一种焙烧回转窑的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种焙烧回转窑，所述焙烧回转窑包括回转窑筒体，窑头密封装置，窑头罩，主点火燃气烧嘴，窑体上二次进风装置，测温装置，送电滑环装置和设于回转窑底部的托轮支承；所述回转窑筒体上设有通入窑内的套管；所述套管内设有通过套管并伸入窑内的固定柱，固定柱与套管之间有环隙；所述固定柱伸出回转窑筒体外的一端与套管伸出回转窑筒体外的一端连接；所述固定住伸入回转窑筒体内的一端设有扬料板。本实用新型能实现对窑内各段温度控制，保证了焙烧反应所需的温度要求和停留时间，从而达到了工艺目的。本实用新型用于炭金矿脱碳焙烧大型工业化生产设计，也可以应用于石煤钒矿的氧化焙烧的工业化生产工艺。
【专利说明】一种焙烧回转窑
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种焙烧回转窑。
【背景技术】
[0002]金是地壳中丰度较低的兀素之一,金在各类矿传中和矿石中的赋存情况多种多样，有经自然力风化搬运堆积的砂金矿床，其中的金多呈大小不一的游离颗粒，易于提取；有深埋地下的独立金矿床及与其他金属共生的金矿床，其中有的金呈单体游离金，较易提取；有的颗粒较细，比较难选，有的颗粒较细且与其他金属矿物或杂质紧密共生甚至被其他矿物包裹，极难提取。
[0003]矿石中，由于金多以微细粒状分布(被包裹)在硫化物中，加之其他有害杂质成分如砷、锑、碳质物等的存在，不同程度低影响到矿石中金的氰化浸出回收率。包括中国在内，世界上许多金矿石的提取率多不尽人意，不少宝贵的黄金矿进入尾矿，弃之荒野。此外，不少金矿床用常规方法已无法开发利用，而成为呆矿。因此，从硫化物超细粒型及其他难选冶金矿石中提金都被认为“举世公认的难题”。
[0004]从八十年代至今，氰化法已成为常规的浸金方法。当金精矿中Cu、Sb、As、C等成分含量高时，氰化法浸出的效果并不理想，因此，人们已依据氰化法浸出率的高低来衡量金矿石的易浸、难浸的程度。为了将难浸、较难浸金矿石转变为易浸金矿石，人们在不断探索着各种提金方法。现代提金术的每一个进步使得难浸、较难浸金矿石变为易浸金矿石，也使得“难浸”、“难选冶”概念的覆盖面正在不断地向着品位降低的方向、更难选冶的方向延伸，因此，如何进一步提高提取率，如何不断降低成本以及改善环境的等问题，仍然使得“难选冶金矿石提金技术”成为科技工作者面临的最富有挑战性的课题之一。
[0005]目前已工业化的金矿焙烧工艺主要有:回转窑焙烧、闪速炉焙烧、沸腾炉焙烧等。这些焙烧工艺的工业化主要用于(含硫、砷)金矿的脱硫、脱砷焙烧，对于含碳金矿回转窑脱碳焙烧的工业化报道仅表现在2012年4月的《有色金属工程》杂志内，即我公司已公开发表的论文《某含炭金矿焙烧扩大试验设计与结果分析》一文中。
[0006]国家发改委于2012年7月公布了《钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划》，其严格的市场准入条款中明确规定:新建五氧化二钒生产装置单线生产能力不低于3000t/a，钒回收率80%以上，实现废水零排放和尾渣综合利用。从目前钒冶炼生产企业的情况来看，大多数难以满足上述规定要求；对于新建以石煤钒矿为原料的钒冶炼生产企业而言，最大的瓶颈问题是不能满足国家相关规定的钒回收率80%以上，其原因是石煤钒矿中的钒大多以三价形式赋存于铝酸盐矿物晶体结构中，这种特殊的赋存状态决定了其难以被酸或碱浸出。同时，由于石煤钥;矿中多含有10%以上的有机碳,碳质与含I凡矿物紧密共生、嵌布关系复杂，不利于钒的浸出。为了顺利地提取五氧化二钒，通常对石煤钒矿进行氧化焙烧，使低价钒转变成五价钒，现采用的石煤钒矿焙烧设备主要有平窑、立窑、回转窑、隧道窑、多膛炉、沸腾炉等；但是，就目前技术而言，在这些设施中石煤钒矿焙烧低价钒的转化率都难以达到80%。因此，开发提高钒回收率的石煤钒矿焙烧技术和设备具有非常重要的意义。[0007]回转窑与干燥窑、冷却机都属于热交换功能的回转设备范畴。对于热交换作用的回转设备，大多数都在筒体内设置有扬料设施，以保证在运动过程中物料颗粒与热(或冷)空气(或其它气氛)充分接触、尽可能多的得到热交换的过程。而干燥窑和冷却机因热交换的温度不是非常高(大多是都在800°C或以下)，钢制筒体内不衬砖，扬料板则采用直接焊接在筒体内侧得到固定。而回转窑由功能决定其煅烧、挥发或其他反应温度要求往往都高于1000°C，甚至高达1200°C或以上。因此，在回转窑的窑体内根据温度的高低都衬有不同材质的耐火砖，窑体的筒身材质因制造价格的经济性考虑也只能采用普通碳钢，窑内焊接性的扬料板因钢性体直接传热将出现筒壁局部骤热，使得筒体强度降低，最后导致窑体破坏。所以回转窑的其扬料作用多以提高筒体转速，使得筒壁上块状物料沿窑体内壁提升到一定高度都再任其自由滚动下来，最后使得物料层实现翻转。当窑体内物料粒度非常小，物料焙烧反应停留时间又长达数小时，依靠提高筒体转速，其转速数值大小也受到规格和停留时间的限制，物料沿窑体内壁虽然可以稍许提升一定高度，而细小的散状物料却没有出现滚动和分洒动作，而仅仅只有不足10%的稍大颗粒在料面上有滚动，其余细小物料仅仅在筒壁面作滑移而不翻动。
[0008]另外，要使回转窑长时间的稳定运行，各运转部件保持良好的润滑条件是十分重要的一环。回转窑的润滑有以下特点，I)低速重载。如托轮的转速一般是每分钟数转，甚至更低，而托轮轴承承受的压力为几十吨至几百吨；2)环境温度高，回转窑筒体表面温度往往在200°C以上，向周围辐射大量的热量，3)环境粉尘多，回转窑的各密封点和输送设备及窑尾烟尘均向周围散落灰尘；4)在极度严寒地区，当回转窑事故停机时间过长会造成润滑油凝固，影响回转窑的重新运行。可是，目前对于重载的回转窑来说，托轮支承多采用滑动轴承和油勺润滑，并不能解决极低转速情况下润滑不良的缺陷。
实用新型内容
[0009]本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供一种焙烧回转窑。
[0010]为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0011]所述焙烧回转窑包括回转窑筒体，窑头密封装置，窑头罩，主点火燃气烧嘴，窑体上二次进风装置，测温装置，送电滑环装置和设于回转窑底部的托轮支承；所述回转窑筒体上设有通入窑内的套管；所述套管内设有通过套管并伸入窑内的固定柱，固定柱与套管之间有环隙；所述固定柱伸出回转窑筒体外的一端与套管伸出回转窑筒体外的一端连接；所述固定住伸入回转窑筒体内的一端设有扬料板。
[0012]优选地，所述固定柱包括固定柱本体和固定柱外端头；所述固定柱外端头的直径大于固定柱本体的直径；所述固定柱外端头与套管连接。
[0013]优选地，所述固定柱外端头与套管的连接处设有调整垫。
[0014]优选地，所述固定柱与套管之间的环隙内填充有隔热材料。
[0015]优选地，所述托轮支承包括水冷式轴承座；水冷式轴承座上设有油池，所述油池上设有电动油泵，所述电动油泵上连有通入托轮内部的油管；所述油池底部设有电加热器和测温元件；所述水冷式轴承座上还设有冷却水进口和冷却水出口。所述主点火燃气烧嘴旁设有补风装置。
[0016]其中，所述回转窑筒体，窑头密封装置，窑头罩，主点火燃气烧嘴，窑体上二次进风装置，测温装置和送电滑环装置的结构与中国专利ZL200820159159.8所述回转窑相同。
[0017]下面结合设计原理对本实用新型作进一步说明:
[0018]本实用新型沿用了中国专利ZL200820159159.8所述回转窑中的窑体上二次供风装置和测温装置。当窑温超出设定值时，窑体上二次供风装置自动启动，对高温区间供给冷风，降低该区间的焙烧温度，调节焙烧气氛，确保含碳金矿在理想温度和气氛范围内进行反应。并对窑尾气氛进行监测，当出窑气氛含氧量小于特定值时，二次供风装置自动启动，增加窑内气氛含氧量。根据测温装置所测得的窑体的实际温度，与焙砂段反应要求温度的差值，通过调节调节阀的开口度和风机电机的频率大小，综合调节来控制窑背风机的进风流量大小和进风压力，从而达到控制窑体中各段长度上温度波动范围的目的。
[0019]与现有技术不同的而是，本实用新型在回转窑筒体焙烧段的内壁加扬料板。含炭金矿焙烧的工艺条件，在焙烧段不仅需要一定温度范围和气氛浓度，还需要数小时的停留时间来满足充分反应的要求。因此，窑体的回转速度受到设备规格大小的限制，因而极低转速使在筒体内物料形成滑移而难被扬起。导致物料颗粒表面与热气氛接触不充分，焙烧不彻底，脱碳不充分，直接影响其浸出率，造成原矿的浪费。在高温砌砖的筒体内通过独特的连接方式加设扬料板，克服了现有技术中直接焊接扬料板于筒体内所带来的问题，而且物料通过扬料板扬起之后会变的相对松散，这样就有利于物料能够充分与窑内气体接触完成换热。既可减少燃气用量，也可减轻物料对衬砖的磨损。同时满足节能降耗的要求。
[0020]本实用新型还对托轮支承的润滑系统进行了改进。本实用新型在托轮支承的轴承座上除采用原有油勺润滑外，同时加设电动油泵与管路，解决极低转速的情况下润滑不到位的缺陷。在轴承座油池底部加设电加热器、水冷系统和测温元件，根据油温的高低来判断工作润滑状态的情况，加热、水冷和测温的控制均与回转窑电控系统连锁，可进行运行数据的手动输入，控制信号自动反馈和记录，使得工艺流程设备完全实现程序化和自动化。
[0021]总之，本实用新型提供的回转窑，能实现对窑内各段温度控制，保证了焙烧反应所需的温度要求和停留时间，从而达到了工艺目的。本实用新型用于炭金矿脱碳焙烧大型工业化生产设计，也可以应用于石煤钒矿的氧化焙烧的工业化生产工艺。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型焙烧回转窑的结构图；
[0023]图2为图1的B-B剖面图(扬料板)；
[0024]图3为图4的I处局部放大图；
[0025]图4为图1的A-A剖面图(托轮支承)；
[0026]图5为托轮支承侧视图。
[0027]图中，1、回转窑筒体；2、窑头密封装置；3、窑头罩；4、主点火燃气烧嘴；5、窑体上二次进风装置；6、测温装置；7、送电滑环装置；8、托轮支承；9、扬料板；10、固定住；11、套管；12、调整垫；13、水冷式轴承座；14、油池；15、电动油泵；16、油管；17、电加热器；18、测温元件；19、补风装置；20、固定柱本体；21、固定柱外端头；22、冷却水进口 ；23、冷却水出□。
【具体实施方式】[0028]实施例1
[0029]本实用新型提供的回转窑的参数
[0030]1.回转窑直径:3.6m (有效直径3.16m)
[0031]2.回转窑长度:54m
[0032]3.窑体工作转速:0.2?0.48 r/min
[0033]4.窑安装斜度:3% (2%?4%)
[0034]5.主传动功率:30KW
[0035]6.盘窑功率:4.0 Kff
[0036]7.二次风机功率:3.0Kffx5台
[0037]8.测温仪:20台
[0038]9.电加热器:12支
[0039]10.电动油泵:12个。
[0040]参见图1至图5，所述焙烧回转窑包括回转窑筒体1，窑头密封装置2，窑头罩3，主点火燃气烧嘴4，窑体上二次进风装置5，测温装置6，送电滑环装置7和设于回转窑底部的托轮支承8 ;所述回转窑筒体I)上设有通入窑内的套管11 ;所述套管11内设有通过套管11并伸入窑内的固定柱10，固定柱10与套管11之间有环隙；所述固定柱10伸出回转窑筒体I外的一端与套管11伸出回转窑筒体I外的一端连接；所述固定住10伸入回转窑筒体I内的一端设有扬料板9。
[0041]其中，所述固定柱10包括固定柱本体20和固定柱外端头21 ;所述固定柱外端头21的直径大于固定柱本体20的直径；所述固定柱外端头21与套管11连接。
[0042]所述固定柱外端头21与套管11的连接处设有调整垫12。
[0043]所述固定柱10与套管11之间的环隙内填充有隔热材料。
[0044]所述托轮支承8包括水冷式轴承座13 ;水冷式轴承座13上设有油池14，所述油池14上设有电动油泵15，所述电动油泵15上连有通入托轮内部的油管16 ;所述油池14底部设有电加热器17和测温元件18 ;所述水冷式轴承座13上还设有冷却水进口 22和冷却水出口 23。所述主点火燃气烧嘴4旁设有补风装置19。
[0045]采取多段区域控温装置。在回转窑的低端(即排料端)将窑头罩3固定在楼面上，在窑头罩3的中上部安装有长度为数米长度的主点火燃气烧嘴4。因主点火燃气烧嘴4结构要求和功能的特殊性被安装在可移动的托架车上，在窑头罩3的楼平面上设置有固定轨道，燃气系统移动小车可方便的将主点火燃气烧嘴4从回转窑中移出维护检修。固定在地面上的窑头罩3与做回转运动的回转窑筒体I通过多层鳞片式的重锤密封，能够有效地阻止窑体外部的空气进入，维持回转窑窑头还原气氛。
[0046]在窑头罩3的主点火燃气烧嘴4旁布置有一个补风装置19，根据焙烧气氛来补充新鲜空气，辅助烧嘴点火和燃烧的气氛含氧量，以及窑体中部物料的持续焙烧反应，保持其气氛的连续性和一致性，改善回转窑焙烧效果。
【权利要求】
1.一种焙烧回转窑，它包括回转窑筒体(1)，窑头密封装置(2)，窑头罩(3)，主点火燃气烧嘴(4)，窑体上二次进风装置(5)，测温装置(6)，送电滑环装置(7)和设于回转窑底部的托轮支承(8);其特征在于，所述回转窑筒体(I)上设有通入窑内的套管(11);所述套管(11)内设有通过套管(11)并伸入窑内的固定柱(10)，固定柱(10)与套管(11)之间有环隙；所述固定柱(10)伸出回转窑筒体(I)外的一端与套管(11)伸出回转窑筒体(I)外的一端连接；所述固定住(10)伸入回转窑筒体(I)内的一端设有扬料板(9)。
2.如权利要求1所述的焙烧回转窑，其特征在于，所述固定柱(10)包括固定柱本体(20)和固定柱外端头(21);所述固定柱外端头(21)的直径大于固定柱本体(20)的直径；所述固定柱外端头(21)与套管(11)连接。
3.如权利要求2所述的焙烧回转窑，其特征在于，所述固定柱外端头(21)与套管(11)的连接处设有调整垫(12)。
4.如权利要求1所述的焙烧回转窑，其特征在于，所述固定柱(10)与套管(11)之间的环隙内填充有隔热材料。
5.如权利要求1所述的焙烧回转窑，其特征在于，所述托轮支承(8)包括水冷式轴承座(13);水冷式轴承座(13)上设有油池(14)，所述油池(14)上设有电动油泵(15)，所述电动油泵(15)上连有通入托轮内部的油管(16);所述油池(14)底部设有电加热器(17)和测温元件(18);所述水冷式轴承座(13)上还设有冷却水进口(22)和冷却水出口(23)。
6.如权利要求1所述的焙烧回转窑，其特征在于，所述主点火燃气烧嘴(4)旁设有补风装置(19)。
【文档编号】F27B7/42GK203785423SQ201420188493
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】袁学敏, 周晓源, 李有刚, 董晓伟, 白桦 申请人:长沙有色冶金设计研究院有限公司