本發(fā)明屬于冶金設(shè)備和農(nóng)業(yè)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及通體雙面隔焰式加熱回轉(zhuǎn)窯及直接還原鐵聯(lián)產(chǎn)碳基肥方法。
背景技術(shù)：
：農(nóng)作物秸稈是一種優(yōu)良的生物質(zhì)能源，而且每年都有很大的產(chǎn)量，近年，每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒，產(chǎn)生了大量濃重的煙霧，不僅成為農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的瓶頸問(wèn)題，甚至成為殃及城市環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)?，農(nóng)作物秸稈成為農(nóng)村面臨污染的新源頭。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年可生成7億多噸秸稈，成為“用處不大”但必須處理掉的“廢棄物”。如果完全由農(nóng)民自行處理，就必然出現(xiàn)大量焚燒的現(xiàn)象。農(nóng)作物秸稈、木屑、鋸末、花生殼、玉米芯、稻草、麥秸麥糠、樹(shù)枝葉、甘草、棕櫚、咖啡殼等生物質(zhì)物料綜合開(kāi)發(fā)利用就有著重大意義。氣割渣主要來(lái)源于鋼結(jié)構(gòu)及鋼鐵采用氣割切割過(guò)程中，氣割槍的燃燒溫度和噴出的高速切割氧氣流，使切口處金屬劇烈燃燒并將燃燒后的金屬氧化物吹除實(shí)現(xiàn)工件分離，是鐵在純氧中的燃燒過(guò)程而不是熔化過(guò)程生產(chǎn)出渣塊，它主要包括：氣焊渣，氧化鐵，氧化皮。鋼材鍛造、熱軋熱加工及冷拔絲時(shí)，由于鋼鐵和空氣中氧的反應(yīng)，常會(huì)形成大量氧化鐵皮，屬于鋼鐵冶金固體廢棄物，氧化鐵皮的主要成分是Fe2O3、Fe3O4、FeO。全國(guó)每年的氧化鐵皮約1000萬(wàn)噸左右，如果不及時(shí)處理，造成堆積，浪費(fèi)資源。若能對(duì)其進(jìn)行合理利用，加工成凈水劑，既可降低生產(chǎn)成本，又可起到環(huán)保節(jié)能作用。中國(guó)是一個(gè)鋼鐵大國(guó)，如今鋼鐵產(chǎn)量已經(jīng)突破13億噸大關(guān)，產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩。我國(guó)雖然鐵礦資源分布廣泛，但低貧細(xì)難選鐵礦資源分布卻占97％以上，至今沒(méi)有得到很好的開(kāi)發(fā)和利用，造成資源閑置和浪費(fèi)。反而，鋼廠每年還需要進(jìn)口大量的高品位鐵礦石，進(jìn)口依賴程度占鋼廠鐵礦石總消耗量的55％以上，并且每年也會(huì)有大量的氧化鐵皮，只作為普通鐵礦粉進(jìn)行燒結(jié)使用，沒(méi)有發(fā)揮其獨(dú)有的特長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，浪費(fèi)了資源。中國(guó)鋼鐵行業(yè)，以往是大力發(fā)展以高爐煉鐵水煉鋼為主的長(zhǎng)流程煉鋼方式，占世界普碳鋼總產(chǎn)能的55.8％，造成產(chǎn)能過(guò)剩，同時(shí)也造成了環(huán)境污染，同時(shí)優(yōu)特鋼的產(chǎn)能僅占世界總產(chǎn)能的1.9％；如今，國(guó)家大力提倡以非焦煉鐵(直接還原鐵)為主的熔融還原鐵和短流程煉鋼的發(fā)展。而我國(guó)目前的直接還原鐵技術(shù)卻相對(duì)比較滯后，還原鐵年產(chǎn)量不到60萬(wàn)噸，占世界還原鐵總產(chǎn)量不足1％。為了降低普碳鋼產(chǎn)能，提高優(yōu)特鋼比例，就必須提高廢鋼和直接還原鐵為主的電爐煉鋼比例，目前，廢鋼(含還原鐵產(chǎn)品)每年有2800萬(wàn)噸以上的缺口，因此，每年要進(jìn)口國(guó)外的DRI、HBI產(chǎn)品大約1000萬(wàn)噸。隨著我國(guó)焦煤儲(chǔ)量日益貧乏及環(huán)保問(wèn)題日益嚴(yán)重的情況下，國(guó)家出臺(tái)了較多的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用非焦煤資源，進(jìn)行直接還原鐵和熔融還原鐵等非焦煉鐵工藝和短流程煉鋼等技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，大力發(fā)展電爐優(yōu)特鋼的產(chǎn)品，所以，提高還原鐵的產(chǎn)量和質(zhì)量，降低能耗，減少CO2的排放，尤其是盡快開(kāi)發(fā)我國(guó)大量的低貧細(xì)難選鐵礦及含鐵廢料，使其資源化是一項(xiàng)迫在眉睫的事業(yè)。如今的中國(guó)，電爐鋼比例不到15％，而且高爐－轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程煉鋼方式的煙氣排放量是整個(gè)鋼鐵行業(yè)的80％以上，廢鋼(直接還原鐵DRI)+電爐短流程煉鋼方式的尾氣排放量，僅占高爐－轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程煉鋼方式的30％。我國(guó)又是一個(gè)天然氣進(jìn)口國(guó)，發(fā)展和引進(jìn)國(guó)外成熟的氣基還原鐵技術(shù)和裝備，由于天然氣資源匱乏，不具備條件；如果發(fā)展煤轉(zhuǎn)氣，存在著煤轉(zhuǎn)氣的設(shè)備投資大等問(wèn)題，煤轉(zhuǎn)氣同時(shí)本身也要消耗15～20％以上的能量，而且工藝技術(shù)復(fù)雜，不符合我國(guó)國(guó)情，因此，要解決中國(guó)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排降碳的環(huán)保問(wèn)題及發(fā)展短流程煉鋼事業(yè)，就必須積極發(fā)展適合的煤基還原鐵工藝技術(shù)和裝備，而且單條生產(chǎn)線具有產(chǎn)能規(guī)模大、投資比低、生產(chǎn)運(yùn)行成本低、可操作性強(qiáng)、節(jié)能減排等先進(jìn)、穩(wěn)定的特點(diǎn)，非常符合我國(guó)還原鐵行業(yè)的國(guó)情。目前，我國(guó)煤基還原鐵工業(yè)化比較成熟的工藝技術(shù)和裝置主要有：煤基隧道窯罐式法、煤基隧道窯無(wú)罐法及煤基回轉(zhuǎn)窯法，而煤基轉(zhuǎn)底爐、煤基豎爐等工藝和裝置投資較大、工藝技術(shù)和裝置尚不成熟，需要繼續(xù)完善，不足以規(guī)模化推廣。傳統(tǒng)的煤基隧道窯罐式法，只能采用TFe≥66％的高品位鐵礦或易選鐵礦，無(wú)法利用低細(xì)難選鐵礦、復(fù)合礦及含鐵廢料直接還原分離出高品位的還原鐵產(chǎn)品，而且工藝技術(shù)落后，造成產(chǎn)能低、還原時(shí)間長(zhǎng)，占地面積廣、能耗高、產(chǎn)品質(zhì)量低下、產(chǎn)品銷路不暢，屬于淘汰工藝和裝置。煤基隧道窯無(wú)罐法，雖然可以將各種鐵礦還原分離冶選出高品位優(yōu)質(zhì)還原鐵產(chǎn)品，但單條生產(chǎn)線年處理能力最高也不到10萬(wàn)噸原礦，仍需要進(jìn)一步完善。煤基回轉(zhuǎn)窯法工藝技術(shù)逐漸成熟、運(yùn)行成本較低，正在逐漸推廣，但對(duì)還原煤有著嚴(yán)格的要求，必須應(yīng)用優(yōu)質(zhì)煙煤的顆粒煤做還原劑，并且回轉(zhuǎn)窯還原溫差很大，操作要求苛刻，投資比相對(duì)也較大，單條生產(chǎn)線的年最大產(chǎn)能也不到30萬(wàn)噸原礦。目前，國(guó)家在積極推廣各領(lǐng)域環(huán)保項(xiàng)目，污水處理、置換排放等環(huán)保項(xiàng)目也越來(lái)越多，需要大量的金屬鐵粉進(jìn)行污水脫氧處理、廢酸置換處理、配重、壓制部件及食品保鮮劑等應(yīng)用。用還原鐵粉進(jìn)行污水處理是目前污水和自來(lái)水處理的主要方法之一，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有多年的歷史。但是，由于還原鐵粉本身化學(xué)成分復(fù)雜、組織結(jié)構(gòu)細(xì)密，導(dǎo)致反應(yīng)速度慢、反應(yīng)柱易堵塞、對(duì)高濃度廢水處理效果差，而且還原鐵粉用量大，投資、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較高。凈水劑(直接還原鐵(以下簡(jiǎn)稱DRI))因其比表面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鐵屑，每噸DRI比表面積是鐵屑的5～10萬(wàn)倍，近年來(lái)，用DRI取代金屬還原鐵粉用于污水處理，取得了很好的效果，國(guó)內(nèi)外這方面的例子越來(lái)越多。DRI打磨成金屬鐵粉是尺寸還不到1mm的鐵的小顆粒的集合，呈黑色或銀灰色，可大量應(yīng)用于冶金、鑄造等冶金行業(yè)，也是粉末冶金及化工、食品等領(lǐng)域的主要原料，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。碳基肥系列采用優(yōu)質(zhì)作物生物炭為主要原料精制而成。生物質(zhì)材料在缺氧的情況下，經(jīng)500～600℃以上高溫?zé)峤猱a(chǎn)生的一類難熔的、穩(wěn)定的、高度芳香化的、富含碳素的固態(tài)物質(zhì)。作物生物碳富含75％～95％(wt)的碳，其次是灰分，包括鉀、鎂、鈣、硅、錳、鋅等金屬的氧化物和少量揮發(fā)分。炭基有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥(復(fù)混肥)，是指生物質(zhì)碳粉與有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥(復(fù)混肥)合理配伍從而形成的生態(tài)型肥料。碳基肥基本理論是土肥炭基有機(jī)論，即增加土壤中炭基—有機(jī)質(zhì)的含量，快速改造土壤結(jié)構(gòu)，平衡鹽與水分，通過(guò)快速熟化創(chuàng)造有利于植物健康生長(zhǎng)的土壤環(huán)境，從而增加土壤肥力，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)潘根興教授將碳基肥基本理論形象地稱作“土壤生物橋技術(shù)”?，F(xiàn)在碳基肥也慢慢在市場(chǎng)上流通，許多農(nóng)戶也開(kāi)始注重給土壤補(bǔ)充碳，現(xiàn)在市場(chǎng)上主要有：生物有機(jī)肥、生物質(zhì)碳土壤改良劑、生物質(zhì)碳復(fù)合微生物肥料、碳能生物菌肥、液態(tài)碳肥等產(chǎn)品；產(chǎn)品種類也開(kāi)始慢慢多樣化，但是最終目的都一樣，補(bǔ)充植物所需的碳元素，改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤保水保肥的能力，提高肥料利用率?，F(xiàn)在市場(chǎng)已有的外加熱(隔焰式)回轉(zhuǎn)窯，窯爐中間由于有托圈、托輪支撐裝置，加熱爐間也只能留出托圈、托輪支撐部分，窯爐高溫段斷開(kāi)，無(wú)法長(zhǎng)距離加熱，溫度曲線呈波浪狀，形成分段式外加熱(隔焰式)回轉(zhuǎn)窯加熱爐，因此，窯爐規(guī)模較小、還原溫度較低，高溫區(qū)的溫度不連續(xù)、不穩(wěn)定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯通體長(zhǎng)距離加熱，還原窯爐短，產(chǎn)能低，溫度曲線波動(dòng)較大，無(wú)法適應(yīng)還原鐵對(duì)還原溫度連續(xù)性和穩(wěn)定性的要求，只能小規(guī)模用于化工、有色貴金屬等處理量較少的行業(yè)，無(wú)法滿足在還原鐵領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種通體雙面隔焰式加熱回轉(zhuǎn)窯及直接還原鐵聯(lián)產(chǎn)碳基肥方法，采用冶金固體廢棄物和除了采用各種煤碳外，也可以采用農(nóng)作物秸稈廢棄物等生物質(zhì)材料作為還原劑，利用窯體載重負(fù)荷小、填充率高、高溫區(qū)通體雙面隔焰式加熱(外加熱)、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)還原氣氛充分等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)低溫、深度、快速、高產(chǎn)能生產(chǎn)直接還原鐵主產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)碳基肥肥料副產(chǎn)品。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種通體雙面隔焰式加熱回轉(zhuǎn)窯，包括回轉(zhuǎn)窯筒體、給料裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置窯尾驅(qū)動(dòng)裝置、窯頭驅(qū)動(dòng)裝置、外套筒驅(qū)動(dòng)裝置、冷卻滾筒驅(qū)動(dòng)裝置和給料滾筒驅(qū)動(dòng)裝置，其特殊之處在于，所述回轉(zhuǎn)窯筒體包括外筒和內(nèi)筒，所述外筒從前至后依次包括窯尾進(jìn)料段、預(yù)熱段、高溫段、冷卻段和窯頭出料段；所述窯尾進(jìn)料段、預(yù)熱段、高溫段和冷卻段的外筒內(nèi)部設(shè)有內(nèi)筒，所述外筒和內(nèi)筒之間形成深度還原室，所述內(nèi)筒內(nèi)部為加熱室；所述給料裝置包括給料滾筒、給料斗、下料管和排煙管，所述排煙管置于給料滾筒內(nèi)，排煙管和給料滾筒之間形成加料室，所述給料斗通過(guò)下料管連通至加料室；所述給料滾筒前端設(shè)有給料滾筒密封罩，所述給料滾筒后端設(shè)有防煤氣逆流罩；所述給料滾筒后端通過(guò)給料口連通至深度還原室；所述給料滾筒外設(shè)有給料滾筒托圈，所述給料滾筒驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)給料滾筒托圈帶動(dòng)給料裝置旋轉(zhuǎn)；所述窯尾進(jìn)料段的內(nèi)筒前端與所述排煙管的后端連通；所述外筒前端和防煤氣逆流罩外設(shè)有窯尾密封罩，所述窯尾密封罩頂端設(shè)有煤氣出口；所述窯尾密封罩外設(shè)有窯尾托圈，所述窯尾驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)窯尾托圈帶動(dòng)窯尾進(jìn)料段旋轉(zhuǎn)；所述預(yù)熱段設(shè)于預(yù)熱加熱爐體內(nèi)，所述高溫段設(shè)于高溫加熱爐體組內(nèi)，所述冷卻段設(shè)于冷卻加熱爐體外；所述的高溫加熱爐體組包括多段高溫加熱爐體；所述預(yù)熱加熱爐體、高溫加熱爐體和冷卻加熱爐體外設(shè)有保溫爐殼，所述預(yù)熱加熱爐體、高溫加熱爐體和冷卻加熱爐體內(nèi)一側(cè)均設(shè)有若干燒嘴；所述預(yù)熱加熱爐體內(nèi)的外筒和內(nèi)筒上設(shè)有預(yù)熱段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管，所述預(yù)熱段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管連通預(yù)熱加熱爐體和加熱室；所述高溫加熱爐體內(nèi)的外筒和內(nèi)筒上設(shè)有高溫段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管，所述高溫段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管連通高溫加熱爐體和加熱室；所述冷卻加熱爐體內(nèi)的外筒和內(nèi)筒上設(shè)有冷卻段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管，所述冷卻段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管連通冷卻加熱爐體和加熱室；所述預(yù)熱加熱爐體、高溫加熱爐體和冷卻高溫爐體之間均設(shè)有外套筒裝置；所述窯頭出料段外設(shè)有窯頭托圈，所述窯頭驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)窯頭托圈帶動(dòng)窯頭出料段旋轉(zhuǎn)；所述窯頭出料段后端設(shè)有窯頭密封罩，所述窯頭密封罩一端連通至螺旋輸送機(jī)，另一端連通至冷卻滾筒。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述外套筒裝置包括回轉(zhuǎn)窯外套筒，所述回轉(zhuǎn)窯外套筒通過(guò)支撐撥塊設(shè)置在所述外筒外，所述回轉(zhuǎn)窯外套筒和外筒之間形成高溫?zé)煔馔ǖ?，所述外套筒外?cè)設(shè)有耐火保溫氈；所述內(nèi)筒和外筒之間設(shè)有支撐隔板；所述耐火保溫氈外通過(guò)連接板支撐有外套筒托圈，所述外套筒驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)外套筒托圈帶動(dòng)外套筒裝置旋轉(zhuǎn)；所述支撐撥塊包括旋轉(zhuǎn)撥塊I和旋轉(zhuǎn)撥塊II，所述旋轉(zhuǎn)撥塊I均布在所述外套筒內(nèi)表面形成“外齒輪”，所述旋轉(zhuǎn)撥塊II均布在所述外筒外表面形成“內(nèi)齒輪”，所述外齒輪和內(nèi)齒輪相互嚙合。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，在每?jī)啥渭訜釥t之間設(shè)置外套筒裝置，在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)窯筒體發(fā)生縱向膨脹，旋轉(zhuǎn)撥塊Ⅰ和旋轉(zhuǎn)撥塊Ⅱ相互嚙合，外套筒裝置在外套筒驅(qū)動(dòng)裝置作用下與回轉(zhuǎn)窯筒體一起做同周、同速運(yùn)轉(zhuǎn)；降溫時(shí)，回轉(zhuǎn)窯筒體發(fā)生縱向收縮，回轉(zhuǎn)窯筒體在外套筒內(nèi)做收縮滑動(dòng)運(yùn)行，直到歸位，停止旋轉(zhuǎn)。如此，確保了每段加熱爐中的高溫?zé)煔饨?jīng)高溫?zé)煔馔ǖ理樌懦?，保證了被還原物料的溫度穩(wěn)定性，使物料還原更徹底。通過(guò)在外套筒外設(shè)計(jì)一層200-220mm的耐火保溫氈，進(jìn)一步減少熱能損失，確保了回轉(zhuǎn)窯筒體在高溫狀態(tài)下運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠。另外，外套筒裝置使得外套筒與外筒之間形成高溫?zé)煔馔ǖ?，確保加熱爐體之間有高溫?zé)煔獾捻樞校苟鄠€(gè)回轉(zhuǎn)外套筒裝置和多個(gè)加熱爐體形成一個(gè)完整的通體加熱爐，保證了高溫?zé)煔獾捻樞?，使得深度還原室的溫度曲線呈直線狀，確保還原工藝要求。進(jìn)一步，所述冷卻滾筒上方設(shè)有噴淋裝置，所述冷卻滾筒的出口連連通至干式磁選機(jī)；所述冷卻滾筒外設(shè)有冷卻滾筒托圈，所述冷卻滾筒驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)冷卻滾筒托圈帶動(dòng)冷卻滾筒旋轉(zhuǎn)。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯雙筒體、冷卻滾筒、干式磁選機(jī)共同構(gòu)成一套完整的深度還原鐵系統(tǒng)，更好得實(shí)現(xiàn)低溫深度快速還原鐵。進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、支架、托輪和限位輪，所述電機(jī)支撐在所述支架上，所述電機(jī)輸出端設(shè)有托輪，所述托輪外側(cè)設(shè)有限位輪，所述托輪、托圈與限位輪相配合旋轉(zhuǎn)。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，電機(jī)驅(qū)動(dòng)托輪旋轉(zhuǎn)，托圈在托輪的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，限位輪使得回轉(zhuǎn)窯雙筒體受熱時(shí)從兩側(cè)向外套筒裝置膨脹，從而使外套筒裝置的旋轉(zhuǎn)撥塊Ⅰ和旋轉(zhuǎn)撥塊Ⅱ相互嚙合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)外套筒裝置與回轉(zhuǎn)窯雙筒體的同周、同速運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，所述回轉(zhuǎn)窯筒體的軸線與水平線夾角為1.5°-5°，所述窯尾進(jìn)料段高于窯頭出料段。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，傾斜設(shè)置，能夠使回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)的固體狀態(tài)還原鐵產(chǎn)品和物料靠自身重力和窯爐的斜度緩緩下行，還原過(guò)程中產(chǎn)生的煤氣和煙氣上浮并向高處運(yùn)動(dòng)，最后從煤氣出口和高溫?zé)煔獬隹谂懦鍪占?，?shí)現(xiàn)預(yù)熱再利用。進(jìn)一步，所述預(yù)熱加熱爐體內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段窯墻曲封，所述預(yù)熱段窯墻曲封與外筒焊接為一體；所述高溫加熱爐體內(nèi)均內(nèi)設(shè)有高溫段窯墻曲封，所述高溫段窯墻曲封與外筒焊接為一體。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，有效防止回轉(zhuǎn)外套筒裝置在高溫旋轉(zhuǎn)時(shí)的徑向膨脹，確保每個(gè)加熱爐體內(nèi)的煙氣不外泄，而且保證了窯爐旋轉(zhuǎn)的安全、穩(wěn)定、可靠。進(jìn)一步，所述回轉(zhuǎn)窯筒體的外筒、內(nèi)筒、預(yù)熱段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管、高溫段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管、冷卻段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管、回轉(zhuǎn)外套筒裝置的材質(zhì)為310S、330、600、38Cr48NiW2Si2等優(yōu)質(zhì)耐熱不銹鋼材料。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，使用耐熱鋼筒體，使得在高溫或降溫時(shí)，筒體不會(huì)出現(xiàn)徑向和縱向膨脹或伸縮現(xiàn)象，有效解決了理論上隔焰式加熱回轉(zhuǎn)窯可以制作到無(wú)限長(zhǎng)的問(wèn)題；在高溫環(huán)境下具有良好的抗熱疲勞和耐高溫性能及抗氧化性，反復(fù)使用不易產(chǎn)生熱裂現(xiàn)象，最高使用溫度可達(dá)到1150～1250℃以上。進(jìn)一步，所述給料斗分為鐵原料料斗和還原劑料斗；所述下料管分為鐵原料下料管和還原劑下料管；所述鐵原料料斗和還原劑料斗分別連通鐵原料下料管和還原劑下料管；所述鐵原料下料管和還原劑下料管均連通至加料室。本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種利用上述通體雙面隔焰式加熱回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)直接還原鐵聯(lián)產(chǎn)碳基肥的方法，步驟如下：(1)原料加工取生物質(zhì)廢棄物打碎，采用擠壓機(jī)擠壓成￠8mm×(5～10)mm的顆粒，按照被還原的鐵物料重量的40-50％配加，混合；(2)深度還原將步驟(1)的混料從給料斗沿下料管進(jìn)入給料滾筒，再通過(guò)給料口進(jìn)入深度還原室，經(jīng)過(guò)預(yù)熱段和高溫段，燒嘴將加熱爐體加熱到1050-1080℃，深度還原1.5～2.8h，經(jīng)過(guò)冷卻段后進(jìn)入窯頭出料段；(3)磁選分離將生物質(zhì)材料顆粒通過(guò)螺旋輸送機(jī)送入窯頭罩，生物質(zhì)材料顆粒與窯頭出料段的被還原物料混合，進(jìn)入冷卻滾筒，在噴淋裝置作用下冷卻后，采用干式磁選機(jī)分離出還原鐵產(chǎn)品和碳基肥；(4)將步驟(3)還原磁選分離出的1-20mm直接還原鐵產(chǎn)品打磨至0-1mm細(xì)度，用于污水、廢酸處理；或者將步驟(3)還原磁選分離出的1-20mm直接還原鐵產(chǎn)品冷壓成球塊，成為金屬冷壓塊MBI產(chǎn)品；步驟(3)還原磁選分離出的粒度為0-8mm的烘干、干餾后的生物質(zhì)材料，篩分出其中細(xì)度為2-8mm的粗顆粒用作還原劑循環(huán)使用，其中細(xì)度為0-2mm的混合物為碳基肥副產(chǎn)品。其中，步驟(1)中所述的被還原的鐵物料為細(xì)度1-20mm的氧化鐵或細(xì)度為1-10mm的氣割渣。本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯筒體為外筒和內(nèi)筒雙筒體設(shè)計(jì)，外筒和內(nèi)筒之間形成深度還原室，深度還原室間隙(厚度)為150～300mm，由支撐隔板將其分割成6～12條深度還原室，每個(gè)間隔的深度還原室中均可裝入等量的還原物料，單筒回轉(zhuǎn)窯正常的填充率一般為12％～15％，本專利裝置的填充率提高了6～12倍，回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)能也提高了6～12倍，大大增加了窯爐的生產(chǎn)產(chǎn)能，同時(shí)也相對(duì)減小了窯爐規(guī)格，相對(duì)大大降低了窯爐的投資。2、本發(fā)明在給料滾筒中設(shè)有排煙管，排煙管中的高溫?zé)煔饽軌蚪o被還原物料預(yù)熱，因此本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯無(wú)需使用預(yù)先高溫?zé)Y(jié)的原料，大大降低能耗；給料滾筒后端設(shè)計(jì)的防煤氣逆流罩能夠有效阻止窯內(nèi)的煤氣泄漏。3、本發(fā)明設(shè)計(jì)的預(yù)熱段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管、高溫段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管和冷卻段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管，將高溫?zé)煔鈴募訜釥t體通入內(nèi)筒內(nèi)部的加熱室，煙氣從加熱室進(jìn)入排煙管排出，使得深度還原室內(nèi)部的還原物料經(jīng)過(guò)內(nèi)外雙面隔焰式加熱，加熱爐體和加熱室的溫差小，深度還原室充分密閉，還原溫度僅需1050℃～1080℃，屬于各種煤基還原鐵方法中最低的還原溫度，在這種較低的還原溫度情況下，還原時(shí)間只有1.5～2.8h；同時(shí)，由于加熱溫度低于1100℃，因此避免了NOx的產(chǎn)生；采用隔焰式加熱的煤基回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度相對(duì)較低，還原劑消耗少，收集的高溫尾氣可用于濕式氧化球團(tuán)的烘干，也可以用于加熱爐燃燒加熱使用，節(jié)約能源，綠色環(huán)保。4、本發(fā)明的還原物料是在完全隔絕火焰條件下進(jìn)行雙面外加熱的，因此揮發(fā)產(chǎn)生的煤氣為高純煤氣，可以從煤氣出口被煤氣風(fēng)機(jī)引出，經(jīng)脫焦、除塵處理，用于煤化工或自身加熱爐燃燒使用，回收的煤氣可以滿足本發(fā)明加熱爐體30％～60％的燃燒能源，做到能源綜合利用，減少能耗，同時(shí)也降低了碳排放。5、本發(fā)明的裝置內(nèi)不設(shè)有較厚的耐火材料作為爐襯，因此窯體總重量可減少60％～80％的重量，大大減少了窯體載重負(fù)荷，也減少了傾動(dòng)裝置的功率，同時(shí)降低了由于耐材問(wèn)題造成的事故率，使窯爐運(yùn)轉(zhuǎn)輕巧、靈活；另外，由于是通體隔焰式加熱，窯內(nèi)氣氛和溫度穩(wěn)定，溫差小，操作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)“傻瓜”式操作，對(duì)操作工的專業(yè)水平要求不高。6、利用本發(fā)明的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的直接還原鐵聯(lián)產(chǎn)碳基肥的方法，使用秸稈等生物質(zhì)材料作為還原劑，解決了生物質(zhì)材料焚燒對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)低溫、深度、快速、高產(chǎn)還原出直接還原鐵或還原鐵粉(金屬鐵粉)產(chǎn)品，除了應(yīng)用于優(yōu)特鋼冶煉，還可應(yīng)用于冶金優(yōu)質(zhì)爐料或污水處理、廢酸置換等的化工脫氧、脫酸、凈化劑等產(chǎn)品；還可以回收高濃度煤氣及聯(lián)產(chǎn)生物碳基肥肥料副產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排降碳，并且不產(chǎn)生NOx。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的縱向剖面示意圖；圖2為圖1中預(yù)熱段的放大示意圖；圖3為圖1中冷卻段的放大示意圖；圖4為圖1中A-A方向斷面示意圖；圖5為圖1中B處放大示意圖；圖6為圖5中C-C方向斷面示意圖；圖7為圖1中D-D方向斷面示意圖；圖8為圖1中E-E方向斷面示意圖；圖9為圖8中F處放大示意圖；圖10為圖1中M處放大示意圖；圖11為圖1中N處放大示意圖；圖12為圖11的右視圖；圖中，1、外筒；2、內(nèi)筒；3、窯尾進(jìn)料段；4、預(yù)熱段；5、高溫段；6、冷卻段；7、窯頭出料段；8、深度還原室；9、加熱室；10、給料滾筒；11、給料斗；12、下料管；13、排煙管；14、加料室；15、給料滾筒密封罩；16、防煤氣逆流罩；17、給料口；18、給料滾筒托圈；19、給料滾筒驅(qū)動(dòng)裝置；20、窯尾密封罩；21、煤氣出口；22、窯尾托圈；23、窯尾驅(qū)動(dòng)裝置；24、預(yù)熱加熱爐體；25、高溫加熱爐體；26、冷卻加熱爐體；27、保溫爐殼；28、燒嘴；29、預(yù)熱段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管；30、高溫段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管；31、冷卻段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管；32、外套筒裝置；34、窯頭托圈；35、窯頭驅(qū)動(dòng)裝置；36、窯頭密封罩；37、螺旋輸送機(jī)；38、冷卻滾筒；39、回轉(zhuǎn)窯外套筒；40、高溫?zé)煔馔ǖ溃?1、耐火保溫氈；42、支撐隔板；43、連接板；44、外套筒托圈；45、外套筒驅(qū)動(dòng)裝置；46、旋轉(zhuǎn)撥塊I；47、旋轉(zhuǎn)撥塊II；48、噴淋裝置；49、干式磁選機(jī)；50、冷卻滾筒托圈；51、冷卻滾筒驅(qū)動(dòng)裝置；52、電機(jī)；53、支架；54、托輪；55、限位輪；56、被還原物料；57、還原鐵產(chǎn)品；58、碳基肥；59、預(yù)熱段窯墻曲封；60、高溫段窯墻曲封；61、鐵原料料斗；62、還原劑料斗；63、鐵原料下料管；64、還原劑下料管。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。一種通體雙面隔焰式加熱回轉(zhuǎn)窯，包括回轉(zhuǎn)窯筒體、給料裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置窯尾驅(qū)動(dòng)裝置、窯頭驅(qū)動(dòng)裝置、外套筒驅(qū)動(dòng)裝置、冷卻滾筒驅(qū)動(dòng)裝置和給料滾筒驅(qū)動(dòng)裝置，其特殊之處在于，所述回轉(zhuǎn)窯筒體包括外筒1和內(nèi)筒2，所述外筒從前至后依次包括窯尾進(jìn)料段3、預(yù)熱段4、高溫段5、冷卻段6和窯頭出料段7；所述窯尾進(jìn)料段、預(yù)熱段、高溫段和冷卻段的外筒內(nèi)部設(shè)有內(nèi)筒，所述外筒和內(nèi)筒之間形成深度還原室8，所述內(nèi)筒內(nèi)部為加熱室9；所述給料裝置包括給料滾筒10、給料斗11、下料管12和排煙管13，所述排煙管置于給料滾筒內(nèi)，排煙管和給料滾筒之間形成加料室14，所述給料斗通過(guò)下料管連通至加料室；所述給料滾筒前端設(shè)有給料滾筒密封罩15，所述給料滾筒后端設(shè)有防煤氣逆流罩16；所述給料滾筒后端通過(guò)給料口17連通至深度還原室；所述給料滾筒外設(shè)有給料滾筒托圈18，所述給料滾筒驅(qū)動(dòng)裝置19通過(guò)給料滾筒托圈帶動(dòng)給料裝置旋轉(zhuǎn)；所述給料斗11分為鐵原料料斗61和還原劑料斗62；所述下料管12分為鐵原料下料管63和還原劑下料管64；所述鐵原料料斗和還原劑料斗分別連通鐵原料下料管和還原劑下料管；所述鐵原料下料管和還原劑下料管均連通至加料室。所述窯尾進(jìn)料段的內(nèi)筒前端與所述排煙管的后端連通；所述外筒前端和防煤氣逆流罩外設(shè)有窯尾密封罩20，所述窯尾密封罩頂端設(shè)有煤氣出口21；所述窯尾密封罩外設(shè)有窯尾托圈22，所述窯尾驅(qū)動(dòng)裝置23通過(guò)窯尾托圈帶動(dòng)窯尾進(jìn)料段旋轉(zhuǎn)；所述預(yù)熱段設(shè)于預(yù)熱加熱爐體24內(nèi)，所述高溫段設(shè)于高溫加熱爐體組內(nèi)，所述冷卻段設(shè)于冷卻加熱爐體26內(nèi)；所述的高溫加熱爐體組包括多段高溫加熱爐體25；所述預(yù)熱加熱爐體、高溫加熱爐體和冷卻加熱爐體外設(shè)有保溫爐殼27，所述預(yù)熱加熱爐體、高溫加熱爐體和冷卻加熱爐體內(nèi)一側(cè)均設(shè)有若干燒嘴28；所述預(yù)熱加熱爐體內(nèi)的外筒和內(nèi)筒上設(shè)有預(yù)熱段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管29，所述預(yù)熱段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管連通預(yù)熱加熱爐體和加熱室；所述高溫加熱爐體內(nèi)的外筒和內(nèi)筒上設(shè)有高溫段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管30，所述高溫段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管連通高溫加熱爐體和加熱室；所述冷卻加熱爐體內(nèi)的外筒和內(nèi)筒上設(shè)有冷卻段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管31，所述冷卻段高溫?zé)煔膺M(jìn)口支管連通冷卻加熱爐體和加熱室；所述預(yù)熱加熱爐體、高溫加熱爐體和冷卻加熱爐體之間均設(shè)有外套筒裝置32；所述窯頭出料段外設(shè)有窯頭托圈34，所述窯頭驅(qū)動(dòng)裝置35通過(guò)窯頭托圈帶動(dòng)窯頭出料段旋轉(zhuǎn)；所述窯頭出料段后端設(shè)有窯頭密封罩36，所述窯頭密封罩一端連通至螺旋輸送機(jī)37，另一端連通至冷卻滾筒38；所述外套筒裝置包括回轉(zhuǎn)窯外套筒39，所述回轉(zhuǎn)窯外套筒通過(guò)支撐撥塊設(shè)置在所述外筒外，所述回轉(zhuǎn)窯外套筒和外筒之間形成高溫?zé)煔馔ǖ?0，所述外套筒外側(cè)設(shè)有耐火保溫氈41；所述內(nèi)筒和外筒之間設(shè)有支撐隔板42；所述耐火保溫氈外通過(guò)連接板43支撐有外套筒托圈44，所述外套筒驅(qū)動(dòng)裝置45通過(guò)外套筒托圈帶動(dòng)外套筒裝置旋轉(zhuǎn)；所述支撐撥塊包括旋轉(zhuǎn)撥塊I46和旋轉(zhuǎn)撥塊II47，所述旋轉(zhuǎn)撥塊I均布在所述外套筒內(nèi)表面形成外齒輪，所述旋轉(zhuǎn)撥塊II均布在所述外筒外表面形成內(nèi)齒輪，所述外齒輪和內(nèi)齒輪相互嚙合；所述冷卻滾筒上方設(shè)有噴淋裝置48，所述冷卻滾筒的出口連連通至干式磁選機(jī)49；所述冷卻滾筒外設(shè)有冷卻滾筒托圈50，所述冷卻滾筒驅(qū)動(dòng)裝置51通過(guò)冷卻滾筒托圈帶動(dòng)冷卻滾筒旋轉(zhuǎn)；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)52、支架53、托輪54和限位輪55，所述電機(jī)支撐在所述支架上，所述電機(jī)輸出端設(shè)有托輪，所述托輪外側(cè)設(shè)有限位輪，所述托輪、托圈與限位輪相配合旋轉(zhuǎn)；所述回轉(zhuǎn)窯筒體的軸線與水平線夾角為1.5°-5°，所述窯尾進(jìn)料段高于窯頭出料段；所述預(yù)熱加熱爐體內(nèi)設(shè)有預(yù)熱段窯墻曲封59，所述預(yù)熱段窯墻曲封與外筒焊接為一體；所述高溫加熱爐體內(nèi)設(shè)有高溫段窯墻曲封60，所述高溫段窯墻曲封與外筒焊接為一體。一種利用上述通體雙面隔焰式加熱回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)直接還原鐵聯(lián)產(chǎn)碳基肥的方法，步驟如下：(1)原料加工取生物質(zhì)廢棄物打碎，采用擠壓機(jī)擠壓成￠8mm×(5～10)mm的顆粒，按照被還原的鐵物料重量的40-50％配加，混合；(2)深度還原將步驟(1)的混料從給料斗沿下料管進(jìn)入給料滾筒，再通過(guò)給料口進(jìn)入深度還原室，經(jīng)過(guò)預(yù)熱段和高溫段，燒嘴將加熱爐體加熱到1050-1080℃，深度還原1.5～2.8h，經(jīng)過(guò)冷卻段后進(jìn)入窯頭出料段；(3)磁選分離將生物質(zhì)材料顆粒通過(guò)螺旋輸送機(jī)送入窯頭罩，生物質(zhì)材料顆粒與窯頭出料段的被還原物料混合，進(jìn)入冷卻滾筒，在噴淋裝置作用下冷卻后，采用干式磁選機(jī)分離出還原鐵產(chǎn)品和碳基肥；(4)將步驟(3)還原磁選分離出的1-20mm直接還原鐵產(chǎn)品打磨至0-1mm細(xì)度，用于污水、廢酸處理；或者將步驟(3)還原磁選分離出的1-20mm直接還原鐵產(chǎn)品冷壓成球塊，成為金屬冷壓塊MBI產(chǎn)品；步驟(3)還原磁選分離出的粒度為0-8mm的烘干、干餾后的生物質(zhì)材料，篩分出其中細(xì)度為2-8mm的粗顆粒用作還原劑循環(huán)使用，其中細(xì)度為0-2mm的混合物為碳基肥副產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)施例中使用的被還原物料的指標(biāo)見(jiàn)表1，生物質(zhì)碳和碳基肥材料的指標(biāo)見(jiàn)表2。表1名稱Fe％SP水份％細(xì)度氧化鐵皮≥72.00.060.04102～20mm拔絲氧化鐵皮≥72.00.060.044.52～5mm氣割渣≥73.00.060.042.05～20mm表2實(shí)施例1按氧化鐵皮重量配加45％的生物質(zhì)碳化過(guò)的顆粒，顆粒粒度￠8mm×6mm，將二者混合加入隔焰式回轉(zhuǎn)窯，在1080℃溫度下還原2.5h，經(jīng)過(guò)冷卻段出料后，采用生物質(zhì)材料顆粒覆蓋保護(hù)，經(jīng)過(guò)冷卻滾筒冷卻到150℃，采用干式磁選分離出1-20mm的直接還原鐵產(chǎn)品，再將其打磨成0-1mm細(xì)度，即為優(yōu)質(zhì)化工金屬鐵粉、凈水劑或還原鐵粉產(chǎn)品；取干式磁選分離出的粒度為0-8mm的烘干、干餾后的生物質(zhì)碳材料，篩分出其中細(xì)度為2-8mm的粗顆粒，作為還原劑循環(huán)使用，篩下的細(xì)度為0-2mm的混合物為碳基肥副產(chǎn)品。產(chǎn)品指標(biāo)如下：1)還原鐵產(chǎn)品2)碳基肥實(shí)施例2按拔絲氧化鐵皮重量配加50％的生物質(zhì)碳顆粒(秸稈擠壓烘干后)，顆粒粒度￠8mm×8mm，將二者加入隔焰式回轉(zhuǎn)窯，在1050℃溫度下還原2.6h，經(jīng)過(guò)冷卻段出料后，采用生物質(zhì)材料顆粒覆蓋保護(hù)，經(jīng)過(guò)冷卻滾筒冷卻到150℃；取干式磁選分離出的1-20mm的直接還原鐵產(chǎn)品，將其冷壓成球塊，作為冶煉優(yōu)質(zhì)特鋼的還原鐵產(chǎn)品，即為金屬冷壓塊(MBI)產(chǎn)品；取干式磁選分離出的粒度為0-8mm的烘干、干餾后的生物質(zhì)碳材料，篩分出細(xì)度為2-8mm的粗顆粒，作為還原劑循環(huán)使用，篩下的細(xì)度為0-2mm的混合物為碳基肥副產(chǎn)品。產(chǎn)品指標(biāo)如下：1)還原鐵產(chǎn)品2)碳基肥實(shí)施例3將氣割渣破碎分選2～10mm顆粒，按氣割渣重量配加48％的碳化過(guò)生物質(zhì)碳顆粒，顆粒粒度￠6.5mm×7mm，將二者加入隔焰式回轉(zhuǎn)窯，在1070℃溫度下還原2.8h，經(jīng)過(guò)冷卻段出料后，采用生物質(zhì)材料顆粒覆蓋保護(hù)，經(jīng)過(guò)冷卻滾筒冷卻到180℃；取干式磁選分離出的1-20mm的直接還原鐵產(chǎn)品，將其打磨成0-1mm細(xì)度，即為優(yōu)質(zhì)化工金屬鐵粉、凈水劑或還原鐵粉產(chǎn)品；取干式磁選分離出的粒度為0-8mm的烘干、干餾后的生物質(zhì)碳材料，篩分出細(xì)度為2-8mm的粗顆粒，作為還原劑循環(huán)使用，篩下的細(xì)度為0-2mm的混合物為碳基肥副產(chǎn)品。產(chǎn)品指標(biāo)如下：1)還原鐵產(chǎn)品2)碳基肥以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3