本發(fā)明屬于化工冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焙燒/蒸餾系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前用于保護(hù)氣氛焙燒的設(shè)備主要是回轉(zhuǎn)窯、隧道窯和真空爐，但是回轉(zhuǎn)窯和隧道窯采用較為低成本的煤、煤氣或其他燃料時(shí)，其燃料加熱氣流必須與焙燒或蒸餾物料接觸，必然造成焙燒或蒸餾物料蒸發(fā)或揮發(fā)物與加熱氣流中的氧和碳發(fā)生反應(yīng)，因此，回轉(zhuǎn)窯和隧道窯的使用范圍有限。另外回轉(zhuǎn)窯由于需要?jiǎng)恿捅剌^差，消耗了大量的電力和熱能；對(duì)于一些需要使用回轉(zhuǎn)窯球進(jìn)行球團(tuán)焙燒的工藝，一方面由于回轉(zhuǎn)窯需要將焙燒物料不斷拋落，造成部分球團(tuán)破碎，影響了工藝指標(biāo)；另一方面由于回轉(zhuǎn)窯的單位生產(chǎn)能力較小，所以使得工廠的焙燒設(shè)備投資巨大。真空爐雖然能實(shí)現(xiàn)保護(hù)氣氛焙燒，但是存在不能連續(xù)生產(chǎn)和能耗高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種焙燒/蒸餾系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述焙燒/蒸系統(tǒng)的應(yīng)用。

為達(dá)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種焙燒/蒸餾系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

焙燒/蒸餾爐殼體，設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體外的進(jìn)料裝置、焙燒/蒸餾渣出料裝置和第二排出管，以及縱向設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體內(nèi)的焙燒/蒸餾單元；

所述焙燒/蒸餾單元包括物料通道、熱氣流通道以及若干第一排出管；所述物料通道的上端口與進(jìn)料裝置連通，下端口與焙燒/蒸餾渣出料裝置連通；所述熱氣流通道貼合于物料通道設(shè)置，用于向物料通道傳遞進(jìn)行焙燒/蒸餾的熱量；所述第一排出管的一端與物料通道連通，另一端伸入焙燒/蒸餾爐殼體內(nèi)的空腔處，用于將物料通道中的揮發(fā)物排入焙燒/蒸餾爐腔內(nèi)；

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，第一排出管將所有物料通道中的揮發(fā)物排到焙燒/蒸餾爐腔內(nèi)，而不是直接外排到焙燒/蒸餾爐外；所有內(nèi)排到焙燒/蒸餾爐腔中的揮發(fā)物，通過連接在焙燒/蒸餾爐殼體上的第二排出管外排到焙燒/蒸餾爐外。第一排出管一般設(shè)置為多個(gè)，并且均勻布置于物料通道上。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，焙燒/蒸餾單元的大小和具體位置可根據(jù)焙燒/蒸餾爐殼體內(nèi)部空間和生產(chǎn)要求進(jìn)行確定。另外，焙燒/蒸餾單元與焙燒/蒸餾爐殼體內(nèi)壁之間需要有適當(dāng)?shù)目臻g，以使第一排出管引出的揮發(fā)物都能從第二排出管順利排出焙燒/蒸餾爐殼體外。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，優(yōu)選地，該系統(tǒng)中的焙燒/蒸餾單元為多個(gè)，優(yōu)選為1-20個(gè)。在本發(fā)明提供的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，該系統(tǒng)配制有與焙燒/蒸餾單元相對(duì)應(yīng)數(shù)目的進(jìn)料裝置和焙燒/蒸餾渣出料裝置。這些進(jìn)料裝置也可以是由一個(gè)總的進(jìn)料設(shè)備供料，而多個(gè)焙燒/蒸餾渣出料裝置也可以匯集到一個(gè)總的出料設(shè)備統(tǒng)一出料。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，進(jìn)料裝置除了向物料通道輸送待焙燒/蒸餾物料外，必要時(shí)還可以引入氣體，例如保護(hù)氣體或反應(yīng)氣體等。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，優(yōu)選地，焙燒/蒸餾單元中的物料通道和熱氣流通道以相互間隔排布方式設(shè)置。在本發(fā)明提供的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，焙燒/蒸餾單元由一個(gè)物料通道和兩個(gè)熱氣流通道組成，兩個(gè)熱氣流通道分別設(shè)置于物料通道兩側(cè)。在本發(fā)明提供的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述焙燒/蒸餾單元由兩個(gè)物料通道和三個(gè)熱氣流通道組成。以上方式中，第一排出管在連通物料通道和焙燒/蒸餾爐殼體空腔的同時(shí)，需要穿過熱氣流通道，此時(shí)要注意穿設(shè)孔的密封，防止熱氣流通道與焙燒/蒸餾爐內(nèi)腔相通。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述焙燒/蒸餾單元整體為一上下貫通的矩形容器，所述矩形容器的內(nèi)部設(shè)置有若干垂向隔板，所述垂向隔板將矩形容器的內(nèi)部空間分隔出間隔排布的物料通道和熱氣流通道；所述物料通道的側(cè)壁上均勻分布有若干第一排出管。這種設(shè)置方式可以大大簡化設(shè)備構(gòu)造，既有利于降低設(shè)備成本也有利于使用過程中設(shè)備的維護(hù)和清潔，且更適用于固體物料的焙燒工藝。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體外的冷卻器和負(fù)壓裝置，其中，所述冷卻器的一端與第二排出管連通，另一端與負(fù)壓裝置連通；優(yōu)選地，所述負(fù)壓裝置包括真空泵或抽風(fēng)機(jī)。負(fù)壓裝置可根據(jù)需要將焙燒/蒸餾爐腔內(nèi)形成負(fù)壓；其負(fù)壓真空度可根據(jù)工藝需要確定。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體外的加熱裝置，所述加熱裝置用于對(duì)熱氣流通道中的加熱氣體進(jìn)行加熱，或直接產(chǎn)生熱氣流進(jìn)入熱氣流通道。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述熱氣流通道的出口端設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體側(cè)壁上部。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述進(jìn)料裝置設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體頂部，所述出料裝置設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體側(cè)壁的下部，所述加熱裝置設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體底部。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述進(jìn)料裝置由給料斗和進(jìn)料斗組成，二個(gè)斗上部均裝有鎖緊閥門；鎖緊閥門定時(shí)開啟，以避免進(jìn)料時(shí)外部氣體進(jìn)入焙燒/蒸餾爐殼體內(nèi)腔；所述焙燒/蒸餾渣出料裝置由集料斗和排料斗組成，二個(gè)斗下部均裝有鎖緊閥門；鎖緊閥門定時(shí)開啟，以避免出料時(shí)外部氣體進(jìn)入焙燒/蒸餾爐殼體內(nèi)腔。這種設(shè)置可以使焙燒/蒸餾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全化的連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述焙燒/蒸餾爐殼體為剛性結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁襯有耐溫層，外壁有保溫層。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述物料通道的通道壁由具有耐熱防腐不銹鋼材料制成；物料通道的通道壁襯有耐熱耐磨防腐材料層；所述耐熱耐磨防腐材料包括氧化鋁、氧化鋯、碳化硅或鑄石。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)中，各裝置的連接部位設(shè)置有必要的密封件，焙燒/蒸餾爐殼體內(nèi)部還可設(shè)置加固件，以滿足真空環(huán)境下(相對(duì)真空度大于-0.097兆帕或絕對(duì)真空度小于0.003兆帕)的作業(yè)要求。

另一方面，本發(fā)明提供了上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)在焙燒脫硫工藝或蒸餾脫硫工藝中的應(yīng)用；優(yōu)選地，所述焙燒脫硫工藝包括：硫鐵礦脫硫焙燒工藝或硫化銅礦脫硫焙燒工藝；所述蒸餾脫硫工藝包括：氧化鐵和單質(zhì)硫混合物蒸餾脫硫工藝或硫化亞銅與氧化鐵以及單質(zhì)硫混合物蒸餾脫硫工藝。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)在焙燒脫硫工藝或蒸餾脫硫工藝中的應(yīng)用中，優(yōu)選地，在所述硫鐵礦脫硫焙燒工藝中，焙燒條件為：445-1100℃下焙燒10分鐘至120分鐘。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)在焙燒脫硫工藝或蒸餾脫硫工藝中的應(yīng)用中，優(yōu)選地，在所述硫化銅礦脫硫焙燒工藝中，焙燒條件為：500-1100℃下焙燒10分鐘至150分鐘。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)在焙燒脫硫工藝或蒸餾脫硫工藝中的應(yīng)用中，優(yōu)選地，在所述氧化鐵和單質(zhì)硫混合物蒸餾脫硫工藝中，蒸餾條件為：160-290℃下蒸餾為10分鐘至120分鐘。

在上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)在焙燒脫硫工藝或蒸餾脫硫工藝中的應(yīng)用中，優(yōu)選地，在所述硫化亞銅和氧化鐵以及單質(zhì)硫混合物蒸餾脫硫工藝中，蒸餾條件為：160-290℃下蒸餾為10分鐘至120分鐘。

利用本發(fā)明提供的焙燒/蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行焙燒/蒸餾操作時(shí)，物料所需的焙燒/蒸餾溫度和時(shí)間，可根據(jù)物料特性和工藝需要進(jìn)行確定；通過調(diào)節(jié)物料通道的長度和物料通道底部下端口的大小可以確定和滿足物料的焙燒/蒸餾時(shí)間；通過增加焙燒/蒸餾單元或單元組的數(shù)量可以增加焙燒/蒸餾系統(tǒng)的能力。通過調(diào)節(jié)熱氣流的溫度和流速，可以調(diào)節(jié)物料的焙燒/蒸餾溫度。

本發(fā)明提供的焙燒/蒸餾系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)采用本發(fā)明提供的焙燒/蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行物料焙燒/蒸餾，可實(shí)現(xiàn)加熱氣流與焙燒/蒸餾的隔離，避免了加熱氣流中的氧、碳與焙燒/蒸餾物料和焙燒/蒸餾揮發(fā)物發(fā)生反應(yīng)，可有效實(shí)現(xiàn)焙燒/蒸餾物料的隔絕焙燒/蒸餾。

(2)采用本發(fā)明提供的焙燒/蒸餾系統(tǒng)，由于可實(shí)現(xiàn)加熱氣流與焙燒/蒸餾揮發(fā)物氣流分隔，因此，可以使加熱氣流中的余熱更容易回收利用，降低工廠的能耗。

(3)采用本發(fā)明提供的焙燒/蒸餾系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)和采用真空形式進(jìn)行物料的焙燒/蒸餾，可大幅度降低所需的焙燒/蒸餾時(shí)間；采用焙燒/蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行氧化鐵與單質(zhì)硫混合物真空蒸餾脫硫，可以在較低溫度下，實(shí)現(xiàn)單質(zhì)硫的分離。由于焙燒/蒸餾時(shí)間大幅度降低，其焙燒/蒸餾工藝將更加簡單；采用焙燒/蒸餾方式進(jìn)行物料的焙燒/蒸餾，沒有粉塵飄揚(yáng)，因此不需要除塵設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量將更好；生產(chǎn)成本也大幅度降低。

(4)采用本發(fā)明提供的焙燒/蒸餾系統(tǒng)其焙燒/蒸餾爐沒有運(yùn)動(dòng)部件，因此，不但可以節(jié)省大量電力，還可以提高設(shè)備的效率。同時(shí)在焙燒/蒸餾爐內(nèi)可以安裝多個(gè)的焙燒/蒸餾單元或單元組，有利于提高焙燒/蒸餾爐的產(chǎn)量，降低能耗。

(5)焙燒/蒸餾系統(tǒng)相對(duì)簡單，運(yùn)動(dòng)部件少，并且工藝設(shè)備中涉及的裝置大多為常規(guī)裝置，項(xiàng)目投資較低；因此，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上均具有可行性，并具有較強(qiáng)的可實(shí)施性。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中焙燒/蒸餾系統(tǒng)的正視圖；

圖2為實(shí)施例1中焙燒/蒸餾系統(tǒng)的側(cè)視圖b-b；

圖3為實(shí)施例1中焙燒/蒸餾系統(tǒng)的立體圖；

圖4為實(shí)施例1中焙燒/蒸餾系統(tǒng)中焙燒/蒸餾單元的立體圖。

附圖標(biāo)號(hào)說明：

1—焙燒/蒸餾爐殼體，2—物料通道，3—熱氣流通道，4—冷卻器，5—真空泵，6—加熱裝置，7—進(jìn)料裝置，8—焙燒/蒸餾渣出料裝置，9—第一排出管，10—出料通道，11—熱氣流排出管，12—第二排出管。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施過程和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，不作為對(duì)本案可實(shí)施范圍的限定。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種焙燒/蒸餾系統(tǒng)(正視圖見圖1，側(cè)視圖b-b見圖2，立體圖見圖3)，該系統(tǒng)包括：

焙燒/蒸餾殼體，垂直布置的互相平行的兩個(gè)焙燒/蒸餾單元，焙燒/蒸餾單元(立體圖見圖4)垂直設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體1內(nèi)；焙燒/蒸餾單元的為一上下貫通的狹長矩形，焙燒/蒸餾單元由兩個(gè)物料通道2和三個(gè)熱氣流通道3組成；在兩個(gè)物料通道2之間有一個(gè)熱氣流通道3；兩個(gè)物料通道2的外側(cè)各布置有一個(gè)熱氣流通道3；在物料通道2的上端口和下端口分別與進(jìn)料裝置7和焙燒/蒸餾渣出料裝置8連通；熱氣流通道的下端口和上端口分別與加熱裝置6和熱氣流排出管11連通；物料通道的內(nèi)壁/外壁具有耐熱耐磨防腐材料層；若干第一排氣管9均勻布置于物流通道2上，其中，第一排氣管9一端與物流通道2連通，另一端穿過熱氣流通道3后延伸至焙燒/蒸餾爐腔；

兩個(gè)進(jìn)料裝置7設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體1外的頂壁，進(jìn)料裝置7分別與焙燒/蒸餾單元中物料通道2的上端口連通；進(jìn)料裝置由給料斗和進(jìn)料斗組成，二個(gè)斗上部均裝有鎖緊閥門；鎖緊閥門定時(shí)開啟，以避免進(jìn)料時(shí)外部氣體進(jìn)入焙燒/蒸餾爐殼體1內(nèi)腔；

兩個(gè)焙燒/蒸餾渣出料裝置8，焙燒/蒸餾渣出料裝置8設(shè)置于焙燒/蒸餾爐殼體1外側(cè)壁的底部，并通過出料通道10與物料通道2的下端口連通；焙燒/蒸餾渣出料裝置由集料斗和排料斗組成，二個(gè)斗下部均裝有鎖緊閥門；鎖緊閥門定時(shí)開啟，以避免出料時(shí)外部氣體進(jìn)入焙燒/蒸餾爐殼體1內(nèi)腔；

第二排出管12設(shè)置在焙燒/蒸餾爐殼體上，一端與焙燒/蒸餾爐殼體內(nèi)部連通，另一端與設(shè)置在焙燒/蒸餾爐殼體外部的揮發(fā)物冷卻器相連，冷卻器另一端與真空泵或抽風(fēng)機(jī)連通；

加熱裝置6，加熱裝置6位于焙燒/蒸餾爐殼體1外的底壁，并與熱氣流通道3的下端口連通，用于加熱熱氣流。

利用上述焙燒/蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行焙燒的工藝流程為：進(jìn)料裝置7將物料給入焙燒/蒸餾爐內(nèi)的物料通道2內(nèi)；物料在物料通道2內(nèi)由上向下滑動(dòng)；焙燒/蒸餾爐底部的加熱裝置6產(chǎn)生的高溫氣體從熱氣流通道3的底部進(jìn)入，沿?zé)釟饬魍ǖ?向上流動(dòng)，并從熱氣流排出管11排出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料通道2內(nèi)物料的加熱焙燒/蒸餾；抽風(fēng)機(jī)或真空泵將焙燒/蒸餾產(chǎn)出的氣相揮發(fā)物料(如硫等)從物料通道2上布置的第一排氣管9進(jìn)入焙燒/蒸餾爐的爐腔，然后通過第二排出管12被抽風(fēng)機(jī)或真空泵排出爐外，同時(shí)被爐外的冷卻器4回收；焙燒后的固相物料從物料通道2的下端進(jìn)入焙燒/蒸餾渣出料裝置8，進(jìn)而通過焙燒/蒸餾渣出料裝置8排出焙燒/蒸餾系統(tǒng)。使用真空泵時(shí)會(huì)將焙燒/蒸餾爐的封閉空間抽成真空。