一种电加热卧式喷吹金属锌粉生产装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种低成本雾化喷吹法生产金属锌粉生产装置，具体说是一种电加热卧式喷吹金属锌粉生产装置。


背景技术：

2.在湿法冶炼工艺中，锌粉置换法是溶液净化常采用的方法之一；目前净化所用的锌粉有两种，一种是电炉锌粉，另一种是金属锌粉；电炉锌粉因其含有效锌低、杂质高，达不到深度净化的目的而不受欢迎，而金属锌粉因其含有效锌高、杂质低而被普遍采用。
3.目前，生产金属锌粉的方法主要有喷吹法和蒸馏法；喷吹法的生产原理是采用粗锌经过熔化之后再使用高压空气在特定的条件下将锌熔化液破碎形成细小的锌雾并同时凝固为粉末，其形状为椭圆形或长形，生产成本较低，适合生产粒度相对较粗的金属锌粉；蒸馏法则是粗锌经熔化后进入蒸发池继续加温，使熔化后的锌熔化液蒸发成锌蒸汽，锌蒸汽在氮气的保护下冷却形成锌粉，其形状为圆形，生产成本较高，适合生产粒度相对较细的细金属锌粉或超精细锌粉，但经过改进后也可生产粒度较粗的置换用金属锌粉，可成本高是因蒸馏锌粉的生产工艺决定的，要改变目前还没有这方面的报道。
4.而作为生产蒸馏金属锌粉的锌粉炉，因其生产成本高，客户少，市场狭窄。对于拥已有生产蒸馏金属锌粉的锌粉炉来说，如果继续生产蒸馏金属锌粉势必造成亏损，如果放置设备不用，更造成占用场地、设备锈蚀等损失。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足，发明人经过研究开发，提出了一种电加热卧式喷吹金属锌粉生产装置，采用原来生蒸馏锌粉的锌粉炉来生产喷吹锌粉，使生产成本得到大幅下降，其产品也能满足置换用金属锌粉的要求。
6.本实用新型是这样实现的：
7.一种电加热卧式喷吹金属锌粉生产装置，该装置包括：炉体、炉体内部的化锌池和保温池、吸液池，所述炉体使用不锈钢焊接而成炉壳，炉体内底部及四周使用骨料浇筑，底部及四周浇筑层大约厚100mm，浇筑层上安装碳硅盆，碳硅盆上方安装碳硅管，将碳硅棒安装在碳硅管内，棒两端接电源线，碳硅管上使用碳硅板覆盖，碳硅板之间缝隙用石棉填塞严密，再用耐火泥填满保温，所述化锌池位于炉体中端，根据锌粉生产量决定化锌池容积，化锌池使用碳硅砖用碳硅浆堆砌，所述碳硅浆用碳硅粉与水玻璃、氧化锌搅拌制作而成，所述碳硅浆耐高温、粘黏性好，高度与盆平行，在化锌池底部两边分别留有2个过液口，所述过液口是将化锌池内的锌液流入保温池，过液口高度宜在盆高度1/2最好，宽度距离可以根据盆尺寸而定，一般不超过盆宽度的1/5，可将底部平分为5段，宜在第二与第四处留有过液口。熔化室的液体通过过液口进入保温池，所述保温池是指化锌池的锌液从过液口流入到保温池，由于化锌池与保温池底部平行，在溶液压力作用下，溶液很容易进入保温池，保温池保证喷吹生产所需锌液的温度，保温和升温作用。所述喷枪吸液池指位于炉体最末端，保温池
内溶液通过过液口进入吸液池，吸液池一般低于保温池50
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100mm，便于停炉检修时，将锌液虹吸完全，减少炉渣。所述喷枪是喷吹锌粉生产的关键设备，锌液在喷枪作业下雾化为锌粉，喷枪由特殊钢精密加工而成，喷枪的中间管路是石英玻璃管通道，外部是高压风通道，高压风在喷枪头部经过三个风道形成虹吸风、一次破碎风和二次破碎风，并在石英玻璃管出口汇集，不仅把锌液虹吸出来，同时破碎成粉，送到沉降仓内冷却、收集。
8.喷吹锌粉工艺熔锌炉有反射炉和工频感应电炉，本实用新型采用电加热卧式喷吹锌粉生产炉，本制粉炉采用封闭式，化锌池加料口在投加锌块时打开，吸液池遗留喷枪石英玻璃管孔口，其余是封闭的，锌液从过液口进入保温池和吸液池，过液口高度低于溶液面高度的1/2，空气不会进入保温池和吸液池，减少与空气接触面积，从而减少氧化锌产生，有效锌高，锌粉纯度高，在湿法冶炼生产过程中，还原效果好，锌粉单耗低，成本低，经济效益高，同时，当锌液达到沸点，产生锌蒸汽，与空气接触，引起燃烧爆炸，过液口高度低于溶液面，切断空气进入，杜绝火灾爆炸安全隐患；本制粉炉采用碳硅砖分隔为化锌池、保温池、吸液池三部分，池之间留有过液口，锌块投加时，保温室与吸液池溶液不会波动，锌液面平稳，不易产生吸气和鼓气现象，减少吸气和鼓气膨胀引起爆炸安全隐患，锌液面平稳，喷吹生产稳定，有效保证锌粉产量和质量。
9.本实用新型的工作原理：
10.外部电源接到碳化硅棒的两端供给电能、棒安装在碳化硅管的内部，用石棉将两者绝缘，碳化硅棒的作用体现在它自身是一种电热体，可将电能转化为高热能，碳化硅管是一种良好的耐高温导热体，其作用有二：一是有效地将金属蒸汽与电热体隔绝；二是把电热体发出的热能有效地传递给蒸发池内的金属液体。
11.原料投入到化锌池，由其上部的碳化硅棒加热熔化，金属液体由过锌口进入保温池，保温池部位的碳化硅棒通电发热，辐射碳化硅管，通过碳化硅管间接辐射加热金属液体，液体在保温池池内调节需要温度，同时液面波动不大，锌液通过过液口流入吸液池，在吸液池与沉降室之间安装特制结构喷枪，石英玻璃管安装在喷枪内，根据锌粉粒径需要调整石英玻璃管出口长度，锌液在空压机和引风机虹吸作用下通过石英玻璃管雾化为锌粉，雾化锌粉在引分机作用下，粒径较大下沉到沉降室，粒径小通过风管进入收尘器，在沉降室和收尘器底部安装好螺旋机，锌粉通过螺旋机收集到粉盒，再筛分成品锌粉。
12.本实用新型不同于工频感应电炉，其突出的特点在于：
13.工频感应电炉温度易于控制、不污染环境、节约能源等优点，被大量色金属熔炼厂家所采用，但存在电磁场辐射和噪音对作业人员职业健康危害，同时，工频感应电炉为敞开式，锌液面与空气接触，产生大量氧化锌，导致锌粉金属锌降低，纯度低，还原效果差，同时，直收率低。本实用新型采用电加热，研发建成电加热卧式锌粉生产炉，经生产实践验证，本实用新型提高了产品质量、产量，降低了能耗、生产环境清洁，对于中小型卧式锌粉生产炉普遍适用。
14.与现有技术相比，本实用新型有益效果：
15.1、结构简单，制作安装容易。
16.2、使用电能，克服环境污染、职业健康危害方面的不足，改善了工作环境、提高了安全性能。
17.3、使用电加热装置，操作控制更为容易，温度调控准确、产品质量稳定性更有保
证。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图。
19.图中：100
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炉体，101
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电热装置，1
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化锌池，2
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保温池，3
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吸液池，4
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碳硅管，5
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碳化硅棒，6
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喷枪，7
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石英玻璃管，8
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沉降室，9
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风管，10
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收尘器，11
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过液口。
具体实施方式
20.实施例1
21.本实用新型的电热卧式锌粉炉整体由炉体和收粉系统两部分连接组成。
22.所述炉体100内置有电热装置101，沿锌液流动方向，炉体100包括依次连接的化锌池1、保温池2和吸液池3，上述化锌池1、保温2池和吸液池3之间采用碳硅砖堆砌分开，堆砌高度与池口平行。上述化锌池1、保温2池和吸液池3的底端均留有过液口11。电热装置51采用碳化硅棒间接辐射加热，用碳化硅管将发热体碳化硅棒与金属蒸汽隔离绝缘。
23.上述碳硅砖用碳硅浆堆砌，所述碳硅浆用碳硅粉与水玻璃、氧化锌搅拌制作而成，该碳硅浆具有耐高温、粘黏性好等特点
24.所述炉体100使用不锈钢焊接，炉体100内的底部及四周使用骨料浇筑，浇筑层厚度大约100mm，浇筑层上安装碳硅盆，碳硅盆上方安装碳硅管，将碳硅棒安装在碳硅管内，棒两端接电源线，碳硅管上使用碳硅板覆盖，碳硅板之间缝隙用石棉填塞严密，再用耐火泥填满保温。
25.所述化锌池1位于炉体100的中端，根据锌粉生产量决定化锌池1的容积，在化锌池1的底部两边分别留有2个过液口11，所述过液口11是将化锌池1内的锌液流入保温池2，过液口11高度为化锌池1内的碳硅盆的高度的1/2左右，其宽度距离可以根据碳硅盆的尺寸而定，一般不超过碳硅盆宽度的1/5，也可将碳硅盆的底部平分为5段，宜在第二与第四段处留有过液口11。化锌池1的液体通过过液口11进入保温池2，由于化锌池1与保温池2的底部平行，在溶液压力作用下，溶液很容易进入保温池2，保温池2保证喷吹生产所需锌液的温度，保温和升温作用。所述吸液池3位于炉体最末端，保温池2内的溶液通过过液口11进入吸液池3，吸液池3的底面一般比保温池的底面2低50
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100mm，便于停炉检修时，将锌液虹吸完全，减少炉渣。
26.所述收粉系统由喷枪6、石英玻璃管7、沉降室8、风管9和收尘器10依次连接组成。
27.所述喷枪6是喷吹锌粉生产的关键设备，锌液在喷枪6作业下雾化为锌粉，喷枪6由特殊钢精密加工而成，喷枪6的中间管路是石英玻璃管7通道，外部是高压风通道，高压风在喷枪6头部经过三个风道形成虹吸风、一次破碎风和二次破碎风，并在石英玻璃管7出口汇集，不仅把锌液虹吸出来，同时破碎、雾化成粉，送到沉降室8内冷却、收集。
28.通过石英玻璃管7雾化的锌粉，粒径较大下沉到沉降室8，粒径小通过风管9进入收尘器10，在沉降室8和收尘器10底部安装好螺旋机，锌粉通过螺旋机收集到粉盒，再筛分成品锌粉。喷吹锌粉工艺熔锌炉有反射炉和工频感应电炉。
29.本实用新型采用电加热卧式喷吹锌粉生产炉，本制粉炉采用封闭式，化锌池1的加料口在投加锌块时打开，吸液池2预留喷枪6的石英玻璃管7通过的孔口，其余是封闭的，锌
液从过液口11进入保温池2和吸液池3，过液口11高度低于溶液面高度的1/2，空气不会进入保温池2和吸液池3，减少与空气接触面积，从而减少氧化锌产生，有效锌高，锌粉纯度高，在湿法冶炼生产过程中，还原效果好，锌粉单耗低，成本低，经济效益高，同时，当锌液达到沸点，产生锌蒸汽，与空气接触，引起燃烧爆炸，过液口11高度低于溶液面，切断空气进入，杜绝火灾爆炸安全隐患；本制粉炉采用碳硅砖分隔为化锌池1、保温池2、吸液池3三部分，池之间留有过液口11，锌块投加时，保温室2与吸液池3溶液不会波动，锌液面平稳，不易产生吸气和鼓气现象，减少吸气和鼓气膨胀引起爆炸安全隐患，锌液面平稳，喷吹生产稳定，有效保证锌粉产量和质量。
30.所述炉体采用高铝水泥、粗骨料、细骨料按2：5：5比例加水搅拌为砼，在炉壳内浇筑炉底浇筑层，浇筑厚度300mm左右，之上安装碳化硅盆，在盆与炉壳之间浇筑炉壁浇筑墙，按要求用碳硅砖砌隔化锌池1、保温池2、吸液池3，底部留有过液口11，在碳化硅盆之上按要求布置碳化硅管，碳化硅棒4安装在碳化硅管5的内部，用石棉将两者绝缘，在碳化硅管上面、炉壁浇筑墙上口安装密封盖板。