本发明属于原料加工的技术领域，尤其涉及一种干燥窑及利用热废气通过干燥窑对含铬物料进行辅助干燥的方法。
背景技术：
在工业生产过程中，许多物料需要经过干燥窑干燥以后才能进入后续工艺线使用。
目前采用烘干物料的普通干燥窑存在如下几方面的问题：
(1)低温烘干生产效率低；
(2)高温烘干下，物料处理量为20吨/天时，加热温度需要大于500℃，出料时料面温度为60℃，虽然出料后物料的含水量仅为0.5wt％，但是六价铬含量超标，六价铬含量大于20ppm；
(3)未同时利用燃气燃烧后产生的热废气对物料进行干燥，热量损失严重，燃气消耗成本高，每吨物料需要消耗60m3的燃气。
中国专利CN202032859U公开了一种干燥窑，该干燥窑是通过余热引入管将隧道窑、回转窑和竖炉等热工设备在生产过程中产生的高温废气引入到干燥窑内，对原料进行干燥，该干燥窑需要与其它的热工设备联用；且该装置中余热引入管上连接有燃烧室，但是余热管以及燃烧室均设置在干燥筒体的一端，会使得干燥筒体内的温度不均匀。
技术实现要素：
本发明提供一种干燥窑及利用热废气通过干燥窑对含铬物料进行辅助干燥的方法，其目的是解决目前物料低温烘干产能不足、高温烘干六价铬含量超标的问题；同时实现了回收利用燃气燃烧后产生的热废气、降低了烘干物料的燃气消耗成本、降低了物料中六价铬的含量。
为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种干燥窑，包括窑体和热气系统，所述窑体包括进料区、加热区和出料区；所述加热区位于进料区和出料区之间；所述进料区由内至外依次包括第一内腔和环绕在第一内腔外周的第一外腔；所述加热区由内至外依次包括第二内腔和环绕在第二内腔外周的第二外腔；所述出料区由内至外依次包括第三内腔和环绕在第三内腔外周的第三外腔；所述第一内腔、第二内腔和第三内腔依次连通；所述第二外腔的下方设置有热废气入口，燃气加热组件位于所述热废气入口下方使得燃气燃烧后产生的热废气进入到所述第二外腔中；所述热气系统包括热气管道组、排气管道、第一风机和第二风机；所述热气管道组包括第一管道、第二管道和第三管道；所述第一管道的两端分别与所述第一外腔和所述第二外腔气体连通；所述第二管道的一端与所述第一外腔气体连通，所述第二管道的另一端与所述第一风机的输入端连接；所述第一风机的输出端与所述第三管道的一端连接，所述第三管道的另一端与所述第三内腔气体连通；所述排气管道的一端与所述第一内腔气体连通，所述排气管道的另一端与所述第二风机的输入端连接。
优选地，所述干燥窑还包括除尘装置；所述第二风机的输出端与除尘装置连接。
优选地，所述燃气加热组件包括燃气管道和与燃气管道相连通的烧嘴。
优选地，所述第一内腔、第二内腔和第三内腔依次通过管道区段连通。
特别地，所述干燥窑的进料口设置在进料区，所述干燥窑的进料口优选为设置在进料区的前端；所述干燥窑的出料口设置在出料区，所述干燥窑的出料口优选为设置在出料区的后端。
优选地，所述进料口设置有进料盖；和/或所述出料口设置有出料盖。
优选地，所述第一风机和/或第二风机为离心风机。
本发明在第二方面提供了一种利用热废气通过干燥窑对含铬物料进行辅助干燥的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)利用燃气通过干燥窑对含铬物料进行燃气干燥；
(2)在进行燃气干燥的同时，将燃气干燥过程中产生的热废气引导进入干燥窑的内部以使热废气与正在被干燥的含铬物料接触，从而在利用热废气对含铬物料进行辅助干燥的同时将物料中所含的六价铬还原；和
(3)将经过干燥并且六价铬被还原的物料卸料。
优选地，所述方法通过本发明在第一方面所述的干燥窑进行：使燃气干燥过程中产生的热废气从干燥窑第二外腔下方的热废气入口进入所述干燥窑的第二外腔，通过第一风机将进入第二外腔的热废气引导进入干燥窑内部的第三内腔；通过第二风机引导所述热废气依次经过干燥窑内部的第三内腔、第二内腔和第一内腔并与所述第三内腔、第二内腔和第一内腔内正在被干燥的含铬物料接触从而利用所述热废气还原物料中的六价铬。
优选地，通过第一风机将进入第二外腔的热废气引导进入干燥窑内部的第三内腔的过程中，所述热废气还依次经过第一管道、第一外腔、第二管道和第三管道。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明采用外热多点加热的方式，使得加热区保持恒温加热，可以实现低温烘干物料，物料的料面温度可以保持在300℃以下；且由于采用燃气燃烧后产生的热废气与物料接触，实现了物料内外同时加热，提高了热利用效率，干燥效率大大增加，提高了原料的生产效率。
(2)本发明的干燥窑实现了对燃气燃烧后产生的热废气进行回收，能够节约燃气消耗成本；且该干燥窑中的除尘装置能够将废气中的有害物质除去，避免了污染环境。
(3)本发明中低温烘干物料，物料中生成的六价铬含量比高温烘干物料的低，此外，本发明利用燃气燃烧后产生的热废气对物料中六价铬进行了还原处理，抑制了六价铬的产生；利用本发明中的干燥窑及方法烘干物料，物料中六价铬的含量低于10ppm。
附图说明
本发明附图仅仅为说明目的提供，图中各部件的比例不一定与实际产品一致。
图1是本发明的一个实施方式的剖视结构示意图。
图中：1：进料区；1-1：第一内腔；1-2：第一外腔；2：加热区；2-1：第二内腔；2-2：第二外腔；3：出料区；3-1：第三内腔；3-2：第三外腔；4：燃气加热组件；5：第一风机；6：第一管道；7：第二管道；8：第三管道；9：排气管道；10：第二风机；11：除尘装置；12：燃气管道；13：烧嘴；14：进料口；15：出料口；16：进料盖；17：出料盖；18：管道区段。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明在第一方面提供了一种干燥窑，包括窑体和热气系统，所述窑体包括进料区1、加热区2和出料区3；所述加热区2位于进料区1和出料区3之间；所述加热区2外置有燃气加热组件4；所述热气系统包括热气管道组、排气管道9、第一风机5和第二风机10。
所述干燥窑的进料口14设置在进料区1，所述干燥窑的进料口14优选为设置在进料区1的前端；所述干燥窑的出料口15设置在出料区3，所述干燥窑的出料口15优选为设置在出料区3的后端。所述进料口14设置有进料盖16；和/或所述出料口15设置有出料盖17。
所述进料区1由内至外依次包括第一内腔1-1和环绕在第一内腔1-1外周的第一外腔1-2；所述加热区2由内至外依次包括第二内腔2-1和环绕在第二内腔2-1外周的第二外腔2-2；所述出料区3由内至外依次包括第三内腔3-1和环绕在第三内腔3-1外周的第三外腔3-2；所述第一内腔1-1、第二内腔2-1和第三内腔3-1依次通过管道区段18连通。所述第二外腔2-2的下方设置有热废气入口，包括燃气管道12和与燃气管道12相连通的烧嘴13的燃气加热组件4位于所述热废气入口下方使得燃气燃烧后产生的热废气进入到所述第二外腔2-2中，燃气燃烧后产生的热废气在第二外腔2-2流通，起到加热第二内腔2-1中物料的作用。本发明中采用这种外热多点加热方式，物料在加热区2保持恒温加热，可以实现低温烘干并使得物料中六价铬生成量降低。
本发明中，所述热气管道组包括第一管道6、第二管道7和第三管道8。具体地，所述第一管道6的两端分别与第一外腔1-2和第二外腔2-2气体连通；所述第二管道7的一端与第一外腔1-2气体连通，所述第二管道7的另一端与第一风机5的输入端连接；所述第一风机5的输出端与第三管道8的一端连接，所述第三管道8的另一端与第三内腔3-1气体连通。所述热气管道组中第一管道6的设置是为了通过第一风机5将第二外腔2-2中的热废气引导进入第一外腔1-2，进而对第一内腔1-1中的物料起到预热的效果。热废气流入第一外腔1-2后，利用第一风机5将热废气输入第二管道7，输出至第三管道8，最终将热废气排出至第三内腔3-1。
在一些其它的实施方式中，所述热气管道组也可以设置为由其它两根管道组成，两个管道通过第一风机5连接：如其中一个管道的一端气体连通第二外腔2-2，另一端与第一风机5的输入端连接，第一风机5的输出端与另一个管道的一端连接，另一个管道的另一端与第三内腔3-1气体连通，利用第一风机5将第二外腔2-2中的热废气直接引入第三内腔3-1，而不经过第一外腔1-2。
本发明中，所述排气管道9的一端与所述第一内腔1-1气体连通，所述排气管道9的另一端与第二风机10的输入端连接。
在一些优选的实施方式中，所述干燥窑还包括除尘装置11；所述第二风机10的输出端与除尘装置11连接。除尘装置的设置能够将废气中的有害物质除去，避免了污染环境。
在一些优选的实施方式中，所述第一风机5和/或第二风机10为离心风机。
本发明在第二方面提供了一种利用热废气通过干燥窑对含铬物料进行辅助干燥的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)利用燃气通过干燥窑对含铬物料进行燃气干燥；
(2)在进行燃气干燥的同时，将燃气干燥过程中产生的热废气引导进入干燥窑的内部以使热废气与正在被干燥的含铬物料接触，从而在利用热废气对含铬物料进行辅助干燥的同时将物料中所含的六价铬还原；和
(3)将经过干燥并且六价铬被还原的物料卸料，所述物料从出料口15卸料。
本发明中所述燃气干燥例如可以利用燃气加热组件4中的燃气燃烧进行干燥。
在一些优选的实施方式中，所述方法通过本发明在第一方面所述的干燥窑进行：使燃气干燥过程中产生的热废气从干燥窑的热废气入口进入所述干燥窑的第二外腔2-2，通过第一风机5将进入第二外腔2-2的热废气引导进入干燥窑内部的第三内腔3-1；通过第二风机10引导所述热废气依次经过干燥窑内部的第三内腔3-1、第二内腔2-1和第一内腔1-1并与所述第三内腔3-1、第二内腔2-1和第一内腔1-1内正在被干燥的物料接触从而利用热废气还原物料中的六价铬。
在一些优选的实施方式中，通过第一风机5将进入第二外腔2-2的热废气引导进入干燥窑内部的第三内腔3-1的过程中，所述的热废气还依次经过第一管道6、第一外腔1-1、第二管道7和第三管道8。
在一些更具体的实施方式中，燃气燃烧后产生的热废气(含有CO、CH4等还原气体)从干燥窑的热废气入口进入第二外腔2-2，通过第一风机5的作用，使进入第二外腔2-2的热废气依次还经过第一管道6、第一外腔1-2、第二管道7和第三管道8引导进入干燥窑内部的第三内腔3-1，又通过第二风机10的作用，引导热废气依次经过干燥窑内部的第三内腔3-1、第二内腔2-1和第一内腔1-1并与所述第三内腔3-1、第二内腔2-1和第一内腔1-1内的含铬物料接触从而利用热废气还原物料中的六价铬，热废气最终经第二风机10排出。
本发明利用热废气与物料直接接触，实现了物料内外同时加热，充分提高了热利用效率，此外，热废气作为还原气体，能对含有铬的物料中的六价铬进行还原处理，从而有效抑制了干燥物料中六价铬的产生。
实施例
将含水量在25-30wt％的泥浆物料从干燥窑的进料口进入后，盖上进料盖和出料盖，燃气加热组件中的燃气在加热区外部燃烧后通过第二外腔的热废气入口进入到第二外腔，通过第一风机的作用，使进入第二外腔的热废气依次还经过第一管道、第一外腔、第二管道和第三管道引导进入干燥窑内部的第三内腔，又通过第二风机的作用，引导热废气依次经过干燥窑内部的第三内腔、第二内腔和第一内腔并与所述第三内腔、第二内腔和第一内腔内的含铬泥浆接触，水蒸发过程的同时泥浆物料与热废气(含有CO、CH4等还原气体)接触，含铬泥浆中的六价铬得以还原，热废气最终经第二风机排出。
根据检测，泥浆的处理量为20吨/天，泥浆物料的料面温度可以保持在300℃以下，出料时的料面温度为30℃，出料后物料的含水量仅为0.4wt％，燃气消耗为30m3/吨，出料后的物料中六价铬的含量低于10ppm。
对比例
对比例采用本发明中相同的干燥窑对含水量在25-30wt％的泥浆物料进行干燥，不同之处在于：不将燃气燃烧后产生的热废气引导进入干燥窑的第三内腔内，不对泥浆物料进行辅助干燥。
根据检测，泥浆的处理量为12吨/天，泥浆物料的料面温度可以保持在300℃以下，出料时的料面温度为30℃，出料后物料的含水量为1.2wt％，燃气消耗为40m3/吨，六价铬含量为18ppm。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。