一种氧化铝赤泥还原方法及装置与流程

文档序号:20266665发布日期:2020-04-03 18:28阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氧化铝赤泥还原方法,其特征在于:包括以下步骤:

step.1将赤泥铁粉采用余热进行烘干、细磨到满足造球要求的细度后,并使水份<5%,经输送机运至矿粉料仓备用。

step.2还原剂加工:将原煤进行破碎筛分处理:1~8mm中颗粒煤,用于做还原剂;20mm~50mm的块煤,用于煤气发生炉使用;还原煤炭中加入细度小于-120~-100目的粉状生石灰用于脱硫;

step.3混料:将烘干后的赤泥铁粉与作为烧成助剂的碳酸钠混合,加入赤泥铁粉质量1%-4%的羧甲基纤维素钠作为粘结剂,使总含水量控制在≤5%;

step.4均匀混合的物料,进行制球,球团粒度为:¢10~¢16mm,筛分出合格球团,粉料和碎球用输送机送至返料仓;

step.5球团与还原剂的混合料,采用blt-装料装置,均匀布在窑车的料盘中;

step.6窑车进入氧化铝赤泥u形还原窑炉中进行还原,在氧化铝赤泥u形还原窑炉中注入发生炉煤气和助燃气体进行燃烧,对赤泥进行还原,控制温度在1250℃以下,而气压在15~40pa,而助燃风在进入氧化铝赤泥u形还原窑炉时的温度在140℃~220℃,燃烧后产生的废气收集后进行窑炉保温后对下一批赤泥进行预热,最终的废气收集后用来烘干step.1中的赤泥铁粉,还原后的赤泥通过低温氮气进行冷却,保证在低氧环境下避免二次还原,同时降低温度。

step.7窑车出窑后,先用破壳机将窑车表面的硬壳破碎,然后采用刮板式卸料机,将还原后的金属球团和还原剂尾粉的混合物直接取出并输送到料仓,再采用负压吸灰系统将料盘中的剩余粉料吸出,用除尘器收集粉料集中处理;其中破壳机采用单辊式或双辊式破碎齿辊,卸料机采用两组刮板式卸料机,吸灰采用三级除尘器加高压离心风机;金属化球团和还原剂尾粉,由仓底卸料阀放出;

step.8对金属化球团和还原剂尾粉进行干式磁选分离处理,分离出磁性物料及非磁性物料,非磁性物料包括还原剂尾粉和部分渣,还原剂尾粉中煤焦和煤灰,分离出可用的煤焦,配加在还原剂中再利用,含少量固定碳的煤灰可用于做覆盖剂配料;大于8mm的块状物,需要进行破碎,满足干式磁选分离要求;

step.9磁性物料首先送入球磨机,进行破磨处理,磨筛出粒铁和粉料矿浆,筛分出粒铁,粉料矿浆经湿式磁选后获得高品位含水还原金属铁粉;

step.10含水还原金属铁粉,喷洒质量比为5%的水一起加入混碾机,经螺旋输送机将混合物料送入液压机中,布料器在模具口的上平面,进行自动往复滑动布料,5000t液压机将其压制成密度6.0~6.5t/m3的金属坯料;

step.11将坯料采用氮气保护加热到1050~1150℃后,采用机械手将高温坯料夹持并放进热压的液压机模具内,再进行一次热压成型,经氮气保护缓冷;加热方式采用电能加热炉;

step.12热压冷却后的制品经机械打磨毛刺后成为成品,可进行码垛、捆扎、入库。

2.一种氧化铝赤泥u形还原窑炉,包括u形还原窑隧道(1)、预热窑(10)、窑门总成(13)、冷却窑(14)、燃气喷射总成(26)、收集总成(27)、窑车总成(35)和传动总成(36),其特征在于:所述u形还原窑隧道(1)的内腔中安装有石棉隔热层(34),所述u形还原窑隧道(1)的左前侧通口处设有所述冷却窑(14),所述u形还原窑隧道(1)的右前侧通口处设有所述预热窑(10),所述u形还原窑隧道(1)、所述预热窑(10)和所述冷却窑(14)的底部均设有底部通道(30),所述u形还原窑隧道(1)的底部设有u形行程隧道(11),所述u形行程隧道(11)的两端分别位于所述预热窑(10)和所述冷却窑(14)的底部,所述u形行程隧道(11)的顶部设有两个底轨(31),两个所述底轨(31)均位于所述底部通道(30)的内侧,所述u形还原窑隧道(1)的内部两侧均固定有侧轨(28),所述预热窑(10)和所述冷却窑(14)的内部两侧也均固定有所述侧轨(28),所述u形行程隧道(11)的内部一侧设有齿条(32),所述u形行程隧道(11)的内部另一侧设有限位轨(29),所述u形还原窑隧道(1)和所述预热窑(10)之间设有所述窑门总成(13),所述u形还原窑隧道(1)和所述冷却窑(14)之间也设有所述窑门总成(13),所述预热窑(10)和所述冷却窑(14)的前端均设有所述窑门总成(13),每个所述窑门总成(13)的两端均设有升降滑轨(22)和电动升降柱(23),所述升降滑轨(22)和所述电动升降柱(23)的下端均与地面固定连接,所述预热窑(10)和所述冷却窑(14)之间分别安装有制氮机(12)和炉窑风机ii(19),所述u形还原窑隧道(1)的右侧安装有炉窑风机i(8),所述炉窑风机i(8)上安装有控制开关组(9),所述u形还原窑隧道(1)的内侧顶部安装有九个等距离分布的所述收集总成(27),所述u形还原窑隧道(1)的外侧顶部设有顶部管道(16),所述u形还原窑隧道(1)的内部前后两侧均安装有九个等距离分布的所述燃气喷射总成(26),所述u形还原窑隧道(1)的前后两侧均安装有九个等距离分布的环形燃气管(25),每个所述环形燃气管(25)上安装有五个等角度分布的喷头(33),所述喷头(33)的输出口伸入所述u形还原窑隧道(1)的内侧,所述环形燃气管(25)与所述燃气喷射总成(26)的位置对应,所述u形还原窑隧道(1)的前侧分别设有内弯管i(17)、内弯管ii(4)和内管道(15),所述u形还原窑隧道(1)的后侧分别设有外弯管i(5)、外弯管ii(6)和外管道(7),所述u形还原窑隧道(1)的顶部还安装有分流管(3),所述分流管(3)的上侧输入口通过进气电动阀(2)连接外部燃气源,所述分流管(3)的两侧输出口分别与所述外弯管i(5)和所述内弯管i(17)的输入口连接,所述外弯管i(5)的输出口和后侧的九个所述环形燃气管(25)的输入口连接,所述内弯管i(17)的输出口和前侧的九个所述环形燃气管(25)的输入口连接,所述内弯管i(17)通过连接管(18)与所述内弯管ii(4)连通,所述外弯管i(5)通过另一个所述连接管(18)与所述外弯管ii(6)连通,所述内弯管ii(4)通过九个直燃气管(24)与前侧的九个所述燃气喷射总成(26)的输入口连接,所述外弯管ii(6)通过另外九个所述直燃气管(24)与后侧的九个所述燃气喷射总成(26)的输入口连接,所述收集总成(27)的输出口与所述顶部管道(16)的侧面输入口连接,所述顶部管道(16)的右端输出口与所述炉窑风机i(8)的输入口连接,所述炉窑风机i(8)的输出口连接所述外管道(7)的右端输入口,所述外管道(7)的输出口与所述u形还原窑隧道(1)的内腔输入口连接,所述内管道(15)的输入口与所述u形还原窑隧道(1)的内腔输出口连接,所述,内管道(15)的右端输出口与所述炉窑风机ii(19)的输入口连接,所述炉窑风机ii(19)的输出口通过预热输入管道(20)连接所述预热窑(10)的输入口,所述制氮机(12)的输出口通过氮气输入管道(21)连接所述冷却窑(14)的输入口,所述底轨(31)上设有所述窑车总成(35),所述u形行程隧道(11)的内部设有所述传动总成(36),两个所述底轨(31)之间设有连接柱(37),所述连接柱(37)的上端连接所述窑车总成(35)的底部中心,所述连接柱(37)的下端与所述传动总成(36)连接,所述控制开关组(9)分别与外部电源、所述进气电动阀(2)、所述炉窑风机i(8)、所述制氮机(12)、所述炉窑风机ii(19)、所述电动升降柱(23)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种氧化铝赤泥u形还原窑炉,其特征在于:所述窑门总成(13)包括窑门外壳(1301)、滑条(1302)、支撑翼(1303)、金属防滑垫(1304)、轨道保护槽(1305)、耐火水泥壳(1306)、玻璃内壳(1307)、耐热钢内芯(1308),所述窑门外壳(1301)的内侧安装有所述耐火水泥壳(1306),所述耐火水泥壳(1306)的内部安装有所述玻璃内壳(1307),所述玻璃内壳(1307)的内部安装有所述耐热钢内芯(1308),所述窑门外壳(1301)的两侧均设有所述滑条(1302),两个所述滑条(1302)分别与两个所述升降滑轨(22)滑动连接,所述窑门外壳(1301)的两侧均固定有所述支撑翼(1303),两个所述支撑翼(1303)分别与两个所述电动升降柱(23)的伸缩端连接,所述窑门外壳(1301)的底部中心设有与所述底轨(31)对应的所述轨道保护槽(1305),所述窑门外壳(1301)的底部左右两侧均设有所述金属防滑垫(1304)。

4.根据权利要求2所述的一种氧化铝赤泥u形还原窑炉,其特征在于:所述预热窑(10)包括排废电动阀(1001)、废气收集口(1002)、预热窑隧道(1003)、预热进气口(1004)、玻璃纤维隔热层(1005),所述预热窑隧道(1003)的左侧设有三个所述预热进气口(1004),所述预热进气口(1004)的输出端伸入所述预热窑隧道(1003)的内部,所述预热进气口(1004)输入端与所述预热输入管道(20)连接,所述预热窑隧道(1003)的内腔中设有所述玻璃纤维隔热层(1005),所述预热窑隧道(1003)的顶部设有废气收集口(1002),所述废气收集口(1002)的输出口伸出所述预热窑隧道(1003),所述废气收集口(1002)的输出口通过所述排废电动阀(1001)连接外部废气处理装置,所述排废电动阀(1001)与所述控制开关组(9)电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种氧化铝赤泥u形还原窑炉,其特征在于:所述冷却窑(14)包括进风冷却口(1401)、节流阀(1402)、压缩机(1403)、排氮电动阀(1404)、管架(1405)、冷凝管(1406)、排氮口(1407)、蒸发管(1408)、冷却窑隧道(1409),所述冷却窑隧道(1409)的内腔顶部设有蛇形分布的所述蒸发管(1408),所述冷却窑隧道(1409)的外部左侧通过所述管架(1405)安装有蛇形分布的所述冷凝管(1406),所述冷却窑隧道(1409)的右侧设有所述压缩机(1403),所述压缩机(1403)的输出口连接所述冷凝管(1406)的输入口,所述冷凝管(1406)的输出口通过所述节流阀(1402)连接所述蒸发管(1408)的输入口,所述蒸发管(1408)的输出口连接所述压缩机(1403)的输入口,所述制氮机(12)通过所述氮气输入管道(21)与所述冷却窑隧道(1409)的内腔右侧连通,所述冷却窑隧道(1409)的内腔通过所述进风冷却口(1401)与所述冷却窑隧道(1409)的内侧连通,所述冷却窑隧道(1409)的左侧设有所述排氮口(1407),所述排氮口(1407)的一端伸入所述冷却窑隧道(1409)的内侧,所述排氮口(1407)的另一端通过所述排氮电动阀(1404)与外部氮气处理装置连接,所述压缩机(1403)和所述排氮电动阀(1404)均与所述控制开关组(9)电性连接。

6.根据权利要求2所述的一种氧化铝赤泥u形还原窑炉,其特征在于:所述收集总成(27)包括出气管道(2701)、内滤油页(2702)、进气孔(2703)、漏斗状集气罩(2704)、滤气腔(2705)、外滤油页(2706)、集油盒(2707)、滴油口(2708)、内筒(2709)、内芯(2710),所述漏斗状集气罩(2704)位于所述u形还原窑隧道(1)的内侧上端,所述漏斗状集气罩(2704)的内侧设有所述滤气腔(2705),所述滤气腔(2705)的侧面设有均与分布的所述进气孔(2703),所述滤气腔(2705)的下端设有所述滴油口(2708),所述滴油口(2708)的下端卡接有所述集油盒(2707),所述滤气腔(2705)的内部设有内筒(2709),所述内筒(2709)的上端与所述漏斗状集气罩(2704)的下侧连接,所述内筒(2709)与所述滤气腔(2705)之间设有螺旋分布的所述外滤油页(2706),所述内筒(2709)的内侧设有所述内芯(2710),所述内芯(2710)和所述内筒(2709)之间设有螺旋分布的所述内滤油页(2702),所述漏斗状集气罩(2704)的上端通过所述出气管道(2701)与所述顶部管道(16)连接。

7.根据权利要求2所述的一种氧化铝赤泥u形还原窑炉,其特征在于:所述燃气喷射总成(26)包括隔热外壳(2601)、漏斗状收集口(2602)、除尘阀门(2603)、除尘口(2604)、集尘腔(2605)、点火头(2606)、倾斜喷气头(2607)、净气输入口(2608)、滤网(2609)、净气腔(2610),所述隔热外壳(2601)的内部上侧设有所述净气腔(2610),所述净气腔(2610)的内部设有三个所述滤网(2609),所述净气腔(2610)的输入口与所述直燃气管(24)连接,所述隔热外壳(2601)靠近所述u形还原窑隧道(1)的一侧分别安装有倾斜喷气头(2607)和所述点火头(2606),所述净气腔(2610)的输出口通过所述净气输入口(2608)连接所述倾斜喷气头(2607),所述隔热外壳(2601)的内部下侧设有所述集尘腔(2605),所述集尘腔(2605)的下侧连接所述除尘口(2604)的上端,所述除尘口(2604)的下端伸出所述隔热外壳(2601),所述除尘口(2604)的下端安装有所述除尘阀门(2603),所述净气腔(2610)的下侧通过三个所述漏斗状收集口(2602)与所述集尘腔(2605)连通,三个所述漏斗状收集口(2602)分别与三个所述滤网(2609)交错分布,所述点火头(2606)与所述控制开关组(9)电性连接。

8.根据权利要求2所述的一种氧化铝赤泥u形还原窑炉,其特征在于:所述窑车总成(35)包括侧面万向轮(3501)、轮架(3502)、底部万向轮(3503)、支撑腿(3504)、置料盘(3505),所述置料盘(3505)的左右两侧均固定有两个所述轮架(3502),所述轮架(3502)的下端安装有所述侧面万向轮(3501),左侧的两个所述侧面万向轮(3501)与一个所述侧轨(28)滑动连接,右侧的两个所述侧面万向轮(3501)与另一个所述侧轨(28)滑动连接,所述置料盘(3505)的底部设有四个所述支撑腿(3504),所述支撑腿(3504)的下端安装有所述底部万向轮(3503),左侧的两个所述底部万向轮(3503)与一个所述底轨(31)滑动连接,右侧的两个所述底部万向轮(3503)与另一个所述底轨(31)滑动连接,所述置料盘(3505)的底部中心连接所述连接柱(37)的上端。

9.根据权利要求2所述的一种氧化铝赤泥u形还原窑炉,其特征在于:所述传动总成(36)包括安装架(3601)、缓冲弹簧(3602)、限位万向轮(3603)、缓冲伸缩杆(3604)、主动齿轮(3605)、底座(3606)、承载万向轮(3607)、电机(3608)、从动齿轮(3609),所述底座(3606)的底部四个角落均安装有所述承载万向轮(3607),所述底座(3606)的上侧安装有所述电机(3608),所述电机(3608)的上端输出轴上安装有所述主动齿轮(3605),所述底座(3606)的上侧与所述连接柱(37)的下端连接,所述连接柱(37)的上套接有所述从动齿轮(3609),所述从动齿轮(3609)与所述主动齿轮(3605)啮合,所述从动齿轮(3609)还与所述齿条(32)啮合,所述连接柱(37)的上固定有所述安装架(3601),所述安装架(3601)的一侧通过所述缓冲伸缩杆(3604)连接所述限位万向轮(3603)的一端,所述限位万向轮(3603)的另一端与所述限位轨(29)滑动连接,所述缓冲伸缩杆(3604)的侧面套接有所述缓冲弹簧(3602),所述电机(3608)与所述控制开关组(9)电性连接。

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