本发明属于粗锡冶炼，具体涉及一种底部进料锡冶炼系统及方法。
背景技术：
1、大型锡冶炼厂通常选择具有高炉床能力的顶吹炉作为主要的锡熔炼设备。该工艺用于处理多种含锡原料，包括锡精矿、经过焙烧脱除砷硫的锡焙砂、烟化炉产生的挥发性低锡物料以及顶吹炉熔炼过程中通过尾气系统捕集到的粉状锡烟尘等。其中，焙砂和烟尘类物料均具有较细的粒度和较低的水分含量，在转运和投料过程中容易发生飞扬和损失。这些粒度小、水分低的物料可总称为粉状锡物料，且它们在锡冶炼系统中占据了总熔炼投入锡物料的40％至60％之间的比例，具有相当重要的份额。优化处理这类物料的方法对于锡冶炼厂降低成本、提高效益以及改善操作环境具有重要意义，值得进一步深入研究。
2、在目前的大型锡冶炼厂生产过程中，所有含锡物料均通过皮带输送，从炉顶投入顶吹冶炼炉内进行还原熔炼产粗锡，水分较低、颗粒度较小的含锡物料还需要加水制粒，入炉的混合物料水分含量一般需要达到10％左右。入炉物料中混入大量的水，不仅使冶炼炉床能力降低，还增加了冶炼能耗，并使得冶炼过程中产出的烟气伴有大量高温蒸汽，进入到后续烟气处理系统中后，增加了处理难度和处理成本。此外，由于粉料从顶部的投入受到重力和气流的影响，导致粉料在炉内的不均匀分布，这会影响冶炼过程的均匀性，导致一些区域的材料参与反应不足，从而影响产品质量和冶炼效率，而部分流动性较差的物料，会导致在炉内的传热和传质效果不佳。且物料在冶炼炉内下落行程较长，颗粒较小，易产生粉尘，粉尘的产生和扩散，需要额外的控制措施以防止对环境和工人健康造成影响，增加了控制难度与成本。在粗锡冶炼过程中，由于顶吹熔炼的设备通常经受高温和化学腐蚀，而顶部投入粉料可能加剧设备的磨损，降低了设备的使用寿命，增加维护成本。
3、为解决以上所述含锡粉状物料在冶炼生产过程中存在的物料混合不均匀、粉尘飞扬、物料流动性差、设备磨损及腐蚀所带来的操作环境差、设备寿命减短、锡冶炼综合回收率及产品质量的降低等问题，锡冶炼领域迫切需要研发一种对粉状锡物料的投入方法，以便达到提高冶炼效率，降低能耗，减少环境影响的效果，使顶吹熔炼更具竞争力和可持续性。
4、因此，提供一种清洁、高效、环保的粉状锡物料投入方法，是本领域技术人员亟须解决的问题。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种高效、节能、增产的底部进料锡冶炼系统及方法，能够解决在锡冶炼过程中，粉状锡物料输送至炉内过程中飞扬损失大、返料量大、操作环境差、危害操作人员身体健康等问题。
2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
3、一种底部进料锡冶炼系统，所述底部进料顶吹炉，包括顶吹喷枪，所述顶吹喷枪下端设有圆筒状冶炼炉，所述顶吹喷枪垂直于炉体沿中心位置伸入至圆筒状冶炼炉底部，所述圆筒状冶炼炉外部贯穿设有炉侧样杆，所述炉侧样杆与壁面呈20°夹角，朝圆筒状冶炼炉中心线位置延伸至渣线以下，所述圆筒状冶炼炉顶部一侧设有顶部物料入口，所述顶部物料入口一侧设有皮带传送带，且皮带传送带另一端对接有述筛分组件，所述筛分组件底部通过输送管道连接有物料汇集仓，所述物料汇集仓一侧设有还原煤仓，所述还原煤仓与物料汇集仓底部均通过分流输送管连通并延伸至圆筒状冶炼炉底部，且所述分流输送管与圆筒状冶炼炉底部对接处安装有物料进炉喷嘴，所述分流输送管另一端安装有第一鼓风机；
4、所述还原煤仓顶部设置还原煤仓进料口，所述还原煤仓进料口与还原煤仓储料仓相连，所述还原煤仓储料仓连通还原煤仓给料器；
5、所述物料汇集仓顶部设置物料汇集仓进料口，所述物料汇集仓进料口与物料汇集仓储料仓相连，所述物料汇集仓储料仓连通物料汇集仓缓冲仓，所述物料汇集仓缓冲仓与物料汇集仓喷吹罐连通，所述物料汇集仓喷吹罐底部与物料汇集仓给料器相连；
6、优选的，所述物料进炉喷嘴对称设置在圆筒状炉体的炉底，四个喷嘴中心点依次连接为一正方形，喷嘴与炉底壁面呈90°角，喷嘴中心与壁面距离为0.5倍底部半径，所述物料进炉喷嘴的数量可选择为其他个数对称排布；
7、优选的，所述的还原煤仓通过dcs控制系统设置输出单位时间、输出输送速度，将还原煤通过给料器定量输送至输送管；
8、优选的，所述物料汇集仓设置有dcs控制系统，通过设置单位时间、输送速度，将物料定量送入粉状物料汇集仓中完成混料；
9、优选的，所述物料汇集仓给料器通过dcs控制系统设置输出单位时间、输出输送速度，将混合完成的物料定量输送至输送管；
10、优选的，所述鼓风机的输送速度为15-40t/h，输送压力为0.5-1mpa；
11、优选的，所述筛分组件包括底座主体，所述底座主体上表面固定安装有四组电动推杆，四组所述电动推杆伸缩端固定连接有筛分仓，所述电动推杆可调节筛分仓倾斜角度范围为20°-40°，所述筛分仓前后两侧均滑动连接有侧门，所述筛分仓顶部一侧安装有进料漏斗，所述筛分仓底部远离进料漏斗一侧安装有接料漏斗，所述筛分仓位于接料漏斗同一侧底端上部开设有出料口，所述接料漏斗底端安装有物料输送管，所述物料输送管一端安装有第二鼓风机；
12、优选的，所述筛分仓底部四角处固定安装有弹簧座，每组所述弹簧座顶部固定安装有第一弹簧，每组所述第一弹簧顶部均固定连接有固定柱，每组所述固定柱顶部均固定连接有连接柱，且连接柱顶端固定安装有卡板，每组所述卡板均卡接有卡座，每组所述卡座靠近卡板一侧均开设有卡槽，所述卡槽与卡板相匹配，所述卡槽两侧开设有活动腔室，且活动腔室内滑动连接有梯形块，两组所述梯形块远离卡槽一侧均固定连接有拉杆，所述梯形块位于拉杆一侧与活动腔室一侧之间固定安装有第二弹簧，所述第二弹簧套接于所述拉杆外壁，四组所述卡座远离卡板一侧固定安装有震动筛床，所述筛分仓一侧固定安装有电机，所述电机输出端通过联轴器固定连接有第一转轴，所述第一转轴贯穿延伸至筛分仓内腔位于震动筛床下方，所述第一转轴外壁两端固定套接有凸轮，所述震动筛床与凸轮接触面设有橡胶防磨层；
13、优选的，所述筛分仓顶部固定安装有两组固定座，两组所述固定座之间贯穿设有第二转轴，所述第一转轴与第二转轴同一端外壁均固定套接有皮带轮，且两组皮带轮之间通过皮带传动连接，所述第二转轴外侧固定套接有分料盘，所述分料盘设于进料漏斗内；
14、优选的，所述第二转轴远离皮带轮一端固定安装有第一锥形齿，所述筛分仓顶部中心处通过轴承固定连接有第三转轴，所述第三转轴外侧固定套接有第二锥形齿，所述第二锥形齿与第一锥形齿相啮合，所述第三转轴顶部固定安装有转盘，所述转盘另一侧边缘处固定安装有活动柱，所述活动柱外侧活动连接有活动框，所述活动框一侧中心处固定连接有活塞杆，所述活塞杆另一端固定连接有活塞，所述活塞外侧套接有活塞筒，所述活塞筒外侧底部固定连接有第一连接管，所述第一连接管中间设为波纹管，所述第一连接管另一端固定连接有蓄水箱，所述蓄水箱固定安装于底座主体上表面，所述蓄水箱顶部设有注水管，所述活塞筒底部两侧固定连接有第二连接管，所述第二连接管另一端贯穿延伸至筛分仓内腔顶部并固定连接有支管，每组所述支管一侧均安装有若干组等距分布的多功能喷头，所述多功能喷头与支管为倾斜设置，所述第一连接管与两组第二连接管一端内部均安装有单向阀；
15、一种底部进料锡冶炼系统运行方法，具体步骤为：将锡冶炼过程中不同工段的粉状锡烟尘、粉煤和粉状锡焙砂含锡干物料输送至筛分组件进行筛分；粉状锡烟尘、粉煤和粉状锡焙砂含锡干物料通过进料漏斗进入筛分仓，物料经过进料漏斗的同时通过分料盘将其进行分离，启动电机利用凸轮撞击震动筛床进行抖动，对物料进行筛分，在筛分的同时通过活塞筒吸入蓄水箱内的清水，利用第二连接管以及多功能喷头将清水雾化喷出，将煤块中的碎屑、灰尘和泥土冲洗清除；得到含锡细粒干物料经物料输送管进入物料汇集仓，得到含锡粗粒干物料经由皮带输送至顶部物料入口；冶炼锡的熔炼阶段，顶吹喷枪往熔池内喷入燃料及空气，存储在物料汇集仓的混合物料，由dcs控制系统给定参数，通过物料汇集仓给料器定量输送至输送管道，经过第一鼓风机提供动能，经分流输送管均匀输送至物料进炉喷嘴，再通过物料进炉喷嘴喷入圆筒状冶炼炉内熔炼，还原煤颗粒及燃料通过顶吹喷枪投入圆筒状炉体内；停止送料，进入还原阶段，开始对放锡、放渣阶段的判定，通过炉侧样杆在熔炼过程中取渣样分析，判定熔炼进行程度；
16、优选的，将锡冶炼过程中不同工段的粉状锡烟尘、粉煤和粉状锡焙砂含锡干物料输送至筛分组件进行筛分，筛分后含锡细粒干物料经物料输送管送入物料汇集仓，含锡粗粒干物料经由皮带输送至顶部物料入口；
17、优选的，所述顶吹熔池，当熔池深度≥600mm后向熔池内喷入燃料、含锡物料等；
18、优选的，在使用第一鼓风机通过输送管道往顶吹炉内输送含锡物料及还原煤的同时，顶吹喷枪持续不断地为顶吹炉内输送燃料及富氧空气，为炉内提供热量；
19、优选的，所述停止送料，进入还原阶段的过程中，物料汇集仓停止输送混合物料，物料进炉喷嘴停止往炉内输送含锡物料，但第一鼓风机仍然持续给风通过物料进炉喷嘴喷入含还原煤空气，防止物料进炉喷嘴被炉内炉渣堵塞且加强熔池内搅拌强度，顶吹喷枪枪位提升；
20、优选的，在还原一段时间后，炉侧样杆取渣样进行分析，若熔渣锡含量≤5％，则开始放锡放渣，放出的粗锡送精炼工序处理，炉渣烟化回收锡。
21、经由上述技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种底部进料锡冶炼系统及方法，具有如下有益效果：
22、本发明提供的一种底部进料锡冶炼系统及方法，通过筛分组件使粒径较大的物料直接通过皮带输送至顶吹炉熔池熔炼，而较细的含锡物料则通过输送管从熔池底部喷入，以减少在转运过程中的泼洒或漏料损失。此外，通过避免细粒物料在入炉前加入水分，降低冶炼能耗和烟气排放，实现更环保、节能的冶炼过程。底部进料可有效解决细小粉状锡物料从顶部输送至炉内过程中飞扬损失大、返料量大、操作环境差、危害操作人员身体健康等问题，同时底部喷入的气体还可以加强熔池内的搅拌强度，增强热质交换能力、加强反应速率。而炉侧样杆可随时取样检测顶吹炉内反应核心区熔渣成分，能更好判断炉内反应情况及所生成的粗锡是否满足工业要求。该锡冶炼底部进料顶吹炉及其处理方法可有效改善现有顶吹炉存在的进炉物料飞扬损失大、操作环境差等问题，且有更好的热力学和动力学条件，生产作业率提高，锡回收率提高，环保效果更好，投资和生产运营成本降低。
1.一种底部进料锡冶炼系统，其特征在于，包括顶吹喷枪(1)，所述顶吹喷枪(1)下端设有圆筒状冶炼炉(3)，所述顶吹喷枪(1)垂直于炉体沿中心位置伸入至圆筒状冶炼炉(3)底部，所述圆筒状冶炼炉(3)外部贯穿设有炉侧样杆(2)，所述炉侧样杆(2)与壁面呈20°夹角，朝圆筒状冶炼炉(3)中心线位置延伸至渣线以下，所述圆筒状冶炼炉(3)顶部一侧设有顶部物料入口(9)，所述顶部物料入口(9)一侧设有皮带传送带，且皮带传送带另一端对接有述筛分组件(10)，所述筛分组件(10)底部通过输送管道连接有物料汇集仓(7)，所述物料汇集仓(7)一侧设有还原煤仓(6)，所述还原煤仓(6)与物料汇集仓(7)底部均通过分流输送管(5)连通并延伸至圆筒状冶炼炉(3)底部，且所述分流输送管(5)与圆筒状冶炼炉(3)底部对接处安装有物料进炉喷嘴(4)，所述分流输送管(5)另一端安装有第一鼓风机(8)。
2.根据权利要求1所述的一种底部进料锡冶炼系统，其特征在于，所述物料进炉喷嘴(4)对称相对的2个对应喷嘴的垂直位置设置于圆筒状冶炼炉(3)底部，其位置在底部0.5倍半径处，且与炉底壁面以90°夹角相连，设置在能均匀搅拌熔池的位置。
3.根据权利要求1所述的一种底部进料锡冶炼系统，其特征在于，所述筛分组件(10)包括底座主体(101)，所述底座主体(101)上表面固定安装有四组电动推杆(102)，四组所述电动推杆(102)伸缩端固定连接有筛分仓(103)，所述电动推杆(102)可调节筛分仓(103)倾斜角度范围为20°-40°，所述筛分仓(103)前后两侧均滑动连接有侧门(104)，所述筛分仓(103)顶部一侧安装有进料漏斗(105)，所述筛分仓(103)底部远离进料漏斗(105)一侧安装有接料漏斗(106)，所述筛分仓(103)位于接料漏斗(106)同一侧底端上部开设有出料口(107)，所述接料漏斗(106)底端安装有物料输送管(139)，所述物料输送管(139)一端安装有第二鼓风机(140)。
4.根据权利要求3所述的一种底部进料锡冶炼系统，其特征在于，所述筛分仓(103)底部四角处固定安装有弹簧座(108)，每组所述弹簧座(108)顶部固定安装有第一弹簧(109)，每组所述第一弹簧(109)顶部均固定连接有固定柱(110)，每组所述固定柱(110)顶部均固定连接有连接柱，且连接柱顶端固定安装有卡板(111)，每组所述卡板(111)均卡接有卡座(112)，每组所述卡座(112)靠近卡板(111)一侧均开设有卡槽(113)，所述卡槽(113)与卡板(111)相匹配，所述卡槽(113)两侧开设有活动腔室，且活动腔室内滑动连接有梯形块(114)，两组所述梯形块(114)远离卡槽(113)一侧均固定连接有拉杆(115)，所述梯形块(114)位于拉杆(115)一侧与活动腔室一侧之间固定安装有第二弹簧(116)，所述第二弹簧(116)套接于所述拉杆(115)外壁，四组所述卡座(112)远离卡板(111)一侧固定安装有震动筛床(117)。
5.根据权利要求3所述的一种底部进料锡冶炼系统，其特征在于，所述筛分仓(103)一侧固定安装有电机(118)，所述电机(118)输出端通过联轴器固定连接有第一转轴(119)，所述第一转轴(119)贯穿延伸至筛分仓(103)内腔位于震动筛床(117)下方，所述第一转轴(119)外壁两端固定套接有凸轮(120)，所述震动筛床(117)与凸轮(120)接触面设有橡胶防磨层。
6.根据权利要求5所述的一种底部进料锡冶炼系统，其特征在于，所述筛分仓(103)顶部固定安装有两组固定座(121)，两组所述固定座(121)之间贯穿设有第二转轴(122)，所述第一转轴(119)与第二转轴(122)同一端外壁均固定套接有皮带轮，且两组皮带轮之间通过皮带(123)传动连接，所述第二转轴(122)外侧固定套接有分料盘(124)，所述分料盘(124)设于进料漏斗(105)内。
7.根据权利要求6所述的一种底部进料锡冶炼系统，其特征在于，所述第二转轴(122)远离皮带轮一端固定安装有第一锥形齿(125)，所述筛分仓(103)顶部中心处通过轴承固定连接有第三转轴(126)，所述第三转轴(126)外侧固定套接有第二锥形齿(127)，所述第二锥形齿(127)与第一锥形齿(125)相啮合，所述第三转轴(126)顶部固定安装有转盘(128)，所述转盘(128)另一侧边缘处固定安装有活动柱(129)，所述活动柱(129)外侧活动连接有活动框(130)，所述活动框(130)一侧中心处固定连接有活塞杆(131)，所述活塞杆(131)另一端固定连接有活塞(132)，所述活塞(132)外侧套接有活塞筒(133)，所述活塞筒(133)外侧底部固定连接有第一连接管(134)，所述第一连接管(134)中间设为波纹管，所述第一连接管(134)另一端固定连接有蓄水箱(135)，所述蓄水箱(135)固定安装于底座主体(101)上表面，所述蓄水箱(135)顶部设有注水管，所述活塞筒(133)底部两侧固定连接有第二连接管(136)，所述第二连接管(136)另一端贯穿延伸至筛分仓(103)内腔顶部并固定连接有支管(137)，每组所述支管(137)一侧均安装有若干组等距分布的多功能喷头(138)，所述多功能喷头(138)与支管(137)为倾斜设置。
8.根据权利要求7所述的一种底部进料锡冶炼系统，其特征在于，所述第一连接管(134)与两组第二连接管(136)一端内部均安装有单向阀。
9.一种底部进料锡冶炼系统的方法，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述一种底部进料锡冶炼系统，包括以下步骤：将锡冶炼过程中不同工段的粉状锡烟尘、粉煤和粉状锡焙砂含锡干物料输送至筛分组件(10)进行筛分；粉状锡烟尘、粉煤和粉状锡焙砂含锡干物料通过进料漏斗(105)进入筛分仓(103)，物料经过进料漏斗(105)的同时通过分料盘(124)将其进行分离，启动电机(118)利用凸轮(120)撞击震动筛床(117)进行抖动，对物料进行筛分，在筛分的同时通过活塞筒(133)吸入蓄水箱(135)内的清水，利用第二连接管(136)以及多功能喷头(138)将清水雾化喷出，将煤块中的碎屑、灰尘和泥土冲洗清除；得到含锡细粒干物料经物料输送管(139)进入物料汇集仓(7)，得到含锡粗粒干物料经由皮带输送至顶部物料入口(9)；冶炼锡的熔炼阶段，顶吹喷枪往熔池内喷入燃料及空气，存储在物料汇集仓(7)的混合物料，由dcs控制系统给定参数，通过物料汇集仓给料器(65)定量输送至输送管道，经过第一鼓风机(8)提供动能，经分流输送管(5)均匀输送至物料进炉喷嘴(4)，再通过物料进炉喷嘴(4)喷入圆筒状冶炼炉(3)内熔炼，还原煤颗粒及燃料通过顶吹喷枪(1)投入圆筒状炉体内；停止送料，进入还原阶段，开始对放锡、放渣阶段的判定，通过炉侧样杆(2)在熔炼过程中取渣样分析，判定熔炼进行程度。
