CN115558782A - 一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及稀土焙烧技术领域，具体涉及一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法及装置；将焙烧炉内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落，通过焙烧炉的靠近底部的多层层级，往焙烧炉的内部喷入燃气，为焙烧炉提供热量，设置鼓风机，对焙烧炉的不同层级吹入空气，并使用空气调节阀体调节不同层级的空气流速，控制各层级的氧气含量，以确保金属氧化物可充分氧化，在焙烧炉的烟气出口处设置返回风机，并配置变频器，设置返回风调节阀门，调节焙烧炉的靠近顶部的多层层级的返回风量，为焙烧炉内补充氧气，通过上述步骤实现了调节稀土尾料中的油品焚烧速率和金属元素氧化速度，提高产品氧化率，从而避免产品中大颗粒熔体的产生，改善产品品质。

Description

一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法及装置

技术领域

本发明涉及稀土焙烧技术领域，尤其涉及一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法及装置。

背景技术

稀土是不可再生资源，是高科技领域多种功能性材料的关键元素。稀土废料作为具有显著能源回收利用效益的工业废弃物，其资源化利用的属性，使得它具有经特定工艺处理转化为高值产品的潜力。目前，针对稀土废料资源化处理工艺，工业层面主要采用的方法有焙烧法和碱分解法。然而，焙烧工艺多以转窑为主。焙烧炉烟囱排放的烟气中含有低浓度氧气，排出后造成燃料浪费。此外，在氧化焙烧过程中，温度过低，氧含量不足，氧化效率低，金属元素氧化为+2价，形成不了所需要的高价态金属氧化物；温度过高，氧含量过大，且在有油泥的存在下，局部放热过快，会造成局部过热形成大颗粒熔体，且成为+2价+3价的共聚氧化物。因此，精确合理地控制温度、氧含量是氧化焙烧工艺的关键。

目前在焙烧炉中，温度、氧气控制模糊，无法调节稀土尾料中的油品焚烧速率和金属元素氧化速度，产品氧化率低，从而造成产品中大颗粒熔体的产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法及装置，旨在解决现有技术中的无法调节稀土尾料中的油品焚烧速率和金属元素氧化速度，产品氧化率低，从而造成产品中大颗粒熔体的产生技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法，包括如下步骤：

将焙烧炉内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落；

通过所述焙烧炉的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉的内部喷入燃气，为所述焙烧炉提供热量；

设置鼓风机，对所述焙烧炉的不同层级吹入空气，并使用空气调节阀体调节不同层级的空气流速，控制各层级的氧气含量，以确保金属氧化物可充分氧化；

在所述焙烧炉的烟气出口处设置返回风机，并配置变频器，设置返回风调节阀门，调节所述焙烧炉的靠近顶部的多层层级的返回风量，为所述焙烧炉内补充氧气。

其中，在将焙烧炉内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落的步骤中：

在焙烧炉的中心设置中轴，在所述中轴上设置多个均匀分布的齿耙；

控制所述中轴转动，使得所述齿耙旋转，并对稀土尾料搅动，使得稀土尾料从所述焙烧炉的顶层匀速向底层逐级下。

其中，在通过所述焙烧炉的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉的内部喷入燃气，为所述焙烧炉提供热量的步骤中：

燃气为煤气、天然气和沼气中的一种。

其中，在通过所述焙烧炉的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉的内部喷入燃气，为所述焙烧炉提供热量的步骤之后：

设置阀门，对燃气量进行控制，调节不同层级的温度。

其中，在所述焙烧炉的烟气出口处设置返回风机，并配置变频器，设置返回风调节阀门，调节所述焙烧炉的靠近顶部的多层层级的返回风量，为焙烧炉内补充氧气的步骤之后：

设置氧含量测定仪对返回风内的氧气含量进行在线监测，以便控制所述返回风机与所述鼓风机提供的新鲜空气混合后，所述焙烧炉内的氧气含量。

本发明还提供一种烟气返回风助燃稀土焙烧装置，包括所述焙烧炉、所述中轴、多个所述齿耙、所述鼓风机、所述阀门、所述空气调节阀体、所述返回风机、所述变频器、所述返回风调节阀门、多个燃烧器和烟囱，所述焙烧炉具有进料口和出料口，所述中轴贯穿所述焙烧炉，多个所述齿耙分别与所述中轴固定连接，并均位于所述焙烧炉的内部，每个所述燃烧器分别与所述焙烧炉相连通，且每个所述燃烧器上均设置有所述阀门，所述鼓风机与所述焙烧炉相连通，所述鼓风机与所述焙烧炉之间设置有所述空气调节阀体，所述烟囱与所述燃烧炉相连通，并位于所述燃烧炉的上方，所述返回风机分别与所述烟囱和所述焙烧炉相连通，所述变频器设置于所述返回风机与所述烟囱的连通处，所述返回风调节阀门设置于所述返回风机与所述焙烧炉的连通处。

其中，所述烟气返回风助燃稀土焙烧方法还包括驱动电机和变速机，所述驱动电机与所述燃烧炉固定连接，所述变速机与所述驱动电机的输出端固定连接，所述中轴与所述变速机的输出端固定连接。

本发明的一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法及装置，将所述焙烧炉内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落，通过所述焙烧炉的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉的内部喷入燃气，为所述焙烧炉提供热量，设置所述鼓风机，对所述焙烧炉的不同层级吹入空气，并使用所述空气调节阀体调节不同层级的空气流速，控制各层级的氧气含量，以确保金属氧化物可充分氧化，在所述焙烧炉的烟气出口处设置所述返回风机，并配置所述变频器，设置所述返回风调节阀门，调节所述焙烧炉的靠近顶部的多层层级的返回风量，为所述焙烧炉内补充氧气，通过精确控制温度和氧含量，对稀土废料中的稀土和金属元素进行高温氧化，为后续稀土废料的回收与再利用奠定基础，在尾气排放处增设所述返回风机，将尾气按一定比例重新引会多段焙烧炉膛，与新鲜空气混合，维系助燃气体中的氧气含量，从而降低运行能耗，实现了调节稀土尾料中的油品焚烧速率和金属元素氧化速度，提高产品氧化率，从而避免产品中大颗粒熔体的产生，改善产品品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的烟气返回风助燃稀土焙烧方法的步骤流程图。

图2是本发明的稀土尾料逐级下落的步骤流程图。

图3是本发明的烟气返回风助燃稀土焙烧装置的结构示意图。

1-焙烧炉、2-进料口、3-出料口、4-中轴、5-齿耙、6-鼓风机、7-阀门、8-空气调节阀体、9-返回风机、10-变频器、11-返回风调节阀门、12-燃烧器、13-驱动电机、14-变速机、15-烟囱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，其中图1是烟气返回风助燃稀土焙烧方法的步骤流程图，图2是稀土尾料逐级下落的步骤流程图。本发明提供了一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法，包括如下步骤：

S1：将焙烧炉1内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落；

S2：通过所述焙烧炉1的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉1的内部喷入燃气，为所述焙烧炉1提供热量，设置阀门7，对燃气量进行控制，调节不同层级的温度；

S3：设置鼓风机6，对所述焙烧炉1的不同层级吹入空气，并使用空气调节阀体8调节不同层级的空气流速，控制各层级的氧气含量，以确保金属氧化物可充分氧化；

S4：在所述焙烧炉1的烟气出口处设置返回风机9，并配置变频器10，设置返回风调节阀门11，调节所述焙烧炉1的靠近顶部的多层层级的返回风量，为所述焙烧炉1内补充氧气；

S5：设置氧含量测定仪对返回风内的氧气含量进行在线监测，以便控制所述返回风机9与所述鼓风机6提供的新鲜空气混合后，所述焙烧炉1内的氧气含量。

在本实施方式中，将所述焙烧炉1内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落，通过所述焙烧炉1的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉1的内部喷入燃气，为所述焙烧炉1提供热量，设置所述鼓风机6，对所述焙烧炉1的不同层级吹入空气，并使用所述空气调节阀体8调节不同层级的空气流速，控制各层级的氧气含量，以确保金属氧化物可充分氧化，在所述焙烧炉1的烟气出口处设置所述返回风机9，并配置所述变频器10，设置所述返回风调节阀门11，调节所述焙烧炉1的靠近顶部的多层层级的返回风量，为所述焙烧炉1内补充氧气，通过精确控制温度和氧含量，对稀土废料中的稀土和金属元素进行高温氧化，为后续稀土废料的回收与再利用奠定基础，在尾气排放处增设所述返回风机9，将尾气按一定比例重新引会多段焙烧炉1膛，与新鲜空气混合，维系助燃气体中的氧气含量，从而降低运行能耗，实现了调节稀土尾料中的油品焚烧速率和金属元素氧化速度，提高产品氧化率，从而避免产品中大颗粒熔体的产生，改善产品品质。

进一步地，在将焙烧炉1内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落的步骤中：

S11：在焙烧炉1的中心设置中轴4，在所述中轴4上设置多个均匀分布的齿耙5；

S12：控制所述中轴4转动，使得所述齿耙5旋转，并对稀土尾料搅动，使得稀土尾料从所述焙烧炉1的顶层匀速向底层逐级下落。

在本实施方式中，在焙烧炉1的中心设置所述中轴4，在所述中轴4上设置多个均匀分布的齿耙5，控制所述中轴4转动，使得所述齿耙5旋转，并对稀土尾料搅动，使得稀土尾料从所述焙烧炉1的顶层匀速向底层逐级下落。

进一步地，在通过所述焙烧炉1的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉1的内部喷入燃气，为所述焙烧炉1提供热量的步骤中：

燃气为煤气、天然气和沼气中的一种。

在本实施方式中，在通过所述焙烧炉1的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉1的内部喷入燃气，燃气为煤气、天然气和沼气中的一种。

请参阅图3，图3是烟气返回风助燃稀土焙烧装置的结构示意图。本发明还提供了一种烟气返回风助燃稀土焙烧装置，包括所述焙烧炉1、所述中轴4、多个所述齿耙5、所述鼓风机6、所述阀门7、所述空气调节阀体8、所述返回风机9、所述变频器10、所述返回风调节阀门11、多个燃烧器12和烟囱15，所述焙烧炉1具有进料口2和出料口3，所述中轴4贯穿所述焙烧炉1，多个所述齿耙5分别与所述中轴4固定连接，并均位于所述焙烧炉1的内部，每个所述燃烧器12分别与所述焙烧炉1相连通，且每个所述燃烧器12上均设置有所述阀门7，所述鼓风机6与所述焙烧炉1相连通，所述鼓风机6与所述焙烧炉1之间设置有所述空气调节阀体8，所述烟囱15与所述燃烧炉相连通，并位于所述燃烧炉的上方，所述返回风机9分别与所述烟囱15和所述焙烧炉1相连通，所述变频器10设置于所述返回风机9与所述烟囱15的连通处，所述返回风调节阀门11设置于所述返回风机9与所述焙烧炉1的连通处。

在本实施方式中，将所述焙烧炉1内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落，通过所述焙烧炉1的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉1的内部喷入燃气，所述燃烧器12充分对燃气进行燃烧，为所述焙烧炉1提供热量，设置所述鼓风机6，对所述焙烧炉1的不同层级吹入空气，并使用所述空气调节阀体8调节不同层级的空气流速，控制各层级的氧气含量，以确保金属氧化物可充分氧化，在所述焙烧炉1的烟气出口处设置所述返回风机9，并配置所述变频器10，设置所述返回风调节阀门11，调节所述焙烧炉1的靠近顶部的多层层级的返回风量，为所述焙烧炉1内补充氧气，精确控制温度和氧含量，对稀土废料中的稀土和金属元素进行高温氧化，为后续稀土废料的回收与再利用奠定基础，在尾气排放处的所述烟囱15增设所述返回风机9，将尾气按一定比例重新引会多段焙烧炉1膛，与新鲜空气混合，维系助燃气体中的氧气含量，从而降低运行能耗，实现了调节稀土尾料中的油品焚烧速率和金属元素氧化速度，提高产品氧化率，从而避免产品中大颗粒熔体的产生，改善产品品质。

进一步地，所述烟气返回风助燃稀土焙烧方法还包括驱动电机13和变速机14，所述驱动电机13与所述燃烧炉固定连接，所述变速机14与所述驱动电机13的输出端固定连接，所述中轴4与所述变速机14的输出端固定连接。

在本实施方式中，所述驱动电机13运作，所述驱动电机13与所述变速机14相配合，驱动所述中轴4转动，所述中轴4转动，使得所述齿耙5旋转，并对稀土尾料搅动，使得稀土尾料从所述焙烧炉1的顶层匀速向底层逐级下落。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种烟气返回风助燃稀土焙烧方法，其特征在于，包括如下步骤：

将焙烧炉内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落；

通过所述焙烧炉的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉的内部喷入燃气，为所述焙烧炉提供热量；

设置鼓风机，对所述焙烧炉的不同层级吹入空气，并使用空气调节阀体调节不同层级的空气流速，控制各层级的氧气含量，以确保金属氧化物可充分氧化；

在所述焙烧炉的烟气出口处设置返回风机，并配置变频器，设置返回风调节阀门，调节所述焙烧炉的靠近顶部的多层层级的返回风量，为所述焙烧炉内补充氧气。

2.如权利要求1所述的烟气返回风助燃稀土焙烧方法，其特征在于，在将焙烧炉内的稀土尾料从顶层匀速向底层逐级下落的步骤中：

在焙烧炉的中心设置中轴，在所述中轴上设置多个均匀分布的齿耙；

控制所述中轴转动，使得所述齿耙旋转，并对稀土尾料搅动，使得稀土尾料从所述焙烧炉的顶层匀速向底层逐级下。

3.如权利要求1所述的烟气返回风助燃稀土焙烧方法，其特征在于，在通过所述焙烧炉的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉的内部喷入燃气，为所述焙烧炉提供热量的步骤中：

燃气为煤气、天然气和沼气中的一种。

4.如权利要求1所述的烟气返回风助燃稀土焙烧方法，其特征在于，在通过所述焙烧炉的靠近底部的多层层级，往所述焙烧炉的内部喷入燃气，为所述焙烧炉提供热量的步骤之后：

设置阀门，对燃气量进行控制，调节不同层级的温度。

5.如权利要求1所述的烟气返回风助燃稀土焙烧方法，其特征在于，在所述焙烧炉的烟气出口处设置返回风机，并配置变频器，设置返回风调节阀门，调节所述焙烧炉的靠近顶部的多层层级的返回风量，为焙烧炉内补充氧气的步骤之后：

设置氧含量测定仪对返回风内的氧气含量进行在线监测，以便控制所述返回风机与所述鼓风机提供的新鲜空气混合后，所述焙烧炉内的氧气含量。

6.一种烟气返回风助燃稀土焙烧装置，应用于如权利要求2的烟气返回风助燃稀土焙烧方法，包括所述焙烧炉、所述中轴、多个所述齿耙、所述鼓风机、所述阀门、所述空气调节阀体、所述返回风机、所述变频器和所述返回风调节阀门，其特征在于，

还包括多个燃烧器和烟囱，所述焙烧炉具有进料口和出料口，所述中轴贯穿所述焙烧炉，多个所述齿耙分别与所述中轴固定连接，并均位于所述焙烧炉的内部，每个所述燃烧器分别与所述焙烧炉相连通，且每个所述燃烧器上均设置有所述阀门，所述鼓风机与所述焙烧炉相连通，所述鼓风机与所述焙烧炉之间设置有所述空气调节阀体，所述烟囱与所述燃烧炉相连通，并位于所述燃烧炉的上方，所述返回风机分别与所述烟囱和所述焙烧炉相连通，所述变频器设置于所述返回风机与所述烟囱的连通处，所述返回风调节阀门设置于所述返回风机与所述焙烧炉的连通处。

7.如权利要求6所述的烟气返回风助燃稀土焙烧装置，其特征在于，

所述烟气返回风助燃稀土焙烧方法还包括驱动电机和变速机，所述驱动电机与所述燃烧炉固定连接，所述变速机与所述驱动电机的输出端固定连接，所述中轴与所述变速机的输出端固定连接。

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