[实用新型]一种微波还原立窑

说明书

本实用新型公开一种微波还原立窑，包括窑体、进料管、卸料机构和还原气体引入、引出管，在窑体上设置有微波馈口，还原气体引入管从进料管插入到窑体内部，在还原气体引入管一端上还设置有上盘体，还原气体引出管设置在窑体上；当物料填充满窑体内部后，物料在进料管端口处形成物料自然堆积锥面一，使物料自然堆积锥面一和窑体内顶部之间形成空间一，在位于上盘体的底部处形成物料自然堆积锥面二，使物料自然堆积锥面二和上盘体底部之间形成空间二；工作时，微波经过微波馈口和空间一作用于物料上，还原气体经过还原气体引入管和空间二对物料进行还原，对物料进行还原后的还原气体再经还原气体引出管引出至窑体外部。本实用新型的成本、能耗低。

技术领域

本实用新型涉及一种微波还原立窑，属于微波高温冶炼技术领域。

背景技术

海绵铁又称直接还原铁，具有反洗频率低、抗压强度高、不粉化、不板结、比表面积大、活性高和再生效果好等优点。海绵铁是在回转炉、竖炉或其他形式的反应器内，通过高温还原反应制成的低碳多孔状产物。

在加工过程中需要对设备内环境进行充分预热，然后通过热量传导和红外辐射的方式加热到物料上，由于热量传导过程受到加热温度梯度、炉腔和物料的导热系数等参数限制，导致整体加热过程缓慢，物料内部容易产生较大的温度梯度，能量利用率低，不能保持稳定的高回收率，还会造成不可再生资源的严重浪费，产生废气排放，污染环境。

微波加热作为一种新型加热方式，利用微波与物质之间的特殊耦合作用产生热量，实现物料的整体快速加热，具有能量利用率高、绿色环保的特点。

检索到的相关专利文献如下：

一、公开号为CN101548024A，公开日为2009年9月30日的中国发明专利公开了一种还原氧化铁的装置，包括：炉体，其限定了基本密封以防空气进入和微波辐射泄漏的炉腔；一个或多个波导管，其将微波辐射从微波发生器导入所述炉腔中 以调制微波辐射；布料口，其用于将包括氧化铁和与其相伴的碳材料在内的给料引入所述炉腔； 使所述给料前进通过所述炉腔的装置；在所述炉腔上产生的所述微波辐射的强度等级，使所述给料基本充分地还原成直接还原铁(DRI)，但基本不还原所述给料中的任何硫、氧化硅或磷以及用于将所述给料的产物排出所述炉腔的出料口。

二、公开号为CN 105783503 A，公开日为2016年7月20日的中国发明专利公开了一种工业微波还原焙烧装置，其包括炉体，在炉体的顶部设置有密封进料装置，在炉体的底部设置有密封冷却出料装置，所述炉体由上至下依次划分为防漏波预热区、微波矩阵氧化焙烧区和防漏波还原区，所述防漏波预热区的上部连接引风管道，在引风管道上设置有加压装置，所述微波矩阵氧化焙烧区设置有工业微波加热装置和进风口，所述防漏波还原区连接有还原气进气管道。

三、公开号为CN103131815A，公开日为2013年6月5日的中国发明专利公开了一种微波高温连续还原生产海绵铁和镍铁的工艺方法，其特征在于由下列工艺步骤构成：一、将65-89% 的矿粉、5-20% 的碳质还原剂、5-10% 的水及1-5% 的添加剂，混合均匀后在压球机中压成直径为5-30mm 的混合物料球；二、将混合物料球放入微波移动反应装置的反应器中，料层的厚度为10-50 cm/ 每车，重量为50-3000kg/ 每车；三、微波移动反应装置将物料送入双层密封微波装置的预热段进行预热，预热温度为300-500℃ ；四、微波移动反应装置将预热后的物料送入双层密封微波装置的加热腔，高温微波还原的频率为915-2450 MHz、功率为100-800kW，加热腔内的微波波导管对进入微波加热区域的物料进行定向方位互不相同的微波辐射，使温度迅速升至800-1650℃ ；反应过程中通入还原气体或是惰性保护气氛，调节双层密封微波装置的密封腔和隔离腔的气压，控制气体的流动速率和流量；五、物料还原的时间为5-60min，形成海绵铁或镍铁合金；六、将完成还原后的物料送入双层密封微波装置的冷却段进行降温，当物料温度低于300-500℃后，从双层密封微波装置中推出微波移动反应装置，并进行防氧化处理；七、用磁选机2000-8000 高斯磁选，得到以海绵铁为主的镍铁合金粉，经压块后成为镍铁产品。