專利名稱：一種氧化還原爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冶金設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種利用鋼鐵企業(yè)的除塵廢棄物的資源生產(chǎn)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(shù)：
鋼鐵企業(yè)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(chǎn)過程中解決不了成球強度低、燒結(jié)過程結(jié)塊、低溫粉化的問題，一直以來處于大企業(yè)不用的小企業(yè)用，小企業(yè)用不了的造假使用的狀況，一律直接進入燒結(jié)回收其中的少量鐵，這樣既對環(huán)境造成長期、反復(fù)的污染又浪費資源和能源。目前現(xiàn)有的回收鋼鐵企業(yè)的除塵廢棄物的方法有以下三種 I、利用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)氧化物屬于氧化氣氛，冷卻系統(tǒng)太長，熱損失過大，耗能高，剩余爐渣中鋅的含量為2% _4%，固定碳的含量為25% -30%，亞鐵的含量將近30%，并且存在結(jié)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(chǎn)氧化物屬于氧化氣氛，冷卻系統(tǒng)太長，熱損失過大，耗能高，剩余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、有些提取堿金屬的方法，雖然可提取一部分堿金屬，但是該方法工藝長、能耗高，提取后的固體物中同樣含有堿金屬，金屬氧化物根本沒提取出來，這樣返回?zé)Y(jié)同樣造成污染、增加能耗，是無止境的循環(huán)污染。
(三)實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種處理鋼鐵企業(yè)的除塵廢棄物的氧化還原爐，將鋼鐵企業(yè)的除塵灰進行混配造球加溫后，氧化還原一步完成。不僅緩解我國資源短缺的現(xiàn)狀，又減少了對環(huán)境的污染，降低了冶煉成本。一種氧化還原爐，其特征在于它由入料斗、爐內(nèi)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、下料斗、下料器和氣體出口構(gòu)成；所說的入料斗位于氧化還原爐的頂端；所說的煙道為爐內(nèi)壁以內(nèi)的空間；所說的爐腔為爐內(nèi)壁與爐外壁之間的整體空間，根據(jù)工作時溫度的不同自上而下分為預(yù)熱氧化區(qū)間、還原區(qū)間、煤氣帶、冷卻區(qū)間和出料區(qū)間；所說的燃燒室位于氧化還原爐的側(cè)部，與爐外壁固定連接；所說的煤氣嘴固定于燃燒室上；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；所說的下料斗位于爐腔底部，向外延伸；所說的下料器固定于爐外壁下部，與下料斗相接，它由葉輪、減速機和電機構(gòu)成，所說的葉輪、減速機和電機由內(nèi)向外依傳動裝置連接；所說的氣體出口位于氧化還原爐底部；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。上述所說的入料斗由固定的短邊和可移動的長邊構(gòu)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(yù)熱氧化區(qū)間的高度為I. 2-1. 8米。上述所說的還原區(qū)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(qū)間的高度為2-3米。上述所說的出料區(qū)間的高度為I. 5-2米。本實用新型的優(yōu)越性1、氧化還原反應(yīng)在一個爐內(nèi)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(nèi)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(gòu)成的下料器，可以保證均勻下料，減少爐內(nèi)球的碰撞和摩擦，避免破損和結(jié)塊；5、提高了燃燒室的高度，增加了還原區(qū)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(yè)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(nèi)的負(fù)壓壓力為400-800帕；(2)將混配造球后的除塵廢棄物投入入料斗；(3)由于重力作用，除塵廢棄物落入爐腔的預(yù)熱氧化區(qū)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(xù)下落；(4)除塵廢棄物進入還原區(qū)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(xù)下落；(5)將純煤氣通過煤氣電磁加熱器加熱至400-1100°C后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(xù)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(qū)間，溫度由400-1100°C降至200-400°C; (7)還原球繼續(xù)下落進入出料區(qū)間，溫度降至150-300°C; (8)還原球落入下料斗，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(qū)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于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%，其余為氧化鈣、二氧化硅等不可用物質(zhì)。


圖I為本發(fā)明所涉一種氧化還原爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所涉一種氧化還原爐中的下料器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為入料斗，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為下料斗，8為下料器，9為煙道，10為氣體出口，11為爐內(nèi)壁，12為爐外壁，2-1為預(yù)熱氧化區(qū)間，2-2為還原區(qū)間，2-3為煤氣帶，2-4為冷卻區(qū)間，2-5為出料區(qū)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)，其特征在于它由入料斗I、爐內(nèi)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、下料斗7、下料器8和氣體出口 10構(gòu)成；所說的入料斗I位于氧化還原爐的頂端；所說的煙道9為爐內(nèi)壁11以內(nèi)的空間；所說的爐腔2為爐內(nèi)壁11與爐外壁12之間的整體空間，根據(jù)工作時溫度的不同自上而下分為預(yù)熱氧化區(qū)間2-1、還原區(qū)間2-2、煤氣帶2-3、冷卻區(qū)間2-4和出料區(qū)間2-5 ;所說的燃燒室4位于氧化還原爐的側(cè)部，與爐外壁12固定連接；所說的煤氣嘴3固定于燃燒室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；所說的下料斗7位于爐腔2底部，向外延伸；所說的下料器8固定于爐外壁12下部，與下料斗7相接，它由葉輪8-3、減速機8-4和電機8-5構(gòu)成，所說的葉輪8_3、減速機8_4和電機8_5由內(nèi)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位于氧化還原爐底部；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。上述所說的入料斗I由固定的短邊和可移動的長邊構(gòu)成。上述所說的預(yù)熱氧化區(qū)間2-1的高度為I. 2米。上述所說的還原區(qū)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(qū)間2-4的高度為2米。上述所說的出料區(qū)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(yè)的除塵廢棄物的方法，其特征在于具體步驟如下(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(nèi)的負(fù)壓壓力為400帕；(2)將混配造球后的除塵廢棄物投入入料斗I ;(3)由于重力作用，除塵廢棄物落入爐腔的預(yù)熱氧化區(qū)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(xù)下落；(4)除塵廢棄物進入還原區(qū)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(xù)下落；(5)將純煤氣通過煤氣電磁加熱器6加熱至400°C后通入煤氣帶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(xù)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(qū)間2-4，溫度由400°C降至200°C(7)還原球繼續(xù)下落進入出料區(qū)間2-5，溫度降至150°C ；(8)還原球落入下料斗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(qū)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%，其余為氧化鈣、二氧化硅等不可用物質(zhì)。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%，其余為氧化鈣、二氧化硅等不可用物質(zhì)。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%，其余為氧化鈣、二氧化硅等不可用物質(zhì)。實施例2 : —種氧化還原爐，其特征在于它由入料斗I、爐內(nèi)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、下料斗7、下料器8和氣體出口 10構(gòu)成；所說的入料斗I位于氧化還原爐的頂端；所說的煙道9為爐內(nèi)壁11以內(nèi)的空間；所說的爐腔2為爐內(nèi)壁11與爐外壁12之間的整體空間，根據(jù)工作時溫度的不同自上而下分為預(yù)熱氧化區(qū)間2-1、還原區(qū)間2-2、煤氣帶2-3、冷卻區(qū)間2-4和出料區(qū)間2_5 ;所說的燃燒室4位于氧化還原爐的側(cè)部，與爐外壁12固定連接；所說的煤氣嘴3固定于燃燒室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；所說的下料斗7位于爐腔2底部，向外延伸；所說的下料器8固定于爐外壁12下部，與下料斗7相接，它由葉輪8-3、減速機8-4和電機8-5構(gòu)成，所說的葉輪8-3、減速機8_4和電機8_5由內(nèi)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位于氧化還原爐底部；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。上述所說的入料斗I由固定的短邊和可移動的長邊構(gòu)成。上述所說的預(yù)熱氧化區(qū)間2-1的高度為I. 8米。上述所說的還原區(qū)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(qū)間2-4的高度為3米。上述所說的出料區(qū)間2-5的高度為2米。一種處理鋼鐵企業(yè)的除塵廢棄物的方法，其特征在于包括以下步驟(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(nèi)的負(fù)壓壓力為800帕；(2)將混配造球后的除塵廢棄物投入入料斗I ;(3)由于重力作用，除塵廢棄物落入爐腔的預(yù)熱氧化區(qū)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(xù)下落；(4)除塵廢棄物進入還原區(qū)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(xù)下落；(5)將純煤氣通過煤氣電磁加熱器6加熱至1100°C后通入煤氣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(xù)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(qū)間2-4，溫度由1100°C降至400°C(7)還原球繼續(xù)下落進入出料區(qū)間2-5，溫度降至300°C ；(8)還原球落入下料斗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(qū)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%，其余為氧化鈣、二氧化硅等不可用物質(zhì)。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，其余為氧化鈣、二氧化硅等不可用物質(zhì)。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%，其余為氧化鈣、二氧化硅等不可用物質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種氧化還原爐，其特征在于它由入料斗、爐內(nèi)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、下料斗、下料器和氣體出口構(gòu)成；所說的入料斗位于氧化還原爐的頂端；所說的煙道為爐內(nèi)壁以內(nèi)的空間；所說的爐腔為爐內(nèi)壁與爐外壁之間的整體空間，根據(jù)工作時溫度的不同自上而下分為預(yù)熱氧化區(qū)間、還原區(qū)間、煤氣帶、冷卻區(qū)間和出料區(qū)間；所說的燃燒室位于氧化還原爐的側(cè)部，與爐外壁固定連接；所說的煤氣嘴固定于燃燒室上；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；所說的下料斗位于爐腔底部，向外延伸；所說的下料器固定于爐外壁下部，與下料斗相接，它由葉輪、減速機和電機構(gòu)成，所說的葉輪、減速機和電機由內(nèi)向外依傳動裝置連接；所說的氣體出口位于氧化還原爐底部；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(jù)權(quán)利要求I所說的一種氧化還原爐，其特征在于所說的入料斗由固定的短邊和可移動的長邊構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所說的一種氧化還原爐，其特征在于所說的傳動裝置為連接軸和連接軸套。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所說的一種氧化還原爐，其特征在于所說的預(yù)熱氧化區(qū)間的高度為I.2-1. 8 米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所說的一種氧化還原爐，其特征在于所說的還原區(qū)間的高度為2-3米。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所說的一種氧化還原爐，其特征在于所說的煤氣帶的高度為.0.2-0. 3 米。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所說的一種氧化還原爐，其特征在于所說的冷卻區(qū)間的高度為2-3米。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所說的一種氧化還原爐，其特征在于所說的出料區(qū)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，其特征在于它由入料斗、爐內(nèi)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、下料斗、下料器和氣體出口構(gòu)成；本實用新型的優(yōu)越性1、氧化還原反應(yīng)在一個爐內(nèi)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(nèi)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(gòu)成的下料器，可以保證均勻下料，減少爐內(nèi)球的碰撞和摩擦，避免破損和結(jié)塊；5、提高了燃燒室的高度，增加了還原區(qū)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(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者袁子金 申請人:天津浩強冶金材料有限公司