一种减少炉内金属液残余的冶金炉

摘要

本发明涉及冶金领域，具体公开了一种减少炉内金属液残余的冶金炉；包括机架和炉体，炉体内固定有加热室，加热室侧壁设有进燃料口，炉体内固定有挡板，加热室侧壁和挡板将炉体的空腔分隔为加热腔和流出腔，挡板底部与加热室顶部之间形成通道；加热腔内设有活塞，活塞将加热腔分隔为加热区和压缩区，压缩区内设有上推管，上推管可伸缩，机架上固定有气泵，气泵的出气端固定有排气管，排气管与上推管连通，且排气管上设有排气口；加热腔上部设有进料口和排渣口；流出腔侧壁设有出料口，出料口不高于通道。本方案的冶金炉减少炉内金属液残留。

权利要求

1.一种减少炉内金属液残余的冶金炉，包括机架和固定在机架上的炉体，所述炉体内固定有加热室，所述加热室侧壁设有进燃料口，所述炉体内固定有挡板，所述加热室侧壁和挡板将炉体的空腔分隔为加热腔和流出腔，所述挡板底部与加热室顶部之间形成连通加热腔和流出腔的通道；所述加热腔内设有可沿炉体侧壁滑动的活塞，所述活塞将加热腔分隔为上方的加热区和下方的压缩区，所述压缩区内设有两端分别固定在炉体底部和活塞上的上推管，所述上推管可伸缩，所述机架上固定有进气端与加热腔连通的气泵，所述气泵的出气端固定有排气管，所述排气管远离气泵一端与上推管连通，且排气管上设有可封闭的排气口；所述加热腔上部设有可封闭的进料口和排渣口；所述流出腔侧壁设有出料口，所述出料口不高于通道。

2.根据权利要求1所述的减少炉内金属液残余的冶金炉，其特征在于，所述活塞左低右高的倾斜设置，所述排渣口位于炉体左侧侧壁上。

3.根据权利要求2所述的减少炉内金属液残余的冶金炉，其特征在于，所述加热室侧壁为下端靠近炉体侧壁的斜面，所述活塞包括左侧的第一活塞和右侧的第二活塞，所述第一活塞内设有供第二活塞滑入的凹腔，所述上推管固定在第一活塞上；所述第二活塞右侧为与炉体侧壁贴合的斜面，所述凹腔内设有两端分别与第一活塞和第二活塞固定的压簧；所述加热室顶部为弧形。

4.根据权利要求3所述的减少炉内金属液残余的冶金炉，其特征在于，所述加热室顶部转动设有转轴，所述转轴两端分别固定有主动叶片和搅拌叶片，所述搅拌叶片位于通道内。

5.根据权利要求4所述的减少炉内金属液残余的冶金炉，其特征在于，所述挡板下端为弧形。

6.根据权利要求5所述的减少炉内金属液残余的冶金炉，其特征在于，所述机架上固定有气体净化机构，所述气体净化机构包括箱体和固定在箱体上的进气管，所述箱体上设有出气口，所述进气管与排气口连通。

说明书

一种减少炉内金属液残余的冶金炉

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金领域，具体涉及一种冶金炉。

背景技术

[0002] 冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。冶金的方法多样，其中传统的冶金方法就是火法冶金，火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化，生成另一种形态的化合物或单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要提取的金属与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能，通常是依靠燃料燃烧来供给，火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼、精炼、蒸馏等过程，在火法冶金过程中，矿石与原料发生氧化还原反应，得到的金属被熔化成熔融状态，杂质形成废渣，然后将熔融的金属分离出即可，在冶金的同时会产生大量气体。

[0003] 目前的冶金炉上出料口均位于冶金炉下部，且为了避免废杂从出料口排出，故出料口离冶金炉底部有一定距离，此时位于出料口下方的金属液难以从出料口排出，冶金炉内仍残留有大量金属液无法排出，难以完全将金属液与废渣分离，造成金属液的浪费。其次，炉渣和放入冶金炉内的矿石容易落到出料口周围，堵塞出料口，此时金属液难以顺畅排出。另外，废渣为固体，在排出废渣时，废渣难以主动从排渣口落出，此时需要手动取出废渣，但由于熔炼装置的温度高，工人容易被烫伤。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种减少金属液残留的冶金炉。

[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种减少炉内金属液残余的冶金炉，包括机架和固定在机架上的炉体，炉体内固定有加热室，加热室侧壁设有进燃料口，炉体内固定有挡板，加热室侧壁和挡板将炉体的空腔分隔为加热腔和流出腔，挡板底部与加热室顶部之间形成连通加热腔和流出腔的通道；加热腔内设有可沿炉体侧壁滑动的活塞，活塞将加热腔分隔为上方的加热区和下方的压缩区，压缩区内设有两端分别固定在炉体底部和活塞上的上推管，上推管可伸缩，机架上固定有进气端与加热腔连通的气泵，气泵的出气端固定有排气管，排气管远离气泵一端与上推管连通，且排气管上设有可封闭的排气口；加热腔上部设有可封闭的进料口和排渣口；流出腔侧壁设有出料口，出料口不高于通道。

[0006] 冶金时，先将燃料从燃料口加入加热室内，燃料在加热室内燃烧，产生大量热量，对加热腔和流出腔进行加热。然后将矿石等原料从进料口加入加热腔内，矿石在重力作用下向下落到活塞上。矿石中发生反应得到的金属熔化成熔融状态，在发生化学反应的过程中产生大量气体。在熔化过程中，加热区中的金属液不断增加，在金属液液面高于通道时，金属液从通道流入流出腔内。金属熔化后，废渣继续停留在活塞上。

[0007] 打开气泵，气泵将产生的气体抽出，气体从排气管进入上推管中，上推管内的气压增大，上推管伸长、活塞向上滑动，同时将落到活塞上的废渣向上推动。在此过程中，金属液也被活塞向上推动，同时金属液液面的高度升高，金属液从通道流到流出腔内，再从出料口排出。冶金完成后，从排渣口将位于活塞上的废渣取出，并打开排气口，排气管中的气体从排气口排出，活塞恢复原位。

[0008] 本方案的有益效果为：(一)矿石在加热过程中发生化学反应，产生气体、废渣和金属，金属熔化为金属液，气泵将气体抽入到上推管内，此时活塞向上滑动，将废渣和金属液向上推动，金属液的液面升高，升高的金属液从通道进入流出腔，继而从出料口排出，故可以减少炉体内金属液的残余。

[0009] (二)开始冶金时，加入的矿石直接落到活塞上方，此时矿石和冶金产生的废渣位于压缩区中，而不会从通道落到流出腔内，故废渣不会堵塞出料口，金属液可以顺畅从出料口排出。而由于挡板和加热室之间形成通道，此时通道并非孔状，故废渣和矿石也不会堵塞通道，金属液可以顺畅流到流出腔内。

[0010] (三)加热室内的燃料燃烧时可以同时对加热腔和流出腔进行加热，可以避免进入流出腔内的金属液凝固。

[0011] (四)挡板可以对矿石和废渣起到阻挡作用，避免矿石和废渣落到流出腔内，继而避免矿石和废渣堵塞出料口。

[0012] 优选方案一，作为对基础方案的进一步改进，活塞左低右高的倾斜设置，排渣口位于炉体左侧侧壁上。活塞向上滑动时，废渣被活塞向上推动，由于活塞倾斜设置，在打开排渣口时，活塞上的废渣在自身重力作用下沿着活塞自动从排渣口排出，方便取出废渣。

[0013] 优选方案二，作为对优选方案一的进一步改进，加热室侧壁为下端靠近炉体侧壁的斜面，活塞包括左侧的第一活塞和右侧的第二活塞，第一活塞内设有供第二活塞滑入的凹腔，上推管固定在第一活塞上；第二活塞右侧为与炉体侧壁贴合的斜面，凹腔内设有两端分别与第一活塞和第二活塞固定的压簧；加热室顶部为弧形。加热室侧壁倾斜，此时压缩区上部的容积增大，压缩区可以容纳更多的矿石、废渣和金属液，活塞向上滑动相同高度时，可以将更多的金属液向上推出。

[0014] 优选方案三，作为对优选方案二的进一步改进，加热室顶部转动设有转轴，转轴两端分别固定有主动叶片和搅拌叶片，搅拌叶片位于通道内。金属液从通道进入流出腔，由于通道较小，所以金属液流过通道时流速增大，经过通道的金属液在流过主动叶片时，使主动叶片转动，与主动叶片同轴设置的搅拌叶片也随着转动，对加热腔内的金属液进行搅拌，使加热室内的金属液温度均匀，避免远离加热室的金属液温度降低凝固；还可以将矿石和原料进行混合，促进反应的进行。

[0015] 优选方案四，作为对优选方案三的进一步改进，挡板下端为弧形。此时挡板下端倾斜，矿石和废渣不会大量堆积在挡板上。

[0016] 优选方案五，作为对优选方案四的进一步改进，机架上固定有气体净化机构，气体净化机构包括箱体和固定在箱体上的进气管，箱体上设有出气口，进气管远离箱体一端与排气管固定，且进气管与排气口连通。先将可吸收有害气体的物质放在箱体内，冶金完成后，打开排气口，上推管中的气体进入箱体内，有害气体被吸收，其余气体从出气口排出，避免有害气体污染空气。

附图说明

[0017] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

[0018] 图1为本发明实施例的结构示意图；

[0019] 图2为图1中活塞的剖视图。

具体实施方式

[0020] 附图标记为：机架1、气泵11、箱体2、进气管21、炉体3、加热腔31、流出腔32、进料口33、排渣口34、挡板35、出料口36、出料管37、上推管38、加热室4、固定件41、转轴5、主动叶片
52、搅拌叶片51、活塞6、第一活塞61、第二活塞62、压簧63、凹腔64、排气管7。

[0021] 如图1所示，一种减少炉内金属液残余的冶金炉，包括机架1和固定在机架1上的炉体3，炉体3左侧设有进料口33，进料口33位于炉体3上部，进料口33外铰接有可封闭进料口33的进料门；炉体3右侧侧壁设有出料口36，出料口36位于炉体3下部，炉体3右侧焊接有出料管37，出料管37与出料口36连通。炉体3底部一体成型有加热室4，加热室4顶部为弧面、左侧的侧壁为上端朝右的倾斜设置，加热室4前侧壁设有进燃料口。炉体3顶部焊接有挡板35，挡板35为下部朝左的倾斜设置，挡板35下部为弧形，加热室4左侧侧壁和挡板35将炉体3内的空腔分隔为左侧的加热腔31和右侧的流出腔32；挡板35底部与加热室4顶部之间形成通道。加热室4顶部和挡板35底部之间焊接有固定件41，固定件41上设有转轴5，转轴5贯穿固定件41，转轴5右端焊接有主动叶片52，转轴5左端焊接有搅拌叶片51，主动叶片52位于通道内。加热室4左侧侧壁与炉体3的左侧侧壁之间形成压缩区，压缩区位于加热腔31底部，压缩区内设有可沿炉体3侧壁滑动的活塞6，活塞6为左低右高的倾斜设置，炉体3左侧侧壁设有排渣口34，排渣口34的高度低于加热室4顶部的高度，排渣口34外铰接有可封闭排渣口34的排渣门。

[0022] 如图2所示，活塞6包括左侧的第一活塞61和右侧的第二活塞62，第二活塞62右侧为与炉体3侧壁贴合的斜面，第一活塞61内设有凹腔64，凹腔64内设有两端分别与第一活塞61和第二活塞62焊接的压簧63。第一活塞61上焊接有上推管38，上推管38为可伸缩管。机架
1上用螺栓固定有气泵11，气泵11位于炉体3上方，气泵11的进气端通过管道与加热腔31连通，气泵11的出气端胶接有排气管7，排气管7下端贯穿炉体3并与上推管38连通。

[0023] 机架1上设有气体净化机构，气体净化机构包括箱体2和进气管21，箱体2焊接在机架1上，箱体2上设有出气口，进气管21一端贯穿箱体2侧壁并与箱体2连通，进气管21另一端与排气管7胶接并与排气口连通。

[0024] 冶金时，先将燃料从燃料口加入加热室4内，燃料在加热室4内燃烧，产生大量热量，对加热腔31和流出腔32进行加热。然后将矿石等原料从进料口33加入加热腔31内，矿石在重力作用下向下落到活塞6上。矿石中的金属受热与原料发生氧化还原反应，反应得到的金属熔化成熔融状态，在反应过程中产生大量气体。在熔化过程中，加热区中的金属液不断增加，在金属液液面高于通道时，金属液从通道流入流出腔32内。金属液在流动过程中时，由于通道较小，所以金属液流过通道时流速增大，经过通道的金属液在流过主动叶片52时使主动叶片52转动，与主动叶片52同轴设置的搅拌叶片51也随之转动，对加热腔31内原料进行搅拌，使加热室4内的金属液温度均匀，并将矿石和原料进行混合，可以避免远离加热室4的金属液温度降低，以及促进反应的进行。

[0025] 打开气泵11，气泵11将产生的气体抽出，气体从排气管7进入上推管38中，上推管38内的气压增大，上推管38伸长、活塞6向上滑动，同时将落到活塞6上的废渣向上推动。在此过程中，金属液也被活塞6向上推动，同时金属液液面的高度升高，金属液从通道流到流出腔32内，再从出料口36排出。冶金完成后，打开排渣门，活塞6上的废渣在自身重力作用下沿着活塞6向左滑动，最后从排渣口34落出。然后将可吸收有害气体的物质放在箱体2内，本实施例中的可吸收有害气体的物质为石灰水，打开排气口，排气管7中的气体从排气口排出，活塞6恢复原位，气体进入箱体2内，有害气体被吸收，其余气体从出气口排出，避免有害气体污染空气。

[0026] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。