一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置制造方法

一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及廢料還原金屬的裝置和方法，具體涉及一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置和方法，回轉(zhuǎn)爐出料口與金屬渣料分離爐相連，回轉(zhuǎn)爐兩端設(shè)有密封圈，回轉(zhuǎn)爐密封圈與回轉(zhuǎn)爐外部的金屬筒體構(gòu)成U型凹槽，U型凹槽內(nèi)設(shè)冷卻氣體噴嘴，冷卻氣體主管道安裝在回轉(zhuǎn)爐外側(cè)，回轉(zhuǎn)爐入料口設(shè)溜料管，回轉(zhuǎn)爐入料口外設(shè)爐尾密封罩并連接密封通道，密封通道上設(shè)有燃煤燃?xì)鉄欤剞D(zhuǎn)爐與金屬渣料分離爐連接處設(shè)有分離爐密封圈，爐前墻上設(shè)有高壓還原氣體噴槍，金屬渣料分離爐設(shè)有若干平火焰燒嘴，由爐頂連接擋火墻，爐后墻設(shè)有裝置出料口，本實(shí)用新型能對金屬氧化物礦或者工業(yè)氧化物廢渣中金屬充分回收的同時(shí)，并將剩余渣料轉(zhuǎn)變成有用的產(chǎn)品。
【專利說明】一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本實(shí)用新型涉及廢料還原金屬的裝置，具體涉及一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置。
[【背景技術(shù)】]
[0002]無論是金屬氧化物礦中金屬回收還是工業(yè)廢渣中金屬氧化物金屬回收主要包括火法回收和濕法回收兩種。其中火法生產(chǎn)包括高爐鼓風(fēng)爐、反射爐、隧道窯、轉(zhuǎn)底爐+熔分爐、回轉(zhuǎn)窯+礦熱爐等方法生產(chǎn)。
[0003]鼓風(fēng)爐高爐熔煉是使用焦炭提供熔化礦料或者廢渣所需的熱量并且用作還原劑。而且，在加入鼓風(fēng)爐熔煉之前礦料或者廢渣需要用燒結(jié)機(jī)進(jìn)行燒結(jié)。由于焦炭的成本高，因此導(dǎo)致鼓風(fēng)爐熔煉的成本高，并且操作環(huán)境差，污染嚴(yán)重。而且燒結(jié)還消耗大量的能源，環(huán)境差，污染嚴(yán)重，且導(dǎo)致整個(gè)工藝復(fù)雜。
[0004]反射爐系熱量主要通過爐壁、爐頂反射加熱物料，熱效率低；而且單爐次周期性操作，效率低下。
[0005]隧道窯采用直接還原金屬進(jìn)行結(jié)晶，破碎后通過磁選、重選、水洗方式分離金屬和渣，但此方法生產(chǎn)的金屬夾帶20?30%渣料，后道工序又需要花費(fèi)大量能量熔化金屬和渣料，浪費(fèi)能源，而且重金屬污染水源。
[0006]轉(zhuǎn)底爐+熔分爐系先烘干預(yù)還原，然后通過燃?xì)饧訜徇呥€原邊熔化，最后渣和金屬分別引出，此法避免了金屬的重復(fù)加熱，但物料在轉(zhuǎn)底爐先加熱到1200°C然后回冷到800?900°C再熱裝進(jìn)熔分爐，物料有400°C來回加熱，浪費(fèi)能源和產(chǎn)能；同時(shí)由于物料需要密封罐來回運(yùn)輸，既有溫度損失的同時(shí)，投資大；而且熔分爐和轉(zhuǎn)底爐無法相通，熔分爐的還原性氣氛和熱量無法為轉(zhuǎn)底爐所用，總熱效率低。
[0007]回轉(zhuǎn)窯+礦熱爐也系先烘干預(yù)還原，然后密封罐運(yùn)輸裝入礦熱爐通電加熱到1450?1600°C熔化還原，同樣由于回轉(zhuǎn)窯和礦熱爐獨(dú)立布置，物料在回轉(zhuǎn)窯加熱溫度小于1000°C，裝罐輸送要損失100°C，然后裝入礦熱爐后需要用昂貴電對其加熱，所以要在礦熱爐內(nèi)用電升溫550?700°C，能量配置不合理，而且礦熱爐的還原氣體和熱量不能為回轉(zhuǎn)窯所用。
[0008]以上所有工藝共同的最大缺點(diǎn)就是沒有將渣料作為資源很好處理利用，也沒有考慮高溫渣料熱量的充分利用；
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0009]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，本實(shí)用新型旨在通過盡量使用一次環(huán)保高熱能源，并且在將礦物、工業(yè)廢渣中金屬回收后的渣資源和能源也充分利用起來。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，包括溜料管1、爐尾密封罩2、回轉(zhuǎn)爐密封圈3、回轉(zhuǎn)爐4、金屬筒體5、冷卻氣體主管道6、冷卻氣體噴嘴7、密封通道8、燃煤燃?xì)鉄?0、擋火墻11、爐頂12、高壓還原氣體噴槍19、爐前墻20、平火焰燒嘴21、爐底22、金屬渣料分離爐23和分離爐密封圈30，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)爐4出料口通過密封通道8構(gòu)成的空腔與金屬渣料分離爐23爐腔相連，回轉(zhuǎn)爐4兩端入料口和出料口處分別設(shè)有回轉(zhuǎn)爐密封圈3，所述的回轉(zhuǎn)爐密封圈3為U型金屬骨架，回轉(zhuǎn)爐密封圈3與回轉(zhuǎn)爐4外部的金屬筒體5構(gòu)成U型凹槽，U型凹槽內(nèi)設(shè)有若干冷卻氣體噴嘴7，若干冷卻氣體噴嘴7連接冷卻氣體主管道6，冷卻氣體主管道6安裝在回轉(zhuǎn)爐4外偵牝回轉(zhuǎn)爐4入料口處設(shè)有溜料管1，回轉(zhuǎn)爐4入料口處回轉(zhuǎn)爐密封圈3外側(cè)設(shè)有爐尾密封罩2，回轉(zhuǎn)爐4出料口處回轉(zhuǎn)爐密封圈3外側(cè)連接密封通道8，密封通道8上設(shè)有燃煤燃?xì)鉄?0，所述的金屬渣料分離爐23爐腔由爐頂12、爐底22、爐前墻20和爐后墻組成，所述的回轉(zhuǎn)爐4與金屬渣料分離爐23連接處設(shè)有分離爐密封圈30，所述的爐前墻20上設(shè)有高壓還原氣體噴槍19，所述的金屬渣料分離爐23設(shè)有若干平火焰燒嘴21，所述的由爐頂12連接擋火墻11，爐后墻設(shè)有裝置出料口。
[0011]本實(shí)用新型還具有如下優(yōu)化結(jié)構(gòu):
[0012]所述的裝置還包括散彈槍噴口 13、擋渣墻14、配料口 15、出氣口 16、擋料墻17、裝置出料口 18、平火焰燒嘴21、爐底22、金屬渣料分離爐23、物料均化爐24、鼓泡口 25、Mo電極26和爐后墻27，所述的密封通道8上設(shè)有密封加料口 9，所述的金屬渣料分離爐23爐腔由爐頂12、爐底22、爐前墻20和擋渣墻14組成，爐頂12上設(shè)有散彈槍噴口 13，金屬渣料分離爐23爐腔通過擋渣墻14底部通道連通物料均化爐24爐腔，物料均化爐24爐腔頂部設(shè)有配料口 15和出氣口 16，物料均化爐24爐腔底部設(shè)有若干鼓泡口 25，物料均化爐24爐腔右部一側(cè)設(shè)有擋料墻17，物料均化爐24設(shè)有若干平火焰燒嘴21和Mo電極26，爐后墻27上設(shè)有裝置出料口 18，物料均化爐24爐腔連通裝置出料口 18。
[0013]所述的回轉(zhuǎn)爐4橫臥安裝并設(shè)有傾角，回轉(zhuǎn)爐4外部設(shè)有旋轉(zhuǎn)的金屬筒體5，回轉(zhuǎn)爐4內(nèi)壁鋪耐火材料，上口通過密封通道和烘料工序、余熱鍋爐、除塵裝置連接，并設(shè)有溜料管1，回轉(zhuǎn)爐4出料口和金屬渣料分離爐23通過密封通道相接，轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)爐出料口采用U型框架，U型框架外側(cè)即密封通道一側(cè)覆蓋耐火材料，沿筒體一周外側(cè)設(shè)固定的冷卻氣體主管道6，主管道上沿筒體圓周鋪設(shè)冷卻氣體噴嘴7，伸入U(xiǎn)型槽冷卻金屬框架，同時(shí)在出料口對面安裝燃煤燃?xì)鉄?0 ;金屬渣料分離爐23的一端設(shè)有出氣口，出氣口沿轉(zhuǎn)動(dòng)筒體一周用耐火材料澆注成密封圈，內(nèi)預(yù)埋有冷卻水管和冷卻主氣管，主氣管沿圓周一圈均勻安裝氣體噴嘴，噴嘴方向向著筒體的圓心，并稍露出耐火材料圈；通過冷卻氣體吹入轉(zhuǎn)動(dòng)密封圈和固定密封圈間隙達(dá)到密封目的；金屬渣料分離爐23設(shè)有進(jìn)料口、出氣口、爐頂散彈噴料口、擋火墻、前端墻安裝高壓還原氣體噴槍19、側(cè)墻安裝平火焰燒嘴21、金屬流出口 28、事故處理口 29，橫向爐底采用U型，縱向爐底熔化區(qū)底部平面設(shè)有下傾角，分離區(qū)底部平面為水平，凈化區(qū)底部平面設(shè)有上傾角，金屬分離爐通過虹吸通道和渣料均化爐相通；物料均化爐24爐頂熔化區(qū)設(shè)投料口，均化區(qū)設(shè)出氣口，側(cè)墻熔化區(qū)設(shè)有平火焰燒嘴21，均化區(qū)設(shè)平火焰燒嘴21或者渣層中間安裝Mo電極26，爐底縱向橫向均采用水平爐底，爐底在熔化區(qū)與均化區(qū)界面設(shè)鼓泡口，在物料出口處也設(shè)鼓泡口，均化爐采用虹吸通道和裝置出料口 18相連，所述的爐罩尾密封2上開設(shè)開口。
[0014]所述的平火焰燒嘴21可以替換為Mo電極26。
[0015]所述的回轉(zhuǎn)爐4轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定不動(dòng)的金屬渣料分離爐采用氣封形式進(jìn)行銜接。
[0016]所述的回轉(zhuǎn)爐密封圈3采用U型金屬框架，U型框架外側(cè)即密封通道內(nèi)壁覆蓋由加強(qiáng)筋和倒刺作支撐的耐火材料密封圈。
[0017]所述的金屬渣料分離爐沿回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)動(dòng)密封圈一周銜接的部分采用預(yù)埋冷卻水管和冷卻氣管和倒刺加強(qiáng)的耐火材料澆注密封圈，沿冷卻氣管均勻布設(shè)氣體噴嘴，噴嘴向著轉(zhuǎn)動(dòng)筒體圓心并露出耐火材料表面。
[0018]所述燃煤燃?xì)鉄?0和金屬渣料分離爐23的密封通道采用氣體方式密封。
[0019]所述回轉(zhuǎn)爐4和金屬渣料分離爐23相通的密封通道設(shè)有配料孔。
[0020]所述金屬渣料分離爐23的凈化區(qū)爐頂設(shè)有噴料孔，配置密封惰性氣體散彈槍噴料口，所述金屬渣料分離爐23的分離區(qū)爐壁一側(cè)設(shè)有金屬流出口，所述金屬渣料分離爐23的分離區(qū)另一側(cè)設(shè)有事故流出口。
[0021]所述平火焰燒嘴21燒嘴中心噴出富氧氣體，燃?xì)庥赏馊姵?，燃?xì)夂透谎鯕怏w在出口處充分混合。
[0022]所述高壓還原氣體噴槍19設(shè)在爐前墻上，位于密封圈所在端墻渣面上方，噴槍下傾角度和爐底縱向角度一致，所述的高壓還原氣體噴槍內(nèi)圈通氧氣，外圈通還原氣，所述的還原氣為通過天然氣或煤制氣催化裂化產(chǎn)生的含H2和CO氣體達(dá)70%以上的強(qiáng)還原氣。
[0023]所述物料均化爐24兩側(cè)布有Mo電極，Mo電極插入渣層中，物料均化爐24熔化區(qū)和均化區(qū)界面爐底設(shè)置鼓泡孔，均化區(qū)三分之二處爐底設(shè)置鼓泡孔。
[0024]本實(shí)用新型旨在通過盡量使用一次環(huán)保高熱能源，并且在將礦物、工業(yè)廢渣中金屬回收后的渣資源和能源也充分利用起來，利用該裝置對金屬氧化物礦或者工業(yè)氧化物廢渣中金屬充分回收的同時(shí)，也將剩余渣料轉(zhuǎn)變成有用的產(chǎn)品，從而成本能耗非常低，密封操作環(huán)境好，污染少，工藝簡單。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種金屬氧化物礦或工業(yè)廢渣中金屬(Cr、N1、Fe、Cu等火法回收以及耐火、隔熱、阻燃材料或者裝潢建筑材料同步生產(chǎn)的系統(tǒng)包括:回轉(zhuǎn)爐、金屬渣料分離爐和物料均化爐。
[0026]金屬渣料分離爐爐頂設(shè)擋火墻和散彈噴料口，擋火墻用于保持爐膛內(nèi)溫度均勻，氣流穩(wěn)定，散彈噴槍用于對已經(jīng)分離出的渣料進(jìn)一步凈化；分離爐爐底橫向采用U型爐底，縱向熔化區(qū)采用下斜爐底，分離區(qū)采用水平爐底，凈化區(qū)采用上傾爐底。爐端墻設(shè)高壓還原集束噴槍，噴槍處于設(shè)定渣面稍上并以爐底同樣角度下斜；側(cè)墻安裝平火焰富氧燃?xì)鈽?；在分離區(qū)一側(cè)設(shè)有金屬液流出口，另一側(cè)設(shè)有事故處理口。
[0027]金屬渣料分離爐和渣料均化爐通過虹吸通道銜接。
[0028]渣料均化爐分加料熔化區(qū)和渣料均化區(qū)，熔化區(qū)爐頂設(shè)密封加料口，均化區(qū)爐頂設(shè)出氣口 ；爐底采用水平爐底，爐底高度要稍高于設(shè)定金屬液面；熔化區(qū)側(cè)墻安裝富氧平火焰燒嘴；熔化區(qū)和均化區(qū)界面以及均化區(qū)后端爐底設(shè)鼓泡孔；均化區(qū)液面中部側(cè)墻設(shè)Mo電極，加熱均化物料。
[0029]平火焰燒嘴設(shè)計(jì)要求外圈輸送燃?xì)?，?nèi)孔輸送富氧，在出口處充分混合。
[0030]均化爐通過虹吸通道和下道工序(浮法線、水冷對輥線、發(fā)泡線、拉絲線等相接。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0031]圖1為本實(shí)用新型的功能分區(qū)圖
[0032]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖[0033]圖3為圖2的俯視圖
[0034]圖4為回轉(zhuǎn)爐剖面圖
[0035]圖5為回轉(zhuǎn)爐密封圈和分離爐密封圈剖面圖
[0036]圖6為金屬渣料分離爐縱向剖面圖
[0037]圖7為A-A面剖面圖
[0038]圖8為物料均化爐剖面圖
[0039]圖中I溜料管、2爐尾密封罩、3回轉(zhuǎn)爐密封圈、4回轉(zhuǎn)爐、5金屬筒體、6冷卻氣體主管道、7冷卻氣體噴嘴、8密封通道、9密封加料口、10燃煤燃?xì)鉄臁?1擋火墻、12爐頂、13散彈槍噴口、14擋渣墻、15配料口、16出氣口、17擋料墻、18出料口、19高壓還原氣體噴槍、20爐前墻、21平火焰燒嘴、22爐底、23金屬渣料分離爐、24物料均化爐、25鼓泡口、26Mo電極、27爐后墻、28金屬流出口、29事故處理口、30分離爐密封圈、31加強(qiáng)筋、32倒刺、33冷卻氣主管道、34氣體噴嘴、35水冷管。
[【具體實(shí)施方式】]
[0040]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或者類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0041]在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語“上”、“下” “頂” “底”等指示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0042]下面結(jié)合附圖詳細(xì)根據(jù)本實(shí)用新型的一種金屬氧化物礦或工業(yè)廢渣中金屬Cr、N1、Fe、Cu等火法回收以及耐火、隔熱、阻燃材料或者裝潢建筑材料同步生產(chǎn)的系統(tǒng)。
[0043]根據(jù)本實(shí)用新型裝置如圖1、2、3所示設(shè)有回轉(zhuǎn)爐4、氣封密封圈3、金屬渣料分離爐23、渣料均化爐24，共分5個(gè)功能區(qū)，物料烘干焙燒初還原區(qū)回轉(zhuǎn)爐Cl、熔化還原區(qū)分離爐C2、還原分離區(qū)分離爐C3、渣料凈化區(qū)分離爐C4、配料熔化區(qū)均化爐C5、物料均化區(qū)均化爐C6。
[0044]根據(jù)本實(shí)用新型裝置如圖1、2、3、4所示為回轉(zhuǎn)爐，所為回轉(zhuǎn)爐為以一定角度橫臥放置并以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓筒，上端設(shè)有靜止的物料流入溜管I和密封罩2 ;回轉(zhuǎn)爐4內(nèi)腔壁用耐火磚覆蓋，下端如圖1、2、5所不為U型金屬骨架為基礎(chǔ)的耐火材料密封圈,密封圈一周設(shè)有靜止的冷卻氣體主管6，主管道沿圓周均勻安裝氣體噴嘴7，噴嘴插入U(xiǎn)型凹槽，通過高壓氣體對轉(zhuǎn)動(dòng)密封圈凹槽金屬筒體強(qiáng)制冷卻。
[0045]如圖1、2、6所示，回轉(zhuǎn)爐和金屬渣料通過耐火材料澆注或耐火磚堆砌的密封通道8，回轉(zhuǎn)爐下料口即為分離爐入料口，而分離爐入料口即分離爐出氣口，實(shí)現(xiàn)了物料和熱量的對流，而且實(shí)現(xiàn)了連續(xù)均勻加料，流水線作業(yè)，而分離爐內(nèi)的熱量和還原氣氛又被回轉(zhuǎn)爐充分利用。
[0046]如圖5所示，金屬渣料分離爐和回轉(zhuǎn)爐密封圈對應(yīng)的靜止的密封圈同樣采用耐火澆注料澆注，其中預(yù)埋了氣冷主管道33、噴嘴34和水冷管道35，在主冷卻氣管33沿轉(zhuǎn)動(dòng)筒體一周均勻布設(shè)氣體噴嘴34，對著筒體圓心并稍露出耐火材料面，通氣對銜接間隙進(jìn)行氣體密封的同時(shí),冷卻周邊的密封圈。
[0047]如圖2、5所示，金屬渣料分離爐設(shè)擋火墻11和散彈噴槍口 13，擋火墻很好保護(hù)好分離爐爐膛的熱量不會(huì)很快被回轉(zhuǎn)爐吸走，穩(wěn)定住了爐膛溫度，同時(shí)也很好保護(hù)好了爐膛的還原氣氛；位于渣料凈化區(qū)的散彈槍噴口 13可以將渣料凈化劑強(qiáng)行均勻打入渣料，使渣料達(dá)到很好的凈化效果。
[0048]如圖6、7所示，金屬渣料分離爐爐底采用U型爐底，防止耐火磚在金屬液體高比重情況下浮起。爐底縱向C2熔化區(qū)采用下斜式爐底，便于物料縱向移動(dòng)；C3分離區(qū)采用水平爐底，便于金屬渣料分離；縱向C4凈化區(qū)采用上斜爐底，目的在于進(jìn)一步使金屬和渣料分離，金屬液體流回金屬熔池，同時(shí)渣料得到很好調(diào)質(zhì)。同時(shí)要求在規(guī)律性放出一定量金屬液面后設(shè)定的金屬液面高度必須保證覆蓋整個(gè)分離爐液面，這樣就可以保證新入爐物料浮動(dòng)在金屬液面上，便于物料的平鋪。
[0049]如圖1所示，在前端墻20處安裝高壓還原氣體噴槍19，噴槍高度以稍高于設(shè)定渣面為好，噴槍向下以爐底下傾角度一致；噴槍在給剛?cè)霠t物料加熱熔化的同時(shí)，推動(dòng)物料向分離區(qū)流動(dòng)；在分離爐和均化爐熔化區(qū)側(cè)墻均水平布置平火焰燒嘴21，用于熔化、加熱物料。
[0050]如圖2所示，擋渣墻17很好將金屬渣料分離爐23和物料均化爐24隔離開，他們通過虹吸通道進(jìn)行物料流動(dòng)；金屬渣料分離爐屬于還原氣氛爐，而渣料均化爐屬于氧化氣氛爐，通過虹吸通道相通可以做到各自獨(dú)立操作，互不干擾的同時(shí)，又能很好的連續(xù)生產(chǎn)。
[0051]如圖7所示，分離爐23 —側(cè)設(shè)有金屬液體流出口 28 ;另一側(cè)設(shè)有事故處理口 29，事故處理口下端和弧形爐底最低持平。
[0052]如圖2、8所示，均化爐熔化區(qū)爐頂設(shè)有密封投料口 15，用于將渣料所缺的對應(yīng)產(chǎn)品所需要的物料投入爐內(nèi)，對渣料成分進(jìn)行調(diào)整；均化區(qū)爐頂設(shè)有出氣口 16，將爐內(nèi)的氣體通過密封通道引入烘烤工序?qū)θ刍瘏^(qū)所需的物料進(jìn)行烘烤和升溫。
[0053]如圖2、3、8所示，在均化區(qū)熔池深度靠池底三分之一處安裝Mo電極，用于對溶液控溫和均化。
[0054]如圖2、3、8所示，均化爐爐底采用平爐底，便于溶液的移動(dòng)和均化；爐底在熔化區(qū)和均化區(qū)設(shè)鼓泡口，對溶液池形成氣體墻，阻擋熔化區(qū)物料過快進(jìn)入均化區(qū)；在均化區(qū)靠后墻27三分之一處爐底設(shè)鼓泡口，使?fàn)t底溶液上下交換，溫度達(dá)到均勻的同時(shí)，物料的各成分也很好的均化化。
[0055]如圖1、2、3、8所示，在均化爐后面配置浮法玻璃或大理石等生產(chǎn)線，均化爐和下道工序通過虹吸通道相通。
[0056]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多變化、修改、替換、變形，本實(shí)用新型的范圍權(quán)利要求及其等同物限定。
[0057]實(shí)施例1:
[0058]某礦含F(xiàn)e20370%，Ti0215%, Si022 2%,首先配料，按還原煤8?20份、礦70?90份、助溶劑5?10份，造球干燥后通過溜管I將物料裝入回轉(zhuǎn)爐，通過4?7小時(shí)回轉(zhuǎn)，物料被加熱到1100?1380°C，經(jīng)過烘烤、焙燒、還原等物理化學(xué)反應(yīng)，金屬鐵的還原率達(dá)到90%以上，然后半熔融物料落入渣料金屬分離爐23，再通過端墻20處安裝的集束還原槍19噴入通過天然氣催化裂化產(chǎn)生的含H2和CO氣體達(dá)70%的強(qiáng)還原氣體強(qiáng)制還原，使還原率進(jìn)一步提高到95?99%，并通過高壓氣體推動(dòng)浮在金屬液體上的物料向前運(yùn)動(dòng)，從而被進(jìn)一步加熱，物料溫度達(dá)到1450?1600°C而熔化，從而實(shí)現(xiàn)了渣和金屬的分離；金屬鐵水通過流出口 28流入鋼包進(jìn)行鑄鐵或熱送冶煉。
[0059]如果需要，可以在區(qū)域C4區(qū)域頂端設(shè)置的散彈槍噴口 13噴入強(qiáng)還原劑，使渣料中的金屬Fe含量進(jìn)一步降低。
[0060]剩余渣料通過設(shè)置在區(qū)域C3或C4的虹吸通道排除分離爐23，進(jìn)行水淬形成工業(yè)廢渣。
[0061]由于剩余廢渣中TiO2含量被提高到45%，實(shí)際上已經(jīng)成為非常好的鈦白粉礦，而且由于渣中的Fe含量為微量，比現(xiàn)在鈦白粉所使用的鈦鐵礦要更合適現(xiàn)有鈦白粉的生產(chǎn)工藝。
[0062]由于分離爐23側(cè)墻所安裝的平火焰燒嘴所噴出的為富氧還原性氣氛的火焰，同時(shí)集束還原槍19噴入為強(qiáng)還原氣氛的氣體，因此整個(gè)分離爐內(nèi)充滿還原氣氛的氣體，這些氣體通過和回轉(zhuǎn)爐相通的通道進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐，再通過燃煤或燃?xì)鈬姌?0，噴入氧化性氣氛的氣體，使分離爐溢出的還原氣體得到充分燃燒加熱回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的物料。
[0063]實(shí)施例2
[0064]某紅土鎳礦含Ni 1.8%，含F(xiàn)e20%，Mg012%, Si0220%, H2034%，首先使用回轉(zhuǎn)爐4的余熱將物料烘烤至含水量為8?15%，再配料，按還原煤8?25份、烘干礦70?90份、助溶劑5?12份充分混合造球，再通過溜管I將物料裝入回轉(zhuǎn)爐，通過4?7小時(shí)回轉(zhuǎn)，物料被加熱到1100?1380°C，經(jīng)過烘烤、焙燒、還原等物理化學(xué)反應(yīng)，金屬鐵的還原率達(dá)到90%以上，然后半熔融物料落入渣料金屬分離爐23，再通過端墻20處安裝的集束還原槍19噴入通過天然氣催化裂化產(chǎn)生的含H2和CO氣體達(dá)70%的強(qiáng)還原氣體強(qiáng)制還原，使還原率進(jìn)一步提高到95?99%,并通過高壓氣體推動(dòng)浮在金屬液體上的物料向前運(yùn)動(dòng),從而被進(jìn)一步加熱，物料溫度達(dá)到1450?1600°C而熔化，從而實(shí)現(xiàn)了渣和金屬的分離；金屬鎳鐵水通過流出口28流入鋼包進(jìn)行鑄鐵或熱送冶煉。
[0065]金屬已經(jīng)被分離出的渣仍然含有I?3%的Fe，直接影響渣的使用，通過C4區(qū)爐頂設(shè)置的散彈槍，打入強(qiáng)還原劑，使渣料中的Fe含量小于1% ;然后渣料通過虹吸通道進(jìn)入物料均化爐24。
[0066]通過C5區(qū)爐頂配料口配入5?15份鋰輝石,2?10份助溶劑,通過富氧平火焰燒嘴噴入氧化氣氛火焰加熱融化物料；然后通過第一道鼓泡口，使物料得到充分的熔化、力口熱、攪拌，達(dá)到充分混合、溫度均勻的物料進(jìn)入物料均化區(qū)C6 ;進(jìn)入均化區(qū)C6的物料得到很好的均化和均溫，并通過Mo電極26使物料處于后道工序所需要的恒定溫度，并在后道鼓泡口的調(diào)整下使物料的溫度進(jìn)一步均勻，再通過虹吸通道進(jìn)入對輥成型機(jī)壓制成微晶玻璃板，作為建筑裝潢材料使用。
[0067]由于分離爐23側(cè)墻所安裝的平火焰燒嘴所噴出的為富氧還原性氣氛的火焰，同時(shí)集束還原槍19噴入為強(qiáng)還原氣氛的氣體，因此整個(gè)分離爐內(nèi)充滿還原氣氛的氣體，這些氣體通過和回轉(zhuǎn)爐相通的通道進(jìn)入回轉(zhuǎn)爐，再通過燃煤或燃?xì)鈬姌?0，噴入氧化性氣氛的氣體，使分離爐溢出的還原氣體得到充分燃燒加熱回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的物料。
[0068]物料均化爐的熱氣通過C6爐頂?shù)某鰵饪趯⒂酂嵋牒娓蓹C(jī)將通過C5區(qū)爐頂加入的物料進(jìn)行烘干和預(yù)熱。
【權(quán)利要求】
1.一種一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，包括溜料管(I)、爐尾密封罩(2)、回轉(zhuǎn)爐密封圈(3)、回轉(zhuǎn)爐(4)、金屬筒體(5)、冷卻氣體主管道(6)、冷卻氣體噴嘴(7 )、密封通道(8 )、燃煤燃?xì)鉄?10 )、擋火墻(11)、爐頂(12 )、高壓還原氣體噴槍(19 )、爐前墻(20 )、平火焰燒嘴(21)、爐底(22 )、金屬渣料分離爐(23 )和分離爐密封圈(30 )，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)爐(4)出料口通過密封通道(8)構(gòu)成的空腔與金屬渣料分離爐(23)爐腔相連，回轉(zhuǎn)爐(4)兩端入料口和出料口處分別設(shè)有回轉(zhuǎn)爐密封圈(3)，所述的回轉(zhuǎn)爐密封圈(3)為U型金屬骨架，回轉(zhuǎn)爐密封圈(3)與回轉(zhuǎn)爐(4)外部的金屬筒體(5)構(gòu)成U型凹槽，U型凹槽內(nèi)設(shè)有若干冷卻氣體噴嘴(7)，若干冷卻氣體噴嘴(7)連接冷卻氣體主管道(6)，冷卻氣體主管道(6)安裝在回轉(zhuǎn)爐(4)外側(cè)，回轉(zhuǎn)爐(4)入料口處設(shè)有溜料管(1)，回轉(zhuǎn)爐(4)入料口處回轉(zhuǎn)爐密封圈(3)外側(cè)設(shè)有爐尾密封罩(2)，回轉(zhuǎn)爐(4)出料口處回轉(zhuǎn)爐密封圈(3)外側(cè)連接密封通道(8)，密封通道(8)上設(shè)有燃煤燃?xì)鉄?10)，所述的金屬渣料分離爐(23 )爐腔由爐頂(12 )、爐底(22 )、爐前墻(20 )和爐后墻組成，所述的回轉(zhuǎn)爐(4)與金屬渣料分離爐(23)連接處設(shè)有分離爐密封圈(30)，所述的爐前墻(20)上設(shè)有高壓還原氣體噴槍(19)，所述的金屬渣料分離爐(23)設(shè)有若干平火焰燒嘴(21)，所述的由爐頂(12)連接擋火墻(11)，爐后墻設(shè)有裝置出料口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述的裝置還包括散彈槍噴口(13)、擋渣墻(14)、配料口(15)、出氣口(16)、擋料墻(17 )、裝置出料口( 18 )、平火焰燒嘴(21)、爐底(22 )、金屬渣料分離爐(23 )、物料均化爐(24)、鼓泡口(25)、Mo電極(26)和爐后墻(27)，所述的密封通道(8)上設(shè)有密封加料口(9),所述的金屬渣料分離爐(23)爐腔由爐頂(12)、爐底(22)、爐前墻(20)和擋渣墻(14)組成，爐頂(12)上設(shè)有散彈槍噴口( 13)，金屬渣料分離爐(23)爐腔通過擋渣墻(14)底部通道連通物料均化爐(24)爐腔，物料均化爐(24)爐腔頂部設(shè)有配料口(15)和出氣口(16)，物料均化爐(24)爐腔底部設(shè)有若干鼓泡口(25)，物料均化爐(24)爐腔右部一側(cè)設(shè)有擋料墻(17)，物料均化爐(24)設(shè)有若干平火焰燒嘴(21)和Mo電極(26)，爐后墻(27)上設(shè)有裝置出料口( 18 )，物料均化爐(24 )爐腔連通裝置出料口( 18 )。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)爐(4)橫臥安裝并設(shè)有傾角，回轉(zhuǎn)爐(4)外部設(shè)有旋轉(zhuǎn)的金屬筒體(5)，回轉(zhuǎn)爐(4)內(nèi)壁鋪耐火材料，上口通過密封通道和烘料工序、余熱鍋爐、除塵裝置連接，并設(shè)有溜料管(1)，回轉(zhuǎn)爐(4)出料口和金屬渣料分離爐(23)通過密封通道相接，轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)爐出料口采用U型框架，U型框架外側(cè)即密封通道一側(cè)覆蓋耐火材料，沿筒體一周外側(cè)設(shè)固定的冷卻氣體主管道(6)，主管道上沿筒體圓周鋪設(shè)冷卻氣體噴嘴(7)，伸入U(xiǎn)型槽冷卻金屬框架，同時(shí)在出料口對面安裝燃煤燃?xì)鉄?10);金屬渣料分離爐(23)的一端設(shè)有出氣口，出氣口沿轉(zhuǎn)動(dòng)筒體一周用耐火材料澆注成密封圈，內(nèi)預(yù)埋有冷卻水管和冷卻主氣管，主氣管沿圓周一圈均勻安裝氣體噴嘴，噴嘴方向向著筒體的圓心，并稍露出耐火材料圈；通過冷卻氣體吹入轉(zhuǎn)動(dòng)密封圈和固定密封圈間隙達(dá)到密封目的；金屬渣料分離爐(23)設(shè)有進(jìn)料口、出氣口、爐頂散彈噴料口、擋火墻、前端墻安裝高壓還原氣體噴槍(19)、側(cè)墻安裝平火焰燒嘴(21)、金屬流出口(28)、事故處理口(29)，橫向爐底采用U型，縱向爐底熔化區(qū)底部平面設(shè)有下傾角，分離區(qū)底部平面為水平，凈化區(qū)底部平面設(shè)有上傾角，金屬分離爐通過虹吸通道和渣料均化爐相通；物料均化爐(24)爐頂熔化區(qū)設(shè)投料口，均化區(qū)設(shè)出氣口，側(cè)墻熔化區(qū)設(shè)有平火焰燒嘴(21)，均化區(qū)設(shè)平火焰燒嘴(21)或者渣層中間安裝Mo電極(26)，爐底縱向橫向均采用水平爐底，爐底在熔化區(qū)與均化區(qū)界面設(shè)鼓泡口，在物料出口處也設(shè)鼓泡口，均化爐采用虹吸通道和裝置出料口(18)相連，所述的爐罩尾密封(2)上開設(shè)開口。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述的平火焰燒嘴(21)可以替換為Mo電極(26)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)爐(4)轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定不動(dòng)的金屬渣料分離爐采用氣封形式進(jìn)行銜接。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)爐密封圈(3)采用U型金屬框架，U型框架外側(cè)即密封通道內(nèi)壁覆蓋由加強(qiáng)筋和倒刺作支撐的耐火材料密封圈。
7.如權(quán)利要求1或2所述的一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述的金屬渣料分離爐沿回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)動(dòng)密封圈一周銜接的部分采用預(yù)埋冷卻水管和冷卻氣管和倒刺加強(qiáng)的耐火材料澆注密封圈，沿冷卻氣管均勻布設(shè)氣體噴嘴，噴嘴向著轉(zhuǎn)動(dòng)筒體圓心并露出耐火材料表面。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述燃煤燃?xì)鉄?10)和金屬渣料分離爐(23)的密封通道采用氣體方式密封。
9.如權(quán)利要求1或2所述的一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述回轉(zhuǎn)爐(4)和金屬渣料分離爐(23)相通的密封通道設(shè)有配料孔。
10.如權(quán)利要求1或2所述的一次加熱分別產(chǎn)出金屬和耐火或建筑材料的裝置，其特征在于所述金屬渣料分離爐(23)的凈化區(qū)爐頂設(shè)有噴料孔，配置密封惰性氣體散彈槍噴料口，所述金屬渣料分離爐(23)的分離區(qū)爐壁一側(cè)設(shè)有金屬流出口，所述金屬渣料分離爐(23)的分離區(qū)另一側(cè)設(shè)有事故流出口，所述高壓還原氣體噴槍(19)設(shè)在爐前墻上，位于密封圈所在端墻渣面上方，噴槍下傾角度和爐底縱向角度一致，所述的高壓還原氣體噴槍內(nèi)圈通氧氣,外圈通還原氣,所述物料均化爐(24)兩側(cè)布有Mo電極，Mo電極插入渣層中，物料均化爐(24)熔化區(qū)和均化區(qū)界面爐底設(shè)置鼓泡孔，均化區(qū)三分之二處爐底設(shè)置鼓泡孔。
【文檔編號(hào)】F27B7/24GK203489652SQ201320439050
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月17日
【發(fā)明者】周海彬, 徐霞, 周佳慧 申請人:周海彬