一種氧化還原爐的製作方法

2023-07-27 01:30:36 1

專利名稱：一種氧化還原爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金設備領域，特別是一種利用鋼鐵企業的除塵廢棄物的資源生產鐵精粉、氧化鋅、氧化鉛、氧化銀等有色金屬氧化物和氯化鉀、氯化鎂、氯化鈉的氧化還原爐。
背景技術：
鋼鐵企業的除塵廢棄物具有品位低、氧化物高的特性，所以一般窯爐在生產過程中解決不了成球強度低、燒結過程結塊、低溫粉化的問題，一直以來處於大企業不用的小企業用，小企業用不了的造假使用的狀況，一律直接進入燒結回收其中的少量鐵，這樣既對環境造成長期、反覆的汙染又浪費資源和能源。目前現有的回收鋼鐵企業的除塵廢棄物的方法有以下三種 I、利用迴轉窯生產氧化物屬於氧化氣氛，冷卻系統太長，熱損失過大，耗能高，剩餘爐渣中鋅的含量為2% _4%，固定碳的含量為25% -30%，亞鐵的含量將近30%，並且存在結塊和堵爐的缺陷，所使用的原料有很大的局限性。2、利用平爐生產氧化物屬於氧化氣氛，冷卻系統太長，熱損失過大，耗能高，剩餘爐渣中的氧化物含量2 % -4 %，固定碳的含量為10 %左右，亞鐵的含量將近50 %，基本無法再利用，都被廢棄。3、有些提取鹼金屬的方法，雖然可提取一部分鹼金屬，但是該方法工藝長、能耗高，提取後的固體物中同樣含有鹼金屬，金屬氧化物根本沒提取出來，這樣返回燒結同樣造成汙染、增加能耗，是無止境的循環汙染。
(三)實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種處理鋼鐵企業的除塵廢棄物的氧化還原爐，將鋼鐵企業的除塵灰進行混配造球加溫後，氧化還原一步完成。不僅緩解我國資源短缺的現狀，又減少了對環境的汙染，降低了冶煉成本。一種氧化還原爐，其特徵在於它由入料鬥、爐內壁、爐外壁、煙道、爐腔、燃燒室、煤氣嘴、煤氣通道、煤氣電磁加熱器、下料鬥、下料器和氣體出口構成；所說的入料鬥位於氧化還原爐的頂端；所說的煙道為爐內壁以內的空間；所說的爐腔為爐內壁與爐外壁之間的整體空間，根據工作時溫度的不同自上而下分為預熱氧化區間、還原區間、煤氣帶、冷卻區間和出料區間；所說的燃燒室位於氧化還原爐的側部，與爐外壁固定連接；所說的煤氣嘴固定於燃燒室上；所說的煤氣電磁加熱器依煤氣通道與爐腔中的煤氣帶連通；所說的下料鬥位於爐腔底部，向外延伸；所說的下料器固定於爐外壁下部，與下料鬥相接，它由葉輪、減速機和電機構成，所說的葉輪、減速機和電機由內向外依傳動裝置連接；所說的氣體出口位於氧化還原爐底部；其中，所說的燃燒室的高度為O. 8-1. 5米，所說的葉輪為6槽或8槽。上述所說的入料鬥由固定的短邊和可移動的長邊構成。上述所說的傳動裝置為連接軸和連接軸套。[0011]上述所說的預熱氧化區間的高度為I. 2-1. 8米。上述所說的還原區間的高度為2-3米。上述所說的煤氣帶的高度為O. 2-0. 3米。上述所說的冷卻區間的高度為2-3米。上述所說的出料區間的高度為I. 5-2米。本實用新型的優越性1、氧化還原反應在一個爐內完成；2、廢棄物在高溫處(1100-12500C )接觸煤氣，解決了低溫分化的問題；3、使用煤氣電磁加熱器把煤氣加熱到一定溫度，能保證爐內溫度的平衡；4、使用由葉輪、減速機、電機、連接軸和連接軸套構成的下料器，可以保證均勻下料，減少爐內球的碰撞和摩擦，避免破損和結塊；5、提高了燃燒室的高度，增加了還原區間的溫度，還原更加充分。本實用新型的工作原理一種利用氧化還原爐處理鋼鐵企業的除塵廢棄物的方法(1)由煤氣嘴通入煤氣和空氣的混合氣體，點火燃燒，燃燒室的溫度為900-1250°C，煙道內的負壓壓力為400-800帕；(2)將混配造球後的除塵廢棄物投入入料鬥；(3)由於重力作用，除塵廢棄物落入爐腔的預熱氧化區間，溫度由100-300°C加熱至900-1250°C，生成的混合氣體依次通過爐腔、煙道、氣體出口排出，除塵廢棄物繼續下落；(4)除塵廢棄物進入還原區間，溫度由900-1250 V降至400-1100 V，生成的氣體混合氣體依次通過爐腔、煙道、氣體出口排出，除塵廢棄物繼續下落；(5)將純煤氣通過煤氣電磁加熱器加熱至400-1100°C後通入煤氣帶送入爐腔，除塵廢棄物進入煤氣帶，溫度保持不變，它的溫度決定金屬化率，溫度越高則金屬化率越高，生成的還原球繼續下落，生成的混合氣體依次通過爐腔、煙道、氣體出口排出；(6)還原球進入冷卻區間，溫度由400-1100°C降至200-400°C; (7)還原球繼續下落進入出料區間，溫度降至150-300°C; (8)還原球落入下料鬥，依靠重力作用進入葉輪，所說的葉輪為6槽或8槽，每槽中的還原球的重量為O. 5-lkg ； (9)將從葉輪排出的還原球和從氣體出口排出的混合氣體收集備用。所說的冷卻區間依靠冷卻水冷卻降溫；所說的還原球中鐵精粉的含量比在除塵廢棄物中的含量提高30-45%;所說的還原球中每種氧化物的含量均小於O. 01%;所說的混合氣體中氯化鉀的含量為30-50%，氯化鈉的含量為5-9%，氧化鋅的含量為13-45%，氧化鉛的含量為15-23%，氧化銀的含量為O. 02-0. 04%，其餘為氧化鈣、二氧化矽等不可用物質。


圖I為本發明所涉一種氧化還原爐的內部結構示意圖。圖2為本發明所涉一種氧化還原爐中的下料器的結構示意圖。其中，I為入料鬥，2為爐腔，3為煤氣嘴，4為燃燒室，5為煤氣通道，6為煤氣電磁加熱氣，7為下料鬥，8為下料器，9為煙道，10為氣體出口，11為爐內壁，12為爐外壁，2-1為預熱氧化區間，2-2為還原區間，2-3為煤氣帶，2-4為冷卻區間，2-5為出料區間，8-1為連接軸套，8-2為連接軸，8-3為葉輪，8-4減速機，8-5為電機。
具體實施方式
實施例I :一種氧化還原爐(見圖1-2)，其特徵在於它由入料鬥I、爐內壁11、爐外壁12、煙道9、爐腔2、燃燒室4、煤氣嘴3、煤氣通道5、煤氣電磁加熱器6、下料鬥7、下料器8和氣體出口 10構成；所說的入料鬥I位於氧化還原爐的頂端；所說的煙道9為爐內壁11以內的空間；所說的爐腔2為爐內壁11與爐外壁12之間的整體空間，根據工作時溫度的不同自上而下分為預熱氧化區間2-1、還原區間2-2、煤氣帶2-3、冷卻區間2-4和出料區間2-5 ;所說的燃燒室4位於氧化還原爐的側部，與爐外壁12固定連接；所說的煤氣嘴3固定於燃燒室4上；所說的煤氣電磁加熱器6依煤氣通道5與爐腔2中的煤氣帶2-3連通；所說的下料鬥7位於爐腔2底部，向外延伸；所說的下料器8固定於爐外壁12下部，與下料鬥7相接，它由葉輪8-3、減速機8-4和電機8-5構成，所說的葉輪8_3、減速機8_4和電機8_5由內向外依連接軸8-2和連接軸套8-1連接；所說的氣體出口 10位於氧化還原爐底部；其中，所說的燃燒室4的高度為O. 8米，所說的葉輪8-3為6槽。上述所說的入料鬥I由固定的短邊和可移動的長邊構成。上述所說的預熱氧化區間2-1的高度為I. 2米。上述所說的還原區間2-2的高度為2米。 上述所說的煤氣帶2-3的高度為O. 2米。上述所說的冷卻區間2-4的高度為2米。上述所說的出料區間2-5的高度為I. 5米。一種利用氧化還原爐處理鋼鐵企業的除塵廢棄物的方法，其特徵在於具體步驟如下(I)由煤氣嘴3通入煤氣和空氣的混合氣體，點火燃燒，燃燒室4的溫度為900°C，煙道9內的負壓壓力為400帕；(2)將混配造球後的除塵廢棄物投入入料鬥I ;(3)由於重力作用，除塵廢棄物落入爐腔的預熱氧化區間2-1，溫度由100°C加熱至900°C，生成的混合氣體依次通過爐腔2、煙道9、氣體出口 10排出，除塵廢棄物繼續下落；(4)除塵廢棄物進入還原區間2-2，溫度由900°C降至400°C,生成的氣體混合氣體依次通過爐腔2、煙道9、氣體出口 10排出，除塵廢棄物繼續下落；(5)將純煤氣通過煤氣電磁加熱器6加熱至400°C後通入煤氣帶2_3送入爐腔2，除塵廢棄物進入煤氣帶2-3，溫度保持不變，它的溫度決定金屬化率，溫度越高則金屬化率越高，生成的還原球繼續下落，生成的混合氣體依次通過爐腔2、煙道9、氣體出口 10排出；(6)還原球進入冷卻區間2-4，溫度由400°C降至200°C(7)還原球繼續下落進入出料區間2-5，溫度降至150°C ；(8)還原球落入下料鬥7，依靠重力作用進入葉輪8-3，所說的葉輪8_3為6槽，每槽中的還原球的重量為O. 5kg。(9)將從葉輪8-3排出的還原球和從氣體出口 10排出的混合氣體收集備用。上述所說的冷卻區間2-4依靠冷卻水冷卻降溫。上述所說的除塵廢棄物中全鐵的含量為34. 91%，氧化鋅的含量為I. 47%，氧化鉛的含量為I. 33%，氧化銀的含量為O. 00437%，氧化鉀的含量為4. 56%，氧化鈉的含量為
O.85%，氧化鎂的含量為I. 78%，其餘為氧化鈣、二氧化矽等不可用物質。上述所說的還原球中鐵精粉的含量為51. 05%,氧化鉛的含量為O. 004%,氧化鋅的含量為O. 004%，氧化鉀的含量為O. 004%，氧化鈉的含量為O. 01%，氧化銀的含量為O.0021%，其餘為氧化鈣、二氧化矽等不可用物質。上述所說的混合氣體中氯化鉀的含量為30%，氯化鈉的含量為5%，氧化鋅的含量為13%，氧化鉛的含量為15%，氧化銀的含量為O. 02%，其餘為氧化鈣、二氧化矽等不可用物質。實施例2 : —種氧化還原爐，其特徵在於它由入料鬥I、爐內壁11、爐外壁12、煙道
9、爐腔2、燃燒室4、煤氣嘴3、煤氣通道5、煤氣電磁加熱器6、下料鬥7、下料器8和氣體出口 10構成；所說的入料鬥I位於氧化還原爐的頂端；所說的煙道9為爐內壁11以內的空間；所說的爐腔2為爐內壁11與爐外壁12之間的整體空間，根據工作時溫度的不同自上而下分為預熱氧化區間2-1、還原區間2-2、煤氣帶2-3、冷卻區間2-4和出料區間2_5 ;所說的燃燒室4位於氧化還原爐的側部，與爐外壁12固定連接；所說的煤氣嘴3固定於燃燒室4上；所說的煤氣電磁加熱器6依煤氣通道5與爐腔2中的煤氣帶2-3連通；所說的下料鬥7位於爐腔2底部，向外延伸；所說的下料器8固定於爐外壁12下部，與下料鬥7相接，它由葉輪8-3、減速機8-4和電機8-5構成，所說的葉輪8-3、減速機8_4和電機8_5由內向外依連接軸8-2和連接軸套8-1連接；所說的氣體出口 10位於氧化還原爐底部；其中，所說的燃 燒室4的高度為I. 5米，所說的葉輪8-3為8槽。上述所說的入料鬥I由固定的短邊和可移動的長邊構成。上述所說的預熱氧化區間2-1的高度為I. 8米。上述所說的還原區間2-2的高度為3米。上述所說的煤氣帶2-3的高度為O. 3米。上述所說的冷卻區間2-4的高度為3米。上述所說的出料區間2-5的高度為2米。一種處理鋼鐵企業的除塵廢棄物的方法，其特徵在於包括以下步驟(I)由煤氣嘴3通入煤氣和空氣的混合氣體，點火燃燒，燃燒室4的溫度為1250°C，煙道9內的負壓壓力為800帕；(2)將混配造球後的除塵廢棄物投入入料鬥I ;(3)由於重力作用，除塵廢棄物落入爐腔的預熱氧化區間2-1，溫度由300°C加熱至1250°C，生成的混合氣體依次通過爐腔2、煙道9、氣體出口 10排出，除塵廢棄物繼續下落；(4)除塵廢棄物進入還原區間2-2，溫度由1250°C降至1100°C，生成的氣體混合氣體依次通過爐腔2、煙道9、氣體出口 10排出，除塵廢棄物繼續下落；(5)將純煤氣通過煤氣電磁加熱器6加熱至1100°C後通入煤氣2-3帶送入爐腔2，除塵廢棄物進入煤氣帶2-3，溫度保持不變，它的溫度決定金屬化率，溫度越高則金屬化率越高，生成的還原球繼續下落，生成的混合氣體依次通過爐腔2、煙道9、氣體出口 10排出；(6)還原球進入冷卻區間2-4，溫度由1100°C降至400°C(7)還原球繼續下落進入出料區間2-5，溫度降至300°C ；(8)還原球落入下料鬥7，依靠重力作用進入葉輪8-3，所說的葉輪8_3為8槽，每槽中的還原球的重量為1kg。(9)將從葉輪8-3排出的還原球和從氣體出口 10排出的混合氣體收集備用。上述所說的冷卻區間2-4依靠冷卻水冷卻降溫。[0061]上述所說的除塵廢棄物中全鐵的含量為45. 36%，氧化鋅的含量為I. 34%，氧化鉛的含量為I. 25 %，氧化銀的含量為O. 0041 %，氧化鉀的含量為3. 28 %，氧化鈉的含量為
O.92%，氧化鎂的含量為2. 05%，其餘為氧化鈣、二氧化矽等不可用物質。上述所說的還原球中鐵精粉的含量為59. 23%,氧化鉛的含量為O. 002%,氧化鋅的含量為O. 002 %，氧化鉀的含量為O. 002 %，氧化鈉的含量為O. 005 %，氧化銀的含量為
O.0018，其餘為氧化鈣、二氧化矽等不可用物質。上述所說的混合氣體中氯化鉀的含量為50%，氯化鈉的含量為 9 %，氧化鋅的含量為25%，氧化鉛的含量為15%，氧化銀的含量為O. 04%，其餘為氧化鈣、二氧化矽等不可用物質。
權利要求1.一種氧化還原爐，其特徵在於它由入料鬥、爐內壁、爐外壁、煙道、爐腔、燃燒室、煤氣嘴、煤氣通道、煤氣電磁加熱器、下料鬥、下料器和氣體出口構成；所說的入料鬥位於氧化還原爐的頂端；所說的煙道為爐內壁以內的空間；所說的爐腔為爐內壁與爐外壁之間的整體空間，根據工作時溫度的不同自上而下分為預熱氧化區間、還原區間、煤氣帶、冷卻區間和出料區間；所說的燃燒室位於氧化還原爐的側部，與爐外壁固定連接；所說的煤氣嘴固定於燃燒室上；所說的煤氣電磁加熱器依煤氣通道與爐腔中的煤氣帶連通；所說的下料鬥位於爐腔底部，向外延伸；所說的下料器固定於爐外壁下部，與下料鬥相接，它由葉輪、減速機和電機構成，所說的葉輪、減速機和電機由內向外依傳動裝置連接；所說的氣體出口位於氧化還原爐底部；其中，所說的燃燒室的高度為O. 8-1. 5米，所說的葉輪為6槽或8槽。
2.根據權利要求I所說的一種氧化還原爐，其特徵在於所說的入料鬥由固定的短邊和可移動的長邊構成。
3.根據權利要求I所說的一種氧化還原爐，其特徵在於所說的傳動裝置為連接軸和連接軸套。
4.根據權利要求I所說的一種氧化還原爐，其特徵在於所說的預熱氧化區間的高度為I.2-1. 8 米。
5.根據權利要求I所說的一種氧化還原爐，其特徵在於所說的還原區間的高度為2-3米。
6.根據權利要求I所說的一種氧化還原爐，其特徵在於所說的煤氣帶的高度為.0.2-0. 3 米。
7.根據權利要求I所說的一種氧化還原爐，其特徵在於所說的冷卻區間的高度為2-3米。
8.根據權利要求I所說的一種氧化還原爐，其特徵在於所說的出料區間的高度為.1.5-2 米。
專利摘要本實用新型公開了一種氧化還原爐，其特徵在於它由入料鬥、爐內壁、爐外壁、煙道、爐腔、燃燒室、煤氣嘴、煤氣通道、煤氣電磁加熱器、下料鬥、下料器和氣體出口構成；本實用新型的優越性1、氧化還原反應在一個爐內完成；2、廢棄物在高溫處(1100-1250℃)接觸煤氣，解決了低溫分化的問題；3、使用煤氣電磁加熱器把煤氣加熱到一定溫度，能保證爐內溫度的平衡；4、使用由葉輪、減速機、電機、連接軸和連接軸套構成的下料器，可以保證均勻下料，減少爐內球的碰撞和摩擦，避免破損和結塊；5、提高了燃燒室的高度，增加了還原區間的溫度，還原更加充分。
文檔編號C22B5/12GK202595231SQ201220145238
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者袁子金 申請人:天津浩強冶金材料有限公司