CN210862171U - 一种一步法制备氧化料的焙烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一步法制备氧化料的焙烧装置，包括前集风罩、旋转装置、后集风罩、分筛桶、分流烟气结构以及保温结构，旋转装置的前、后两端分别连接前集风罩和后集风罩，后集风罩内的旋转装置尾部连接有分筛桶，前集风罩顶端制有分流烟气出口，后集风罩顶端制有烟气出口，分流烟气出口和烟气出口分别连接分流烟气结构的前进气口和尾进气口；旋转装置的中部外周安装活动的保温结构。本装置能够实现预焙烧氧化一步完成，利用自身燃烧的燃烧热，装置自身搅拌功能，实现氧化的目的，符合生产工艺要求。节省能源，减少生产工艺流程，降低了成本，提高劳动生产率。

Description

一种一步法制备氧化料的焙烧装置

技术领域

本实用新型属于焙烧技术，涉及氧化料制备，具体是一种一步法制备氧化料的焙烧装置。

背景技术

钕铁硼废料回收资源过程中，原料的制备主要采用预焙烧、破碎研磨、氧化焙烧的工艺技术。在这一过程中，原料的预焙烧过程是利用其自燃燃烧进行的，而氧化焙烧是在一定温度下焙烧，需要天然气外加热，工艺流程长，造成生产成本升高。

此外，过程所产生的烟尘采用旋风除尘器进行回收烟尘，然后进入扇形喷淋塔中降温回收烟尘，最后在经过一道喷淋吸收后，废气通过引风机引出达标排放。

旋风除尘器因内部结构问题，管道因沉积灰尘被堵塞，内部的部件也经常造成损坏而影响收尘效果，尤其在部件损坏后，由于内部的烟尘达到一定温度，在空气接触后突然着火，而产生爆炸，非常危险。

水喷淋后回收的烟尘，在回收池定期进行清理。劳动强度很大，现场湿料脏乱，环境很难保证清洁干净。

因此，原工艺存在流程长，成本高，危险性大，劳动强度高，现场环境差，设备维护要求高，余热没有利用，设备没有隔热，现场作业环境差等不足，而且因泄漏造成现场环境不好。依据原工艺出现的问题，烟尘回收过程删掉了旋风除尘及水喷淋回收烟尘的工艺，研究了一步法制备氧化料的装置及工艺技术，氧化料符合工艺要求，设备维护简单，烟尘余热利用，成本大幅度降低，解决了炉子冒烟和高温问题，现场作业环境非常好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计合理、节能环保、易于操作的一步法制备氧化料的焙烧装置，尤其适合于钕铁硼废料通过焙烧过程提供合格氧化原料，此氧化料非常符合钕铁硼废料提取回收有价元素生产技术工艺。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：包括前集风罩、旋转装置、后集风罩、分筛桶、分流烟气结构以及保温结构，旋转装置的前、后两端分别连接前集风罩和后集风罩，后集风罩内的旋转装置尾部连接有分筛桶，前集风罩顶端制有分流烟气出口，后集风罩顶端制有烟气出口，分流烟气出口和烟气出口分别连接分流烟气结构的前进气口和尾进气口；旋转装置的中部外周安装活动的保温结构。

所述前集风罩的后部嵌装旋转装置的前端，在前集风罩内镶有耐火砖，前集风罩的前端设置有加料口，该加料口能够关闭；在前集风罩上端还制有分流烟气出口，该分流烟气出口位置制有法兰用于与分流烟气结构连接，分流烟气出口内调节安装有插板。

所述旋转装置包括炉管、传动齿轮以及支撑装置，炉管是一横向设置的圆筒形钢制结构，炉管内部嵌有耐火层，炉管设置有前高后低与水平方向5°夹角的斜度；在炉管中部外周同轴安装有传动齿轮，该传动齿轮连接电机变速箱；炉管前、后两侧外周分别安装有支撑装置。

所述支撑装置包括转轮、拖轮以及基座，基座固定在地面上，在基座上通过支架平行安装两个能够自由转动的拖轮，该两个拖轮共同支撑转轮，拖轮与转轮均制有相互啮合的齿牙，转轮套在炉管外周并随炉管转动。

所述炉管由前向后分为进料段、燃烧段以及氧化冷却段三部分，燃烧段的炉管内环形间隔均布三个凸沿，旋转时对燃烧段内的物料起到扬起搅拌作用。

所述炉管的前、后两端均制有法兰，前、后端的法兰分别插入前、后集风罩的安装孔内与前、后集风罩嵌装配合，起到防止烟气溢出以及提供氧气的作用，后端的法兰还用于与分筛桶连接。

所述旋转装置的尾部嵌入后集风罩内，在后集风罩内的旋转装置尾部通过法兰同轴连接分筛桶，分筛桶的进料端制有与炉管后端法兰匹配的法兰，分筛桶前端制有前下料口能够排出符合工艺要求的细料，分筛桶后端下方的后集风罩内设置有分料口用于收集分筛桶筛分出的大颗粒物料。

所述后集风罩下端支架固定在地面上，后集风罩前端制有物料进口，物料进口与旋转装置的氧化冷却段衔接，防止烟气外泄；在后集风罩的圆筒结构内镶有耐火砖；后集风罩上端制有烟气出口，在烟气出口位置安装有可调节的插板。

所述分流烟气结构包括热交换管道、前进烟管、尾进烟管、热交换水冷套以及水冷却套，热交换管道水平横向设置，在热交换管道的前后两端分别连通竖直设置的前进烟管和后进烟管，热交换管道外周包裹安装有热交换水冷套，后进烟管外周包裹有水冷却套；

前进烟管的下端制有前进气口，该前进气口连通前集风罩上端的分流烟气出口，前进烟管上端封闭；后进烟管的下端制有尾进气口，该尾进气口连通后集风罩上端的烟气出口，尾进烟管的上端制有出烟口连接主烟道；

热交换水冷套的后部下端制有热交换进水口，热交换水冷套的前部上端制有热交换出水口；在水冷却套下部制有水冷进水口，水冷却套上部制有水冷出水口。

所述保温结构包括隔热套、保温层、内衬管以及滚轮，在炉管中部径向两侧设置有径向对称的隔热套，隔热套上部朝向炉管的一侧均制有能够嵌入炉管的弧形凹槽，隔热套内部填装由保温层，在保温层内间隔镶嵌有多根内衬管；在隔热套下端均设置有多个滚轮。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本装置能够实现预焙烧氧化一步完成，利用自身燃烧的燃烧热，装置自身搅拌功能，实现氧化的目的，符合生产工艺要求。

2、本实用新型使加工中产生的余热在生产、生活中得到合理利用。

3、本实用新型使环境温度降低至接近常温，操作环境好。

4、本实用新型自然提供燃烧需要的氧气，根据工艺要求辅助强力供氧，设计合理。

5、本实用新型节省能源，减少生产工艺流程，降低了成本，提高劳动生产率。

附图说明

图1为本装置的整体结构示意图；

图2为炉体结构示意图；

图3为分流烟气结构示意图；

图4为保温结构示意图；

图5为图4的左视图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种一步法制备氧化料的焙烧装置，包括前集风罩2、旋转装置、后集风罩5、分筛桶10、分流烟气结构以及保温结构8，旋转装置的前、后两端分别连接前集风罩和后集风罩，后集风罩内的旋转装置尾部连接有分筛桶，前集风罩以及后集风罩分别固定在地面上，前集风罩顶端制有分流烟气出口，后集风罩顶端制有烟气出口，分流烟气出口和烟气出口分别连接分流烟气结构的前进气口和尾进气口；旋转装置的中部外周安装活动的保温结构。

分流烟气结构外接有引风除尘系统(图中未显示)，分流烟气结构和保温结构分别连接循环水系统(图中未显示)，引风除尘系统以及循环水系统均为现有技术，本文不做详细描述。

各部分结构具体描述如下：

参见附图2所示，旋转装置的前端嵌入前集风罩的后部，前集风罩下端支架固定在地面上，前集风罩上部为横向设置的圆筒结构，该圆筒结构直径1.55米宽1.2米，在前集风罩内镶有耐火砖与旋转装置配合能够防止烟气外溢，前集风罩的前端设置有加料口，该加料口能够关闭；在前集风罩上端还制有分流烟气出口，该分流烟气出口位置制有法兰用于与分流烟气结构连接，分流烟气出口内调节安装有插板(图中未标号)，调节插板的插入深度能够根据生产工艺调节分流大小；

旋转装置包括炉管6、传动齿轮7以及支撑装置，炉管是一横向设置的圆筒形钢制结构，内部嵌有耐火层，炉管直径为1.2m，长度为30m，炉管设置有前高后低与水平方向5°夹角的斜度便于物料由前向后移动；在炉管中部外周同轴安装有传动齿轮7，该传动齿轮连接变速箱及电机从而驱动炉管进行旋转；炉管前、后两侧外周分别安装有支撑装置，支撑装置包括转轮9、拖轮16以及基座17，基座固定在地面上，在基座上通过支架平行安装两个能够自由转动的拖轮，该两个拖轮共同支撑转轮，拖轮与转轮均制有相互啮合的齿牙，转轮套在炉管外周并随炉管转动；

炉管由前向后分为进料段、燃烧段以及氧化冷却段三部分，该三部分的长度分别为2m、18m以及10m，其中，燃烧段的炉管内环形间隔均布三个凸沿，凸沿长度18000mm宽80mm高45mm，旋转时对燃烧段内的物料起到扬起搅拌作用。

炉管的前、后两端均制有法兰(法兰尺寸为φ1500mm*15mm)，法兰均制有24个直径22mm的孔，前、后端的法兰分别插入前、后集风罩的安装孔内与前、后集风罩嵌装配合，起到防止烟气溢出以及提供氧气的作用，后端的法兰还用于与分筛桶连接。

旋转装置的尾部嵌入后集风罩内，在后集风罩内的旋转装置尾部通过法兰18同轴连接分筛桶10，分筛桶直径为1200mm长度为1100mm，分筛桶的进料端制有与炉管后端法兰匹配的法兰，分筛桶前端制有前下料口能够排出符合工艺要求的细料，分筛桶后端下方的后集风罩内设置有分料口11用于收集分筛桶筛分出的大颗粒物料，大颗粒物料经过料箱收集，再送破碎后再返回重新焙烧处理。

后集风罩下端支架固定在地面上，后集风罩上部为横向设置的圆筒结构，圆筒结构直径1.5米宽2.2米，后集风罩前端制有物料进口，物料进口与旋转装置的氧化冷却段衔接，物料进口的内径为1410mm，外径为1550mm，防止烟气外泄；在后集风罩的圆筒结构内镶有耐火砖；后集风罩上端制有烟气出口，在烟气出口位置安装有可调节的插板，调节插板插入深度可以调节烟气排量大小；后集风罩还连接有鼓风机，根据工艺需要提供氧气。

参见附图3所示，分流烟气结构包括热交换管道3、前进烟管4、尾进烟管1、热交换水冷套19以及水冷却套，热交换管道水平横向设置，在热交换管道的前后两端分别连通竖直设置的前进烟管和后进烟管，热交换管道外周包裹安装有热交换水冷套19，后进烟管外周包裹有水冷却套(图中未标号)；

前进烟管的下端制有前进气口，该前进气口连通前集风罩上端的分流烟气出口，前进烟管上端封闭；后进烟管的下端制有尾进气口，该尾进气口连通后集风罩上端的烟气出口，尾进烟管的上端制有出烟口连接主烟道；

热交换水冷套的后部下端制有热交换进水口14，热交换水冷套的前部上端制有热交换出水口15；在水冷却套下部制有水冷进水口13，水冷却套上部制有水冷出水口12；热交换进水口、热交换出水口、水冷进水口以及水冷出水口分别连接到循环水系统(图中未示出)。

参见附图4、5所示，保温结构包括隔热套8、保温层22、内衬管20以及滚轮21，在炉管中部径向两侧设置有径向对称的隔热套，隔热套上部朝向炉管的一侧均制有能够嵌入炉管的弧形凹槽，隔热套内部填装由保温层，在保温层内间隔镶嵌有多根内衬管，内衬管通过管路连接循环水系统(图中未示出)。

为了方便移动调节位置，在隔热套下端均设置有多个滚轮。

本装置的加工方法如下：

首先，启动传动装置，使旋转装置转动起来；传动装置配置变速箱，根据工艺要求速度可调，本实施例常规设置转速为2转/分；

加入混合物料(物料与废料的混合比例按照物料特性以及工艺要求进行配比)，混合物料经过前集风罩的加料口，进入旋转装置内的进料区，物料被点燃；物料在旋转装置的斜度下沿着轴线向前移动进入燃烧区，并在燃烧区发生剧烈自燃燃烧，温度在800～900℃，燃烧的物料每遇到凸沿时就被扬起，与氧气充分接触，每遇到一个凸沿，物料都被扬起，使得物料氧化更加完全；经过燃烧区，物料进入氧化冷却区，并根据实际运行情况，鼓入辅助氧气，以便更加氧化完全，并随着旋转装置的旋转沿着轴线移动到装置尾部的分筛桶内；

分筛桶随着旋转装置进行旋转，符合工艺要求的氧化物料通过分筛桶前部的分料口排出进入前料箱，送入下一工序进行提取回收稀土的处理；颗粒较大不符合工艺要求的物料继续沿轴线移动到分筛桶后部份分料口排出进入到后料箱，然后转移到破碎装置进行破碎，再返回焙烧处理；

在燃烧过程及扬起物料过程中，产生高温烟尘会流动到尾进烟管进而流向主烟道方向，但是由于燃烧的波动会出现辅助鼓风情况，在燃烧剧烈时烟气量达到或超过饱和状态，除了沿着后集风罩上端尾进烟管进入除尘系统外，过饱和烟气通过前集风罩的分流烟气出口进入前进烟管，确保整个系统正常运行(或者烟尘直接连接循环水系统的余热锅炉进行余热利用)。

开启引风除尘系统，使烟尘沿管道移动进入主烟道；同时，开启冷却水使得通过管道的烟尘经过热交换冷却下来，循环装置的水温达到80℃以上，送往环保车间进行废水蒸发。

炉体产生的热量经过保温隔热系统保温隔离，热量经过热交换加热循环水供生活使用，并确保室内温度常温状态。

为了更有效的回收烟气中高温烟气的热量，热交换管道及尾进烟管均设置有冷却水套进行热量交换，水从低位的进水口进入冷却水套，经过与被高温烟气加热水套进行热量交换，从高位的出水口出来，返回的循环水系统内。经过水冷套热交换的烟尘温度大幅度降低，一般低于150℃以下，以利于后面除尘有效正常的运行，冷却水水温可以达到80℃以上，提供给环保处理车间进行废水蒸发循环使用，实现了余热利用的目的，大大节约了能源。

炉管外壳具有约200℃的温度，加保温隔热层进行隔热，隔热层内镶嵌有环形内衬管，管内通冷却水，水从进水口进入，经过与被加热的环形水管进行热交换，再从出水口流出，返回到循环水装置内，实现了余热利用，达到了炉体降温的目的，操作环境大为改善。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (10)

1.一种一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：包括前集风罩、旋转装置、后集风罩、分筛桶、分流烟气结构以及保温结构，旋转装置的前、后两端分别连接前集风罩和后集风罩，后集风罩内的旋转装置尾部连接有分筛桶，前集风罩顶端制有分流烟气出口，后集风罩顶端制有烟气出口，分流烟气出口和烟气出口分别连接分流烟气结构的前进气口和尾进气口；旋转装置的中部外周安装活动的保温结构。

2.根据权利要求1所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述前集风罩的后部嵌装旋转装置的前端，在前集风罩内镶有耐火砖，前集风罩的前端设置有加料口，该加料口能够关闭；在前集风罩上端还制有分流烟气出口，该分流烟气出口位置制有法兰用于与分流烟气结构连接，分流烟气出口内调节安装有插板。

3.根据权利要求1所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述旋转装置包括炉管、传动齿轮以及支撑装置，炉管是一横向设置的圆筒形钢制结构，炉管内部嵌有耐火层，炉管设置有前高后低与水平方向5°夹角的斜度；在炉管中部外周同轴安装有传动齿轮，该传动齿轮连接电机变速箱；炉管前、后两侧外周分别安装有支撑装置。

4.根据权利要求3所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述支撑装置包括转轮、拖轮以及基座，基座固定在地面上，在基座上通过支架平行安装两个能够自由转动的拖轮，该两个拖轮共同支撑转轮，拖轮与转轮均制有相互啮合的齿牙，转轮套在炉管外周并随炉管转动。

5.根据权利要求3所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述炉管由前向后分为进料段、燃烧段以及氧化冷却段三部分，燃烧段的炉管内环形间隔均布三个凸沿，旋转时对燃烧段内的物料起到扬起搅拌作用。

6.根据权利要求3所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述炉管的前、后两端均制有法兰，前、后端的法兰分别插入前、后集风罩的安装孔内与前、后集风罩嵌装配合，起到防止烟气溢出以及提供氧气的作用，后端的法兰还用于与分筛桶连接。

7.根据权利要求1所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述旋转装置的尾部嵌入后集风罩内，在后集风罩内的旋转装置尾部通过法兰同轴连接分筛桶，分筛桶的进料端制有与炉管后端法兰匹配的法兰，分筛桶前端制有前下料口能够排出符合工艺要求的细料，分筛桶后端下方的后集风罩内设置有分料口用于收集分筛桶筛分出的大颗粒物料。

8.根据权利要求1所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述后集风罩下端支架固定在地面上，后集风罩前端制有物料进口，物料进口与旋转装置的氧化冷却段衔接，防止烟气外泄；在后集风罩的圆筒结构内镶有耐火砖；后集风罩上端制有烟气出口，在烟气出口位置安装有可调节的插板。

9.根据权利要求1所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述分流烟气结构包括热交换管道、前进烟管、尾进烟管、热交换水冷套以及水冷却套，热交换管道水平横向设置，在热交换管道的前后两端分别连通竖直设置的前进烟管和后进烟管，热交换管道外周包裹安装有热交换水冷套，后进烟管外周包裹有水冷却套；

前进烟管的下端制有前进气口，该前进气口连通前集风罩上端的分流烟气出口，前进烟管上端封闭；后进烟管的下端制有尾进气口，该尾进气口连通后集风罩上端的烟气出口，尾进烟管的上端制有出烟口连接主烟道；

热交换水冷套的后部下端制有热交换进水口，热交换水冷套的前部上端制有热交换出水口；在水冷却套下部制有水冷进水口，水冷却套上部制有水冷出水口。

10.根据权利要求1所述的一步法制备氧化料的焙烧装置，其特征在于：所述保温结构包括隔热套、保温层、内衬管以及滚轮，在炉管中部径向两侧设置有径向对称的隔热套，隔热套上部朝向炉管的一侧均制有能够嵌入炉管的弧形凹槽，隔热套内部填装由保温层，在保温层内间隔镶嵌有多根内衬管；在隔热套下端均设置有多个滚轮。

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