一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，屬于鎳冶煉生產(chǎn)領(lǐng)域。包括由煅燒窯、煅燒窯進(jìn)料裝置、煅燒窯排料裝置、煅燒窯驅(qū)動(dòng)裝置、煅燒窯進(jìn)風(fēng)裝置、礦石干燥窯、干燥窯加料裝置、干燥窯排料裝置、干燥窯驅(qū)動(dòng)裝置、干燥窯排風(fēng)裝置等組成，熔渣進(jìn)煅燒窯溫度1000～1600℃，出煅燒窯溫度150～300℃；冷風(fēng)進(jìn)窯溫度為常溫，出窯溫度600～900℃；進(jìn)入干燥窯的熱風(fēng)溫度～750℃，出窯溫度＜160℃。本實(shí)用新型無需將余熱轉(zhuǎn)化為二次能源，加大了熔渣與冷空氣的熱交換效率，余熱溫度大幅度提高。在熱傳導(dǎo)過程中冷風(fēng)對(duì)窯壁還起到了降溫作用，既減低了熔渣對(duì)窯壁的侵蝕，又減少了通過窯壁散失的熱量，保護(hù)了爐壁，延長設(shè)備的使用壽命。
【專利說明】一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于冶煉和化工生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及一種用于回收高溫紅土鎳礦冶煉爐渣余熱的冶金設(shè)備及工藝，適用于紅土鎳礦冶煉企業(yè)對(duì)高溫爐渣的熱回收利用。
【背景技術(shù)】
[0002]紅土鎳礦火法冶煉是工業(yè)的耗能大戶，在該行業(yè)生產(chǎn)過程中，通常都會(huì)產(chǎn)生大量的高溫爐洛，這些高溫爐渣從冶金爐內(nèi)排放時(shí)的溫度可以達(dá)到1000?1600°C，其中蘊(yùn)藏著大量的熱能，如果能對(duì)這些熔渣合理利用將會(huì)成為重要的二次能源。2012年國內(nèi)冶煉企業(yè)排放的高溫液態(tài)爐渣顯熱總能量折合成標(biāo)煤超過1600萬噸。因此，高溫液態(tài)爐渣及余熱的綜合回收利用，對(duì)冶煉工業(yè)的節(jié)能減排、環(huán)保、以及提高能源利用效率有著重大的意義。
[0003]從二十世紀(jì)70年代至今，熔渣及余熱回收利用主要經(jīng)歷了四個(gè)研究階段，即:第一階段提出多種熔渣余熱回收方法，并進(jìn)行大量的論證試驗(yàn)；第二階段重點(diǎn)研究熔渣風(fēng)冷余熱回收工藝和設(shè)備；第三階段從90年代初進(jìn)入熔渣余熱回收研究的低谷，相關(guān)的報(bào)道和試驗(yàn)幾乎沒有太多新進(jìn)展；第四階段即目前的熔渣?；酂峄厥?，在日本、澳大利亞及歐洲等國家相繼展開了諸多相關(guān)的試驗(yàn)研究，我國相關(guān)研究機(jī)構(gòu)也有成果，但都僅限于實(shí)驗(yàn)室研究，并未見工業(yè)試驗(yàn)報(bào)導(dǎo)。從目前冶金企業(yè)的作業(yè)制度來看，爐渣的排放通常都是間斷作業(yè)，因此采用何種設(shè)備和工藝能將其熱能有效回收利用并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，實(shí)際上一直都存在較大的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種紅土鎳礦冶煉爐渣的處理方式。采用回轉(zhuǎn)式爐窯和配套設(shè)備對(duì)高溫爐渣進(jìn)行處理。在對(duì)熔渣處理的生產(chǎn)過程中，冷風(fēng)從回轉(zhuǎn)窯卸料端逆流進(jìn)入窯體，實(shí)現(xiàn)冷風(fēng)與熱熔渣的熱交換，出窯體的熱風(fēng)溫度達(dá)到600?900°C，可作為熱風(fēng)用于對(duì)礦石原料進(jìn)行烘干脫水。回收的熱量以熱風(fēng)的形式對(duì)冶煉企業(yè)的礦石等原料在干燥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行烘干，綜合提高系統(tǒng)的熱效率。
[0005]一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，適用于冶煉企業(yè)對(duì)高溫爐渣的熱回收。本實(shí)用新型由煅燒窯、煅燒窯進(jìn)料裝置、煅燒窯排料裝置、煅燒窯驅(qū)動(dòng)裝置、煅燒窯進(jìn)風(fēng)裝置、礦石干燥窯、干燥窯加料裝置、干燥窯排料裝置、干燥窯驅(qū)動(dòng)裝置、干燥窯排風(fēng)裝置等組成。煅燒窯為該發(fā)明的主要設(shè)備，長度50?100米，截面直徑2.5?5米，傾斜角度為I?3°，長徑比8?35。主要完成高溫爐渣和冷風(fēng)進(jìn)行熱交換的任務(wù)；煅燒窯本體可分為外筒壁和內(nèi)襯兩部分。外筒壁采用厚度30?50mm的耐熱鋼板焊接而成，內(nèi)襯部分由200?400mm耐火磚及耐火材料砌筑而成。
[0006]煅燒窯進(jìn)料裝置主要是由耐火磚砌筑而成的溜槽，溜槽角度范圍2°?10° ;
[0007]煅燒窯排料裝置為耐熱鋼板制成的料斗，將冷卻后的爐渣排放至板式運(yùn)輸機(jī)；
[0008]煅燒窯驅(qū)動(dòng)裝置選用電機(jī)-減速機(jī)組合形式，可適應(yīng)處理料量變化的要求，驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)可以調(diào)速，轉(zhuǎn)速范圍0.5?3r/min ；[0009]煅燒窯進(jìn)風(fēng)裝置包括鼓風(fēng)機(jī)和鋼板卷管制成的管道，鋼板厚度5?15mm，管徑和鼓風(fēng)量根據(jù)熔渣處理量而不同，范圍200?1500mm ；
[0010]干燥窯作為本實(shí)用新型的第二主體，以煅燒窯送來的熱風(fēng)為主要熱源對(duì)礦石進(jìn)行干燥脫水，長度50?100米，截面直徑2.5?5米，傾斜角度為I?3°，長徑比8?15。窯體內(nèi)壁不襯耐火材料，但可以有多種形式的揚(yáng)料板，以增強(qiáng)脫水能力并破壞礦石的粘結(jié)，尺寸規(guī)格根據(jù)處理量設(shè)計(jì)。
[0011]干燥窯加料裝置包括螺旋給料和下料漏斗及溜槽，均為鋼結(jié)構(gòu)制作；
[0012]干燥窯排料裝置主要為密封圈和排料斗；
[0013]干燥窯驅(qū)動(dòng)裝置選用電機(jī)-減速機(jī)組合形式，可根據(jù)物料含水量變化的要求，驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)可以調(diào)速，轉(zhuǎn)速范圍I?6r/min ；
[0014]干燥窯排風(fēng)裝置包括窯尾罩、除塵設(shè)備、引風(fēng)機(jī)以及管道等。
[0015]采用上述液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備的液態(tài)高溫爐渣余熱回收工藝方法是:來自冶金爐內(nèi)的1000?1600°C的液態(tài)高溫熔渣排放至包子內(nèi)，通過吊車將包子運(yùn)送至鋼包傾轉(zhuǎn)裝置或在包子底部開孔，將熔渣注入溜槽口，然后流入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，溜槽兩側(cè)設(shè)有天然氣燒嘴以保證熔渣在倒送之后的進(jìn)窯溫度。將配好的熔劑通過加料裝置送入窯內(nèi)混合，熔渣在窯內(nèi)的填充率不超過15% ;此時(shí)由排料端進(jìn)入的冷風(fēng)與熔渣、窯襯在窯內(nèi)進(jìn)行熱交換，交換方式主要為熱輻射和熱傳導(dǎo)；在熱交換過程中，冷風(fēng)同時(shí)也對(duì)窯體內(nèi)壁起到冷卻的作用，并減少由窯體散失的熱量；送風(fēng)過程盡量保證風(fēng)量穩(wěn)定，流量可通過熱平衡計(jì)算確定，冷風(fēng)流速根據(jù)窯內(nèi)除去熔渣填充后的有效容積截面來確定，范圍2?15m/s。由煅燒窯排出的熱風(fēng)溫度可達(dá)到600?900°C，通過送風(fēng)管道直接送入干燥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)對(duì)礦石進(jìn)行干燥，也可送入燃燒室作為燃燒熱風(fēng)加以利用。根據(jù)礦石的處理量以及需要脫除的水的總量確定好干燥窯的規(guī)格、需要的熱風(fēng)量及溫度，由煅燒窯送來的熱風(fēng)通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入干燥窯對(duì)含水礦石進(jìn)行干燥脫水，干燥窯轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍I?6r/min，干燥后的礦石送倉庫堆存，出窯體的冷風(fēng)通過收塵后排空，冷風(fēng)溫度< 160°C。
[0016]以年處理100萬噸含水35 %的紅土鎳濕礦，經(jīng)過冶煉后年排渣量52萬噸，放渣溫度1500°C，熔渣進(jìn)煅燒窯溫度1200°C，出窯溫度200°C為例。該熔渣比熱約為1.05?
1.22KJ/kg.°C，按熱回收率35%計(jì)算，每年可回收熱2.2 X IO11KJ,如果按照煤的熱值為18900KJ/Kg計(jì)，相當(dāng)于每年可回收1.2萬噸煤，同時(shí)年產(chǎn)水泥熟料50多萬噸。
[0017]熱量換算如下:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于由煅燒窯(I)、煅燒窯進(jìn)料裝置(2)、煅燒窯排料裝置(3)、煅燒窯驅(qū)動(dòng)裝置(4)、煅燒窯進(jìn)風(fēng)裝置(5)、礦石干燥窯(6)、干燥窯加料裝置(7)、干燥窯排料裝置(8)、干燥窯驅(qū)動(dòng)裝置(9)、干燥窯排風(fēng)裝置組成(10);煅燒窯長度50?100米，截面直徑2.5?5米，傾斜角度為I?3°，長徑比8?35 ;主要完成水泥熟料的燒成和冷風(fēng)加熱的任務(wù)；煅燒窯本體分為外筒壁和內(nèi)襯兩部分；外筒壁采用厚度30?50mm的耐熱鋼板焊接而成，內(nèi)襯部分由200?400mm耐火磚及耐火材料砌筑而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于燒窯進(jìn)料裝置主要是由耐火磚砌筑而成的溜槽，溜槽角度范圍2°?10°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于煅燒窯排料裝置為耐熱鋼板制成的料斗，將爐渣輸卸至板式運(yùn)輸機(jī)或下游。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于煅燒窯驅(qū)動(dòng)裝置選用電機(jī)-減速機(jī)組合形式，能適應(yīng)處理料量變化的要求，驅(qū)動(dòng)裝置能調(diào)速，轉(zhuǎn)速范圍0.5?3r / min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于煅燒窯進(jìn)風(fēng)裝置包括鼓風(fēng)機(jī)和鋼板卷管制成的管道，鋼板厚度5?15mm，管徑和鼓風(fēng)量根據(jù)熔渣處理量而不同，管徑范圍200?1500mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于干燥窯以煅燒窯送來的熱風(fēng)為熱源對(duì)礦石進(jìn)行干燥脫水，長度50?100米，截面直徑2.5?5米，傾斜角度為I?3°，長徑比8?15 ;窯體內(nèi)壁不襯耐火材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于干燥窯加料裝置包括螺旋給料和下料漏斗及溜槽，均為鋼結(jié)構(gòu)制作；干燥窯排料裝置主要為密封圈和排料斗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于干燥窯驅(qū)動(dòng)裝置選用電機(jī)-減速機(jī)組合形式，驅(qū)動(dòng)裝置能調(diào)速，轉(zhuǎn)速范圍I?6r / min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于紅土鎳礦液態(tài)高溫爐渣余熱回收的設(shè)備，其特征在于干燥窯排風(fēng)裝置包括窯尾罩、除塵設(shè)備、引風(fēng)機(jī)以及管道。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK203454815SQ201320439225
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】王平, 趙宙, 田強(qiáng) 申請(qǐng)人:罕王實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司