一种水冷式再生铅熔炼系统的熔炼炉的制作方法

本发明涉及再生铅熔炼系统，特别是一种水冷式再生铅熔炼系统的熔炼炉。

背景技术：

1、国内外原生铅的冶炼方法主要有烧结一鼓风炉熔炼法、浸没式顶吹澳斯麦特(ausmelt)熔炼一鼓风炉还原法、氧气顶吹卡尔多(kaldo)转炉法、基夫赛特(kivcet)法；再生铅的冶炼方法主要有反射炉熔炼法、短窑熔炼法、鼓风炉熔炼法等。以上这些方法均可以满足目前环保要求，但都有各自的不足。kivecet工艺，前期物料准备烦琐，生产成本较高；富氧顶吹的澳斯麦特工艺投资较大，单炉分段作业，劳动强度大；烧结机—鼓风炉工艺烧结机所产so2 浓度低，难以回收，现场环境恶劣；反射炉熔炼法工艺属于国家明确淘汰工艺；鼓风炉熔炼法所用燃料为昂贵的冶金焦碳；短窑熔炼法熔炼弃渣中有价金属含量高。

2、随着国民经济的发展，铅的使用量越来越多，铅酸蓄电池消费及报废量日益增大，如何高效环保回收废铅酸蓄电池，特别是处理废电池中铅泥铅膏已经引起了广泛的关注。现有的冶炼工艺方法大多生产过程连续性差，热效率低，单炉规模小，成本高，铅直收率低，渣中有价金属含量高等问题，不仅会造成资源浪费，还会给生态环境造成严重污染。

3、目前，再生铅的熔炼系统的熔炼炉外包裹有钢板的炉壳，包括：炉顶、炉墙2、加料口4、助燃孔、放渣口7、放铅口8、观察门9、炉底13、烧嘴14和喷枪15；在炉墙2的上端连接有炉顶，在炉墙2下端连接有炉底13；炉顶为整体结构，在炉顶上有加料口4；在渣线与铅液线交接位置的炉墙上有放渣口7，在炉墙2与炉底13的交接处有放铅口8，在渣线上端的炉墙上有助燃孔和观察门9，所述的助燃孔有多个，为喷枪孔5和烧嘴孔6；在喷枪孔5和烧嘴孔6上分别安装喷枪15和烧嘴14。

4、再生铅熔炼炉的熔池、炉墙、炉顶等部位是熔炼炉高温氧化还原反应最最剧烈的区域，特别是液态熔渣线附近的炉墙要承受高温、高压的环境，以及液态渣和腐蚀性气体的冲刷，工况恶劣，对熔炼炉提出了更高的要求，一般再生铅熔炼炉由耐火砖砌筑而成，生产过程中耐火砖易烧损，使用寿命短，增加修炉频率，影响正常生产。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种水冷式再生铅熔炼系统的熔炼炉，解决由耐火砖砌筑而成的再生铅熔炼炉，生产过程中耐火砖易烧损，使用寿命短的问题。

2、本发明的目的是这样实现的：在熔炼炉外包裹有钢板的炉壳，包括：炉顶、炉墙、放渣口、放铅口、炉底；

3、炉墙由耐火砖砌筑，在炉墙下端连接有炉底，炉顶位于最顶端；在渣线与铅液线交接位置的炉墙上有放渣口，在炉墙与炉底的交接处有放铅口；

4、其特征是：所述的炉顶为水冷炉顶，水冷炉顶为穹顶结构，在水冷炉顶上有加料口；

5、所述的炉墙还包括有水冷炉墙，水冷炉墙安装在炉墙的上端，位于铅液线上方的溶渣区位置；在渣线上端的水冷炉墙上有炉墙助燃孔和观察门，所述的炉墙助燃孔有多个，分别为喷枪孔和烧嘴孔；在喷枪孔和烧嘴孔上分别安装喷枪15和烧嘴；

6、在水冷炉墙和水冷炉顶交接处有耐火封泥。

7、或者，所述的熔炼炉有二个，结构相同，二个熔炼炉之间通过过火烟道相通；

8、在二个熔炼炉上均有烟道，在每一个烟道上均安装有闸门，在烟道的端部均有烟道出口；所述的闸门为水套闸门。

9、所述的水冷炉墙包括：炉墙冷却壁、炉墙助燃孔、炉墙固定螺栓、炉墙镶砖燕尾槽、炉墙冷却壁蛇形管、炉墙出水口、炉墙进水口和炉墙耐火砖；炉墙冷却壁为弧形矩形块，在炉墙冷却壁上有炉墙助燃孔和固定孔，炉墙固定螺栓通过固定孔将炉墙冷却壁固定在炉壳上，多块炉墙冷却壁拼接成圆管状的水冷炉墙，相邻的炉墙冷却壁之间以及炉墙冷却壁与炉墙的缝隙均以与砌筑的炉墙耐火砖同等材质的耐火熟料捣打填实，炉墙冷却壁与炉壳之间的间隙压入耐火泥浆；

10、炉墙冷却壁蛇形管有两根，并排嵌入在炉墙冷却壁内，在两根炉墙冷却壁蛇形管的两端分别有炉墙出水口和炉墙进水口引出至炉墙冷却壁外；在炉墙冷却壁的背面有炉墙镶砖燕尾槽，在炉墙镶砖燕尾槽上镶有炉墙耐火砖；所述的炉墙耐火砖的一端有燕尾榫，燕尾榫与炉墙镶砖燕尾槽相匹配。

11、所述的两根炉墙冷却壁蛇形管，一根为竖向布置，另一根为横向布置；炉墙冷却壁蛇形管通过炉墙助燃孔时，围绕炉墙助燃孔排布；固定孔位于炉墙冷却壁蛇形管布置间隙的炉墙冷却壁上。

12、所述的水冷炉顶由中心圈炉顶、中圈炉顶和外圈炉顶构成；中圈炉顶的内端与中心圈炉顶相连，中圈炉顶的外端与外圈炉顶相连，构成穹顶结构；加料口位于中圈炉顶上，所述的加料口有1-6个。

13、所述的中心圈炉顶与中圈炉顶和外圈炉顶的形状不相同；

14、中心圈炉顶的形状为圆形，为一块；

15、中圈炉顶和外圈炉顶形状均为扇形，均有多块拼接成圆环；

16、中圈炉顶拼接成的圆环包围中心圈炉顶圆形的圆周；

17、外圈炉顶拼接成的圆环包围中圈炉顶圆环的圆周。

18、所述的中心圈炉顶、中圈炉顶和外圈炉顶结构相同，均包括：炉顶冷却壁、炉顶固定螺栓、炉顶镶砖燕尾槽、炉顶冷却壁蛇形管、炉顶进水口、炉顶出水口和炉顶耐火砖；

19、炉顶冷却壁有圆形和扇形，扇形为多块拼接成圆环；在炉顶冷却壁上固定孔，炉顶固定螺栓通过固定孔将炉顶冷却壁固定在炉壳上，相邻炉顶冷却壁之间以及由炉顶冷却壁构成的中圈炉顶和外圈炉顶之间的缝隙压入耐火泥浆形成完整的穹形炉顶；

20、炉顶冷却壁蛇形管有两根，并排嵌入在炉顶冷却壁内，在两根炉顶冷却壁蛇形管的两端分别有炉墙进水口和炉墙出水口引出至炉顶冷却壁外；在炉顶冷却壁的背面有炉顶镶砖燕尾槽，在炉顶镶砖燕尾槽上镶有炉顶耐火砖；所述的炉顶耐火砖的一端有燕尾榫，所述的燕尾榫与炉顶镶砖燕尾槽相匹配；

21、多块扇形中圈炉顶拼接成的圆环中，包括带有炉顶加料口的中圈炉顶；在拼接成圆环的中圈炉顶中，带有炉顶加料口的扇形中圈炉顶有1-6个；炉顶加料口内安装有炉顶加料口耐火砖。

22、在圆形炉顶冷却壁中，两根炉顶冷却壁蛇形管，均是在中心圈炉顶边缘的一点为起点，连续重复横向弯折至边缘的另一点终止，两根炉顶冷却壁蛇形管纵横相错布置。

23、在扇形炉顶冷却壁中，两根炉顶冷却壁蛇形管在中圈炉顶和外圈炉顶上布置相同，一根以扇形面的一端为起点，连续重复横向弯折至扇形面的另一点终止的布置，另一根以扇形面的一端为起点，连续重复纵向弯折至扇形面的另一点终止的布置；

24、布置在中圈炉顶上的炉顶冷却壁蛇形管遇到炉顶加料口时，围绕炉顶加料口布置。

25、所述的水套闸门包括：闸门冷却壁、闸门进水口、闸门出水口、闸门吊钩、闸门蛇形管、闸门耐火砖和闸门镶砖燕尾槽；

26、在闸门冷却壁的上端连接有闸门吊钩；闸门蛇形管有两根，并排嵌入在闸门冷却壁内，在闸门蛇形管的两端分别有闸门进水口和闸门出水口，均从闸门冷却壁上端引出；在闸门冷却壁的四面和底面均有闸门镶砖燕尾槽，在闸门镶砖燕尾槽上均连接有闸门耐火砖；所述的闸门耐火砖的一端有燕尾榫，燕尾榫与闸门镶砖燕尾槽相匹配。

27、所述的两根闸门蛇形管，一根为竖向布置，另一根为横向布置。

28、有益效果，由于采用了上述方案，熔炼炉通过设置在炉墙、炉顶内的冷却壁，生产时系统的进水管道通过冷却壁进水口给冷却壁连续加入冷却水，冷却水通过冷却壁对炉墙、炉顶进行强制冷却后由出水口排出。由于冷却壁中冷却水的作用，改变了炉体的温度梯度，增加了炉体的散热，有利于炉衬耐火砖的挂渣保护，使耐火砖表面形成一层挂渣层，从而大大延缓了炉衬的侵蚀，使炉衬寿命明显延长。熔炼炉的使用寿命由之前的一年左右延长至现在的两年甚至更长时间。

29、当采用两台熔炼炉时，一台工作，另一台待工作，交替进行。两台熔炼炉进行交替工作时，通过电气控制柜控制烟道中的水套闸门的开启或关闭实施互锁，处于工作状态的熔炼炉水套闸门的开启，同时关闭非工作状态的熔炼炉的水套闸门，以此控制两台熔炼炉的交替工作。利用烟道水套闸门的开启、关闭控制高温烟气的流向，工作中的熔炼炉高温烟气通过过火烟道加热另一熔炼炉中的物料，热能利用率高，降低了再生铅冶炼过程的综合能耗，节能效果明显。

30、解决现有由耐火砖砌筑而成的再生铅熔炼炉，生产过程中耐火砖易烧损，使用寿命短的问题，达到了本发明的目的。

31、优点：本发明熔炼炉使用寿命长，铅回收率高，易操作，经济适用，无组织排放少，资源综合利用，节能降耗等优点。