多段式回转窑的制作方法

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种用于金属还原焙烧的多段式回转窑。

背景技术：

还原焙烧是指在还原气氛中，使矿石或精矿中的金属氧化物还原成金属或该金属的低价氧化物的焙烧过程。还原焙烧普遍采用的设备为内热式回转窑。

传统的回转窑其窑体为单段整节筒体，窑体由多组托挡轮装置支撑，由传动装置通过大齿轮带动转动，一端安装进料罩，另一端安装出料罩，供热热源安装在回转窑的一个端部。窑内反应所需的能量由窑体的一端进行供给，窑内物料无法沿行程方向均匀加热；另一方面，回转窑的焙烧温度高，能耗大，且易发生烧结，影响还原效果，进而使得产品质量不稳定。

鉴于此，有必要提供一种新的焙烧工艺解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种多段式回转窑，采用微波源系统对窑体内的物料进行供热，可避免传统加热方式中的“冷中心”现象，物料受热均匀，产品质量稳定；且加热过程是内外同时进行的，可大幅度减少了热传导的时间，物料干燥效率高。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种多段式回转窑，包括固定段窑体、分别与所述固定段窑体的两端连接的旋转段窑体、驱动所述旋转段窑体转动的传动装置、设于所述固定段窑体且用于对窑内物料进行微波加热的微波源系统、设于所述多段式回转窑进料端和出料端的微波阻隔装置、及设于所述固定段窑体与旋转段窑体连接部位的密封装置。

进一步地，所述固定段窑体包括内套、环绕所述内套设置的外套、贯穿设于所述内套和外套侧壁并连通形成的供热通道，所述微波源系统通过所述供热通道向窑体内提供热源。

进一步地，所述供热通道的数量为2-4个，所述微波源系统与所述供热通道一一对应。

进一步地，所述密封装置包括形成于所述外套与所述旋转段窑体外表面之间的外密封装置和形成于所述内套与所述旋转段窑体端面之间的内密封装置。

进一步地，所述外密封装置与所述旋转段窑体的外表面活动连接。

进一步地，所述多段式回转窑还包括设于所述旋转段窑体靠近所述固定段窑体端面的端板，所述内套的两端部与所述端板配合形成所述内密封装置。

进一步地，所述多段式回转窑还包括设于所述旋转段窑体靠近所述固定段窑体一端的刮料板，所述刮料板倾斜设置并延伸至所述固定段窑体内。

进一步地，所述微波源系统包括微波发射管和测温装置，所述微波发射管固定安装于所述供热通道，所述测温装置用于检测窑内环境温度，且所述测温装置与所述微波发射管电连接。

进一步地，所述旋转段窑体由同一组传动装置传动。

进一步地，所述微波阻隔装置为微波反射板。

与现有技术相比，本发明提供的多段式回转窑，有益效果在于：

一、本发明提供的多段式回转窑，将窑体设计为至少三段式，分别包括固定段窑体和与固定段窑体两端连接的旋转段窑体，并在固定段窑体上安装微波源系统，通过微波源系统对回转窑内的物料进行供热。在微波能作用下，回转窑内的物料吸收微波，自身介质损耗发热，加热过程是内外同时进行的，因而大幅度减少了热传导的时间，物料干燥效率高；并可避免传统加热方式中的“冷中心”现象，物料受热均匀，产品质量稳定。

二、本发明提供的多段式回转窑，固定段窑体由内套和外套组合形成，外套与旋转段窑体外表面之间由外密封装置进行密封，内套与旋转段窑体端面之间由内密封装置进行密封，两层密封装置的设置，可增加固定段窑体与旋转段窑体的密封性，防止物料泄露；固定段窑体由内套和外套组合形成，外套具有保温的功效，可减少热量散失。

三、本发明提供的多段式回转窑，在旋转段窑体的端部设置有刮料板，且刮料板倾斜设置并延伸至固定段窑体内，旋转段窑体旋转过程中，带动刮料板转动，从而引导物料通过固定段窑体而不产生积料。

四、本发明提供的多段式回转窑，在进料端和出料端设置微波阻隔装置，使微波在进料端和出料端不会发生折射而产生微波损耗的情况，避免了能量损失和微波折射造成的环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的多段式回转窑的结构示意图；

图2是图1所示多段式回转窑中固定段窑体与旋转段窑体的装配结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1，是本发明提供的多段式回转窑的结构示意图。本发明的多段式回转窑100包括旋转段窑体1、驱动旋转段窑体1转动的传动装置2、支撑旋转段窑体1的托轮装置3、固定段窑体4、用于固定段窑体4与旋转段窑体1连接处密封的密封装置5、设于固定段窑体4的微波源系统6、设于旋转段窑体1进料端和出料端的微波阻隔装置7。其中旋转段窑体1至少为两段，固定段窑体4至少为一段，且固定段窑体4的两端分别与一段旋转段窑体1连接。

旋转段窑体1的结构与现有回转窑的结构相似，每段旋转段窑体1由至少两组托轮装置3支撑，并由传动装置2驱动。

本实施例中，旋转段窑体1的数量为两段，即本发明的多段式回转窑100为三段式。两段旋转段窑体1可以由一组传动装置2驱动，也可以为每段旋转段窑体1分别由一组传动装置2驱动。其中传动装置2的结构及其驱动旋转段窑体1的原理参照现有技术中的回转窑相关结构，在此不做赘述。

为方便描述，将多段式回转窑100的进料端和出料端分别标记为进料端11、出料端12。根据本发明的设计，多段式回转窑的首尾两段均为旋转段窑体，因此，进料端11和出料端12均位于旋转段窑体1上。

请结合参阅图2，是图1所示多段式回转窑中固定段窑体与旋转段窑体的装配结构示意图。固定段窑体4固定支撑于安装平台上，在多段式回转窑工作过程中，固定段窑体4不转动。且固定段窑体4位于两段旋转段窑体1的中间，其包括内套41、环绕内套41设置的外套42、贯穿设于内套和外套侧壁并连通形成的供热通道43，其中内套41和外套42间隔设置，内套41为物料运动通道，外套42除了用于安装微波源系统6之外，还可以用于物料保温，减少固定段窑体的热量散失。

为了防止固定段窑体4与旋转段窑体1连接处发生物料泄露，需要在固定段窑体4与旋转段窑体1连接处进行密封处理。本实施例中，密封装置5包括外密封装置51和内密封装置52，其中外密封装置51形成于外套42与旋转段窑体1之间，用于外套42与旋转段窑体1外表面之间的密封；内密封装置52形成于内套41与旋转段窑体1之间，用于内套41与旋转段窑体1端面之间的密封。

优选地，外密封装置51与旋转段窑体1的外表面活动连接，使外密封装置51可随旋转段窑体1一起转动。

在旋转段窑体1靠近固定段窑体4的端面设有端板8，端板8与内套41的端部配合形成内密封装置52。形成的内密封装置52可以为迷宫式密封，其具有密封效果好等优点。

微波源系统6固定安装于固定段窑体4的供热通道43处，通过供热通道43向窑体内提供热源。其包括固定安装于供热通道43的微波发射管(未图示)及与微波发射管电连接的测温装置(未图示)，测温装置通过实时检测窑体内的环境温度，进而控制并调整微波发射管发射的微波频率。

在微波能作用下，回转窑内的物料吸收微波，自身介质损耗发热，加热过程是内外同时进行的，因而大幅度减少了热传导的时间，物料干燥效率高；并可避免传统加热方式中的“冷中心”现象，物料内外受热均匀，产品质量稳定。

由于微波具有折射的特性，因此需要在回转窑的进料端11和出料端12分别设置微波阻隔装置7，避免微波能量损耗和造成环境污染。优选的，微波阻隔装置7为设于旋转段窑体进料端11和出料端12的微波反射板，通过微波反射板，将该处的微波进行反射，不仅可以防止微波折射而造成环境污染，而且反射后的微波再次被用于物料加热，提高了能量利用效率，减少了能耗。

由于固定段窑体4在工作过程中不转动，为了便于物料在固定段窑体4内快速流通而不产生积料，本实施例中，在旋转段窑体1内设有刮料板9，刮料板9位于旋转段窑体1靠近固定段窑体4的一端，且刮料板9倾斜设置并延伸至固定段窑体4内。旋转段窑体1转动时，带动刮料板9转动，从而推动固定段窑体4内的物料流动，一方面可提高物料流动效率，另一方面使固定段窑体内的物料在转动中接受微波的辐射，物料处于动态过程，可以提高微波热量的利用效率。优选的，位于固定段窑体4两端部的刮料板9倾斜方向一致，使物料按一致的流动方向流动，提高固定段窑体4内物料的流动速率。

本发明提供的多段式回转窑，可根据物料需要焙烧的温度、生产量、回转窑煅烧的产品种类等因素，选择供热通道43的数量，对应地，微波源系统6与供热通道一一对应。优选地，供热通道43的数量为2-4个，使物料受热更均匀。当供热通道43为多个时，微波源系统从多个方向为窑体内物料提供热源时，优选地，供热通道43均匀分布。

具体应用中，还可以根据物料需要焙烧的温度、生产量、回转窑煅烧的产品种类等因素，设置固定段窑体4和旋转段窑体1的段数，其关系为：设定固定段窑体4的段数为n，对应地，旋转段窑体1的段数为n+1，其中n为自然数；且固定段窑体4与旋转段窑体1交替设置，其中固定段窑体4只能设在两段旋转段窑体1之间。

本发明提供的多段式回转窑为倾斜设置，其倾斜方向为由进料端11至出料端12向下倾斜，提高物料的流动速率，且方便出料。

与现有技术相比，本发明提供的多段式回转窑，有益效果在于：

一、本发明提供的多段式回转窑，将窑体设计为至少三段式，分别包括固定段窑体和与固定段窑体两端连接的旋转段窑体，并在固定段窑体上安装微波源系统，通过微波源系统对回转窑内的物料进行供热。在微波能作用下，回转窑内的物料吸收微波，自身介质损耗发热，加热过程是内外同时进行的，因而大幅度减少了热传导的时间，物料干燥效率高；并可避免传统加热方式中的“冷中心”现象，物料受热均匀，产品质量稳定。

二、本发明提供的多段式回转窑，固定段窑体由内套和外套组合形成，外套与旋转段窑体外表面之间由外密封装置进行密封，内套与旋转段窑体端面之间由内密封装置进行密封，两层密封装置的设置，可增加固定段窑体与旋转段窑体的密封性，防止物料泄露；固定段窑体由内套和外套组合形成，外套具有保温的功效，可减少热量散失。

三、本发明提供的多段式回转窑，在旋转段窑体的端部设置有刮料板，且刮料板倾斜设置并延伸至固定段窑体内，旋转段窑体旋转过程中，带动刮料板转动，从而引导物料通过固定段窑体而不产生积料。

四、本发明提供的多段式回转窑，在旋转段窑体进料端和出料端设置微波阻隔装置，使微波在进料端和出料端不会发生折射而产生微波损耗的情况，避免了能量损失和微波折射造成的环境污染。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。