本發(fā)明屬于火法冶煉工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種逆流焙燒裝置以及基于該裝置的焙燒方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的高爐還原熔煉技術(shù)，首先要對預處理礦物進行焙燒，焙燒機多為環(huán)式焙燒機和帶式焙燒機；其次篩選出合格的焙燒塊料，再運送至高爐還原熔煉，產(chǎn)出金屬或合金產(chǎn)品。傳統(tǒng)的焙燒機熱能消耗大，設(shè)備占地面積大，投資成本高，焙燒時間短而受熱不均勻、成品率低，煙塵收集系統(tǒng)密封效果差、環(huán)境污染大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中焙燒機所存在的缺陷，提供一種逆流焙燒裝置以及基于該裝置的焙燒方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種逆流焙燒裝置，包括廢料料倉單元和添加劑料倉單元，添加劑料倉單元包括石灰石粉料倉和煤粉料倉，廢料料倉單元和添加劑料倉單元的下方出料口處設(shè)有皮帶計量秤，皮帶計量秤下方設(shè)有皮帶運輸機，皮帶運輸機連接制粒機，制粒機的出料口設(shè)有料斗，料斗通過斗式提升機連接立式焙燒窯，立式焙燒窯的頂部設(shè)有進料斗，立式焙燒窯的底部設(shè)有卸料倉，進料斗和卸料倉之間為爐膛；

進料斗的一側(cè)連接煙道和布袋收塵器，進料斗內(nèi)設(shè)有負壓抽風機，負壓抽風機的出風端朝向煙道；

所述卸料倉的兩側(cè)設(shè)有冷風入口，冷風入口連接鼓風機，卸料倉的底部設(shè)有水冷渣溜槽，水冷渣溜槽底部設(shè)有冷卻排管，冷卻排管上設(shè)有出水口。

上述的一種逆流焙燒裝置，所述爐膛的外壁為不銹鋼鋼板，內(nèi)壁為耐火磚，爐膛內(nèi)燃料為天然氣或重油。

上述的一種逆流焙燒裝置，所述爐膛的頂部為較高溫區(qū)，中部為中溫區(qū)，底部為高溫區(qū)，較高溫區(qū)溫度為200-300 ℃，中溫區(qū)溫度為300-500 ℃，高溫區(qū)溫度為600-900 ℃。

上述的一種逆流焙燒裝置，所述廢料料倉單元包括第一廢料料倉，第二廢料料倉和第三廢料料倉，第一廢料料倉，第二廢料料倉和第三廢料料倉內(nèi)加入有色金屬粒料。

上述的逆流焙燒裝置的焙燒方法，包括如下步驟：

步驟1：將含有色金屬廢料破碎至0-5 mm大小粒料，根據(jù)有色金屬總含量1%-30%、30%-50%、50%-60%分別添加到廢料料倉單元的各個廢料料倉中，各個廢料料倉的廢料按照1:1:2比例配料；

步驟2：將煤粉-120目粉料添加到煤粉料倉中；

步驟3：將石灰石粉-120目粉料，添加到石灰石粉料倉中；

步驟4：煤粉料倉內(nèi)的煤粉按照廢料總重10%比例由皮帶計量秤送到皮帶運輸機上，同時將石灰石粉料倉內(nèi)的石灰石粉按照廢料總重的5%由皮帶計量秤送到皮帶運輸機上；

步驟5：皮帶運輸機將物料連續(xù)均勻的送到制粒機中，按照20%含水率的加水攪拌制備粒子直徑大小在10-50 mm范圍的粒料；

步驟6：通過斗式提升機將料斗內(nèi)的粒料均勻投入立式焙燒窯的進料斗，粒狀物料從進料斗中滑落到窯頂部布料器中，均勻的落入到爐膛中；

步驟7：烘焙、燒結(jié)過程，首先由逆流而向上的熱氣流，溫度100-200 ℃烘焙濕基粒料，使其干燥脫除其中物理水分，隨著卸料倉放料操作，爐膛內(nèi)粒狀料繼續(xù)垂直下落至較高溫度區(qū)，溫度200-300 ℃，進一步脫除其中化學結(jié)晶水，再繼續(xù)垂直下落于中溫區(qū)和高溫區(qū)，中溫區(qū)300-500 ℃、高溫區(qū)600-900 ℃完成還原燒結(jié)過程；

步驟8：物料在爐膛中停留時間不少于2 h；

步驟9：燒結(jié)完成后，卸料倉中焙燒料落入水冷渣溜槽中急速冷卻，調(diào)整冷卻水流量30-50 m³/h，焙燒料溫度降低至100℃以下；

步驟10：篩選焙燒后燒結(jié)料直徑大小約為6-30 mm，小于6 mm粉料返回制粒，大于30 mm粒料破碎。

1.本發(fā)明的有益效果為：可以連續(xù)焙燒，省去了傳統(tǒng)方式煤氣或天然氣連續(xù)點火裝置。

2.造粒物料垂直下落與熱氣流逆向流動，充分利用了剩余熱能，烘焙造粒物料以脫除物理水分，脫水率達到80%以上。

3.克服了傳統(tǒng)焙燒露點的溫度，如出現(xiàn)料層過濕、冷凝水現(xiàn)象，避免了出現(xiàn)稀泥、漿糊狀態(tài)，增強了物料的透氣性。

4.設(shè)備簡單，占地面積小，投資成本為傳統(tǒng)技術(shù)的50%。

5.物料在窯體內(nèi)停留時間長，受熱均勻，焙燒燒結(jié)塊成品率比傳統(tǒng)技術(shù)高出0.5—1倍。

6.用水冷渣溜槽，使得焙燒效率提高了4倍，回收了余熱。

7.對于濕法冶金產(chǎn)出的廢棄渣濕基物料，能夠有效的脫除其中35%的化學結(jié)晶水，能耗僅為傳統(tǒng)方式的40%

8.對于富含低熔點的有色金屬元素，可以達到預還原效果。

9.本發(fā)明有色金屬回收率高，無二次環(huán)境污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明逆流焙燒裝置的簡潔結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明逆流焙燒裝置的工藝流程圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種逆流焙燒裝置，包括廢料料倉單元1和添加劑料倉單元2，廢料料倉單元1包括第一廢料料倉11，第二廢料料倉12和第三廢料料倉13，第一廢料料倉11，第二廢料料倉12和第三廢料料倉13內(nèi)加入有色金屬粒料，添加劑料倉單元2包括石灰石粉料倉21和煤粉料倉22，廢料料倉單元1和添加劑料倉單元2的下方出料口處設(shè)有皮帶計量秤3，皮帶計量秤3下方設(shè)有皮帶運輸機4，皮帶運輸機4連接制粒機5，制粒機5的出料口設(shè)有料斗6，料斗6通過斗式提升機7連接立式焙燒窯8，立式焙燒窯8的頂部設(shè)有進料斗81，立式焙燒窯8的底部設(shè)有卸料倉82，進料斗81和卸料倉82之間為爐膛83；

進料斗81的一側(cè)連接煙道84和布袋收塵器85，進料斗84內(nèi)設(shè)有負壓抽風機86，負壓抽風機86的出風端朝向煙道84；

卸料倉82的兩側(cè)設(shè)有冷風入口，冷風入口連接鼓風機87，卸料倉82的底部設(shè)有水冷渣溜槽88，水冷渣溜槽88底部設(shè)有冷卻排管89，冷卻排管89上設(shè)有出水口。

在本發(fā)明中，爐膛83的外壁為不銹鋼鋼板，內(nèi)壁為耐火磚，爐膛83內(nèi)燃料為天然氣或重油，爐膛的頂部為較高溫區(qū)，中部為中溫區(qū)，底部為高溫區(qū)，較高溫區(qū)溫度為200-300 ℃，中溫區(qū)溫度為300-500 ℃，高溫區(qū)溫度為600-900 ℃。

本發(fā)明的立式焙燒窯8的窯體為立式結(jié)構(gòu)的逆流焙燒窯，頂部設(shè)有進料口，下部有出料口，物料依靠自身重力垂直向下緩慢運動，利用逆流焙燒窯所產(chǎn)生的負壓熱氣體流與造粒物料在垂直方向上相向逆流運動，能夠?qū)崿F(xiàn)氣固兩相熱量傳質(zhì)；立式焙燒窯8在窯體的上部完成造粒物料的干燥，逆流焙燒窯在窯體的中部脫除造粒物料中化學結(jié)晶水和還原焙燒；逆流焙燒窯的下部采用冷風冷卻燒結(jié)粒，充分回收燒結(jié)粒中的余熱；焙燒粒料繼續(xù)垂直落下進入窯體底部的卸料倉從出料口排出，逆流焙燒窯燒結(jié)粒料自出料口排出，落入水冷渣溜槽中急速冷卻。

逆流焙燒窯所不同的是用負壓抽風機86自進料口向窯體內(nèi)抽風，形成微負壓，引導熱氣體流與造粒濕基物料相向充分接觸，烘焙物理水分，在卸料倉82的兩側(cè)設(shè)有冷風入口，冷風入口連接鼓風機87，實現(xiàn)燒結(jié)塊料與冷風的熱交換回收，預熱冷空氣，負壓抽風機86出口與煙道和布袋收塵器連接，回收焙燒時易揮發(fā)物質(zhì)的煙塵。

逆流焙燒裝置的焙燒方法，包括如下步驟：

步驟1：將含有色金屬廢料破碎至0-5 mm大小粒料，根據(jù)有色金屬總含量1%-30%、30%-50%、50%-60%分別添加到廢料料倉單元1的各個廢料料倉中，各個廢料料倉的廢料按照1:1:2比例配料；

步驟2：將煤粉-120目粉料添加到煤粉料倉22中；

步驟3：將石灰石粉-120目粉料，添加到石灰石粉料倉21中；

步驟4：煤粉料倉22內(nèi)的煤粉按照廢料總重10%比例由皮帶計量秤3送到皮帶運輸機4上，同時將石灰石粉料倉21內(nèi)的石灰石粉按照廢料總重的5%由皮帶計量秤3送到皮帶運輸機4上；

步驟5：皮帶運輸機4將物料連續(xù)均勻的送到制粒機5中，按照20%含水率的加水攪拌制備粒子直徑大小在10-50 mm范圍的粒料；

步驟6：通過斗式提升機7將料斗6內(nèi)的粒料均勻投入立式焙燒窯8的進料斗81，粒狀物料從進料斗81中滑落到窯頂部布料器中，均勻的落入到爐膛83中；

步驟7：烘焙、燒結(jié)過程，首先由逆流而向上的熱氣流，溫度100-200 ℃烘焙濕基粒料，使其干燥脫除其中物理水分，隨著卸料倉82放料操作，爐膛83內(nèi)粒狀料繼續(xù)垂直下落至較高溫度區(qū)，溫度200-300 ℃，進一步脫除其中化學結(jié)晶水，再繼續(xù)垂直下落于中溫區(qū)和高溫區(qū)，中溫區(qū)300-500 ℃、高溫區(qū)600-900 ℃完成還原燒結(jié)過程；

步驟8：物料在爐膛中停留時間不少于2 h；

步驟9：燒結(jié)完成后，卸料倉82中焙燒料落入水冷渣溜槽88中急速冷卻，調(diào)整冷卻水流量30-50 m³/h，焙燒料溫度降低至100℃以下；

步驟10：篩選焙燒后燒結(jié)料直徑大小約為6-30 mm，小于6 mm粉料返回制粒，大于30 mm粒料破碎。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。