一种用于冶炼的隧道窑的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冶金设备，尤其是一种用于冶金炉料块前处理的隧道窑。
【背景技术】
[0002]目前，传统的隧道窑对密封要求不严，特别在窑车进、出隧道窑的时间阶段，隧道窑是全部敞开的，隧道窑加工的产品都要进行冷却才能出窑，而且设置有极为复杂的风道(或火道)，由此现有隧道窑存在的主要问题是能耗高、成本高，同时现有的隧道窑需要设置冷却带，单窑的生产能力低。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种用于冶炼的隧道窑，用该设备将炉料坯块干燥、预热和焙烧便于后续金属的熔炼，实现节能减排，同时提高生产效率。
[0004]本实用新型提供了一种用于冶炼的隧道窑，包括窑体、设置在窑内的轨道、以及设置在轨道上的窑车，其特征在于:该隧道窑沿窑体长度方向包括干燥段、预热段和焙烧段，所述焙烧段的侧壁设有开口，与熔炼炉连通，用于将焙烧的炉料卸入熔炼炉。窑体的形状为直线型或曲线形，相应的轨道也为直线型或曲线形。
[0005]进一步的是，在隧道窑的干燥段设置有哈风口，该哈风口与引风机相连，引风机进行拉风，使隧道窑内的炉气从窑尾向窑头流动，并实现窑内为负压环境。负压操作能有效的防止炉气的跑、冒现象，便于废气污染处理、环境友好;负压操作，安全性好；负压操作还便于窑体和设备维修。负压操作即控制窑内压力低于大气压，例如根据情况可将窑内外的压差控制在10_2000Pa。
[0006]所述隧道窑的窑头还设有密封装置，该密封装置包括相对平行设置的两道密封门，实现窑内操作的全程全天候密封，因此更易实现对窑内气氛的控制。密封段的温度为常温O
[0007]隧道窑设置有与动力机构相连的活动车底，作为窑头密封装置的组成部分，并用于将窑车推进窑内。动力机构选自液压顶、步进机等类似装置。
[0008]焙烧段的侧壁设有开口，与熔炼炉连通，用于将焙烧的炉料直接卸入熔炼炉;从而能够全部利用冶炼炉高温炉气的显热，熔炼炉不再需要余热发电和其他余热利用系统。
[0009]为了使得进入干燥、预热和焙烧隧道窑的含CO炉气充分燃烧，在干燥、预热和焙烧隧道窑的焙烧段设置了二次风喷吹系统。吹入的二次风使熔炼炉的含有一定浓度CO的炉气在窑内完全燃烧，实现窑内为氧化气氛。在焙烧过程中，炉内虽然处于氧化气氛，但是，炉料块内部却始终保持强烈的还原气氛，使得炉料中的金属氧化物，例如铁的氧化物价位降低和少量的金属铁被还原出来(被固定在炉料块中)，为熔炼炉的还原冶炼当了先行。理想的还原程度，金属化率可接近100%，使得炉料的冶炼性能极佳。
[0010]在所述焙烧段的侧壁的前述开口的相对位置安装有高温卸料装置，当炉料达到预定位置时，不经冷却，即通过高温卸料装置将其卸入冶炼炉中。
[0011]所述隧道窑的尾部还设有窑车的冷却段，该冷却段与焙烧段通过窑尾密封装置隔断，而不设坯块的冷却段。窑车冷却可通过自然冷却或在隧道窑的尾部强制冷却系统实现冷却。炉料经干燥、预热和焙烧后直接入熔炼炉，有效利用了炉料本身的显热，不要将炉料冷却后再入炉，没有这个过程的热损失。现有技术一般都需要在烧成后对坯块进行冷却，本实用新型不设冷却段，能够大幅减少能耗。
[0012]由于窑头、窑尾均设置密封装置，窑道始终处于严格的密封状态，这不同于任何隧道窑。
[0013]根据隧道窑的热工过程，炉料块在干燥段的温度为常温?80°C，在预热段的温度为80?600°C，在焙烧段的温度为600?1200°C。
[0014]所述隧道窑内设置有加热管道，该加热管道利用窑内的炉气热量与通过所述管道通入的气体进行热交换，经热交换后被加热的气体用于熔炼炉的喷吹。经热交换后隧道窑排放的废气温度为30?70°C，系统的热损失很小，且对环境基本上不产生热污染。
[0015]所述窑体的窑头部分为钢结构，其余部分的墙体为耐火砖砌筑，窑的中间部分和窑车冷却段的窑顶为陶瓷纤维棉吊顶，焙烧段的窑顶为耐火砖砌筑。在窑体的下部设有砂封沟，窑车上设有与砂封沟匹配的砂封刀。
[0016]窑体长度为50?150米，窑体的宽度为2?12米，窑体的高度为I?7米。
[0017]本实用新型的隧道窑适用于多种金属原料的预处理，优选铁的氧化物。冶炼的铁的氧化物可以使用含铁品位大于55%(质量百分比)的铁精粉，其配加一定的燃料、添加剂形成炉料块，燃料可选择例如焦炭、烟煤、无烟煤。炉料的温度达到500°C以上时发生自燃，产生大量的热量，用以提高炉料本身的温度和补充预热、干燥所需热量。自燃时间越长，还原反应越充分，环境温度越高(炉料所处的环境)，自燃的趋势越强。
[0018]本实用新型中的干燥、预热和焙烧步骤，使用隧道窑来完成。窑车装载炉料块进入隧道窑，在隧道窑内完成干燥、预热和焙烧后，将炉料块卸到熔炼炉。具体来说:
[0019]干燥:干燥的目的是去除炉料块中的重力水，温度范围为低于80°C。
[0020]预热:预热的目的是提高炉料块的温度，并去除物料中的毛细水和结晶水。温度范围为80?600°C。通过干燥，炉料块已经形成表面强度，预热步骤的操作比较容易。
[0021]焙烧:焙烧的主要目的是更进一步提高炉料块的温度，焙烧的温度范围为600?1200°C。焙烧过程是炉料块自燃和炉料块被炙热炉气加热的过程，随着温度越来越高，燃烧的趋势越来越强;随着自燃的时间越来越长，燃烧也越来越旺。
[0022]炉料块的自燃，为本实用新型中炉料的一次燃烧，一次燃烧产生一定的热量，同时会有少量的铁的氧化物被还原。这个还原可能是使铁的价位降低，或是少量的金属铁被还原出来，但是被固化在炉料块中。
[0023]焙烧是在高温条件下进行，炉料块中储备大量的碳，无论是氧气还是二氧化碳气体扩散进入炉料块，都将发生燃烧和产生一氧化碳还原气体来还原铁的氧化物。
[0024]上述在隧道窑中完成的干燥、预热和焙烧步骤中，炉料块之间不产生相对运动，几乎不产生粉尘，从而减少了废气(排出的炉气)处理的负荷，环境友好。预热、焙烧可采用炉料块自燃进行加热。炙热的炉料块被卸入熔炼炉，大大地减少了熔炼炉的热负荷，使熔炼炉的熔炼变得轻松，从而提高了熔炼炉的产能。
[0025]本实用新型在炉料制备步骤之后，依次进行干燥、预热和焙烧步骤，这是非常重要和很好的热工过程。干燥、预热和焙烧主要是利用熔炼炉