CN105890347A - 一种回转窑式还原焙烧装置及工艺 - Google Patents

一种回转窑式还原焙烧装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种回转窑式还原焙烧装置，包括窑头、窑体和窑尾，窑体由驱动装置带动旋转；在窑体与窑头的连接处设置有第一组合燃烧器，所述第一组合燃烧器沿窑体与窑头的连接处周圈分布；所述窑头上设置有燃料管道和还原气进气管道，在燃料管道的一端设置有第二燃烧器，在窑头的下方设置有密封冷却出料装置，所述窑尾上设置有固体物料进料装置，窑尾还与引风管道连接；所述窑体由连接窑尾的端部至连接窑头的端部依次划分为预热段、焙烧段和还原段，所述第二燃烧器位于焙烧段，所述还原气进气管道的出口位于还原段。本发明采用燃烧器喷出火焰的方式对窑体与窑头的连接处进行完全密封，使成品物料能够较好的满足加工要求。

Description

一种回转窑式还原焙烧装置及工艺
技术领域
本发明涉及一种回转窑式还原焙烧装置及工艺，属于固体物料加工领域。
背景技术
焙烧是指固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，可以有氧化、热解、还原、卤化等，通常用于焙烧无机化工和冶金工业。回转窑是固体物料焙烧加工的一种设备，其由窑头、窑体和窑尾组成，窑头是回转窑出料部分，窑体为与水平面呈一定倾斜角度的圆筒形，在固体物料焙烧加工过程中不断旋转，窑尾位于进料端，类似一个回转窑的盖子，主要承担进料和密封作用。由于回转窑在物料焙烧加工过程中，其窑体是不断旋转的，因此很难实现与窑头的完全密封，在窑体与窑头的连接处(即俗称的炉裙处)不可避免的会有空气进入，因此回转窑多用于一些氧化焙烧反应，而且无法实现还原焙烧反应。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供一种回转窑式还原焙烧装置及工艺。
本发明所采用的技术解决方案是：
一种回转窑式还原焙烧装置，包括窑头、窑体和窑尾，窑头和窑尾分别位于窑体的两端，窑体由驱动装置带动旋转；在窑体与窑头的连接处设置有第一组合燃烧器，所述第一组合燃烧器沿窑体与窑头的连接处周圈分布，第一组合燃烧器连接第一燃料管道；所述窑头上设置有第二燃料管道和还原气进气管道，在第二燃料管道的一端设置有第二燃烧器，在窑头的下方设置有密封冷却出料装置，所述窑尾上设置有固体物料进料装置，窑尾还与引风管道连接，在引风管道上设置有引风机；所述窑体由连接窑尾的端部至连接窑头的端部依次划分为预热段、焙烧段和还原段，所述第二燃烧器位于焙烧段，所述还原气进气管道的出口位于还原段。
优选的，所述第一燃料管道和第二燃料管道均为燃料气输送管道或喷煤粉管道。
优选的，所述固体物料进料装置设置有自动密封装置。
一种回转窑式还原焙烧工艺，采用上述的装置，具体步骤如下：
(1)启动固体物料进料装置的自动密封装置，使待加工物料经固体物料进料装置进入窑体，窑体在驱动装置的驱动下旋转，在旋转过程中待加工物料缓慢下降，依次经过预热段、焙烧段和还原段；
(2)启动第一组合燃烧器，通过第一组合燃烧器喷出的火焰对窑体与窑头的连接处进行密封；
(3)启动引风机，在引风机的抽力作用下，热风经预热段对进入窑体的固体物料进行预热；开启第二燃料管道，通过第二燃烧器喷出的火焰对经预热后的固体物料进行焙烧；开启还原气进气管道，向窑体还原段通入还原气，对经过焙烧后的固体物料进行还原；
(4)经还原后的成品物料进入密封冷却出料装置，经密封冷却稳定后排出。
上述步骤中：启动引风机后，所述预热段为负压区，控制压力范围为P0-300Pa～P0-4000Pa，P0为大气压强；所述焙烧段和还原段为正压区，控制压力范围为P0+300Pa～P0+4000Pa，P0为大气压强。
上述步骤中：所述还原气为氢气与一氧化碳的混合气体。
本发明的有益技术效果是：
本发明采用燃烧器喷出火焰的方式对窑体与窑头的连接处进行完全密封，使该装置可适用于采用还原焙烧反应进行固体物料加工的情形，并且配合采用通入还原气还原焙烧物料，使成品物料能够较好的满足加工要求。另外，采用本发明装置及工艺，在整个物料还原焙烧过程中，可高效控制污染性气体的排放，环保效益显著。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1为本发明的结构原理示意图；
图2为图1中第一组合燃烧器的侧视图。
具体实施方式
结合附图，一种回转窑式还原焙烧装置，包括窑头1、窑体2和窑尾3，窑头1和窑尾3分别位于窑体2的两端，窑体2由驱动装置4带动旋转。在窑体2与窑头1的连接处设置有第一组合燃烧器5，所述第一组合燃烧器5包括环形支架501和多个烧嘴502，环形支架501套设在窑体2与窑头1的连接处外圈，所述多个烧嘴502沿环形支架501周圈均匀分布，即沿窑体2与窑头1的连接处周圈均匀分布。多个烧嘴502均连接第一燃料管道503。所述窑头1上设置有第二燃料管道6和还原气进气管道7，在第二燃料管道6的一端设置有第二燃烧器8，在窑头1的下方设置有密封冷却出料装置9。所述第一燃料管道503和第二燃料管道6可选择燃料气输送管道或喷煤粉管道，即可选择以燃料气为燃料(气基)，或以喷煤粉为燃料(煤基)。所述窑尾3上设置有固体物料进料装置10，固体物料进料装置10上设置有自动密封装置。窑尾3还与引风管道11连接，在引风管道11上设置有引风机12。所述窑体2由连接窑尾的端部至连接窑头的端部依次划分为预热段201、焙烧段202和还原段203，所述第二燃烧器8位于焙烧段202内，所述还原气进气管道7的出气口位于还原段203内。
上述第二燃烧器8也可在焙烧段202内设置多个。
采用上述回转窑式还原焙烧装置进行物料焙烧的工艺，具体步骤如下：
(1)启动固体物料进料装置10的自动密封装置，使待加工物料经固体物料进料装置进入窑体2，窑体2在驱动装置4的驱动下旋转，在旋转过程中待加工物料缓慢下降，依次经过预热段201、焙烧段202和还原段203。
(2)启动第一组合燃烧器5，通过多个烧嘴502喷出的火焰对窑体2与窑头1的连接处进行密封。
(3)启动引风机12，在引风机12的抽力作用下，热风经预热段201对进入窑体的固体物料进行预热。开启第二燃料管道6，通过第二燃烧器8喷出的火焰对经预热后的固体物料进行焙烧。开启还原气进气管道7，向窑体还原段通入还原气，对经过焙烧后的固体物料进行还原。
(4)经还原后的成品物料进入密封冷却出料装置9，经密封冷却稳定后排出。
上述步骤中，启动引风机后，所述预热段201为负压区，控制压力范围为P0-300Pa～P0-4000Pa，P0为大气压强；所述焙烧段202和还原段203为正压区，控制压力范围为P0+300Pa～P0+4000Pa，P0为大气压强。
上述步骤中，所使用的还原气为氢气、一氧化碳与氮气的混合气体，混合气体中氢气和一氧化碳的含量≥72％，以体积分数计。
上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。
需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同代替方式，或是明显变型方式，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种回转窑式还原焙烧装置，其特征在于：包括窑头、窑体和窑尾，窑头和窑尾分别位于窑体的两端，窑体由驱动装置带动旋转；在窑体与窑头的连接处设置有第一组合燃烧器，所述第一组合燃烧器沿窑体与窑头的连接处周圈分布，第一组合燃烧器连接第一燃料管道；所述窑头上设置有第二燃料管道和还原气进气管道，在第二燃料管道的一端设置有第二燃烧器，在窑头的下方设置有密封冷却出料装置，所述窑尾上设置有固体物料进料装置，窑尾还与引风管道连接，在引风管道上设置有引风机；所述窑体由连接窑尾的端部至连接窑头的端部依次划分为预热段、焙烧段和还原段，所述第二燃烧器位于焙烧段，所述还原气进气管道的出口位于还原段。
2.根据权利要求1所述的一种回转窑式还原焙烧装置，其特征在于：所述第一燃料管道和第二燃料管道均为燃料气输送管道或喷煤粉管道。
3.根据权利要求1所述的一种回转窑式还原焙烧装置，其特征在于：所述固体物料进料装置设置有自动密封装置。
4.一种回转窑式还原焙烧工艺，采用如权利要求1-3中任一权利要求所述的装置，其特征在于步骤如下：
(1)启动固体物料进料装置的自动密封装置，使待加工物料经固体物料进料装置进入窑体，窑体在驱动装置的驱动下旋转，在旋转过程中待加工物料缓慢下降，依次经过预热段、焙烧段和还原段；
(2)启动第一组合燃烧器，通过第一组合燃烧器喷出的火焰对窑体与窑头的连接处进行密封；
(3)启动引风机，在引风机的抽力作用下，热风经预热段对进入窑体的固体物料进行预热；开启第二燃料管道，通过第二燃烧器喷出的火焰对经预热后的固体物料进行焙烧；开启还原气进气管道，向窑体还原段通入还原气，对经过焙烧后的固体物料进行还原；
(4)经还原后的成品物料进入密封冷却出料装置，经密封冷却稳定后排出。
5.根据权利要求4所述的一种回转窑式还原焙烧工艺，其特征在于：启动引风机后，所述预热段为负压区，控制压力范围为P0-300Pa～P0-4000Pa，P0为大气压强；所述焙烧段和还原段为正压区，控制压力范围为P0+300Pa～P0+4000Pa，P0为大气压强。
6.根据权利要求4所述的一种回转窑式还原焙烧工艺，其特征在于：所述还原气为氢气与一氧化碳的混合气体。
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