一种竖炉焙烧烘干还原一体化装置的制作方法

本实用新型涉及一种竖炉焙烧装置，特别是一种竖炉焙烧烘干还原一体化装置。

背景技术：

电解金属锰、电解二氧化锰行业中，MnO₂矿焙烧还原是生产工艺流程中的重要环节。氧化锰矿焙烧还原的主要原料为MnO₂矿和煤，原矿和煤中存在大量的水分，而水分含量过多不利于焙烧还原过程，会导致还原效果降低，同时还会造成大量热量损耗造成能耗升高，因此，在原料进入焙烧还原系统前需进行烘干处理，目前是通过设置专用烘干设备进行烘干处理，这样设置时，存在以下不足：（1）矿石经过烘干后，还需要在常温下中转至焙烧设备。在中转过程中，被烘干的矿石将恢复至室温。受环境湿度的影响，矿石在冷却过程中吸水，使得烘干效果大打折扣。（2）在整个过程中温度变化为：室温→400℃→室温→800℃，能量效率低。产量降低，电耗大。传统工艺对入炉水分要求极为苛刻，对于φ400的竖炉，当入炉水分超过5%时，还原率和设备效率（产量）将会大大受到影响。要保证还原率达到95%，则产量降低至120kg/h以下，电耗为400KWh/吨产品（不含烘干过程能耗）。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种竖炉焙烧烘干还原一体化装置。在矿石焙烧还原过程中，不需要额外配置独立的烘干设备，使用本实用新型装置时，不需要在常温下中转至焙烧设备，缩短了工艺流程，烘干效果好，能量效率高，产量高，电耗低。

本实用新型的技术方案：一种竖炉焙烧烘干还原一体化装置，包括设置在竖炉顶部的进料斗，进料斗与排汽装置连接，排汽装置置于焙烧还原管内；所述排汽装置包括下料管，下料管的内壁设有第一排汽管，第一排汽管的侧板上设有排汽孔，下料管和第一排汽管均与锥形分料帽连接，第一排汽管经锥形分料帽与第二排汽管连接，锥形分料帽和第二排汽管均经连接件与铁片连接，锥形分料帽上设有孔，孔与第一排汽管联通。

前述的竖炉焙烧烘干还原一体化装置中，设有至少2个第二排汽管，第二排汽管包括排汽管头端，排汽管头端与锥形排汽管中段联通，锥形排汽管中段与排汽管尾端联通，排汽管头端的直径d1小于排汽管尾端的直径d2，排汽管头端套设于相邻第二排汽管的排汽管尾端内。

前述的竖炉焙烧烘干还原一体化装置中，所述进料斗呈倒梯形状。

与现有技术相比，本实用新型通过在焙烧管中设置排汽装置，使矿石中的水汽可经过排汽装置排出，同时还能对矿石进行烘干。焙烧还原过程不需要设置独立的专业的烘干设备，也不需要预先对矿石进行烘干，减少了物料的中转环节，缩短了工艺流程。本实用新型中，物料进入下料管后，水汽会经第一排汽管上的排汽孔流出，物料经下料管向下运动至锥形分料帽处，然后沿锥形分料帽的表面进入焙烧还原管中，并向下运动至出口，箭头B为其运动方向，同时，物料中的水汽会向上运动，因排汽管头端的直径d1小于排汽管尾端的直径d2，排汽管头端套设于相邻第二排汽管的排汽管尾端内，这样在这样在相邻第二排汽管连接处就会形成空隙，使向上运动的水汽通过间隙进入第二排汽管中，再经孔进入第一排汽管内，最后经排汽孔流出，从而使矿中水分流失，起到烘干的作用。同时最下方的水汽会经最下方的排汽管尾端进入排汽管，最终进入第一排汽管并经排汽孔流出。设置至少2个第二排汽管，会形成多个间隙，且间隙在高度方向按层分布，使水汽更容易进入第二排汽管，烘干效果好。水汽的运动方向见箭头 A，进料斗呈倒梯形状，即进料斗从上到下直径逐渐减小，这样设置时，矿料容易进入，使得效率高。

此外，申请人还对产量、电耗等进行了实验，结果如下：对于φ400的竖炉，入炉水分为8%时，还原率达到95%，该工况下产量提高至140kg/h，烘干还原电耗为350kWh/吨产品。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是排汽装置的结构示意图；

图3是锥形分料帽与下料管连接的结构示意图；

图4是下料管的俯视图。

附图中的标记为：1-进料斗，2-排汽装置，3-焙烧还原管，4-下料管，5-第一排汽管，6-排汽孔，7-锥形分料帽，8-第二排汽管，9-排汽管头端，10-排汽管尾端，11-锥形排汽管中段,12-孔，13-连接件，14-铁片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。一种竖炉焙烧烘干还原一体化装置，构成如图1-4所示，包括设置在竖炉顶部的进料斗1，进料斗1与排汽装置2连接，排汽装置2置于焙烧还原管3内；所述排汽装置2包括下料管4，下料管4的内壁设有第一排汽管5，第一排汽管5的侧板上设有排汽孔6，下料管4和第一排汽管5均与锥形分料帽7连接，第一排汽管5经锥形分料帽7与第二排汽管8连接，锥形分料帽7和第二排汽管8均经连接件13与铁片14连接，锥形分料帽7上设有孔12，孔12与第一排汽管5联通。

设有4个第二排汽管8，第二排汽管8包括排汽管头端9，排汽管头端9与锥形排汽管中段11联通，锥形排汽管中段11与排汽管尾端10联通，排汽管头端9的直径d1小于排汽管尾端10的直径d2，排汽管头端9套设于相邻第二排汽管8的排汽管尾端10内。

所述进料斗1呈倒梯形状。

工作原理：物料进入进料斗1中，依次经进料斗1和下料管4流至锥形分料帽7，物料经锥形分料帽7流出，流动路线见箭头B，运动至焙烧还原管3中，并沿焙烧还原管3向下运动，然后流出。物料运动过程中，物料运动至下料管4中时，水汽经第一排汽管5上的排汽孔6流出，待物料运动至焙烧还原管3中时，物料中的水汽向上运动，因排汽管头端9的直径d1小于排汽管尾端10的直径d2，排汽管头端9套设于相邻第二排汽管8的排汽管尾端10内，这样相邻第二排汽管8处就会形成空隙，使向上运动的水汽通过间隙进入第二排汽管8中，再经孔12进入第一排汽管5内，最后经排汽孔6流出，从而使矿中水分流失，起到烘干的作用。同时最下方的水汽会经最下方的排汽管尾端10进入第二排汽管8中，最终进入第一排汽管5并经排汽孔6流出，水汽的运动路线见箭头A。