專利名稱：一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯及焙燒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于回轉(zhuǎn)窯設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯及焙燒方法。
背景技術(shù)：
在我國煉鐵煉鋼工業(yè)中，冶煉前對(duì)礦石進(jìn)行焙燒處理是最通行的。焙燒 (roasting)是固體物料在高溫不發(fā)生熔融的條件下進(jìn)行的反應(yīng)過程，可以有氧化、熱解、還原、鹵化等，通常用于焙燒無機(jī)化工和冶金工業(yè)。焙燒過程有加添加劑和不加添加劑兩種類型。焙燒的目的在于除去礦石中的游離水、結(jié)晶水、CO2和硫，能使堅(jiān)硬的礦石變得疏松，在煉鐵時(shí)提高了鐵氧化物的還原性。不加添加劑的焙燒，也稱煅燒，按用途可分為①分解礦石，如石灰石化學(xué)加工制成氧化鈣，同時(shí)制得二氧化碳?xì)怏w；②活化礦石，目的在于改變礦石結(jié)構(gòu)，使其易于分解，例如將高嶺土焙燒脫水，使其結(jié)構(gòu)疏松多孔，易于進(jìn)一步加工生產(chǎn)氧化鋁；③脫除雜質(zhì)，如脫硫、脫除有機(jī)物和吸附水等；④晶型轉(zhuǎn)化，如焙燒二氧化鈦使其改變晶型，改善其使用性質(zhì)。按生產(chǎn)工藝可分為燒脹法和燒結(jié)法兩種。燒脹法是將原料加熱至熔融溫度，產(chǎn)生氣體使其膨脹。燒結(jié)法通過加熱使某些原料熔化，將整團(tuán)顆粒黏結(jié)在一起。加添加劑的焙燒所使用的添加劑可以是氣體或固體，固體添加劑兼有助熔劑的作用，使物料熔點(diǎn)降低，以加快反應(yīng)速度。按添加劑的不同有多種類型1、氧化焙燒粉碎后的固體原料在含氧氣氛中焙燒，使其中的有用成分轉(zhuǎn)變成氧化物，同時(shí)除去易揮發(fā)的砷、 銻、硒、碲等雜質(zhì)。2、還原焙燒在礦石或鹽類中添加還原劑進(jìn)行高溫處理，常用的還原劑是碳。在制取高純度產(chǎn)品時(shí)，可用氫氣、一氧化碳或甲烷作為焙燒還原劑。3、氯化焙燒在礦物或鹽類中添加氯化劑進(jìn)行高溫處理，使物料中某些組分轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)或凝聚態(tài)的氧化物， 從而同其他組分分離。氯化劑可用氯氣或氯化物(如氯化鈉、氯化鈣等)。4、硫酸化焙燒 以二氧化硫?yàn)榉磻?yīng)劑的焙燒過程，通常用于硫化物礦的焙燒，使金屬硫化物氧化為易溶于水的硫酸鹽?；剞D(zhuǎn)窯是一種連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)的焙燒生產(chǎn)設(shè)備，在有色冶金、黑色冶金、水泥工業(yè)、 耐火材料和造紙等工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。回轉(zhuǎn)窯按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯。水泥窯主要用于煅燒水泥熟料，分干法生產(chǎn)水泥窯和濕法生產(chǎn)水泥窯兩大類。冶金化工窯則主要用于冶金行業(yè)鋼鐵廠貧鐵礦磁化焙燒；鉻、鎳鐵礦氧化焙燒；耐火材料廠焙燒高鋁釩土礦和鋁廠焙燒熟料、氫氧化鋁；化工廠焙燒鉻礦砂和鉻礦粉等類礦物。石灰窯 (即活性石灰窯)用于焙燒鋼鐵廠、鐵合金廠用的活性石灰和輕燒白云石。一般來說，回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)長筒形的爐體，整個(gè)爐體在傳動(dòng)裝置的作用下能夠自身旋動(dòng)，在窯內(nèi)的反應(yīng)物界面不斷受熱不斷更新，充分反應(yīng)?；剞D(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速根據(jù)工藝條件要求可以進(jìn)行調(diào)節(jié)?；剞D(zhuǎn)窯整體有一定的傾斜度，根據(jù)要求可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)整物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間。爐內(nèi)料可以為粉料、球團(tuán)及熔劑，根據(jù)生產(chǎn)條件，不同配方、不同配比物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焙燒。
回轉(zhuǎn)窯的主要結(jié)構(gòu)包括窯體、胎環(huán)、止推滾輪等。窯殼是回轉(zhuǎn)窯(旋窯)的主體， 窯殼鋼板厚度在40mm左右的鋼板，胎環(huán)的附近，因?yàn)槌兄乇容^大，此處的窯殼鋼板要厚一些。窯殼的內(nèi)部砌有一層200mm左右的耐火磚。窯殼在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，由于高溫及承重的關(guān)系，窯殼會(huì)有橢圓型的變形，這樣就會(huì)對(duì)窯磚產(chǎn)生壓力，影響窯磚的壽命。在窯尾大約有一米長的地方為錐形，使從預(yù)熱機(jī)進(jìn)料室來的料能較為順暢地進(jìn)入到窯內(nèi)。胎環(huán)用于支持滾輪、軸承，胎環(huán)與支持滾輪都是用來支撐窯的重量用。胎環(huán)是套在窯殼上，它與窯殼間并沒有固定，窯殼與胎環(huán)之間是加有一塊鐵板隔開，使胎環(huán)與窯殼間保留一定間隙，不能太大也不能過小。如果間隙太小，窯殼的膨脹受到胎環(huán)的限制，窯磚容易破壞。如果間隙太大，窯殼與胎環(huán)間相對(duì)移動(dòng)、磨擦更加厲害，也會(huì)使窯殼的橢圓變形更加嚴(yán)重。止推滾輪就是限制回轉(zhuǎn)窯(旋窯)吃下或吃上時(shí)的極限開關(guān)。因?yàn)橹С譂L輪要比窯胎寬一些，為使托輪與輪帶能夠上下移動(dòng)，磨損均勻。在胎環(huán)的端面設(shè)有止推滾輪。止推滾輪只是起到阻擋的作用， 滾輪本身并沒有動(dòng)力。窯體的吃上吃下是靠滾輪的偏位，將托輪與窯的中心線有一定角度， 讓托輪給窯體有向上的力，使窯殼上移。在回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)圈現(xiàn)象，現(xiàn)在大多用停工人工清理的辦法，但是影響生產(chǎn)，提高生產(chǎn)成本。一般來說，回轉(zhuǎn)窯形成結(jié)圈的原因主要有如下幾點(diǎn)①入窯生料成分波動(dòng)大，喂料量不穩(wěn)定，勢必造成窯內(nèi)熱工制度的紊亂。當(dāng)成分高和喂料量大時(shí)，必須加頭煤，提高燒成溫度，甚至降低窯速，當(dāng)成分低或喂料量少時(shí)，操作上不能及時(shí)調(diào)整，燒成帶溫度過高，物料過燒發(fā)黏，容易形成長厚窯皮，進(jìn)而形成熟料圈。②有害成分的影響。R2O 和SO3含量偏高，易形成硫堿圈。MgO高時(shí)，特別是大于4. 8%時(shí)，能使熟料液相量大量增加， 液相黏度下降，熟料燒結(jié)范圍變窄，窯皮增厚形成熟料圈。③煤粉質(zhì)量的影響?；曳指?、細(xì)度粗、水分大的煤粉容易產(chǎn)生不完全燃燒，煤灰沉落相對(duì)比較集中，容易形成熟料圈。另外， 喂煤量不穩(wěn)定，使窯內(nèi)溫度忽高忽低，也易形成結(jié)圈。CN 200972321Y公開了一種球團(tuán)焙燒豎爐的爐口，包括爐體，其特征在于爐體上端是斜面爐口 ；在斜面爐口上設(shè)置臺(tái)階。該實(shí)用新型的豎爐，有利于改善傳統(tǒng)豎爐的焙燒制度，提高豎爐作業(yè)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善爐口環(huán)境；無結(jié)塊、管道、跑風(fēng)現(xiàn)象發(fā)生。大幅度降低球團(tuán)返礦率，提高球團(tuán)焙燒質(zhì)量。CN 85200M7U涉及一種減少回轉(zhuǎn)窯在焙燒過程中結(jié)圈的回轉(zhuǎn)窯窯轉(zhuǎn)篩。所述窯轉(zhuǎn)篩結(jié)構(gòu)為圓筒形，直接固結(jié)在回轉(zhuǎn)窯進(jìn)料端部，隨回轉(zhuǎn)窯一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而篩分出從鏈篦機(jī)直接排料中所含的粉末，達(dá)到避免回轉(zhuǎn)窯焙燒時(shí)因粉末過多而引起結(jié)圈的目的。以上兩個(gè)在先專利也都在一定程度上解決了回轉(zhuǎn)窯焙燒過程中的結(jié)圈問題。但是經(jīng)過檢索各種文獻(xiàn)資料可以看出，現(xiàn)有的各種解決方式普遍存在結(jié)圈問題解決不徹底，難以在現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行直接改造或者改造結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易操作等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)窯設(shè)備存在的結(jié)圈嚴(yán)重，結(jié)圈物致密等問題，提出了一種使用方便、經(jīng)過簡單改造即可解決回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈問題的焙燒回轉(zhuǎn)窯及焙燒方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯，所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部放置有研磨體。研磨體的作用就是使回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的礦粉分散而不至于結(jié)塊。由于回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)而使研磨體發(fā)生移動(dòng)，研磨體對(duì)礦石進(jìn)行多方向的沖擊，再加上研磨體的摩擦作用，這兩種作用使較大顆粒的礦粉磨細(xì)而保持分散狀。本發(fā)明所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部設(shè)置有螺旋式帶形導(dǎo)軌；所述帶形導(dǎo)軌內(nèi)部中空，外沿與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁緊密貼合。所述帶形導(dǎo)軌貫穿于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部。螺旋式帶形導(dǎo)軌的作用是將物料與研磨體一起向出料端輸送，便于研磨體的重復(fù)使用。本發(fā)明所述研磨體為瓷球和/或鵝卵石；所述研磨體直徑優(yōu)選20 35mm。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠獲知的其他可用作研磨體的材料皆可用于實(shí)施本發(fā)明，此處為優(yōu)先選擇而非限制。本發(fā)明對(duì)研磨體的尺寸也不進(jìn)行特殊限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況及操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自由選擇，在此不再贅述。本發(fā)明所述回轉(zhuǎn)窯與地面呈3° 5°傾斜角。使用時(shí)，物料從回轉(zhuǎn)窯傾斜度高端進(jìn)料口進(jìn)入，從低端出料?；剞D(zhuǎn)窯設(shè)置為有一定傾斜角度，利于出料。爐內(nèi)料可以為粉料、 球團(tuán)及熔劑，根據(jù)生產(chǎn)條件，不同配方、不同配比物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焙燒。本發(fā)明還提供了一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯的焙燒方法，首先將物料送入回轉(zhuǎn)窯，物料與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的研磨體一同焙燒，與此同時(shí)研磨體對(duì)物料進(jìn)行研磨，隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)， 研磨體與物料沿帶形導(dǎo)軌向出料端移動(dòng)，最終出料。出料后物料與研磨體冷卻后分離，分離出的研磨體返回回轉(zhuǎn)窯中重復(fù)使用。與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明在傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部放置有研磨體，研磨體的作用是使回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的礦粉分散而不至于結(jié)塊。由于回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動(dòng)而使研磨體發(fā)生移動(dòng)，研磨體對(duì)礦石進(jìn)行多方向的沖擊，再加上研磨體的摩擦作用，這兩種作用使較大顆粒的礦粉磨細(xì)而保持分散狀。在焙燒過程中，物料與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的研磨體一同焙燒，與此同時(shí)研磨體對(duì)物料進(jìn)行研磨，隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，研磨體與物料沿帶形導(dǎo)軌向出料端移動(dòng)，最終出料。出料后物料與研磨體冷卻后分離，分離出的研磨體返回回轉(zhuǎn)窯中重復(fù)使用。


附圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1-研磨體2-螺旋式帶形導(dǎo)軌下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯，所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部放置有研磨體1。回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部設(shè)置有螺旋式帶形導(dǎo)軌2 ；所述帶形導(dǎo)軌內(nèi)部中空，外沿與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁緊密貼合。所述帶形導(dǎo)軌2 貫穿于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部。所述研磨體1為瓷球和/或鵝卵石；所述研磨體直徑優(yōu)選20 35mm。所述回轉(zhuǎn)窯與地面呈3° 5°傾斜角。一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯的焙燒方法，其特征在于，首先將物料送入回轉(zhuǎn)窯，物料與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的研磨體1 一同焙燒，與此同時(shí)研磨體1對(duì)物料進(jìn)行研磨，隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)， 研磨體1與物料沿帶形導(dǎo)軌2向出料端移動(dòng)，最終出料。出料后物料與研磨體1冷卻后分離，分離出的研磨體1返回回轉(zhuǎn)窯中重復(fù)使用。 申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及焙燒方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及焙燒方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征以及焙燒方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明所選用部件的等效替換以及輔助部件的增加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部放置有研磨體(1)。
2.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部設(shè)置有螺旋式帶形導(dǎo)軌O)；所述螺旋式帶形導(dǎo)軌O)內(nèi)部中空，外沿與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁緊密貼合。
3.如權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)窯，其特征在于，所述螺旋式帶形導(dǎo)軌(2)貫穿于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的回轉(zhuǎn)窯，其特征在于，所述研磨體(1)為瓷球和/或鵝卵石；所述研磨體直徑優(yōu)選20 35mm。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的回轉(zhuǎn)窯，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)窯與地面呈3° 5°傾斜角。
6.一種如權(quán)利要求1-5之一所述的回轉(zhuǎn)窯的焙燒方法，其特征在于，首先將物料送入回轉(zhuǎn)窯，物料與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的研磨體⑴一同焙燒，與此同時(shí)研磨體⑴對(duì)物料進(jìn)行研磨， 隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，研磨體與物料沿螺旋式帶形導(dǎo)軌O)向出料端移動(dòng)，最終出料。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，出料后將物料與研磨體(1)冷卻后分離，分離出的研磨體(1)返回回轉(zhuǎn)窯中重復(fù)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防結(jié)圈焙燒回轉(zhuǎn)窯。所述回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)部放置有研磨體，并設(shè)置有螺旋式帶形導(dǎo)軌；所述帶形導(dǎo)軌內(nèi)部中空，外沿與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁緊密貼合。本發(fā)明中研磨體的作用是使回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的礦粉分散而不至于結(jié)塊。在焙燒過程中，物料與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的研磨體一同焙燒，與此同時(shí)研磨體對(duì)物料進(jìn)行研磨，隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，研磨體與物料沿帶形導(dǎo)軌向出料端移動(dòng)，最終出料。出料后物料與研磨體冷卻后分離，分離出的研磨體可以返回回轉(zhuǎn)窯中重復(fù)使用。
文檔編號(hào)F27B7/18GK102494535SQ20111039776
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者劉會(huì)洲, 楊良嶸, 趙君梅, 邢慧芳 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院過程工程研究所