一種微波加熱提取氧化鋅生產設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種微波加熱提取氧化鋅生產設備，包括依次連接的壓球機、微波加熱裝置、降塵室、熱交換器、袋式除塵器、引風機及控制裝置，壓球機與微波加熱裝置通過上料裝置連接，微波加熱裝置、降塵室、熱交換器、袋式除塵器及引風機相鄰兩設備之間均通過引風管道連接，控制裝置與上述各設備分別連接。通過上述設計方案，從鋼灰中提取氧化鋅時不產生任何污染、對升溫和降溫的過程進行多段精確控制、且具有投資少、造價低、工藝簡單、流程短、效率高等優點。
【專利說明】-種微波加熱提取氧化待生產設備
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及機械設備領域，特別是指一種通過微波加熱提取氧化鋒生產設 備。
【背景技術】
[0002] 鋼廠產生的除塵灰中含有40%左右的氧化鐵，12%的碳，其余的主要由軸、鐘、巧、 鎮、娃、鋒、氯及某些稀有金屬等組成。目前，處理鋼鐵廠除塵灰的主要采用回轉塞或轉底爐 回收其中的氧化鋒等稀有金屬，回轉塞具有W下不足之處：
[0003] 1.加熱方式為外加焦炭粉末加熱，熱量損失大，能源熱效率低，耗時長，浪費能源， 且生產過程中需要消耗大量焦末，產生大量二氧化碳，加大了碳排放量。
[0004] 2.回轉塞化學反應過程溫度區域難W控制，易發生欠燒或者過熱結焦現象，產品 質量不穩定。
[0005] 3.回轉塞提取次氧化鋒后產生60-70 %的含鐵尾渣，該尾渣中的鐵還需要增加 回收工序，且含鐵尾渣回收部分鐵后，依然需要排放廢渣，目前還沒有有效的治理措施，造 成二次環境污染現象。
[000引 4.回轉塞從鋼灰中回收氧化鋒，必須選取含鋒量在5 %W上的鋼灰進行生產，回 收氧化鋒的原料渠道狹窄，不適宜處理含鋒低的物料。
[0007] 5.由于回轉塞在生產過程中易被生產中產生的水汽凝結在回收裝置中的布袋除 塵器上，造成生產運行不正常狀況頻繁發生。
[0008] 轉底爐具有W下不足之處：
[0009] 1.轉底爐采用煤氣加熱方式，它是將熱量從物料表層向內部傳遞，熱效率低，浪費 能源，且會產生大量二氧化碳，造成溫室氣體大量排放，影響環境。
[0010] 2.轉底爐設備鹿大，投資過高，且由于需要大量煤氣作為工藝熱源，所W廠址必須 選擇有能力提供煤氣資源區域建廠，否則需要增加煤氣發生裝置，更增加了前期投資額。
[0011] 3.由于需要增加額外的燃氣為化學反應提供條件，轉底爐運行成本高。 實用新型內容
[0012] 本實用新型提出一種微波加熱提取氧化鋒生產設備，解決了上述【背景技術】提出的 問題。
[0013] 本實用新型的技術方案是該樣實現的：
[0014] 一種微波加熱提取氧化鋒生產設備，包括控制裝置W及依次連接的壓球機、微波 加熱裝置、降塵室、熱交換器、袋式除塵器、引風機，壓球機與微波加熱裝置通過上料裝置連 接，微波加熱裝置、降塵室、熱交換器、袋式除塵器及引風機相鄰兩設備之間均通過引風管 道連接，控制裝置與上述各設備分別連接。
[0015] 作為進一步的技術方案，微波加熱裝置包括：
[0016] 微波隧道塞，微波隧道塞由入口依次分為烘干溫區、還原溫區、氧化溫區及冷卻溫 區，氧化溫區設置有鼓風機，微波隧道塞前H個溫區的頂部設置有若干微波管；
[0017] 環形軌，環形軌的一段軌道設置在微波隧道塞內；
[0018] 移動車組，設置在環形軌上，且與控制裝置連接。
[0019] 作為進一步的技術方案，移動車組包括若干節移動床小車，相鄰兩個移動床小車 之間通過連接器連接；液壓動力裝置，與控制裝置連接。
[0020] 作為進一步的技術方案，移動床小車包括：
[0021] 軌道車架，設置在環形軌上；
[002引爐膛，設置軌道車架上，爐膛兩端開口，由不鎊鋼板箱體及設置在不鎊鋼板箱體內 的保溫耐火層構成。
[0023] 作為進一步的技術方案，移動床小車具體為50節。
[0024] 作為進一步的技術方案，微波隧道塞的四個溫區長度范圍均為10?15米。
[00巧]作為進一步的技術方案，微波隧道塞的冷卻溫區通過管道分別與鼓風機（103)及 熱交換器連接。
[0026] 作為進一步的技術方案，微波隧道塞的還原溫區及氧化溫區外均設置有引風管道 與降塵室連接。
[0027] 作為進一步的技術方案，控制裝置為PLC控制器。
[0028] 作為進一步的技術方案，微波管為2M167B-M11微波管。
[0029] 本實用新型的運行原理如下：
[0030] 通過壓球機將鋼灰制成直徑5?30mm的球體，并將球體均布入移動床小車的爐膛 內，厚度為30?60mm;通過控制裝置控制移動車組W0. 66?1. 33米/分的速度在微波隧 道塞內移動，并控制微波隧道塞內不同溫區的微波管W不同功率工作，使四個溫區內的溫 度分別達到烘干溫區溫度為500?60(TC、還原溫區的溫度為1100?120(TC、氧化溫區溫 度為600?120(TC、冷卻溫區溫度為自然溫度，進而使鋼灰球體在高溫條件下依次進行烘 干、還原反應及氧化反應；在移動車組在微波隧道塞內移動時，通過引風機的吸引下將還原 溫區及氧化溫區內產生的含氧化鋒粉塵氣體引入除塵室進行初步分離，經除塵室分離的含 塵氣體在引風機的作用下，進入熱交換器，回收其中的熱量，經熱交換的含塵氣體在引風機 的作用下，進入袋式除塵器，回收其中的氧化鋒粉塵；包裝后運出；移動車組移動到微波隧 道塞冷卻溫區，還可W通過鼓風機加速冷卻，得到含還原鐵的球體，通過輸送裝置送出。
[0031] 本實用新型的有益效果為：
[0032] 1、本實用新型通過微波場在物料內部產生電介質耗散來直接加熱物料，屬于無溫 度梯度的體加熱方式，升溫迅速、加熱均勻、耗能低，另外，微波是一種清潔型能源，本身不 產生任何污染，有利于環境保護，微波加熱靈活，可實現自動化控制。
[0033] 2、本實用新型通過PLC控制器對移動車組運行速度及制微波隧道塞內微波管溫 度的控制，實現在自動化控制，且對升溫和降溫的過程進行多段精確控制，控溫精度小于正 負1度，可W使鋼灰在標準溫度下充分反應，避免了發生欠燒或者過熱結焦現象。
[0034] 3、本實用新型具有投資少、造價低、工藝簡單、流程短、效率高、能耗低、無H廢排 放等優點。
[00巧]4、通過本實用新型不僅能夠從鋼灰中回收化、In、Sn等對于鋼廠有害的金屬，而 且能夠變廢為寶，回收稀有貴重金屬，同時還能夠為鋼廠回收鋼灰中大量的還原鐵，返回鋼 廠作為煉鐵的原料，克服了回轉塞只關注氧化鋒的回收而忽略了鐵的回收，造成廢渣中鐵 的流失，避免了鐵資源的浪費。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0037] 圖1為本實用新型結構運行框架結構示意圖；
[0038]圖2為本實用新型中微波加熱裝置結構示意圖；
[0039] 圖3為本實用新型中移動床小車結構示意圖；
[0040]圖4為本實用新型中相鄰兩個移動床小車連接結構示意圖。
[00川 圖中；1、壓球機；2、引風機；31、烘干溫區；32、還原溫區；33、氧化溫區；34、冷卻 溫區；4、環形軌；5、移動床小車；51、軌道車架；52、爐膛；53、連接器；6、降塵室；7、熱交換 器；8、袋式除塵器；9、控制裝置；101、上料裝置；102、輸送裝置；103、鼓風機；104、球體。
【具體實施方式】
[0042] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0043] 如圖1?圖4所示，本實用新型提出的一種微波加熱提取氧化鋒生產設備，包括控 制裝置9W及依次連接的壓球機1、微波加熱裝置、降塵室6、熱交換器7、袋式除塵器8、引 風機2,壓球機1與微波加熱裝置通過上料裝置101連接，微波加熱裝置、降塵室6、熱交換 器7、袋式除塵器8及引風機2相鄰兩設備之間均通過引風管道連接，控制裝置9與上述各 設備分別連接。
[0044] 如圖2所示，作為進一步的技術方案，微波加熱裝置包括：
[0045] 微波隧道塞，微波隧道塞由入口依次分為烘干溫區31、還原溫區32、氧化溫區33 及冷卻溫區34,氧化溫區33設置有鼓風機103,微波隧道塞前H個溫區的頂部設置有若干 微波管（未不出）；
[0046] 環形軌4,環形軌4的一段軌道設置在微波隧道塞內；
[0047] 移動車組，設置在環形軌4上，且與控制裝置9連接。
[0048] 作為進一步的技術方案，移動車組包括若干節移動床小車5,相鄰兩個移動床小車 5之間通過連接器53連接；液壓動力裝置，與控制裝置9連接。
[0049] 如圖3?圖4作為進一步的技術方案，移動床小車5包括：
[0050]軌道車架51，設置在環形軌4上；
[0051] 爐膛52,設置軌道車架51上，爐膛52兩端開口，由不鎊鋼板箱體及設置在不鎊鋼 板箱體內的保溫耐火層構成。
[0052] 作為進一步的技術方案，移動床小車5具體為50節。
[0053] 本實用新型中，微波加熱裝置設置的環形軌4可W使生產形成流水化生產模式， 可大大提高生產效率；移動車組中移動床小車5可根據環形軌4及微波隧道塞的長度設置 多節，本技術方案通過科學計算設置為50節，可W充分的利用空間并提高生產效率；移動 床小車5結構設計W及鋼灰球體104在移動床小車5內均布厚度均為通過科學計算所設 計，不僅保證爐膛52在微波管控制下溫度，還可W保證移動床小車5的使用壽命，其中，爐 膛52內保溫耐火層具體為耐火磚，另外，為保證上料及卸料時方便、快捷，爐膛52長度優選 一米。
[0054] 作為進一步的技術方案，微波隧道塞的四個溫區長度范圍均為10?15米。
[00巧]作為進一步的技術方案，微波隧道塞的冷卻溫區34通過管道分別與鼓風機103及 熱交換器7連接。
[0056] 本實用新型中，微波隧道塞的冷卻溫區34還通過管道分別與鼓風機103及熱交換 器7連接，不僅可W利用鼓風機103達到快速冷卻提高生產效率的目的，還可W將球體104 冷卻時散發的熱量回收，減少耗能、提高利用率。
[0057] 作為進一步的技術方案，微波隧道塞的還原溫區32及氧化溫區33外均設置有引 風管道與降塵室6連接。
[0058] 作為進一步的技術方案，控制裝置9為PLC控制器。
[0059] 作為進一步的技術方案，微波管為2M167B-M11微波管。
[0060] 運行過程中微波隧道塞內加熱為高溫加熱，為提高微波管使用壽命及其控制性 能，避免因更換微波管影響生產效率，本實用新型優選松下2M167B-M11微波管。
[0061] 通過本實用新型可實現從煉鐵除塵灰中提取出氧化鋒的方法如下：
[006引1)、將含有化、Zn、In等元素的鋼灰壓制成球形體，球體104的尺寸為 05?30mm。
[0063]2)、將球體104均與布入隧道塞內，并通過上料裝置101將球體104均布入移動床 小車5的爐膛52內，厚度為30?60mm。
[0064] 3)、球體104在微波隧道塞烘干及反應，首先是烘干球體104中的游離水分，W避 免在反應過程產生水汽凝結，造成生產運行不正常，烘干溫度從常溫加熱到500?60(TC; 其次是利用球體104內的還原劑一碳進行還原反應，還原溫區32的溫度為1100?120(TC; 再次為上述還原產物在溫度為600?120(TC條件下，通入富氧空氣進行氧化反應。
[0065] 4)、還原反應及氧化反應后的高溫含氧化鋒粉塵氣體，在引風機2的吸引下進入 除塵室進行初步分離；經除塵室分離的含塵氣體在引風機2的作用下，進入熱交換器7,回 收其中的熱量；經熱交換的含塵氣體在引風機2的作用下，進入袋式除塵器8,回收其中的 氧化鋒粉塵；包裝后運出。
[0066]5)、氧化后的球體104冷卻得到含還原鐵的球體104,可作為鋼鐵廠的原料通過輸 送裝置102送出。
[0067] 上述方法中，球體104在微波隧道塞烘干及反應過程中，移動車組在微波隧道塞 內移動速度為0. 66?1. 33米/分，W保證球體104得W充分烘干及反應，W保證鋼灰中稀 有貴重金屬全部回收W及生產的正常運行。
[0068] 通過本實用新型從鋼灰中提取氧化鋒時不產生任何污染、對升溫和降溫的過程進 行多段精確控制、且具有有投資少、造價低、工藝簡單、流程短、效率高等做優點，通過初步 計算，節約能源方面，其技能效果大約為30%?50%，從生產裝置投資方面，與同等生產規 模轉底爐投資相比較節約資金60%?70%。
[0069]W上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用W限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保 護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，包括控制裝置（9)以及依次連接 的壓球機（1)、微波加熱裝置、降塵室（6)、熱交換器（7)、袋式除塵器（8)、引風機（2)，所述 壓球機（1)與所述微波加熱裝置通過上料裝置（101)連接，所述微波加熱裝置、所述降塵室 (6)、所述熱交換器（7)、所述袋式除塵器（8)及所述引風機（2)相鄰兩設備之間均通過引風 管道連接，控制裝置（9)與上述各設備分別連接。
2. 如權利要求1所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述微波加熱裝 置包括： 微波隧道窯，所述微波隧道窯由入口依次分為烘干溫區（31)、還原溫區（32)、氧化溫 區（33)及冷卻溫區（34)，所述氧化溫區（33)設置有鼓風機（103)，所述微波隧道窯前三個 溫區的頂部設置有若干微波管； 環形軌（4)，所述環形軌（4)的一段軌道設置在所述微波隧道窯內； 移動車組，設置在所述環形軌（4)上，且與所述控制裝置（9)連接。
3. 如權利要求2所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述移動車組包 括若干節移動床小車（5)，相鄰兩個所述移動床小車（5)之間通過連接器（53)連接；液壓 動力裝置，與所述控制裝置（9)連接。
4. 如權利要求3所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述移動床小車 (5)包括： 軌道車架（51)，設置在所述環形軌（4)上； 爐膛（52)，設置所述軌道車架（51)上，所述爐膛（52)兩端開口，由不銹鋼板箱體及設 置在所述不銹鋼板箱體內的保溫耐火層構成。
5. 如權利要求3或4所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述移動床小 車（5)具體為50節。
6. 如權利要求2所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述微波隧道窯 的四個溫區長度范圍均為10?15米。
7. 如權利要求2所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述微波隧道窯 的冷卻溫區（34)通過管道分別與所述鼓風機（103)及熱交換器（7)連接。
8. 如權利要求2所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述微波隧道窯 的還原溫區（32)及氧化溫區（33)外均設置有引風管道與所述降塵室（6)連接。
9. 如權利要求1所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述控制裝置（9) 為PLC控制器。
10. 如權利要求2所述的微波加熱提取氧化鋅生產設備，其特征在于，所述微波管為 2M167B-M11 微波管。
【文檔編號】C22B1/02GK204174259SQ201420477952
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】曹克強, 張汝勤 申請人:曹克強