CN218937054U - 一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置 - Google Patents

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Abstract

一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置，该装置包括焙烧设备(1)；按照物料走向，所述焙烧设备(1)上依次设有干燥一段(101)、干燥二段(102)、干燥三段(103)、预热段(104)、焙烧段(105)、均热段(106)、冷却一段(107)、冷却二段(108)；所述干燥一段(101)的出风口经由第一管道(L1)连接至冷却一段(107)的进风口。本实用新型设置三个干燥段，以强化干燥和预热；并在干燥一段的出风口与冷却一段的进风口之间设置第一管道，通过该第一管道对干燥一段排出的废气进行循环使用，一方面利用干燥一段所排出废气的显热，降低了热量消耗，同时大大减少了球团焙烧过程中的废气排放。

Description

一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置
技术领域
本实用新型涉及金属氧化物团块的焙烧过程，具体涉及一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置，属于黑色冶金和有色冶金原料制备领域。
背景技术
金属氧化物团块指的是用含有金属氧化物的材料，包括金属矿物和冶金厂回收料，经过细磨后制粒得到的团块，通常为球形，然后用焙烧机进行高温焙烧以获得适合冶炼的炉料，如球团矿。
制粒后的金属氧化物团块(即氧化球团)需要在焙烧机中首先干燥脱除水分，然后升温预热，再高温焙烧、冷却，才能得到物理性能和冶金性能都符合要求的冶金炉料。在干燥和焙烧过程中，需要充分利用高温物料的显热以降低热量消耗，同时在焙烧过程中还会产生大量的废气。
现有技术中，干燥一段排出的废气经过除尘净化后往往直接排放，未能回收其显热，且大大增加了废气排放量。
此外，现有技术中，在团块干燥和焙烧过程中，干燥一段通常采用鼓风干燥，使得料层上部过湿。相应地，干燥二段热载体温度只能限制在330℃以下、预热段的初始温度低于400℃，使得干燥焙烧过程进展较慢。
实用新型内容
针对上述现有技术中的不足，本实用新型提出一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置。该装置在传统焙烧设备仅设置两个干燥工艺段的基础上，增设了一个新的干燥工艺段，以强化干燥和预热；并在干燥一段的出风口与冷却一段的进风口之间设置第一管道，通过该第一管道对干燥一段排出的废气进行循环使用，一方面利用干燥一段所排出废气的显热，降低了热量消耗，同时大大减少了金属氧化物团块焙烧过程中的废气排放。
根据本实用新型的实施方案，提供一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置。
一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置，该装置包括焙烧设备。按照物料走向，所述焙烧设备上依次设有干燥一段、干燥二段、干燥三段、预热段、焙烧段、均热段、冷却一段、冷却二段。所述干燥一段的出风口经由第一管道连接至冷却一段的进风口。
在本实用新型中，所述冷却二段的出风口经由第二管道连接至干燥一段的进风口。从第二管道上分出第三管道连接至干燥二段的进风口。
在本实用新型中，所述冷却二段的出风口经由第二管道连接至干燥一段的底部风箱的进风口，并且在第二管道上设有鼓风机。该鼓风机位于第三管道与第二管道连接位置的下游。
在本实用新型中，从第二管道上分出第三管道，第三管道连接至干燥二段的顶部的进风口。
在本实用新型中，该装置还包括冷却风机。所述第一管道连接至冷却风机的进风口，冷却风机的出风口连接至冷却一段的进风口。
作为优选，该装置还包括冷风阀。所述冷风阀设置在第一管道上。优选，所述冷风阀为电动调节蝶阀。
作为优选，该装置还包括调节阀。所述调节阀设置在第三管道上。优选，所述调节阀为电动调节蝶阀。
作为优选，该装置还包括第一压力检测仪。所述第一压力检测仪设置在干燥一段的炉罩内。
作为优选，该装置还包括第二压力检测仪。所述第二压力检测仪设置在焙烧段的炉罩内。
作为优选，该装置还包括第三压力检测仪。所述第三压力检测设置在干燥二段的炉罩内。
在本实用新型中，该装置还包括控制装置。所述控制装置与冷却风机、冷风阀、调节阀、第一压力检测仪、第二压力检测仪、第三压力检测仪连接，并控制冷却风机、冷风阀、调节阀、第一压力检测仪、第二压力检测仪、第三压力检测仪的操作。
传统的焙烧设备上一般设有干燥一段、干燥二段、预热段、焙烧段、均热段、冷却一段、冷却二段七个工艺段，制粒后的金属氧化物团块(即氧化球团)首先在焙烧设备(例如带式焙烧机)的干燥一段和干燥二段中干燥脱除水分，然后在预热段进行升温预热，再进入焙烧段进行高温焙烧，随后经均热段进入冷却一段和冷却二段进行冷却，即得到物理性能和冶金性能都符合要求的冶金炉料。现有技术中，在金属氧化物团块干燥和焙烧过程中，干燥一段通常采用鼓风干燥，使得料层上部过湿，进而影响干燥焙烧过程的进度。而且，现有技术中对金属氧化物团块进行干燥后从干燥一段排出的废气往往经过除尘净化后直接排放，未能回收其显热，且大大增加了该工艺过程的废气排放量。
为克服现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提出一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置。该装置在传统焙烧设备仅设置两个干燥工艺段的基础上，增设了一个新的干燥工艺段，即包括干燥一段、干燥二段、干燥三段，以强化干燥和预热，使得焙烧过程得以强化；并在干燥一段的出风口与冷却一段的进风口之间设置第一管道，通过该第一管道对干燥一段排出的废气进行循环使用，一方面利用干燥一段所排出废气的显热，降低了热量消耗，同时大大减少了金属氧化物团块焙烧过程中的废气排放。
在本实用新型中，所述减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置包括焙烧设备。按照物料走向，所述焙烧设备上依次设有干燥一段、干燥二段、干燥三段、预热段、焙烧段、均热段、冷却一段、冷却二段等八个工艺段。得益于三个干燥段的设置，能够减弱传统鼓风干燥段的料层上部的过湿，从而强化干燥和预热，焙烧过程得以强化。
在本实用新型中，所述冷却二段的出风口经由第二管道连接至干燥一段的进风口。干燥一段的出风口经由第一管道连接至冷却一段的进风口。也就是说，干燥一段的热载体即进入第二管道的热载体采用冷却二段排出的热气体(温度为250℃-330℃)。从干燥一段排出的进入第一管道的循环热载体一般为温度80℃-125℃、含有少许粉尘和水蒸气、不含SO2和NOX等其他污染物的气体。很显然，从冷却二段排出后进入干燥一段的热气体在对干燥一段内的金属氧化物团块进行干燥脱水后，仍然保有部分热量，本申请即通过将干燥一段排出的废气循环至冷却一段，从而实现对这部分热量的回收利用，减少了热量消耗，同时大大减少了废气排放。而且，将干燥一段排出的废气循环至冷却一段作为冷却一段的冷却气体，还提高了冷却一段和冷却二段的排气温度，降低了预热段和焙烧段的热量消耗。
作为优选方案，本实用新型从第二管道上分出第三管道连接至干燥二段的进风口。即本实用新型设置了三个干燥段，并利用冷却二段排出的热气体作为干燥一段和干燥二段的热载体，以减弱过湿层的影响，使得紧邻其后的干燥三段可以采用更高的气流温度，焙烧过程得以强化，降低了焙烧热量消耗，同时冷却二段排出的部分热气体进入干燥二段循环利用无需外排，进一步减少了该工艺过程的废气排放量。
进一步优选，所述冷却二段的出风口经由第二管道连接至干燥一段的底部风箱的进风口，并且在第二管道上设有鼓风机。该鼓风机位于第三管道与第二管道连接位置的下游。从第二管道上分出第三管道，第三管道连接至干燥二段的顶部的进风口。即在本实用新型中，干燥一段的进风口设置在底部风箱上，干燥二段的进风口设置在顶部炉罩上。也就是说，干燥一段采用的干燥方式为鼓风干燥，干燥二段采用的干燥方式为抽风干燥。干燥一段与干燥二段分别采用鼓风干燥和抽风干燥，即相邻两段的干燥气流方向相反，在双向干燥气流的作用下，从而大大减弱传统鼓风干燥段的料层上部过湿的影响，相应的，紧邻其后的干燥三段也可以采用更高的气流温度。在减弱过湿层影响的同时，提高干燥三段热载体的温度，能够强化干燥和预热，提高预热段初始温度和料层厚度，使得焙烧过程得以强化，减少能耗，大大提高设备生产率。
作为优选方案，第一管道与冷却一段的进风口之间设有冷却风机。第一管道上设有冷风阀(例如电动调节蝶阀)。第三管道上设有调节阀(例如电动调节蝶阀)。干燥一段的顶部炉罩内设有第一压力检测仪。焙烧段的顶部炉罩内设有第二压力检测仪。干燥二段的顶部炉罩内设有第三压力检测仪。控制装置与冷却风机、冷风阀、调节阀、第一压力检测仪、第二压力检测仪、第三压力检测仪连接，并控制冷却风机、冷风阀、调节阀、第一压力检测仪、第二压力检测仪、第三压力检测仪的操作。在金属氧化物团块的焙烧过程中，控制装置控制第一压力检测仪对干燥一段的炉罩压力进行检测，并根据相应的压力检测结果来调节冷风阀的开度。当第一压力检测仪检测到干燥一段的炉罩压力低于设定值，此时控制装置调节增大冷风阀的开度；反之，则减小冷风阀的开度。相应的，控制装置控制第二压力检测仪对焙烧段的炉罩压力进行检测，并根据相应的压力检测结果来调节冷却风机的转速。当第二压力检测仪检测到焙烧段的炉罩压力低于设定值，此时控制装置调节提高冷却风机的转速；反之，则降低冷却风机的转速。控制装置控制第三压力检测仪对干燥二段的炉罩压力进行检测，并根据相应的压力检测结果来调节鼓风机的转速和/或调节阀的开度。当第三压力检测仪检测到干燥二段的炉罩压力低于设定值，此时控制装置调节降低鼓风机的转速，增大调节阀的开度；反之，则提高鼓风机的转速，减小调节阀的开度。由此，本申请在回收利用干燥一段所排出废气的显热、减少废气排放、强化焙烧的同时，也通过压力检测与调节的方式使得干燥一段、干燥二段与焙烧段的炉罩压力保持在设定范围内，从而确保焙烧过程的顺利进行。
在本申请中，干燥一段、干燥二段和焙烧段的炉罩压力的设定值为-100Pa至-50Pa(例如-50Pa)。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型在传统焙烧设备仅设置两个干燥工艺段的基础上，增设了一个新的干燥工艺段，以强化干燥和预热；并在干燥一段的出风口与冷却一段的进风口之间设置第一管道，通过该第一管道对干燥一段排出的废气进行循环使用，一方面利用干燥一段所排出废气的显热，降低了热量消耗，同时大大减少了金属氧化物团块焙烧过程中的废气排放。
2、本实用新型设置了三个干燥段，并利用冷却二段排出的热气体作为干燥一段和干燥二段的热载体，以减弱过湿层的影响，使得紧邻其后的干燥三段可以采用更高的气流温度，焙烧过程得以强化，降低了焙烧热量消耗，同时冷却二段排出的部分热气体进入干燥二段循环利用无需外排，进一步减少了该工艺过程的废气排放量。
3、本实用新型将干燥一段排出的废气循环至冷却一段作为冷却一段的冷却气体，还提高了冷却一段和冷却二段的排气温度，降低了预热段和焙烧段的热量消耗。
4、在本实用新型中，干燥一段与干燥二段分别采用鼓风干燥和抽风干燥，即相邻两段的干燥气流方向相反，在双向干燥气流的作用下，从而大大减弱传统鼓风干燥段的料层上部过湿的影响，相应的，可以提高紧邻其后的干燥三段热载体的温度，以强化干燥和预热，提高预热段初始温度和料层厚度，使得焙烧过程得以强化，减少能耗，大大提高设备生产率。
5、本实用新型在回收利用干燥一段所排出废气的显热、减少废气排放、强化焙烧的同时，也通过压力检测与调节的方式使得干燥一段、干燥二段与焙烧段的炉罩压力保持在设定范围内，从而确保焙烧过程的顺利进行。
附图说明
图1为本实用新型一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置的结构示意图；
图2为现有技术中焙烧设备热工系统的示意图；
图3为本实用新型中控制装置的示意图。
附图标记：
1：焙烧设备；101：干燥一段；102：干燥二段；103：干燥三段；104：预热段；105：焙烧段；106：均热段；107：冷却一段；108：冷却二段；2：鼓风机；3：冷却风机；4：冷风阀；5：调节阀；6：第一压力检测仪；7：第二压力检测仪；8：第三压力检测仪；K：控制装置；
L1：第一管道；L2：第二管道；L3：第三管道。
具体实施方式
下面对本实用新型的技术方案进行举例说明，本实用新型请求保护的范围包括但不限于以下实施例。
根据本实用新型的实施方案，提供一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置。
一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置，该装置包括焙烧设备1。按照物料走向，所述焙烧设备1上依次设有干燥一段101、干燥二段102、干燥三段103、预热段104、焙烧段105、均热段106、冷却一段107、冷却二段108。所述干燥一段101的出风口经由第一管道L1连接至冷却一段107的进风口。
在本实用新型中，所述冷却二段108的出风口经由第二管道L2连接至干燥一段101的进风口。从第二管道L2上分出第三管道L3连接至干燥二段102的进风口。
在本实用新型中，所述冷却二段108的出风口经由第二管道L2连接至干燥一段101的底部风箱的进风口，并且在第二管道L2上设有鼓风机2。该鼓风机2位于第三管道L3与第二管道L2连接位置的下游。
在本实用新型中，从第二管道L2上分出第三管道L3，第三管道L3连接至干燥二段102的顶部的进风口。
在本实用新型中，该装置还包括冷却风机3。所述第一管道L1连接至冷却风机3的进风口，冷却风机3的出风口连接至冷却一段107的进风口。
作为优选，该装置还包括冷风阀4。所述冷风阀4设置在第一管道L1上。优选，所述冷风阀4为电动调节蝶阀。
作为优选，该装置还包括调节阀5。所述调节阀5设置在第三管道L3上。优选，所述调节阀5为电动调节蝶阀。
作为优选，该装置还包括第一压力检测仪6。所述第一压力检测仪6设置在干燥一段101的炉罩内。
作为优选，该装置还包括第二压力检测仪7。所述第二压力检测仪7设置在焙烧段105的炉罩内。
作为优选，该装置还包括第三压力检测仪8。所述第三压力检测仪8设置在干燥二段102的炉罩内。
在本实用新型中，该装置还包括控制装置K。所述控制装置K与冷却风机3、冷风阀4、调节阀5、第一压力检测仪6、第二压力检测仪7、第三压力检测仪8连接，并控制冷却风机3、冷风阀4、调节阀5、第一压力检测仪6、第二压力检测仪7、第三压力检测仪8的操作。
实施例1
如图1所示，一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置，该装置包括焙烧设备1。按照物料走向，所述焙烧设备1上依次设有干燥一段101、干燥二段102、干燥三段103、预热段104、焙烧段105、均热段106、冷却一段107、冷却二段108。所述干燥一段101的出风口经由第一管道L1连接至冷却一段107的进风口。
实施例2
重复实施例1，只是所述冷却二段108的出风口经由第二管道L2连接至干燥一段101的进风口。从第二管道L2上分出第三管道L3连接至干燥二段102的进风口。
实施例3
重复实施例2，只是所述冷却二段108的出风口经由第二管道L2连接至干燥一段101的底部风箱的进风口，并且在第二管道L2上设有鼓风机2。该鼓风机2位于第三管道L3与第二管道L2连接位置的下游。
实施例4
重复实施例3，只是从第二管道L2上分出第三管道L3，第三管道L3连接至干燥二段102的顶部的进风口。
实施例5
重复实施例4，只是该装置还包括冷却风机3。所述第一管道L1连接至冷却风机3的进风口，冷却风机3的出风口连接至冷却一段107的进风口。
实施例6
重复实施例5，只是该装置还包括冷风阀4。所述冷风阀4设置在第一管道L1上。所述冷风阀4为电动调节蝶阀。
实施例7
重复实施例6，只是该装置还包括调节阀5。所述调节阀5设置在第三管道L3上。所述调节阀5为电动调节蝶阀。
实施例8
重复实施例7，只是该装置还包括第一压力检测仪6。所述第一压力检测仪6设置在干燥一段101的炉罩内。
实施例9
重复实施例8，只是该装置还包括第二压力检测仪7。所述第二压力检测仪7设置在焙烧段105的炉罩内。
实施例10
重复实施例9，只是该装置还包括第三压力检测仪8。所述第三压力检测仪8设置在干燥二段102的炉罩内。
实施例11
如图3所示，重复实施例10，只是该装置还包括控制装置K。所述控制装置K与冷却风机3、冷风阀4、调节阀5、第一压力检测仪6、第二压力检测仪7、第三压力检测仪8连接，并控制冷却风机3、冷风阀4、调节阀5、第一压力检测仪6、第二压力检测仪7、第三压力检测仪8的操作。

Claims (11)

1.一种减少废气排放并强化氧化球团焙烧过程的装置，其特征在于：该装置包括焙烧设备(1)；按照物料走向，所述焙烧设备(1)上依次设有干燥一段(101)、干燥二段(102)、干燥三段(103)、预热段(104)、焙烧段(105)、均热段(106)、冷却一段(107)、冷却二段(108)；所述干燥一段(101)的出风口经由第一管道(L1)连接至冷却一段(107)的进风口。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述冷却二段(108)的出风口经由第二管道(L2)连接至干燥一段(101)的进风口；从第二管道(L2)上分出第三管道(L3)连接至干燥二段(102)的进风口。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述冷却二段(108)的出风口经由第二管道(L2)连接至干燥一段(101)的底部风箱的进风口，并且在第二管道(L2)上设有鼓风机(2)；该鼓风机(2)位于第三管道(L3)与第二管道(L2)连接位置的下游。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：从第二管道(L2)上分出第三管道(L3)，第三管道(L3)连接至干燥二段(102)的顶部的进风口。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：该装置还包括冷却风机(3)；所述第一管道(L1)连接至冷却风机(3)的进风口，冷却风机(3)的出风口连接至冷却一段(107)的进风口。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：该装置还包括冷风阀(4)；所述冷风阀(4)设置在第一管道(L1)上；和/或
该装置还包括调节阀(5)；所述调节阀(5)设置在第三管道(L3)上。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述冷风阀(4)为电动调节蝶阀；所述调节阀(5)为电动调节蝶阀。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：该装置还包括第一压力检测仪(6)；所述第一压力检测仪(6)设置在干燥一段(101)的炉罩内。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：该装置还包括第二压力检测仪(7)；所述第二压力检测仪(7)设置在焙烧段(105)的炉罩内。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：该装置还包括第三压力检测仪(8)；所述第三压力检测仪(8)设置在干燥二段(102)的炉罩内。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：该装置还包括控制装置(K)；所述控制装置(K)与冷却风机(3)、冷风阀(4)、调节阀(5)、第一压力检测仪(6)、第二压力检测仪(7)、第三压力检测仪(8)连接，并控制冷却风机(3)、冷风阀(4)、调节阀(5)、第一压力检测仪(6)、第二压力检测仪(7)、第三压力检测仪(8)的操作。
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