[实用新型]一种竖炉焙烧装置

说明书

技术领域

本实用新型属于有色金属冶金技术领域，具体涉及一种竖炉焙烧装置。

背景技术

在冶金领域，由于许多矿石，无法采用简单经济的方法对其有价元素进行富聚，不得不采用电炉或高炉对矿石进行直接冶炼来提取其有价元素。高昂的电耗或焦耗成为企业生产成本的瓶颈。

经过对大量矿石分析表明，所谓难处理矿石主要原因为矿石中有价元素总量不超过5-10%，其余无价的硅钙铝镁及低价的铁，合计占矿石90%以上，铁含量一般为15-40%，所以分离提取有价元素的成本必然很高。采用焙烧还原法对铁进行还原，使铁与部分有价元素（如镍钴等）经磁选法回收，其生产成本可以得到大幅度的降低。

现成熟的大型工业化工艺，一般采用回转窑法处理高挥发组分物料，竖炉法处理预还原及烧结料。竖炉热能的高效利用和回转窑的高效挥发性能，总不能达成有机的结合。生产过程中，高水分对于竖炉的安全性威胁，结圈问题对于回转窑的威胁，都成为这些大型设备的短板。

对于有些矿石而言，例如红土镍矿，因焙烧过程中需要其温度控制在矿石起始熔融点才能得到好的焙烧效果，所以即便采用了大型化、产量高的回转窑操作，但是由于结圈问题无法得到有效地解决，失去了生产的稳定性，生产产量部分消失，维修代价高昂。

对于含高铁物料采用竖炉还原设备，由于高铁物料熔融点低，需要的能耗低，少量煤的燃烧热量就能达成上部物料水分的低速挥发、物料起燃、升温等效果，但由于用煤少，竖炉底部还原气氛差，故只能达成良好的烧结效果，达不到良好的还原效果。高热量的提供，会引起水分快速挥发，极易形成膨胀压力破坏炉体，这种不协调，成为了竖炉作为矿石焙烧还原设备的局限。

鉴于以上原因，有必要开发出一种新设备，使矿石中铁的良好焙烧还原在低能耗、高回收、结圈问题解决的条件下得到实现。

常规竖炉设计的进风口都安装在竖炉下料装置的下端，以便进风对烧结料有冷却作用，同时把热量传递到竖炉中循环使用，以减少热量的损失。但对于铁还原度要求高的矿石焙烧，过低温（<300℃）意味着碳停止燃烧，一氧化碳浓度急速减低，铁氧化反应加剧，从而得不到好的焙烧料，使铁磁选回收率大幅度减低，达不到良好的焙烧磁选效果。进风口安装在下料口下端，还需要滞留部分烧结料在出料口处以达成一定风压，使风能向上移动，高浓度的氧气此时对于已经还原好的铁及其它金属，优先产生氧化反应，使竖炉焙烧想达成的还原效果完全地失效。因此如何克服现有技术的不足是目前有色金属冶金技术领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型技术方案是为解决某些矿石焙烧过程中需要到强还原气氛及高温出料要求，而对竖炉进风及出料系统的一种改进设计方案。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种竖炉焙烧装置，包括竖炉，所述竖炉的进料口处设有进料系统，竖炉的顶部与蒸汽冷却及烟气处理系统的进气端相连，蒸汽冷却及烟气处理系统的出气端与排放烟道相连；

所述的竖炉的底部横向设有多个并联的进风管，所述的进风管为中空圆柱体，且设有多个出风孔；

竖炉的底端设有出料系统，出料系统位于进风管的下方；

所述的进煤系统和进气系统分别与多个并联的进风管的一端相连；进风管的另一端连接有动力输出装置。

进一步，优选的是所述的出风孔设于进风管的中间部位。

进一步，优选的是所述的进煤系统为粉煤机。

进一步，优选的是所述的出料系统包括多个可滚动的柱体，每个柱体上套装有多个带齿的圆盘。

进一步，优选的是所述的动力输出装置包括马达和减速机。

进一步，优选的是所述的进气系统为鼓风机。

本实用新型的具体的改进设计为：

1、进风管为采用一种耐高温材料制作的中空柱体，横向地布局在竖炉底部，柱体滚动支点放置在炉外，由马达及减速机控制缓慢转动。进风管开有多个出风孔，由鼓风机进入的风即可由这些出风孔进入炉内。进来的风可同时作为柱体冷却介质使用，保障柱体的使用寿命。

2、采用粉煤机与进风管连接，控制粉煤进料量，使煤粉可以随风进入竖炉底部，补偿底部还原气氛的不足。

3、出料系统位于进风管的下方，避免了物料在一氧化碳浓度低的气氛中与氧气的过多接触。

4、出料系统采用滚动柱体套装有多个带齿的圆盘的设计，主要目的是能够及时地把球团及结块破碎出料；

本实用新型出料系统位于进风管的下方，原因是：

第一，利用出料装置滞留的物料，保障了气体压力的存在，避开了出料口堵料的要求；