CN103468931A - 一种微波焙烧设备 - Google Patents
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Abstract
发明涉及一种矿物焙烧设备，尤其是涉及一种微波焙烧设备。该微波焙烧设备包括进料、出料装置，微波焙烧炉，微波加热源，将焙烧炉内蒸汽排出的排气装置，冷却装置，其特征在于微波焙烧炉的微波炉膛内安装翻板机构。翻板机构由翻板和滚轴构成，翻板固定在滚轴上，翻板能够随滚轴转动而翻转。滚轴的两端固定在耐火墙上，滚轴一端与电机相连。所述翻板机构有2个。翻板不锈钢材料制成。本发明结构简单，能够连续进行生产，且物料不会产生团聚现象堵塞炉膛通道，能够将焙烧炉内的抽蒸汽段、升温段、焙烧段区分开，使物料各温度点较均匀，促进整体还原率均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿物焙烧设备，尤其是涉及一种微波焙烧设备。
背景技术
在矿物焙烧-湿法冶金工艺中，进行焙烧不仅使物料化学性质上适于后续作业，而且也提供适宜的物理状态，主要的工业焙烧装置有：多膛焙烧炉、飘悬焙烧炉，沸腾焙烧炉，鼓风焙烧炉和烧结焙烧炉。这些常规的焙烧方式能量靠传导与辐射传递，热能在被加热物体内主要依靠热传导逐渐从表面传递到内部。火法焙烧升温速度慢，要使中心部位达到所需要的温度需要一定的时间，因此保温时间长，能耗高。而且需配备提供焙烧空气，废热利用锅炉等装置，体积庞大，工作环境恶劣，污染较大，而且对包裹型难处理复合矿来说，由于火法焙烧不能打开包裹层，后续浸出时间长，进出率不高，浸出剂耗能大，矿物中有价金属浪费严重。
年来发展起来的微波技术，已广泛应用于食品加工等行业，而微波在化工领域的应用则是一门新兴的前沿交叉学科。在微波能作用下，矿物吸收微波，自身介质损耗发热，加热过程是内外同时进行的，因而大幅度减少了热传导的时间，可避免传统加热方式中的“冷中心”现象。在微波能作用下，物质分子发生超高频振动，在915MHz频率下每秒振动8.3×108次，不仅产生了热量，促使温度升高，而且增加了物质的相互碰撞，强化了反应的进行。对于浸出前的微波预处理，不同的应力和应变导致金属微粒和脉石之间产生或孕育裂纹，或是晶间缝扩展变宽，撕破包裹层，露出新鲜表面，因而在后续的湿法浸出过程中有利于浸出剂的渗入，强化浸取剂和贵金属之间的液-固反应，加快浸出过程，缩短浸出时间，提高浸出率。因而生产率大大提高。
为适应工业化生产连续性的要求，微波焙烧炉一般采用重力式竖炉结构，微波发生单元分布在耐火墙周围，焙烧料从炉膛上部进，底部出，在通过炉膛时被微波加热还原焙烧。
此竖式焙烧炉炉膛通道容易堵塞，这是由于当料层过厚时，排气不畅，在烧结过程中，高温水汽上升过程中与下降的低温物料接触产生局部物料团聚现象，从而造成物料流速不均匀及局部温度超标的情况；超温的团聚物料产生烧结现象并下行到炉膛出口位置时与炉壁粘附在一起最终堵塞炉膛通道。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种微波焙烧炉，结构简单，能够连续进行生产，且物料不会产生团聚现象堵塞炉膛通道，能够将焙烧炉内的抽蒸汽段、升温段、焙烧段区分开，使物料各温度点较均匀，促进整体还原率均匀。
本发明采用的技术方案是这样的：一种微波焙烧设备，包括进料、出料装置，微波焙烧炉，微波加热源，将焙烧炉内蒸汽排出的排气装置，冷却装置，其特征在于：所述微波焙烧炉的炉膛内安装有翻板机构。
所述翻板机构由翻板和滚轴构成，翻板固定在滚轴上，翻板能够随滚轴转动而翻转。所述滚轴两端固定在耐火墙上，滚轴一端与电机相连。
所述翻板机构有2个。
所述翻板为不锈钢翻板。
作为优选，在微波焙烧炉内安装有热电偶。
作为优选，在微波焙烧炉上方的进料通道内设置进料缓冲互斜板。
作为优选，在微波焙烧炉下方的出料通道表面上安装有喷洒式冷却装置和冷却水仓。
作为优选，在微波焙烧炉下方的出料通道上设置炉膛观察口。
作为优选，在出料通道安装出料缓冲阀。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明结构简单，在微波炉膛内部安装翻板机构，将微波炉膛分为若干个腔室，减少了物料层厚度，翻板自上而下顺序开闭，采用分段式焙烧，但整体仍能进行连续作业。微波炉膛加入翻板，可以很好的将焙烧炉内的抽蒸汽段、升温段区分开，上翻板拦截进料口放下的原料后对原料进行初次烘干，物料得到充分的干燥处理后才被放置升温段，升温段继续将物料升温后，才被放置还原区进行焙烧还原，在翻动过程中又能使物料各温度点较均匀，促进整体还原率均匀。本发明也避免了因物料过厚导致物料产生团聚而堵塞炉膛通道。焙烧炉内安装有热电偶，可以监控微波焙烧炉各段的温度。在微波焙烧炉上方的物料进口通道内设置进料缓冲互斜板，在物料出口通道安装出料缓冲阀，以减小物料下坠过程的冲击力。在微波焙烧炉下方的物料出口通道上设置炉膛观察口，可以观察物料焙烧情况。
附图说明
图1是本发明微波焙烧设备的结构示意图；
图2是图1微波焙烧设备中的焙烧炉放大的结构示意图；
图3是图2微波焙烧炉的侧视图；
图中标记：1-进料口、2-进料螺旋传送带、3-小型电机、4-进料缓冲互斜板、5-蒸汽排放管、6-翻板、7-滚轴、8-磁控管、9-排水管、10-进水管、11-出料螺旋传送带、12-出料缓冲阀、13-冷却水仓、14-喷洒式冷却装置、15-炉膛观察口、16-漏料排口、17-排风口、18-炉膛出入口、19-风冷电机、20-离心风机、21-电机、22-耐火墙、23-热电偶、24-微波源油箱、25-微波炉膛、26-进料通道、27-出料通道。
具体实施方式
下面结合附图所描述的实施方式对本发明微波焙烧设备作进一步详细说明。
图1是本发明微波焙烧设备的结构示意图，主要包括微波焙烧炉、进出物料装置、排蒸汽装置、微波加热源和冷却装置；图2是图1微波焙烧设备中的焙烧炉放大的结构示意图；图3是图2微波焙烧炉的侧视图。
由图2和图3可以看到，微波焙烧炉上分布着磁控管8，磁控管8与微波源油箱24相连，在焙烧炉内部每隔一段间距安装热电偶8，编号1#～5#，热电偶8固定在耐火墙22上，用来监控微波炉膛25内的温度。微波炉膛25内安装有翻板机构，翻板机构由翻板6和滚轴7构成，翻板6由不锈钢材料制成，翻板6固定在滚轴7上，如可将翻板6和滚轴7焊接成一体。滚轴7两端固定在耐火墙22上，滚轴7一端与小型电机3相连，翻板7随滚轴8的转动而翻转。冷却水从进水管10进入，对微波源油箱24和磁控管8进行冷却，然后从排水管9排出。微波焙烧炉安装风冷电机19及排风口17，在焙烧炉侧面设置炉膛出入口18。微波焙烧炉下方的出料通道27安装热电偶8，编号6#，用来测量微波焙烧后物料的温度。
进料装置由进料口1、进料螺旋传送带2和电机21构成，在进料通道26内设置进料缓冲互相板4，以减小物料下坠过程的冲击力。在微波焙烧炉上方的进料通道26内安装蒸汽排放管5，蒸汽排放管5与离心风机20相连接。
微波焙烧炉下方的出料通道27上设置炉膛观察口18，可以通过炉膛观察口18观察焙烧情况。出料通道27上还安装喷洒式冷却装置和冷却水仓，用来对出料通道27表面喷洒冷却水进而使物料降温。出料口上方安装热电偶8，编号7#，监控出料时物料的温度。
下面以利用本发明微波焙烧设备对二氧化锰矿砂进行微波焙烧为例，对本发明进一步说明。
筛选32目以上二氧化锰砂作为原料，按100：7比例配上无烟煤投入混料机进行搅拌。检查设备，在确定微波源可正常开机后，启动设备，将原料放置进料口1(50kg/每次)，物料经进料缓冲互斜板4（物料缓冲互斜板4作用为减缓物料下坠过程的冲击力，以免过大冲击力直接冲击翻板照成损坏），再经抽蒸汽系统进入微波焙烧炉，此时物料在第一个翻板上面，制定好循环周期，如现阶段为30min驻留焙烧反应时间（循环周期可以随时调节，如还原率过高或者较低可相应调整驻留时间）。
开启抽蒸汽系统，物料预热段释放大量水蒸汽，为防止蒸汽直接沿仓体向上，蒸汽须有效外排，抽蒸汽系统可变频调速，现阶段开启10-20HZ，电机功率11KW，全速风量500m3/min。驻留时间到点后开启第一个翻板将50kg物料往下层翻板排放，同时进料口对第一个翻板进料50kg，重复上述操作，如此循环至物料填满至3#热电偶位置，填料阶段结束。
物料满仓后（如填料过多，下翻板无法正常开启，填料过少3#热电偶温度无法到达焙烧要求的700℃或与4、5#热电偶温差过大），可确认物料填到达指定焙烧区（3#、4#、5#热电偶位置），待3#热电偶温度升至600～700℃，开始进入正常运行生产阶段。
物料于焙烧区驻留30min，开启出料口将大致50kg物料排放至出料缓冲仓，再将下翻板上50kg物料排放到焙烧区进行加热还原，如此循环运行。
流程：进料→上翻板→下翻板→焙烧区→排料→重复循环流程操作。
控制3#热电偶温度650℃～700℃，4#、5#热电偶600℃～700℃之间，6# 热电偶500℃～600℃之间，才能保证在循环周期内有90%还原率的合格氧化锰，如温度无法到达预定温度范围，须适当调整循环时间至温度稳定在要求温度范围为止。7#热电偶(出料口处)温度须控制在100℃左右，如高出，须检查冷却水。
温度控制要求：
微波炉膛加两层翻板，可以很好的将抽蒸汽段（1#热电偶处）、升温段区（2#热电偶处）分开，上翻板拦截进料口放下的原料后对原料进行初次烘干，温度100℃以上，物料得到充分的干燥处理后才被放置升温段，升温段继续将物料升温至300℃左右后，才被放置还原区进行焙烧700℃还原，在翻动过程中又能使物料各温度点较均匀，促进整体还原率均匀。微波炉膛加入翻板减少了物料层厚度，翻板自上而下顺序开闭，采用分段式焙烧，但整体仍能进行连续作业。本发明避免了因物料过厚导致物料产生团聚而堵塞炉膛通道。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微波焙烧设备，包括进料、出料装置，分别通过进料通道和出料通道与微波焙烧炉连接，微波焙烧炉内安装微波加热源，进料通道上设置将焙烧炉内蒸汽排出的排气装置，出料通道上有冷却装置，其特征在于：所述微波焙烧炉的微波炉膛内安装翻板机构。
2.根据权利要求1所述的微波焙烧炉，其特征在于：所述翻板机构由翻板和滚轴构成，翻板固定在滚轴上，翻板能够随滚轴转动而翻转。
3.根据权利要求2所述的一种微波焙烧设备，其特征在于：所述滚轴两端固定在耐火墙上，滚轴一端与电机相连。
4.根据权利要求1所述的一种微波焙烧设备，其特征在于：所述翻板机构有2个。
5.根据权利要求1至4任一项所述的微波焙烧炉，其特征在于：所述翻板为不锈钢翻板。
6.根据权利要求1所述的一种微波焙烧设备，其特征在于：在微波焙烧炉内安装有热电偶。
7.根据权利要求1所述的一种微波焙烧设备，其特征在于：在微波焙烧炉上方的物料进口通道内设置进料缓冲互斜板。
8.根据权利要求1所述的一种微波焙烧设备，其特征在于：在微波焙烧炉下方的物料出口通道上安装有喷洒式冷却装置和冷却水仓。
9.根据权利要求1所述的一种微波焙烧设备，其特征在于：在微波焙烧炉下方的物料出口通道上设置炉膛观察口。
10.根据权利要求1所述的一种微波焙烧设备，其特征在于：在物料出口通道安装出料缓冲阀。
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