1.本實(shí)用新型涉及固廢處理和資源綜合回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐。

背景技術(shù)：

2.隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，環(huán)境惡化、資源緊缺的壓力不斷加大。另一方面，礦產(chǎn)資源以及廢舊物資的綜合回收利用不足，造成大量資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，已成為當(dāng)前發(fā)展主題和必然選擇。

3.目前，含重金屬危廢和固廢的綜合回收處理主要采用火法處理和濕法處理兩個(gè)方面?；鸱ㄌ幚碛捎谔幚砟芰Υ螅に嚵鞒潭?，不會(huì)產(chǎn)出廢水、廢渣造成環(huán)境的二次污染，僅需對(duì)廢氣進(jìn)行治理即可；而濕法處理的優(yōu)點(diǎn)是金屬回收率高，但缺點(diǎn)也和顯著，工藝流程長(zhǎng)，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出大量的廢水、廢氣、廢渣仍需要處理，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)無(wú)害化和資源綜合回收的要求。處理含重金屬固廢爐型較多，如鼓風(fēng)爐、富氧側(cè)吹爐等。

4.鼓風(fēng)爐工藝特點(diǎn)：

5.1)鼓風(fēng)爐入爐原料需要焙燒壓塊，對(duì)原料規(guī)格要求較高，工藝流程較長(zhǎng)；

6.2)鼓風(fēng)爐采用空氣或富氧空氣(富氧濃度為28％左右)進(jìn)行強(qiáng)制熔煉，床能率較低；同時(shí)，煙氣量較大，對(duì)后續(xù)煙氣處理系統(tǒng)增加了負(fù)擔(dān)，投資也相應(yīng)增加；

7.3)由于鼓風(fēng)爐煙氣溫度低，需要設(shè)置二燃室使用天然氣加熱方式對(duì)煙氣升溫至1100度左右，增加了能耗；

8.4)鼓風(fēng)爐采用焦炭為燃料和還原劑，增加了生產(chǎn)成本；

9.5)鼓風(fēng)爐在原料制備、加料等過(guò)程中產(chǎn)生大量的彌散塵，崗位操作過(guò)程中環(huán)境較差。

10.富氧側(cè)吹爐特點(diǎn)：

11.1)由于含重金屬固廢金屬含量少，富氧側(cè)吹爐爐底金屬置換周期長(zhǎng)，很容易導(dǎo)致?tīng)t底失溫，從而造成結(jié)爐底，導(dǎo)致富氧側(cè)吹爐死爐。

12.2)由于普通的富氧側(cè)吹爐處理含重金屬固廢的氣氛為還原氣氛，因此大量的co煙氣在二次風(fēng)口進(jìn)行燃燒，使得大量的熱無(wú)法補(bǔ)入熔池中，造成大量的熱損失；

13.3)進(jìn)入富氧側(cè)吹爐物料要求粒度，如果原料粉率高，會(huì)造成大量的機(jī)械夾帶進(jìn)入收塵系統(tǒng)，導(dǎo)致煙塵率高。

14.比如申請(qǐng)?zhí)枮?02111320513.7的發(fā)明專利公開(kāi)了一種從金屬?gòu)U料中強(qiáng)化還原回收鐵的富氧側(cè)吹爐，該種側(cè)吹爐雖然通過(guò)將爐身分割成氧化段和還原段、在氧化段和還原段上設(shè)置風(fēng)口等改進(jìn)解決了同時(shí)具備氧化、還原氣氛，提高了生產(chǎn)效率，但爐池底部金屬不易結(jié)爐的效果不佳，以及還存在側(cè)吹爐不易加粉料問(wèn)題、co燃燒產(chǎn)生的熱量無(wú)法補(bǔ)充到熔池內(nèi)的問(wèn)題以及爐底失溫的問(wèn)題等。

15.因此，存在待改進(jìn)之處，本實(shí)用新型提供一種處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

16.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本實(shí)用新型目的在于提出一種處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，具體方案如下：

17.一種處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，包括爐體，所述爐體沿其高度方向上依次形成有呈上下設(shè)置的四層銅水套、三層銅水套、二層銅水套、一層銅水套，所述爐體的一側(cè)設(shè)有電熱前床，所述電熱前床中設(shè)有電極補(bǔ)熱裝置，所述爐體與所述電熱前床一體連接且連通設(shè)置，所述爐體內(nèi)部的爐底板呈傾斜設(shè)置，所述爐底板的高度沿靠近所述電熱前床的方向逐漸降低，至與所述電熱前床的底部齊平設(shè)置；

18.所述電熱前床中設(shè)有呈上下設(shè)置的靜止渣面、銅锍液面；

19.所述二層銅水套上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)二次風(fēng)口，所述二次風(fēng)口的所處高度高于所述靜止渣面，且所述二次風(fēng)口朝向所述靜止渣面的方向呈傾斜設(shè)置；

20.所述一層銅水套上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)噴粉口，且所述一層銅水套上還設(shè)置有多個(gè)一次風(fēng)口，所述噴粉口的所處高度高于所述一次風(fēng)口。

21.進(jìn)一步的，多個(gè)所述一次風(fēng)口在豎直方向上呈錯(cuò)位設(shè)置。

22.進(jìn)一步的，所述二次風(fēng)口的傾斜角度為10-13

°

。

23.進(jìn)一步的，所述爐底板設(shè)置為三層結(jié)構(gòu)，采用碳復(fù)合耐火層、硅石耐層火、鋁硅酸鹽耐火層、白云石質(zhì)耐火層的其中一種或者多種。

24.進(jìn)一步的，所述電極補(bǔ)熱裝置包括電極本體、電極定位架，所述電極本體通過(guò)所述電極定位架可拆卸安裝于所述電熱前床中。

25.進(jìn)一步的，所述三層銅水套上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)三次風(fēng)口。

26.進(jìn)一步的，所述一次風(fēng)口、二次風(fēng)口以及三次風(fēng)口與所述爐底板之間的高度差范圍為所述爐體高度的五分之一至三分之二之間。

27.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

28.(1)側(cè)吹爐在工作時(shí)，由于爐底板朝向電熱前床呈傾斜設(shè)置，渣層有下移的趨勢(shì)，在二次風(fēng)口的配合下，吹動(dòng)處于靜止渣面的渣層，減少風(fēng)口以下的渣層厚度，也提高了銅液的流動(dòng)性，同時(shí)二次風(fēng)口采用富氧空氣作為燃風(fēng)，使靜止渣面溢出的co與二次風(fēng)口的富氧空氣在靜止渣面進(jìn)行強(qiáng)氧化燃燒，產(chǎn)生的熱量可同時(shí)補(bǔ)入爐體和電熱前床中，而且爐體底部與電熱前床連通，當(dāng)側(cè)吹爐爐底失溫后，電熱前床的電極補(bǔ)熱裝置工作可通電加熱，對(duì)側(cè)吹爐進(jìn)行補(bǔ)熱，解決了富氧側(cè)吹爐風(fēng)口以下無(wú)法補(bǔ)熱的缺陷。

29.另外，將粉料在噴粉口的位置采用壓縮空氣送入爐體內(nèi)，同時(shí)噴粉口在下方的一次風(fēng)口配合下，使噴入爐體內(nèi)的粉料能夠迅速高溫下熔化，減小粉料熔化不完全的可能性。

30.綜述，本實(shí)用新型能解決富氧側(cè)吹爐爐底失溫結(jié)爐造成被迫停產(chǎn)的問(wèn)題，從而提高生產(chǎn)效益。

31.由于還原氣氛下煤不完全燃燒產(chǎn)出的co在靜止渣面燃燒，多余的熱源補(bǔ)充到爐體內(nèi)而不是進(jìn)入煙氣系統(tǒng)，可大大提高煤等熱源的利用率，降低材料成本，提高床能率。

32.通過(guò)設(shè)置噴粉口，解決了富氧側(cè)吹爐不能加入粉料或者煙塵率高的問(wèn)題，同時(shí)省去了粉料造球入爐的工序，粉料充分高溫熔化，提供金屬回收率。

附圖說(shuō)明

33.圖1為本實(shí)用新型展示內(nèi)部情況的剖面示意圖；

34.圖2為本實(shí)用新型的俯視圖。

35.附圖標(biāo)記：1、一層銅水套；2、二層銅水套；3、三層銅水套；4、四層銅水套；5、爐體；6、電熱前床；7、爐底板；8、一次風(fēng)口；9、二次風(fēng)口；10、三次風(fēng)口；11、電極補(bǔ)熱裝置；12、電極本體；13、電極定位架；14、噴粉口；15、靜止渣面；16、銅锍液面。

具體實(shí)施方式

36.下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不僅限于此。

37.針對(duì)現(xiàn)有富氧側(cè)吹爐存在的缺陷，本實(shí)用新型提出一種處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，通過(guò)對(duì)側(cè)吹爐上進(jìn)行改進(jìn)，本實(shí)用新型的富氧側(cè)吹爐大部分結(jié)構(gòu)與申請(qǐng)?zhí)枮?02111320513.7的結(jié)構(gòu)存在一致之處，為方便描述，本實(shí)用新型將對(duì)改進(jìn)的地方進(jìn)行詳述，對(duì)于重合的地方不進(jìn)行過(guò)多贅述。

38.結(jié)合圖1和圖2，具體來(lái)說(shuō)，該富氧側(cè)吹爐包括爐體5，爐體5沿其高度方向上依次形成有呈上下設(shè)置的四層銅水套4、三層銅水套3、二層銅水套2、一層銅水套1，爐體5的一側(cè)設(shè)有電熱前床6，爐體5與電熱前床6一體連接且連通設(shè)置，實(shí)質(zhì)上爐體5和電熱前床6組合形成了熔池，當(dāng)重金屬固廢作為原料進(jìn)入爐體5后，在整個(gè)熔池內(nèi)部進(jìn)行氧化和還原，從而實(shí)現(xiàn)回收。

39.為減小爐體5底部失溫的可能性，爐體5內(nèi)部的爐底板7呈傾斜設(shè)置，且爐底板7的高度沿靠近電熱前床6的方向逐漸降低，至與電熱前床6的底部齊平設(shè)置，使得爐體5的底部和電熱前床6的底部整體呈夾角為鈍角的階梯形。電熱前床6中設(shè)有呈上下設(shè)置的靜止渣面15、銅锍液面16，二層銅水套2上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)二次風(fēng)口9，二次風(fēng)口9的所處高度高于靜止渣面15，且二次風(fēng)口9朝向靜止渣面15的方向呈傾斜設(shè)置。

40.同理，一層銅水套1上還設(shè)置有多個(gè)一次風(fēng)口8，多個(gè)一次風(fēng)口8在豎直方向上呈錯(cuò)位設(shè)置，本實(shí)施例中，處于中間的兩個(gè)一次風(fēng)口8的所處高度高于其他的一次風(fēng)口8，且所有的一次風(fēng)口8的所處高度處于靜止渣面15、銅锍液面16之間。三層銅水套3上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)三次風(fēng)口10，三次風(fēng)口10的所處高度遠(yuǎn)高于靜止渣面15。

41.需要說(shuō)明的是，爐底板7包括依次設(shè)置的第一層、第二層以及第三層，所述爐底板7設(shè)置為三層結(jié)構(gòu)，采用碳復(fù)合耐火層、硅石耐層火、鋁硅酸鹽耐火層、白云石質(zhì)耐火層的其中一種或者多種，本實(shí)施例中，三層結(jié)構(gòu)從上至下為碳復(fù)合耐火層、硅石耐火層、鋁硅酸鹽耐火層，三種不同的材料共同配合提高爐底板耐高溫的性能，而且，爐底板7的傾斜角度設(shè)置為15

°?

20度，優(yōu)選為18

°

，在該角度下，爐體5底部的渣層厚度可達(dá)到較佳的厚度。

42.由于爐底板7高度差的設(shè)置，減小爐體5底部的渣層厚度，且在渣層重力的擠壓下，可促進(jìn)銅锍液面16的銅液的流動(dòng)，由于爐底板7朝向電熱前床6呈傾斜設(shè)置，在二次風(fēng)口9的配合下，且一定程度下也在一次風(fēng)口8和三次風(fēng)口10的配合下，吹動(dòng)處于靜止渣面15的渣層，同時(shí)二次風(fēng)口9采用富氧空氣作為燃風(fēng)，使靜止渣面15溢出的co與二次風(fēng)口9的富氧空氣在靜止渣面15進(jìn)行強(qiáng)氧化燃燒，產(chǎn)生的熱量可同時(shí)補(bǔ)入爐體5和電熱前床6中。

43.二次風(fēng)口9的傾斜角度為10-13

°

，優(yōu)化的，傾斜角度采用11

°

，在該角度下，co與富

氧空氣的強(qiáng)氧化燃燒效果較佳。一次風(fēng)口8、二次風(fēng)口9以及三次風(fēng)口10與爐底板7之間的高度差為爐體5高度的五分之一至三分之二之間，參考圖1所示，在此范圍內(nèi)，三種不同的風(fēng)口相互配合使得渣層厚度、銅液流動(dòng)以及銅液溫度較佳。

44.優(yōu)化的，電熱前床6中設(shè)有電極補(bǔ)熱裝置11，電極補(bǔ)熱裝置11包括電極本體12、電極定位架13，電極本體12通過(guò)電極定位架13可拆卸安裝于電熱前床6中，電極定位架13可分設(shè)為上下設(shè)置的卡箍結(jié)構(gòu)，通過(guò)卡緊力將電極的兩端固定，松開(kāi)卡箍結(jié)構(gòu)時(shí)可輕松拆卸電極進(jìn)行更換。本實(shí)施例中，電極補(bǔ)熱裝置11間隔設(shè)置有三個(gè)，相互配合，提高補(bǔ)熱的均勻性。

45.由于爐體5底部與電熱前床6連通，當(dāng)側(cè)吹爐爐底失溫后，電熱前床6的電極補(bǔ)熱裝置11工作可通電加熱，對(duì)側(cè)吹爐進(jìn)行補(bǔ)熱，也可解決富氧側(cè)吹爐風(fēng)口以下無(wú)法補(bǔ)熱的缺陷，進(jìn)一步減小爐體5底部失溫的可能性。

46.為解決現(xiàn)有富氧側(cè)吹爐不能加入粉料的問(wèn)題，一層銅水套1上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)噴粉口14，噴粉口14可采用噴嘴，與粉料源連接，本實(shí)施例中數(shù)量設(shè)置為兩個(gè)，但不對(duì)其數(shù)量進(jìn)行限制，噴粉口14的所處高度高于一次風(fēng)口8，且噴粉口14的所處高度處于靜止渣面15、銅锍液面16二者之間。

47.將粉料在噴粉口14的位置采用壓縮空氣送入爐體5內(nèi)，同時(shí)噴粉口14在下方的一次風(fēng)口8配合下，使噴入爐體5內(nèi)的粉料能夠迅速高溫下熔化，減小粉料熔化不完全的可能性。

48.綜述，本實(shí)用新型可解決富氧側(cè)吹爐加粉料問(wèn)題、co燃燒產(chǎn)生的熱量無(wú)法補(bǔ)充到熔池內(nèi)的問(wèn)題和爐底失溫的問(wèn)題。

49.以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，包括爐體(5)，所述爐體(5)沿其高度方向上依次形成有呈上下設(shè)置的四層銅水套(4)、三層銅水套(3)、二層銅水套(2)、一層銅水套(1)，所述爐體(5)的一側(cè)設(shè)有電熱前床(6)，所述電熱前床(6)中設(shè)有電極補(bǔ)熱裝置(11)，其特征在于，所述爐體(5)與所述電熱前床(6)一體連接且連通設(shè)置，所述爐體(5)內(nèi)部的爐底板(7)呈傾斜設(shè)置，所述爐底板(7)的高度沿靠近所述電熱前床(6)的方向逐漸降低，至與所述電熱前床(6)的底部齊平設(shè)置；所述電熱前床(6)中設(shè)有呈上下設(shè)置的靜止渣面(15)、銅锍液面(16)；所述二層銅水套(2)上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)二次風(fēng)口(9)，所述二次風(fēng)口(9)的所處高度高于所述靜止渣面(15)，且所述二次風(fēng)口(9)朝向所述靜止渣面(15)的方向呈傾斜設(shè)置；所述一層銅水套(1)上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)噴粉口(14)，且所述一層銅水套(1)上還設(shè)置有多個(gè)一次風(fēng)口(8)，所述噴粉口(14)的所處高度高于所述一次風(fēng)口(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，其特征在于，多個(gè)所述一次風(fēng)口(8)在豎直方向上呈錯(cuò)位設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，其特征在于，所述二次風(fēng)口(9)的傾斜角度為10-13

°

。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，其特征在于，所述爐底板(7)設(shè)置為三層結(jié)構(gòu)，采用碳復(fù)合耐火層、硅石耐火、鋁硅酸鹽耐火層、白云石質(zhì)耐火層的其中一種或者多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，其特征在于，所述電極補(bǔ)熱裝置(11)包括電極本體(12)、電極定位架(13)，所述電極本體(12)通過(guò)所述電極定位架(13)可拆卸安裝于所述電熱前床(6)中。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，其特征在于，所述三層銅水套(3)上沿水平方向間隔設(shè)置有多個(gè)三次風(fēng)口(10)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，其特征在于，所述一次風(fēng)口(8)、二次風(fēng)口(9)以及三次風(fēng)口(10)與所述爐底板(7)之間的高度差范圍為所述爐體(5)高度的五分之一至三分之二之間。

技術(shù)總結(jié)

一種處理含重金屬固廢的富氧側(cè)吹爐，涉及固廢處理和資源綜合回收技術(shù)領(lǐng)域，爐體上形成有四層銅水套、三層銅水套、二層銅水套、一層銅水套，爐體的一側(cè)設(shè)有電熱前床，電熱前床中設(shè)有電極補(bǔ)熱裝置，爐體與電熱前床一體連接且連通設(shè)置，爐體內(nèi)部的爐底板呈傾斜設(shè)置，爐底板的高度沿靠近電熱前床的方向逐漸降低，至與電熱前床的底部齊平設(shè)置；電熱前床中設(shè)有靜止渣面、銅锍液面；二層銅水套上設(shè)置有多個(gè)二次風(fēng)口，且二次風(fēng)口朝向靜止渣面的方向呈傾斜設(shè)置；一層銅水套上設(shè)置有多個(gè)噴粉口，且一層銅水套上還設(shè)置有多個(gè)一次風(fēng)口，本實(shí)用新型可解決富氧側(cè)吹爐加粉料、CO燃燒產(chǎn)生的熱量無(wú)法補(bǔ)充到熔池以及爐底失溫的問(wèn)題。充到熔池以及爐底失溫的問(wèn)題。充到熔池以及爐底失溫的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：孫佳震 祁棟 杜紅兵 苑桂福

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海西勘環(huán)境科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.06.17

技術(shù)公布日：2022/9/22