的气体通过透气砖进入还原炉形成具有一定动量的上升气泡群，均匀的搅拌熔池；直接炼铅熔炼还原炉靠近放铅口的喷枪继续使用，将靠近高铅渣入口的喷枪主要喷吹天然天和富氧空气，另几只远离高铅渣入口的喷枪主要喷吹煤粉和混合气体。 

为防止透气砖烧损热腐蚀过快，影响透气砖使用寿命，选用合适的狭缝结构保证合理的狭缝厚度和宽度，选用带有防漏设计的透气砖。 

直接熔炼还原炉所使用的透气砖只适合喷入混合气体。 

为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的实现用于直接炼铅熔炼还原炉喷吹气体的方法的装置，包括直接炼铅熔炼还原炉，直接炼铅熔炼还原炉上设有放铅口、放渣口和烟道，所述的直接炼铅熔炼还原炉靠近所述的放渣口的设有透气砖，所述的直接炼铅熔炼还原炉靠近所述的放铅口设有喷枪。 

所述的透气砖选用带有防漏设计的狭缝型透气砖。