一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置及工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置及工藝，該裝置包括爐體，在爐體的頂部設(shè)置有進(jìn)料裝置，在爐體的底部設(shè)置有密封冷卻裝置，在爐體上、下設(shè)置有遠(yuǎn)紅外加熱裝置，所述爐體由上至下依次劃分為焙燒區(qū)、氧化區(qū)、還原區(qū)和冷卻區(qū)，在還原區(qū)設(shè)置有氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚膺M(jìn)氣裝置，在氧化區(qū)設(shè)置有空氣(熱風(fēng))進(jìn)氣裝置，在焙燒區(qū)設(shè)置有定向加壓裝置。本發(fā)明采用遠(yuǎn)紅外加熱裝置，通過熱輻射物料的方式，相比于選用氣體或噴煤粉等燃料，具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。并且配合采用氫氣還原焙燒物料，使成品物料能夠較好的滿足加工要求，在整個(gè)物料還原焙燒過程中，不產(chǎn)生二氧化碳、一氧化氮等污染性氣體，環(huán)保效益顯著。
【專利說明】
一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置及工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置及工藝，屬于固體物料加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]還原焙燒是指固體物料在高溫不發(fā)生熔融的條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)過程，可以有氧化、熱解、還原、鹵化等，通常用于無機(jī)化工和冶金工業(yè)。目前，在物料還原焙燒過程中，多采用氣體燃料燃燒或噴煤粉燃燒還原焙燒物料的方式，能耗較高，而且不可避免的會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、一氧化氮等氣體，對(duì)環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置及工藝。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是:
[0005]—種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置，包括爐體，在爐體的頂部設(shè)置有進(jìn)料裝置，在爐體的底部設(shè)置有密封冷卻裝置，在爐體上設(shè)置有遠(yuǎn)紅外加熱裝置，所述爐體由上至下依次劃分為焙燒區(qū)、氧化區(qū)、還原區(qū)和冷卻區(qū)，在還原區(qū)設(shè)置有氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚膺M(jìn)氣裝置，在氧化區(qū)設(shè)置有空氣(熱風(fēng))進(jìn)氣裝置，在焙燒區(qū)設(shè)置有定向加壓裝置。
[0006]優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)紅外加熱裝置為纏繞布設(shè)在爐體周圈的加熱棒或加熱管。
[0007]優(yōu)選的，所述加熱棒為娃碳棒或娃鉬棒。
[0008]優(yōu)選的，所述進(jìn)料裝置設(shè)置有自動(dòng)密封裝置。
[0009]—種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒工藝，采用上述的物料還原焙燒裝置，包括以下步驟:
[0010](I)啟動(dòng)進(jìn)料裝置的自動(dòng)密封裝置，使待加工物料經(jīng)進(jìn)料裝置進(jìn)入爐體，在自身重力及爐體內(nèi)氣流作用下緩慢下降，依次經(jīng)過焙燒區(qū)、氧化區(qū)、還原區(qū)和冷卻區(qū)；
[0011 ] (2)啟動(dòng)遠(yuǎn)紅外加熱裝置，對(duì)經(jīng)過焙燒區(qū)、氧化區(qū)和還原區(qū)的物料進(jìn)行加熱，加熱溫度為300°C?1200°C;
[0012](3)啟動(dòng)定向加壓裝置，在定向加壓裝置的抽力作用下，空氣(熱風(fēng))經(jīng)氧化區(qū)的空氣(熱風(fēng))進(jìn)氣裝置進(jìn)入爐體內(nèi)部，對(duì)經(jīng)過焙燒區(qū)焙燒后的物料進(jìn)行氧化，氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚饨?jīng)還原區(qū)設(shè)置的混合氣進(jìn)氣裝置進(jìn)入爐體內(nèi)部，對(duì)經(jīng)過氧化區(qū)氧化后的物料進(jìn)行還原;
[0013](4)經(jīng)氫氣還原后的成品物料進(jìn)入密封冷卻裝置，經(jīng)密封冷卻穩(wěn)定后排出。
[0014]上述步驟中，啟動(dòng)定向加壓裝置后，所述焙燒區(qū)為負(fù)壓區(qū)，控制壓力范圍為P0-300Pa?Po-4000Pa，P()為大氣壓強(qiáng)；所述還原區(qū)為正壓區(qū)，控制壓力范圍為Po+300Pa?P0+4000Pa，Po為大氣壓強(qiáng)。
[0015]上述步驟中，所述氫氣與氧氣的混合氣中氫氣的含量272%，以體積分?jǐn)?shù)計(jì)。
[0016]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0017]本發(fā)明采用遠(yuǎn)紅外加熱裝置加熱烘烤物料的方式，相比于氣體或噴煤粉等燃料，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，并且配合采用氫氣還原焙燒物料，使成品物料能夠較好的滿足加工要求。采用本發(fā)明裝置及工藝，在整個(gè)物料還原焙燒過程中，不產(chǎn)生二氧化碳、一氧化氮等污染性氣體，環(huán)保效益顯著。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]結(jié)合附圖，一種遠(yuǎn)紅外線熱輻射氫氣還原焙燒裝置，包括爐體1，在爐體I的頂部設(shè)置有進(jìn)料裝置2，所述進(jìn)料裝置設(shè)置有自動(dòng)密封裝置，在爐體I的底部設(shè)置有密封冷卻裝置
3。在爐體I上設(shè)置有遠(yuǎn)紅外加熱裝置4，所述紅外加熱裝置4為纏繞布設(shè)在爐體周圈的加熱棒或加熱管，所述加熱棒為硅碳棒或硅鉬棒。所述爐體I由上至下依次劃分為焙燒區(qū)101、氧化區(qū)102和還原區(qū)103，在還原區(qū)103的底部設(shè)置有氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚膺M(jìn)氣裝置5，在氧化區(qū)102設(shè)置有空氣(熱風(fēng))進(jìn)氣裝置6，在焙燒區(qū)101設(shè)置有用于抽真空的定向加壓裝置7。
[0021]作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述硅碳棒或硅鉬棒僅纏繞在爐體焙燒區(qū)101和還原區(qū)103的外側(cè)周圈。
[0022]更進(jìn)一步的，在爐體I的內(nèi)部設(shè)置有物料翻轉(zhuǎn)裝置。物料翻轉(zhuǎn)裝置可使物料反復(fù)翻轉(zhuǎn)改變方向，形成固相和氣相對(duì)流運(yùn)動(dòng)，消滅盲區(qū)，不留死角，透氣性好，保證物料加熱均勻，防止過燒或欠燒。
[0023]采用上述遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置進(jìn)行物料焙燒的工藝，包括以下步驟:
[0024](I)啟動(dòng)進(jìn)料裝置2的自動(dòng)密封裝置，使待加工物料經(jīng)進(jìn)料裝置進(jìn)入爐體I，在自身重力及爐體內(nèi)氣流作用下緩慢下降，依次經(jīng)過焙燒區(qū)101、氧化區(qū)102和還原區(qū)103。
[0025](2)啟動(dòng)遠(yuǎn)紅外加熱裝置4，對(duì)經(jīng)過焙燒區(qū)101、氧化區(qū)102和還原區(qū)103的物料進(jìn)行加熱，加熱溫度為300°C?1200°C。
[0026](3)啟動(dòng)定向加壓裝置7，在定向加壓裝置的抽力作用下，空氣(熱風(fēng))經(jīng)氧化區(qū)的空氣進(jìn)氣裝置6進(jìn)入爐體內(nèi)部，對(duì)經(jīng)過焙燒區(qū)焙燒后的物料進(jìn)行氧化，氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚饨?jīng)還原區(qū)設(shè)置的混合氣進(jìn)氣裝置5進(jìn)入爐體內(nèi)部，對(duì)經(jīng)過氧化區(qū)氧化后的物料進(jìn)行還原。
[0027](4)經(jīng)氫氣還原后的成品物料進(jìn)入密封冷卻裝置3，經(jīng)密封冷卻穩(wěn)定后排出。
[0028]上述步驟中，啟動(dòng)定向加壓裝置7后，所述焙燒區(qū)101為負(fù)壓區(qū)，控制壓力范圍為Po-300Pa?PQ-4000Pa，PQ為空氣壓強(qiáng);所述還原區(qū)103為正壓區(qū)，控制壓力范圍為Po+300Pa?Po+20000Pa，Po為空氣壓強(qiáng)。
[0029]上述步驟中，所使用的氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚庵袣錃獾暮?72%，以體積分?jǐn)?shù)計(jì)。
[0030]上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
[0031]需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同代替方式，或是明顯變型方式，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置，其特征在于:包括爐體，在爐體的頂部設(shè)置有進(jìn)料裝置，在爐體的底部設(shè)置有密封冷卻裝置，在爐體上設(shè)置有遠(yuǎn)紅外加熱裝置，所述爐體由上至下依次劃分為焙燒區(qū)、氧化區(qū)、還原區(qū)和冷卻區(qū)，在還原區(qū)設(shè)置有氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚膺M(jìn)氣裝置，在氧化區(qū)設(shè)置有空氣進(jìn)氣裝置，在焙燒區(qū)設(shè)置有定向加壓裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置，其特征在于:所述遠(yuǎn)紅外加熱裝置為纏繞布設(shè)在爐體周圈的加熱棒或加熱管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置，其特征在于:所述加熱棒為娃碳棒或娃鉬棒。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒裝置，其特征在于:所述進(jìn)料裝置設(shè)置有自動(dòng)密封裝置。5.—種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒工藝，采用如權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的焙燒裝置，其特征在于包括以下步驟: (1)啟動(dòng)進(jìn)料裝置的自動(dòng)密封裝置，使待加工物料經(jīng)進(jìn)料裝置進(jìn)入爐體，在自身重力及爐體內(nèi)氣流作用下緩慢下降，依次經(jīng)過焙燒區(qū)、氧化區(qū)、還原區(qū)和冷卻區(qū)； (2)啟動(dòng)遠(yuǎn)紅外加熱裝置，對(duì)經(jīng)過焙燒區(qū)、氧化區(qū)和還原區(qū)的物料進(jìn)行加熱，加熱溫度為 300 cC ?1200 Γ; (3)啟動(dòng)定向加壓裝置，在定向加壓裝置的抽力作用下，空氣經(jīng)氧化區(qū)的空氣進(jìn)氣裝置進(jìn)入爐體內(nèi)部，對(duì)經(jīng)過焙燒區(qū)焙燒后的物料進(jìn)行氧化，氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚饨?jīng)還原區(qū)設(shè)置的混合氣進(jìn)氣裝置進(jìn)入爐體內(nèi)部，對(duì)經(jīng)過氧化區(qū)氧化后的物料進(jìn)行還原； (4)經(jīng)氫氣還原后的成品物料進(jìn)入密封冷卻裝置，經(jīng)密封冷卻穩(wěn)定后排出。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒工藝，其特征在于:啟動(dòng)定向加壓裝置后，所述焙燒區(qū)為負(fù)壓區(qū)，控制壓力范圍為Po-300Pa?Po-4000Pa，Po為大氣壓強(qiáng)；所述還原區(qū)為正壓區(qū)，控制壓力范圍為Po+300Pa?Po+4000Pa，Po為大氣壓強(qiáng)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種遠(yuǎn)紅外熱輻射氫氣還原焙燒工藝，其特征在于:所述氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚庵袣錃獾暮? 72 %，以體積分?jǐn)?shù)計(jì)。
【文檔編號(hào)】F27B1/10GK105823328SQ201610250502
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】楊光, 楊德金, 吳月臺(tái)
【申請(qǐng)人】青島智邦爐窯設(shè)計(jì)研究有限公司