CN102878809A - 一种复式焙烧炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复式焙烧炉，主要包括炉壁（1）、燃烧室（3）、反应室（18）、燃气罐（11）、空气罐（15）、料钟（6）和出料辊道（7），炉壁内侧为保温层（2），保温层内侧为燃烧室和反应室，燃烧室和反应室在炉壁内交错分布且由隔板（5）隔开，反应室顶部设有料钟（6）、底部设有出料辊道（7），燃烧室底部设有冷水箱（4），反应室底部的出料辊道（7）通过水槽（8），隔板（5）采用耐高温、导热率高的微晶材料，保温层（2）内填充石英砂。焙烧温度低于金属熔化温度即可高效率的还原金属，对矿石中金属含量的要求大大降低，被还原的金属呈粉状，也为筛选、区分金属和炉渣提供了极大的方便。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种复式焙烧炉。
背景技术
传统冶金多采用矿石和还原剂混合在一起共同燃烧，以实现高温还原的目的。采用的设备多为高炉，也有采用隧道窑的。普遍存在的问题是烧完之后被还原的金属结块粘炉，难于从炉内排出，也为后续进一步将被还原的金属和炉渣分开加大了难度。此外，传统方法冶金对矿石的金属含量有较高要求，以冶炼海绵铁为例，传统方法要求铁矿中的铁含量在65%以上才可以有效提炼，中低品位的矿石必须进行选矿才可提炼，导致成本极其高昂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种复式焙烧炉，采用燃烧室与反应室分隔结构、交错布置，焙烧温度低于金属熔化温度即可高效率的冶炼金属。由于矿石和碳在反应室内为粉末混合后压制的球状，对矿石中金属含量的要求大大降低，被还原的金属呈粉状，也为筛选、区分金属和炉渣提供了极大的方便。
本发明的复式焙烧炉主要包括炉壁、燃烧室、反应室、燃气罐、空气罐、料钟和出料辊道，炉壁内侧为保温层，保温层内侧为燃烧室和反应室，燃烧室和反应室在炉壁内交错分布且由隔板隔开，反应室顶部设有料钟、底部设有出料辊道。
为充分利用反应室内产生的一氧化碳，反应室与燃气罐之间由反应气收集管相连，所述反应气收集管内设单向阀。
为使进入燃烧室的燃气快速充分燃烧和节约能源，空气罐置于空气预热炉内。
为充分利用燃烧室内产生的废气，燃烧室内产生的废气被废气收集管收集至空气预热炉，所述废气收集管内设单向阀。
为降低反应室内球团在排出时的温度，燃烧室底部设有冷水箱。
为进一步降低反应室内球团在排出时的温度，反应室底部的出料辊道通过水槽。
为保证燃烧室内的热量迅速传递到反应室内，并且缩小燃烧室与反应室之间的温差，所述的隔板采用耐高温、导热率高的微晶材料。
为防止炉壁内热量的大量外泄，同时也为保证炉壁受高温后产生裂痕，所述保温层与炉壁之间填充石英砂。
为增强炉壁抗剪切力的能力，构成炉壁的砖或板两两之间相互榫接。
本发明的复式焙烧炉采用燃烧室和反应室分隔的方式，同时由于矿石和还原剂在反应室内为粉末混合后压制的球状，使焙烧温度低于金属熔化温度即可将金属还原，对矿石中金属含量的要求也大大降低。有效克服了高炉成本高、效率低、安全性差等缺点。冶炼出来的金属呈粉状，为后续将被还原金属从炉渣中筛选和区分出来提供了极大的方便。
附图说明
图1为本发明复式焙烧炉的主视结构示意图；
图2为本发明复式焙烧炉的俯视结构示意图；
图3为本发明复式焙烧炉的炉壁结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对发明做进一步描述。
如图1和图2所示，本发明的复式焙烧炉主要包括炉壁1、保温层2、燃烧室3、反应室18、燃气罐9、空气罐15、料钟6和出料辊道7，炉壁内侧为保温层2，保温层内侧为燃烧室和反应室，燃烧室和反应室在炉壁内交错分布且由隔板5隔开，反应室顶部设有料钟6、底部设有出料辊道7。
为充分利用反应室内产生的一氧化碳，每一反应室18与燃气罐9之间均由反应气收集管17相连，所述反应气收集管内设单向阀防止气体流向反应室而流向燃气罐，且在气体进入燃气罐9之前经过水以去除其中的二氧化碳气体。所述的燃气罐是临时存储燃烧气的装置，燃烧气由气源通过燃气管11向燃气罐供气。所述的燃烧气可以是天然气、煤气、液化石油气等一切可以燃烧的气体。通过燃气管11进入燃气罐9的气体与从反应室收集来的一氧化碳通过燃气管10进入燃烧室3燃烧。
为使进入燃烧室的燃气快速充分燃烧和节约能源，空气罐15置于空气预热炉12内，目的在于使气体在进入燃烧室之前提高温度，保证通过空气管16进入燃烧室的空气经过加热。
为充分利用燃烧室内产生的废气，燃烧室内产生的废气被废气收集管13收集至空气预热炉12，所述废气收集管13内设单向阀，废气经过利用后由废气出口14进入烟囱排走。
为降低反应室内球团在排出时的温度，燃烧室底部设有冷水箱4，通过隔板5为反应室底部的球团降温。
为进一步降低反应室内球团在排出时的温度，反应室底部的出料辊道7通过水槽8。
为保证燃烧室内的热量迅速传递到反应室内，并且缩小燃烧室与反应室之间的温差，所述的隔板5采用耐高温、导热率高的微晶材料。
为防止炉壁内热量的大量外泄，同时也为保证炉壁受高温后产生裂痕，所述保温层2与炉壁1之间填充石英砂。
为增强炉壁1抗剪切力的能力，构成炉壁的砖或板如图3所示两两之间相互榫接。
经过出料辊道6排出的炉渣，冷却后比较容易磨细，经过磁选等现有手段容易将金属与其他炉渣分选开。
下面以冶炼海绵铁为例举例说明。
首先将矿石和例如煤或焦炭的还原剂粉碎至200目以下并混合压成球团，其混合比例为矿石是还原剂的3倍，球团的强度应以一米高处自由落至地面不粉碎为准。然后通过料钟将球团装入本发明复式焙烧炉的反应室18，燃烧气通过燃气管10进入燃烧室3、助燃空气通过空气管16进入燃烧室3燃烧。热量由燃烧室经过隔板5传递到反应室，实现对反应室内球团的焙烧，为了保证热量充分和迅速的传递到反应室，所述的隔板5采用耐高温、导热率高的微晶材料，每3小时一次同时启动料钟6和出料辊道7实现反应室内团球的更换。
燃烧室内产生的废气通过废气收集管13进入空气预热炉12对空气罐15进行加热，导致后续进入燃烧室的助燃空气具备高温以充分节能，从空气预热炉出来的废气还具备高温的情况下，可继续引入烘干机对团球进行烘干，之后从烟囱排放。
反应室18内发生还原反应后，其内产生的一氧化碳等气体被反应气收集管17收集至燃气罐9，在反应气体进入燃气罐9之前使之过水以去除二氧化碳并使一氧化碳等可燃气体进入燃气罐向燃烧室供气，这就极大的节省了燃烧气。
经过焙烧的团球内含粉状的铁，再经过粉碎和磁选即可将铁分选出来加以利用。
经过多次试验表面，本发明所采用的矿石或含铁物质，其含铁量只要在10%以上都可以有效、充分的被提炼出来。在设备工作正常的情况下，反应室所产生的一氧化碳等可燃气体足够燃烧室使用，甚至还有剩余，根据热力学计算，副产的一氧化碳的燃烧值是还原铁所需热量的1.84倍，配合助燃高温的空气，在设备启动并正常工作后可以关闭燃气罐与气源的进气管。本发明中煤或焦炭的使用量相对于高炉的使用量也节省一半左右。因此，本发明的复式焙烧炉对于冶金行业而言是一个巨大的贡献。
Claims (9)
1.一种复式焙烧炉，主要包括炉壁（1）、燃烧室（3）、反应室（18）、燃气罐（9）、空气罐（15）、料钟（6）和出料辊道（7），其特征在于：炉壁（1）内侧为保温层（2），保温层（2）内侧为燃烧室和反应室，燃烧室和反应室在炉壁内交错分布且由隔板（5）隔开，反应室顶部设有料钟（6）、底部设有出料辊道（7）。
2.如权利要求1所述的复式焙烧炉，其特征在于：反应室（18）与燃气罐（9）之间由反应气收集管（17）相连，所述反应气收集管内设单向阀。
3.如权利要求1所述的复式焙烧炉，其特征在于：空气罐（15）置于空气预热炉（12）内。
4.如权利要求1所述的复式焙烧炉，其特征在于：燃烧室（3）内产生的废气被废气收集管（13）收集至空气预热炉（12），所述废气收集管内设单向阀。
5.如权利要求1所述的复式焙烧炉，其特征在于：燃烧室（3）底部设有冷水箱（4）。
6.如权利要求1所述的复式焙烧炉，其特征在于：反应室（18）底部的出料辊道（7）通过水槽（8）。
7.如权利要求1所述的复式焙烧炉，其特征在于：所述的隔板（5）采用耐高温、导热率高的微晶材料。
8.如权利要求1所述的复式焙烧炉，其特征在于：所述保温层（2）与炉壁（1）之间填充石英砂。
9.如权利要求1所述的复式焙烧炉，其特征在于：构成炉壁（1）的砖或板两两之间相互榫接。
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Citations (5)
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2012
- 2012-09-28 CN CN2012103693949A patent/CN102878809A/zh active Pending
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