本實(shí)用新型屬于冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種聯(lián)合氧化-還原焙燒的轉(zhuǎn)底爐。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝是近三十年間發(fā)展起來(lái)的煉鐵和處理特殊有色金屬礦石的新工藝。轉(zhuǎn)底爐直接還原省去了高爐煉焦流程，是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的技術(shù)。由于此項(xiàng)工藝對(duì)原料和燃料的要求不高，能夠合理利用自然資源，因而受到冶金和有色行業(yè)的高度關(guān)注。

轉(zhuǎn)底爐油環(huán)形爐床、內(nèi)外側(cè)壁、爐頂、燃燒系統(tǒng)等組成。側(cè)壁、爐頂固定不動(dòng)，爐床由爐底傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)循環(huán)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)底爐的工藝流程是將細(xì)礦石和還原劑加入粘結(jié)劑后造球，并將球團(tuán)均勻排布在轉(zhuǎn)底爐的爐底，在爐底上的球團(tuán)隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過(guò)程中，完成還原。由轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)生的金屬化球團(tuán)可作為高爐或熔分爐等的原料，以獲得金屬。

轉(zhuǎn)底爐的工藝特點(diǎn)：

(1)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)還原焙燒的物料是含碳球團(tuán)，碳和氧化鐵之間的接觸緊密，具有良好的快速還原條件。

(2)轉(zhuǎn)底爐還原焙燒工藝是薄料層在高溫中加熱，可實(shí)現(xiàn)快速還原，爐料在爐內(nèi)還原時(shí)間短。

(3)由于薄料層、爐料在轉(zhuǎn)底爐中不受壓，且爐料與爐襯之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)爐料的強(qiáng)度要求不高，不會(huì)產(chǎn)生料團(tuán)與爐體耐材粘結(jié)現(xiàn)象。

目前的轉(zhuǎn)底爐，雖然單臺(tái)的處理量較大，但功能單一，僅有還原效果，對(duì)于一些需要氧化焙燒的原料直接還原效果差，限制了轉(zhuǎn)底爐的使用；轉(zhuǎn)底爐的爐內(nèi)氣氛不可控，物料加熱不均勻等問(wèn)題需要改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種聯(lián)合氧化-還原焙燒的轉(zhuǎn)底爐，擋墻將轉(zhuǎn)底爐分隔為氧化焙燒區(qū)和還原焙燒區(qū)，氧化焙燒區(qū)可將氣氛控制為氧化性氣氛，空心擋墻將經(jīng)氧化焙燒后的物料鋪蓋一層還原劑，還原焙燒區(qū)為還原氣氛，還原效果好，能耗低，運(yùn)行成本小。

本實(shí)用新型提供一種聯(lián)合氧化-還原焙燒的轉(zhuǎn)底爐，包括爐體、爐底、擋墻、煙道和燃燒器；

所述爐體包括外側(cè)壁、爐頂和內(nèi)側(cè)壁，所述外側(cè)壁通過(guò)爐頂連接所述內(nèi)側(cè)壁，所述爐體的橫截面積為環(huán)形；

所述爐底為環(huán)狀，位于所述爐體下方，所述爐底與所述爐體構(gòu)成環(huán)形空間；

所述擋墻設(shè)置在所述爐體內(nèi)，所述擋墻連接所述外側(cè)壁、爐頂和內(nèi)側(cè)壁，所述擋墻將所述環(huán)形空間分割為氧化焙燒區(qū)和還原焙燒區(qū)，所述擋墻包括空心擋墻和實(shí)心擋墻，所述空心擋墻上設(shè)有還原劑入口，所述空心擋墻內(nèi)部上下貫通；

所述煙道設(shè)置在所述氧化焙燒區(qū)爐頂，多個(gè)所述煙道沿圓形方向均勻布置；

所述燃燒器安裝于所述爐體上。

轉(zhuǎn)底爐的爐底可旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)物料在爐體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。擋墻豎直設(shè)置在爐體內(nèi)，將轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的環(huán)形空間分隔為不同的區(qū)域，不同的區(qū)域可以設(shè)置不同的氣氛，不同區(qū)域的氣氛不會(huì)互相干擾，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)底爐的多功能利用。在氧化焙燒區(qū)轉(zhuǎn)底爐的爐頂設(shè)置多個(gè)煙道，用于將氧化焙燒區(qū)產(chǎn)生的大量煙氣排出。

還原劑入口設(shè)置在空心擋墻的頂端，空心擋墻內(nèi)部中空，作為還原劑進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐的通道，可防止還原劑在落下過(guò)程發(fā)生燃燒和不均勻布料。

進(jìn)一步的，所述爐體上設(shè)置入料口和出料口，所述入料口設(shè)置在所述氧化焙燒區(qū)外側(cè)壁上，所述出料口設(shè)置在所述還原焙燒區(qū)外側(cè)壁上。

具體的，所述入料口設(shè)置在所述氧化焙燒區(qū)實(shí)心擋墻端。所述出料口設(shè)置在所述還原焙燒區(qū)實(shí)心擋墻端。所述入料口與出料口之間扇形區(qū)域的弧度為10°～20°。入料口和出料口的設(shè)置可盡量延長(zhǎng)球團(tuán)在轉(zhuǎn)底爐中的時(shí)間，提高還原效果。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述氧化焙燒區(qū)弧度為90°～120°。氧化焙燒區(qū)的燃燒器為蓄熱式燃燒器，氧化焙燒區(qū)控制為氧化性氣氛，物料經(jīng)氧化的同時(shí)去除部分雜質(zhì)，可提高物料的還原性。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述還原焙燒區(qū)弧度為220°～260°。還原焙燒區(qū)的燃燒器為蓄熱式燃燒器，還原焙燒區(qū)為還原氣氛，球團(tuán)在還原焙燒區(qū)與還原劑接觸發(fā)生還原反應(yīng)，獲得金屬化球團(tuán)。

進(jìn)一步的，所述還原焙燒區(qū)分為還原區(qū)和冷卻區(qū)，所述冷卻區(qū)弧度為50°～90°，所述冷卻區(qū)一端與出料口連接，所述冷卻區(qū)爐頂和兩側(cè)壁安裝有水冷壁。將還原焙燒區(qū)分為還原區(qū)和冷卻區(qū)有利于球團(tuán)的后續(xù)處理。水冷壁安裝在冷卻區(qū)爐頂和兩側(cè)壁，控制水冷壁水流使冷卻區(qū)溫度控制至出料要求溫度。

作為優(yōu)選的實(shí)施方案，所述擋墻底部與所述爐底垂直距離為10～20cm。擋墻底部到轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過(guò)，又要保證氧化焙燒區(qū)氣氛和還原焙燒區(qū)氣氛不互相干擾。

進(jìn)一步的，所述氧化焙燒區(qū)爐底的下方沿圓形方向均勻設(shè)置數(shù)個(gè)通氣孔，孔徑為3～6mm。通氣孔可通入氧氣或大量空氣，保持氧化焙燒區(qū)的氧化性氣氛。

本實(shí)用新型的聯(lián)合氧化-還原焙燒的轉(zhuǎn)底爐，通過(guò)擋墻可以實(shí)現(xiàn)爐體內(nèi)兩種氣氛互不干擾；物料在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)氧化焙燒與還原焙燒一體完成；物料經(jīng)氧化焙燒后，還原效果好；還原焙燒區(qū)充分利用氧化焙燒區(qū)物料的顯熱，能耗小、成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)底爐的俯視示意圖；

圖2是本實(shí)用新型空心擋墻的局部視圖。

圖中：

1-爐體；101-還原劑入口；102-入料口；103-出料口；104-通氣孔；

2-爐底；3-擋墻；4-煙道；5-燃燒器；6-氧化焙燒區(qū)；7-還原焙燒區(qū)；701-還原區(qū)；702-冷卻區(qū)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，以便能夠更好地理解本實(shí)用新型的方案及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說(shuō)明的目的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種聯(lián)合氧化-還原焙燒的轉(zhuǎn)底爐，包括爐體1、爐底2、擋墻3、煙道4和燃燒器5。

爐體1包括外側(cè)壁、爐頂和內(nèi)側(cè)壁，外側(cè)壁通過(guò)爐頂連接內(nèi)側(cè)壁，爐體的橫截面積為環(huán)形。

爐底2為環(huán)狀，位于爐體1下方，爐底2與爐體1構(gòu)成環(huán)形空間。爐底2可繞轉(zhuǎn)底爐的中心軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐的物料落在爐底2上，爐底2的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)物料在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

擋墻3設(shè)置在爐體1內(nèi)，擋墻連接外側(cè)壁、爐頂和內(nèi)側(cè)壁，擋墻3將轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的環(huán)形空間分割為氧化焙燒區(qū)6和還原焙燒區(qū)7。擋墻3底部與爐底2上表面的垂直距離為10～20cm。擋墻底部到轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過(guò)，又要保證氧化焙燒區(qū)氣氛和還原焙燒區(qū)氣氛不互相干擾。

擋墻3包括空心擋墻301和實(shí)心擋墻302?？招膿鯄?01上設(shè)有還原劑入口101，空心擋墻301內(nèi)部上下貫通。

還原劑入口101設(shè)置在空心擋墻301的頂端，空心擋墻301內(nèi)部中空，作為還原劑進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐的通道，可防止還原劑在落下過(guò)程發(fā)生燃燒和不均勻布料。

煙道4設(shè)置在氧化焙燒區(qū)6爐頂，多個(gè)煙道4沿圓形方向均勻布置。在氧化焙燒區(qū)轉(zhuǎn)6底爐的爐頂設(shè)置多個(gè)煙道4，用于將氧化焙燒區(qū)產(chǎn)生的大量煙氣排出。

燃燒器5安裝于爐體1的兩側(cè)壁上。燃燒器5為蓄熱式燃?xì)馊紵鳎鄬?duì)于電加熱，燃?xì)饧訜崮芎妮^小。蓄熱式燃?xì)馊紵髟胍粜?、壽命長(zhǎng)、火焰穩(wěn)定、鋪展性好、燃燒完全、氣氛易于控制。

進(jìn)一步的，爐體1上設(shè)置入料口102和出料口103，入料口102設(shè)置在氧化焙燒區(qū)6外側(cè)壁上，出料口103設(shè)置在還原焙燒區(qū)7外側(cè)壁上。

具體的，入料口102設(shè)置在氧化焙燒區(qū)6實(shí)心擋墻端。出料口103設(shè)置在還原焙燒區(qū)7實(shí)心擋墻端。入料口102與出料口103之間扇形區(qū)域的弧度為10°～20°。換句話(huà)說(shuō)，實(shí)心擋墻302設(shè)置在入料口102與出料口103之間扇形區(qū)域中。入料口102和出料口103的設(shè)置可盡量延長(zhǎng)球團(tuán)在轉(zhuǎn)底爐中的時(shí)間，提高還原效果。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，氧化焙燒區(qū)6弧度為90°～120°。氧化焙燒區(qū)的燃燒器為蓄熱式燃燒器，氧化焙燒區(qū)控制為氧化性氣氛，物料經(jīng)氧化的同時(shí)去除部分雜質(zhì)，可提高物料的還原性。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，還原焙燒區(qū)7弧度為220°～260°。還原焙燒區(qū)的燃燒器為蓄熱式燃燒器，還原焙燒區(qū)為還原氣氛，球團(tuán)在還原焙燒區(qū)與還原劑接觸發(fā)生還原反應(yīng)，獲得金屬化球團(tuán)。

進(jìn)一步的，還原焙燒區(qū)7分為還原區(qū)701和冷卻區(qū)702。冷卻區(qū)702弧度為50°～90°，冷卻區(qū)702一端與出料口103連接，冷卻區(qū)702爐頂和兩側(cè)壁安裝有水冷壁。將還原焙燒區(qū)7分為還原區(qū)701和冷卻區(qū)702有利于球團(tuán)的后續(xù)處理。水冷壁安裝在冷卻區(qū)爐頂和兩側(cè)壁，控制水冷壁水流使冷卻區(qū)溫度控制至出料要求溫度。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，氧化焙燒區(qū)爐底的下方沿圓形方向均勻設(shè)置數(shù)個(gè)通氣孔104，孔徑為3～6mm。通氣孔104可通入氧氣或大量空氣，保持氧化焙燒區(qū)的氧化性氣氛。

圖1和圖2中的箭頭代表物料的運(yùn)動(dòng)方向，陰影部分代表還原劑。

轉(zhuǎn)底爐的爐底可旋轉(zhuǎn)，球團(tuán)由轉(zhuǎn)底爐入料口進(jìn)入，隨轉(zhuǎn)底爐的爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，先后經(jīng)過(guò)氧化焙燒區(qū)和還原焙燒區(qū)，物料(球團(tuán))在氧化焙燒區(qū)中氧化焙燒，還原劑經(jīng)空心擋墻進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，氧化后的物料進(jìn)入還原焙燒區(qū)被均勻鋪設(shè)一層還原劑，在具有還原氣氛的還原焙燒區(qū)被還原成金屬化球團(tuán)，最后從出料口排出。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)底爐，通過(guò)在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)設(shè)置擋墻，實(shí)現(xiàn)爐體內(nèi)兩種氣氛互不干擾；將空心擋墻作為還原劑進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐的通道，防止了還原劑的燃燒和布料不均；物料在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)先氧化焙燒，后還原焙燒，還原效果好；還原焙燒區(qū)充分利用氧化焙燒區(qū)物料的顯熱，能耗小、成本低。

需要說(shuō)明的是，以上參照附圖所描述的各個(gè)實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型而非限制本實(shí)用新型的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。此外，除上下文另有所指外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說(shuō)明，那么任何實(shí)施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分來(lái)使用。