一種煤基直接還原焙燒窯的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供的一種煤基直接還原焙燒窯屬于紅土鎳礦直接還原焙燒窯技術(shù)領(lǐng)域，解決了紅土鎳礦還原效率低、能源消耗大的問(wèn)題，采用的技術(shù)方案為：煤基直接還原焙燒窯包括窯體和焙燒系統(tǒng)，窯體為空心殼體，窯體頂壁中部向窯體內(nèi)凹陷地設(shè)置有預(yù)熱布料池，預(yù)熱布料池底面設(shè)置有通孔，穿過(guò)所述通孔并延伸至窯體底面設(shè)置有落料通道，落料通道下方設(shè)置有風(fēng)冷管，風(fēng)冷管末端下方設(shè)置有導(dǎo)料葉輪，導(dǎo)料葉輪下方設(shè)置有導(dǎo)料平臺(tái)，導(dǎo)料平臺(tái)下方設(shè)置有料斗，料斗下方設(shè)置有物料輸送裝置；所述落料通道之間設(shè)置有焙燒系統(tǒng)，所述焙燒系統(tǒng)為蛇形煙道，所述煙道豎直投影方向由上至下依次設(shè)置有焙燒預(yù)熱段、焙燒加熱段、焙燒還原段和保溫連接段。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種煤基直接還原焙燒窯
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于紅土鎳礦直接還原焙燒窯技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種煤基直接還原焙燒窯。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，鎳在鋼鐵工業(yè)、磁性工業(yè)、電池以及醫(yī)療衛(wèi)生等諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，故鎳得到越來(lái)越多的專(zhuān)家學(xué)者的關(guān)注，目前，全球有色金屬中，鎳的消費(fèi)量?jī)H次于銅、鋁、鉛、鋅，居第五位，因此鎳也被視為重要的戰(zhàn)略物資，為各國(guó)所重視。
[0003 ]通常情況下把含鎳2%以上的紅土鎳礦稱為高品位鎳礦，含鎳2%以下的紅土鎳礦稱為低品位鎳礦。國(guó)內(nèi)紅土鎳礦資源匱乏，需要從國(guó)外引入原礦，我國(guó)購(gòu)買(mǎi)的原礦一般為含鎳量低于2%的低品位鎳礦。在鎳資源奇缺及高品位鎳礦資源匱乏的情況下，對(duì)低品位紅土鎳礦的開(kāi)發(fā)利用具有重要的戰(zhàn)略意義。
[0004]處理氧化鎳礦的傳統(tǒng)工藝是火法冶煉鎳鐵合金，該工藝主要處理鎳品位較高的變質(zhì)橄欖巖，根據(jù)還原工藝的不同分為回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原和豎爐還原一電爐精煉一精煉法，但是二者均需對(duì)鎳鐵合金通過(guò)助劑質(zhì)粒后才能進(jìn)行還原，沒(méi)有構(gòu)成紅土鎳礦與還原氣體的充分還原氛圍，降低了紅土鎳礦的還原效率;另一方面，還原設(shè)備中加熱還原段與紅土鎳礦的接觸面積較小，需要持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的加熱，造成了能源的浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，解決了現(xiàn)有技術(shù)中紅土鎳礦還原效率低、用于還原的窯加熱段加熱時(shí)間長(zhǎng)、加熱溫度高、保溫效果差的問(wèn)題，旨在提供一種煤基直接還原焙燒窯，該煤基直接還原焙燒窯不僅無(wú)需壓塊，紅土鎳礦粉末可直接進(jìn)行還原，增大了紅土鎳礦與還原氣的接觸面積，增大了紅土鎳礦的還原效率，另一方面通過(guò)蛇形煙道的設(shè)計(jì)，降低了還原過(guò)程中能量的消耗。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種煤基直接還原焙燒窯，它包括窯體和焙燒系統(tǒng)，其中:窯體為空心殼體，窯體頂壁中部向窯體內(nèi)側(cè)凹陷地設(shè)置有預(yù)熱布料池，預(yù)熱布料池上方設(shè)置有移動(dòng)式布料機(jī)，預(yù)熱布料池底面均勻設(shè)置有若干通孔，穿過(guò)所述通孔并延伸至窯體底面設(shè)置有落料通道，落料通道下方設(shè)置有風(fēng)冷管，風(fēng)冷管末端下方設(shè)置有導(dǎo)料葉輪，導(dǎo)料葉輪下方設(shè)置有導(dǎo)料平臺(tái)，所述導(dǎo)料平臺(tái)下方設(shè)置有料斗，料斗下方設(shè)置有物料輸送裝置；
[0007]所述落料通道之間設(shè)置有焙燒系統(tǒng)，所述焙燒系統(tǒng)為蛇形煙道，所述煙道豎直投影方向由上至下依次設(shè)置有焙燒預(yù)熱段、焙燒加熱段、焙燒還原段和保溫連接段；
[0008]所述煙道下方與窯體底面之間設(shè)置有支撐梁，所述窯體底面下方設(shè)置有墊環(huán)，所述墊環(huán)與地面之間設(shè)置有支架。
[0009]進(jìn)一步，預(yù)熱布料池下底面通過(guò)支撐環(huán)支撐于煙道中的焙燒加熱段上方。
[0010]進(jìn)一步，所述預(yù)熱布料池下底面材質(zhì)為鋼板。[0011 ]進(jìn)一步，所述煙道下端連接加熱室，所述加熱室底面設(shè)置有火咀，加熱室側(cè)壁設(shè)置有觀火孔，在觀火孔上方的加熱室側(cè)壁上設(shè)置有溫度監(jiān)測(cè)裝置。
[0012]進(jìn)一步，所述焙燒還原段與焙燒加熱段之間設(shè)置有隔板，所述隔板末端向焙燒還原段內(nèi)設(shè)置有凸緣。
[0013]進(jìn)一步，所述焙燒加熱段側(cè)壁設(shè)置有還原后氣體溢流口。
[0014]進(jìn)一步，所述還原后氣體溢流口與焙燒加溫段連通。
[0015]進(jìn)一步，貫穿所述焙燒還原段側(cè)壁與窯體側(cè)壁設(shè)置有溫度監(jiān)測(cè)裝置。
[0016]進(jìn)一步，所述焙燒加熱段與焙燒預(yù)熱段之間設(shè)置有隔板，所述隔板末端焙燒加熱段與焙燒預(yù)熱段內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有凸緣。
[0017]進(jìn)一步，所述窯體側(cè)壁與預(yù)熱布料池之間以及窯體側(cè)壁與焙燒系統(tǒng)之間設(shè)置有連通的保溫密封縫隙。
[0018]本實(shí)用新型跟現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果為:
[0019]1、本實(shí)用新型中導(dǎo)料葉輪緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，煙道豎直投影方向由上至下依次設(shè)置有焙燒預(yù)熱段、焙燒加熱段、焙燒還原段和保溫連接段，紅土鎳礦從進(jìn)料口中緩慢落入后分段加熱還原焙燒，紅土鎳礦無(wú)需助劑粘結(jié)壓塊，增大還原氣體與紅土鎳礦與還原氣接觸面積，極大地提高了熱交換效率和熱能利用率，同時(shí)，降低了煙道加熱還原焙燒過(guò)程所導(dǎo)致的能源消耗，與現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外回轉(zhuǎn)窯焙燒相比，具有靈活、實(shí)用、節(jié)能高效，不結(jié)圈，流程短，相對(duì)投資小，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，作為直接還原焙燒設(shè)備，市場(chǎng)前景廣闊，易于推廣，由于綜合能耗不足其他工藝的三分之一，發(fā)展?jié)摿薮?，特別是對(duì)紅土鎳礦資源高效開(kāi)發(fā)利用將產(chǎn)生積極影響。
[0020]2、煙道內(nèi)焙燒還原段與焙燒加熱段之間設(shè)置有隔板，所述隔板末端向焙燒還原段內(nèi)設(shè)置有凸緣;焙燒加熱段與焙燒預(yù)熱段之間設(shè)置有隔板，所述隔板末端焙燒加熱段與焙燒預(yù)熱段內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有凸緣，有效保證了各段的溫度。
[0021]3、本實(shí)用新型對(duì)紅土鎳礦直接還原焙燒過(guò)程所需的溫度、還原氣濃度及還原時(shí)間分別控制，不僅各項(xiàng)控制參數(shù)間互相影響相對(duì)較弱，而且能夠高度自然協(xié)調(diào)地控制在紅土鎳礦還原過(guò)程所需的高效還原氛圍范圍內(nèi)。
[0022]4、紅土鎳礦還原完成后不經(jīng)過(guò)水洗，是直接通過(guò)自然風(fēng)冷管進(jìn)行冷卻，避免了紅土鎳礦再此氧化。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)主剖視示意圖。
[0025]圖2為圖1中A-A面#丨』視不意圖。
[0026]圖中:1為窯體，2為預(yù)熱布料池，3為進(jìn)料口，4為焙燒預(yù)熱段，5為焙燒加熱段，6為焙燒還原段，7為保溫連接段，8為料斗，9為輸送裝置，10為保溫密封縫隙，11為支撐梁，12為墊環(huán)，13為風(fēng)冷管，14為導(dǎo)料葉輪，15為導(dǎo)料平臺(tái)，16為支架，17為移動(dòng)式布料機(jī)，18為煙道，19為溫度監(jiān)測(cè)裝置，20為觀火孔，21為火咀，22為還原后氣體溢流口。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本實(shí)用新型的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028]如圖1?圖2所示，1.一種煤基直接還原焙燒窯，它包括窯體I和焙燒系統(tǒng)，其特征在于:窯體I為空心殼體，窯體I頂壁中部向窯體I內(nèi)側(cè)凹陷地設(shè)置有預(yù)熱布料池2，預(yù)熱布料池2上方設(shè)置有移動(dòng)式布料機(jī)17，預(yù)熱布料池2底面均勻設(shè)置有若干通孔，穿過(guò)所述通孔并延伸至窯體I底面設(shè)置有落料通道3，落料通道3下方設(shè)置有風(fēng)冷管13，風(fēng)冷管13末端下方設(shè)置有導(dǎo)料葉輪14，導(dǎo)料葉輪14下方設(shè)置有導(dǎo)料平臺(tái)15，所述導(dǎo)料平臺(tái)15下方設(shè)置有料斗8，料斗下方設(shè)置有物料輸送裝置9;所述落料通道3之間設(shè)置有焙燒系統(tǒng)，所述焙燒系統(tǒng)為蛇形煙道18，所述煙道18豎直投影方向由上至下依次設(shè)置有焙燒預(yù)熱段4、焙燒加熱段5、焙燒還原段6和保溫連接段7;所述煙道18下方與窯體I底面之間設(shè)置有支撐梁11，所述窯體I底面下方設(shè)置有墊環(huán)12，所述墊環(huán)12與地面之間設(shè)置有支架16。
[0029]進(jìn)一步，預(yù)熱布料池2下底面通過(guò)支撐環(huán)支撐于煙道18中的焙燒加熱段5上方。
[0030]進(jìn)一步，所述預(yù)熱布料池2下底面材質(zhì)為鋼板。
[0031]進(jìn)一步，所述煙道18下端連接加熱室，所述加熱室底面設(shè)置有火咀21，加熱室側(cè)壁設(shè)置有觀火孔20，在觀火孔20上方的加熱室側(cè)壁上設(shè)置有溫度監(jiān)測(cè)裝置19。
[0032]進(jìn)一步，所述焙燒還原段6與焙燒加熱段5之間設(shè)置有隔板，所述隔板末端向焙燒還原段6內(nèi)設(shè)置有凸緣。
[0033]進(jìn)一步，所述焙燒加熱段5側(cè)壁設(shè)置有還原后氣體溢流口22。
[0034]進(jìn)一步，所述還原后氣體溢流口22與焙燒加熱段5連通，使還原出來(lái)的煙氣可以進(jìn)入到加溫段，跟原有的煙氣混合后直接加溫。
[0035]進(jìn)一步，貫穿所述焙燒還原段6側(cè)壁與窯體I側(cè)壁設(shè)置有溫度監(jiān)測(cè)裝置19。
[0036]進(jìn)一步，所述焙燒加熱段5與焙燒預(yù)熱段4之間設(shè)置有隔板，所述隔板末端焙燒加熱段5與焙燒預(yù)熱段4內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有凸緣。
[0037]進(jìn)一步，所述窯體I側(cè)壁與預(yù)熱布料池2之間以及窯體I側(cè)壁與焙燒系統(tǒng)之間設(shè)置有連通的保溫密封縫隙10。
[0038]使用過(guò)程中，首先，將紅土鎳礦充分混合均勻后平鋪于預(yù)熱布料池2中，紅土鎳礦在預(yù)熱布料池2中堆積厚度為150?200mm，啟動(dòng)火咀21，煙道18內(nèi)各段溫度通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)裝置19，等待各段達(dá)到所需溫度;其次，紅土鎳礦在導(dǎo)料葉輪的控制作用下緩慢依次經(jīng)過(guò)煙道18豎直投影方向由上至下依次設(shè)置有焙燒預(yù)熱段4、焙燒加熱段5、焙燒還原段6和保溫連接段7，紅土鎳礦得到充分的還原焙燒后進(jìn)入風(fēng)冷管13，風(fēng)冷管13是鋼管，高2m，直接還原焙燒料經(jīng)過(guò)風(fēng)冷管13冷卻至帶有不可避免的雜質(zhì)的鎳鐵粉溫度為50°C左右;再次，風(fēng)冷后焙燒料在導(dǎo)料葉輪14的控制作用下穿過(guò)導(dǎo)料平臺(tái)15，落入導(dǎo)料平臺(tái)15下方的料斗8中；最后，還原后焙燒料經(jīng)物料輸送裝置9運(yùn)送出窯體外，焙燒料運(yùn)輸至窯外后經(jīng)過(guò)三級(jí)磁選過(guò)程，得到含鎳6%?28%的成品鎳鐵粉。
[0039]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤基直接還原焙燒窯，它包括窯體(I)和焙燒系統(tǒng)，其特征在于: 窯體(I)為空心殼體，窯體(I)頂壁中部向窯體(I)內(nèi)側(cè)凹陷地設(shè)置有預(yù)熱布料池(2 )，預(yù)熱布料池(2)上方設(shè)置有移動(dòng)式布料機(jī)(17)，預(yù)熱布料池(2)底面均勻設(shè)置有若干通孔，穿過(guò)所述通孔并延伸至窯體(I)底面設(shè)置有落料通道(3)，落料通道(3)下方設(shè)置有風(fēng)冷管(13)，風(fēng)冷管(13)末端下方設(shè)置有導(dǎo)料葉輪(14)，導(dǎo)料葉輪(14)下方設(shè)置有導(dǎo)料平臺(tái)(15)，所述導(dǎo)料平臺(tái)(15)下方設(shè)置有料斗(8)，料斗下方設(shè)置有物料輸送裝置(9); 所述落料通道(3)之間設(shè)置有焙燒系統(tǒng)，所述焙燒系統(tǒng)為蛇形煙道(18)，所述煙道(18)豎直投影方向由上至下依次設(shè)置有焙燒預(yù)熱段(4)、焙燒加熱段(5)、焙燒還原段(6)和保溫連接段(7); 所述煙道(18)下方與窯體(I)底面之間設(shè)置有支撐梁(11)，所述窯體(I)底面下方設(shè)置有墊環(huán)(12)，所述墊環(huán)(12)與地面之間設(shè)置有支架(16)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:預(yù)熱布料池(2)下底面通過(guò)支撐環(huán)支撐于煙道(18)中的焙燒加熱段(5)上方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:所述預(yù)熱布料池(2)下底面材質(zhì)為鋼板。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:所述煙道(18)下端連接加熱室，所述加熱室底面設(shè)置有火咀(21)，加熱室側(cè)壁設(shè)置有觀火孔(20)，在觀火孔(20)上方的加熱室側(cè)壁上設(shè)置有溫度監(jiān)測(cè)裝置(19)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:所述焙燒還原段(6)與焙燒加熱段(5)之間設(shè)置有隔板，所述隔板末端向焙燒還原段(6)內(nèi)設(shè)置有凸緣。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:貫穿所述焙燒還原段(6)側(cè)壁與窯體(I)側(cè)壁設(shè)置有溫度監(jiān)測(cè)裝置(19)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:所述焙燒加熱段(5)側(cè)壁均勻設(shè)置有還原后氣體溢流口(22)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:所述還原后氣體溢流口(22)與焙燒加熱段(5)連通。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:所述焙燒加熱段(5)與焙燒預(yù)熱段(4)之間設(shè)置有隔板，所述隔板末端焙燒加熱段(5)與焙燒預(yù)熱段(4)內(nèi)對(duì)稱設(shè)置有凸緣。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤基直接還原焙燒窯，其特征在于:所述窯體(I)側(cè)壁與預(yù)熱布料池(2)之間以及窯體(I)側(cè)壁與焙燒系統(tǒng)之間設(shè)置有連通的保溫密封縫隙(10)。
【文檔編號(hào)】F27B1/21GK205679048SQ201620582929
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日 公開(kāi)號(hào)201620582929.4, CN 201620582929, CN 205679048 U, CN 205679048U, CN-U-205679048, CN201620582929, CN201620582929.4, CN205679048 U, CN205679048U
【發(fā)明人】張雷
【申請(qǐng)人】張雷