一种节能隧道还原窑的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种冶炼、焙烧装置，具体是指一种兼具燃烧、还原的节能隧道还原窑。本发明的特点是隧道还原窑内依次设置成干燥段、升温段、燃烧段、还原段、冷却段；每个段具有各自不同的功能；在干燥段的进口处顶部开有通气出口，升温段的进口处顶部开有热源进口，冷却段的出口顶部开有进气口；冷却段的底部与干燥段的中间位置底部连通，升温段的底部与干燥段的近出口位置底部连通。本发明的优点是节能，物料成型后无需干燥场地，噪音低等。
【专利说明】一种节能隧道还原窑
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冶炼、焙烧装置，具体是指一种兼具燃烧、还原的节能隧道还原窑。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断发展，为了满足直接还原铁隧道窑生产规模化发展的需要，直接还原隧道窑的发展趋势是窑长且宽。但是，简单地加长加宽很难解决实际生产中问题，并存在着许多弊端。比如由于窑加宽后，相应地窑车也要加宽，窑车上耐火罐的密度增大，就出现了窑车中间海绵铁还原不透，夹生的现象。又比如由于窑加长后，窑内的压力、气氛不易控制，操作起来有很大难度。要解决这些难题，一方面需要增加耐火罐之间的火道，由于在单一的窑车上增加火道造成码耐火罐时出现不稳定因素，容易倒罐；另一方面需要改变单向单车道进车模式。同时，目前的隧道窑普遍采用三带划分模式，即预热段、还原段和冷却段，窑外还需建设辅助设施，如拖车道、回车线、装卸区，这样的窑体结构不仅存在占地面积大，而且为了节省能源，还需要在窑体上安装余热回收装置将窑体冷却段余热回收再利用。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的不足，本发明提出了一种高效、节能的还原窑。
[0004]本发明是通过下述技术方案得以实现的:
[0005]一种节能隧道还原窑，其特征在于隧道还原窑内依次设置成干燥段、升温段、燃烧段、还原段、冷却段；每个段具有各自不同的功能。
[0006]在干燥段的进口处顶部开有通气出口，升温段的进口处顶部开有热源进口，冷却段的出口顶部开有进气口 ；在每个通道口位置有相应的阀门进行调节；
[0007]冷却段的底部与干燥段的中间位置底部连通，升温段的底部与干燥段的近出口位置底部连通。
[0008]作为优选，上述一种节能隧道还原窑中干燥段的长度与升温段、燃烧段、还原段、冷却段的总长度相当。这是充分考虑到能量回收利用、以及现有处理物料的特性所决定的。尤其是在处理重金属危废的无害化过程中，其效果更明显。若干燥段太短，则会出现预干燥效果不符合要求，则会对后继处理带来不利影响，若太长，同样会影响能量的回收利用。
[0009]作为优选，上述一种节能隧道还原窑，其中节能隧道还原窑底部铺设有轨道，在轨道上装载有窑车。作为更佳选择，其中窑车上装载的物料中拌有煤渣、煤粉、或煤渣与煤粉的混合物。这样可以使物料在窑内自身进行燃烧，有非常好的效果。
[0010]作为优选，上述一种节能隧道还原窑中燃烧段的温度控制在800°C — 1200°C。这样可以在此段中有点火的功效，以及温度控制的作用。
[0011]在本发明中，为了实现更好的效果，将隧道窑底部铺有轨道可以方便操作；因为窑车上载有待还原的物料，其前进方向为从干燥段的进口一直到冷却段的出口。[0012]如对本发明的隧道还原窑的长度进行放大，一般是各段成比例放大。在干燥段的进口处顶部开有通气出口、升温段的进口处顶部开有热源进口、冷却段的出口顶部开有进气口的位置上都设有调节闸门，该闸门能有效控制和调节风量，只允许物料通过。
[0013]在本发明中，烟气主要由冷却段进入，最终由干燥段的进口处顶部排出；冷却段的底部与干燥段的中间位置底部连通，升温段的底部与干燥段的近出口位置底部连通可以更好地利用余热，而不至于因热源的流失而损耗能量。
[0014]燃料(如煤渣、煤粉等)按一定比例加入物料(有条件的地方可以采用有热值的环保污泥替代)，以内燃为主，成型后有序堆放进窑车。
[0015]在燃烧段的位置是主燃烧室，采用煤粉作为辅助燃料，可以起点火和温度调控作用；所以需要严格控制主燃烧室的温度在800?1200°C ±15°C之间。
[0016]有益效果:
[0017]本发明至少具有以下优势:
[0018](I)物料在窑炉里历经烘干一预热一烧结一还原冷却四个阶段，余热充分回收用于干燥和预热，与常规隧道窑相比具有极高的节能效果，一般可节能40%左右，物料成型后无需干燥场地。
[0019](2)由于保存了隧道窑的原有特征，因此劳动强度极低，适当技改后即可实现自动
化生产。
[0020](3)该窑炉不设鼓风机，引出的热风接近露点，具有能耗少、噪音低、粉尘少等优点。
[0021](4)适应性强:物料形状不限(可以是粉末、球形，也可以是块状或长方形)，烧结温度可调控(通过对温度场的布控调节加碳量、进风量)和时间(出料频率)，处理过程不受天气影响。
[0022](5)符合重金属危废就地无害化的处置要求。
[0023](6)运行费用极低:还原过程唯一的能耗为碳源，若采用有热值的其他环保有机污泥(如制革、印染、化工等含有机质污泥，也可考虑城市污水处理厂污泥等)，可达到“以废治废”的目的，还可产生一定正效益。
[0024](7)窑体结构简单、操作简便、维护检修方便。
[0025](8)该窑还具有投资少、占地小、选址灵活等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1本发明的结构示意图【具体实施方式】
[0027]下面结合附图，对本发明的实施作具体说明:
[0028]实施例1
[0029]如附图1所示，建造一种节能隧道还原窑，其中隧道还原窑内依次设置成干燥段、升温段、燃烧段、还原段、冷却段；在干燥段的进口处顶部开有通气出口，升温段的进口处顶部开有热源进口，冷却段的出口顶部开有进气口 ；冷却段的底部与干燥段的中间位置底部连通，升温段的底部与干燥段的近出口位置底部连通。其中干燥段的长度与升温段、燃烧段、还原段、冷却段的总长度相当。
[0030]在节能隧道还原窑隧道还原窑底部铺设有轨道，在轨道上装载有窑车，在窑车上装载的物料不锈钢废渣中拌有煤粉。
[0031]在附图1中，其中的编号I一8是属于干燥段，9、10是升温段，11、12是燃烧段，13、14是还原段，15、16是冷却段。其中冷却段的底部与干燥段的中间位置(相当于位置5、6)底部连通，升温段的底部与干燥段的近出口位置(相当于位置7、8)底部连通。当窑车从干燥段进口推入，则窑车的物料逐渐干燥，由于在干燥段中的空气是带有一定温度的，具有干燥作用，并最终从干燥段的进口处顶部开有通气出口流出，在附图1中显示位置为A ;在升温段，通过升温段的进口处顶部开有热源进口，在附图1中显示位置为B，通过外来热源进一步将物料升温至预定温度，然后进入燃烧段，通过在燃烧段的温度控制在800°C — 1200°C ;将与物料混在一起的煤粉燃烧，进一步将物料温度提升，当窑车进入到还原段时，经过一定时间的延续，其中的物料可以充分还原；最后进入到冷却段，为了充分利用热量，故将冷却段的余热再返还到干燥段，用于干燥新进来的物料。其中附图1中C位通过调节气流，可以有效将余热带到干燥段。
[0032]通过本实施例的应用，余热充分回收用于干燥和预热，与常规隧道窑相比具有极高的节能效果，一般可节能40%左右，物料成型后无需干燥场地。由于在本装置中没有设置鼓风机，所以能耗少，噪音低等。
【权利要求】
1.一种节能隧道还原窑，其特征在于隧道还原窑内依次设置成干燥段、升温段、燃烧段、还原段、冷却段； 在干燥段的进口处顶部开有通气出口，升温段的进口处顶部开有热源进口，冷却段的出口顶部开有进气口； 冷却段的底部与干燥段的中间位置底部连通，升温段的底部与干燥段的近出口位置底部连通。
2.根据权利要求1所述的一种节能隧道还原窑，其特征在于干燥段的长度与升温段、燃烧段、还原段、冷却段的总长度相当。
3.根据权利要求1所述的一种节能隧道还原窑，其特征在于节能隧道还原窑底部铺设有轨道，在轨道上装载有窑车。
4.根据权利要求3所述的一种节能隧道还原窑，其特征在于窑车上装载的物料中拌有煤渣、煤粉、或煤渣与煤粉的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种节能隧道还原窑，其特征在于燃烧段的温度控制在800。。一1200。。。
【文档编号】F27B9/26GK103913062SQ201410158318
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】陈启松, 杨辉, 陈宇青, 徐斌, 陈方洁 申请人:松阳县中奇环境工程有限公司