含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备的制作方法

1.本发明涉及矿业生产设备技术领域，尤其涉及含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备。


背景技术：

2.稀土废渣会对环境造成污染其次在稀土元素提取作业中，其中稀土渣中会存在少量的有价金属，例如含锂稀土渣或者含铁稀土渣，对于具备磁性或者比重差异较大的元素来说，一般可以采用强磁筛选法或者水洗分层筛分的方式来获得其中的有价金属。
3.特别对含锂稀土渣来说，锂是已知元素(包括放射性元素)中金属活动性最强的，所以存在稀土废渣中的锂元素是以氧化物或者氯化物等化合物形式所存在，当前主要采用高温焙烧的方式，根据物料(锂元素的化合物或稀土废渣)中各类成分的熔点来控制焙烧温度，那么依照上述内容所描述，在控制焙烧温度，保证其中锂元素的化合物或稀土废渣中的一种处于不明显熔化为上限，随后处于不明显熔化的物料在落入下一温度环境下(低于物料的熔化温度)，那么物料中某一种成分会出现结块或球团等过程，从而实现了初步筛分的目的。
4.在上述内容具体实施过程中，既要其中的物料可以均匀被煅烧，也要保证可以稳定的出现结块或球团，以实现筛分的目的，但是当前焙烧过程中，物料是以传输平台或者输送管道等方式进行喂料的，那么在焙烧过程中，最上层的物料与最底层的物料之间收到的焙烧效果不一致，例如下层中某种成分并未出现不明显熔化，但是上层物料已经出现明显熔化的状态，如果采用搅拌式等方式，使物料充分接受焙烧，也不利于之后的结块或者球团等过程，所以在保证可以充分焙烧的前提下，也不影响到后续的运行，对于稀土渣回收作业是十分有必要的。
5.针对上述技术问题，本技术提出了一种解决方案。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备，在具体实施过程中，采用自由落料的喂料方式和螺旋送料方式，物料在焙烧过程中，可以使物料充分且均匀的接受明火的煅烧，以此使物料中的某种成分可以完全呈现不明显熔化状态，并在随后降温处理的过程中，以螺旋送料的方式，不会影响到之后的状态切换过程。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备，包括立式焙烧炉体，所述立式焙烧炉体上表面中心点位置上固定安装有成竖向分布的气柱，所述气柱的圆周外壁上固定安装有螺旋滑道，所述螺旋滑道的外侧面安装在立式焙烧炉体的内壁上，且所述螺旋滑道沿从上到下的方向依次设置为上段、中段和末段，所述立式焙烧炉体位于螺旋滑道上段上侧的圆周内壁位置、螺旋滑道位于上段和中段的下表面位置上以均匀分布的方式安装有耐热喷火枪头，所述螺旋滑道的外侧面上安装有天然气管道，所述天然气管道的一端与每个耐热喷火枪头
连通，且所述天然气管道的另一端延伸至立式焙烧炉体的外侧；
9.所述立式焙烧炉体内部下侧位置上固定安装有底托盘，所述底托盘上表面转动安装有筛分碗，且所述底托盘和筛分碗上呈均匀分布开设有筛孔，所述气柱内部底端固定安装有步进电机，所述步进电机上设置有两个输出轴，其中位于下侧的所述步进电机的输出轴贯穿气柱，且所述步进电机的输出轴末端与筛分碗中心点位置固定连接，所述立式焙烧炉体外壁下侧位置固定安装有出料嘴，且所述立式焙烧炉体上表面一侧固定安装有喂料罩，所述喂料罩上表面中心点位置固定安装有输料管。
10.进一步说明，所述螺旋滑道的螺距沿上段、中段和末段的设置方向逐渐增大。
11.进一步说明，所述筛分碗的横截面呈凹字形，所述出料嘴与立式焙烧炉体相交处的设置位置高于筛分碗上表面。
12.进一步说明，所述出料嘴内部一端上侧位置上铰接有活动栅板。
13.进一步说明，所述喂料罩内部呈均匀分布设置有挡料板，每个所述挡料板的一端与喂料罩内壁之间转动连接，且每个所述挡料板的另一端贯穿喂料罩且与喂料罩之间为转动连接；
14.所述挡料板另一端位置上固定安装有主动齿轮，所述喂料罩对应主动齿轮的外壁位置上设置有限制框架，所述限制框架内部上端位置上开设有齿轮槽，所述齿轮槽与主动齿轮之间啮合，且每个所述主动齿轮之间不啮合，所述立式焙烧炉体上表面位置上固定安装有电动推杆，所述电动推杆的输出端与限制框架的一侧外壁中心点之间固定连接。
15.进一步说明，每个所述挡料板之间的间距小于挡料板的宽度。
16.进一步说明，所述气柱上沿螺旋滑道的外轮廓线开设有多个气门孔，且所述气柱位于立式焙烧炉体上端位置连接在热循环回收结构上；
17.所述步进电机位于侧的输出端上安装有的传动导杆，所述传动导杆的顶端位置上固定安装有涡轮扇片。
18.进一步说明，所述螺旋滑道上设置有多个翻料结构，所述翻料结构沿螺旋滑道的外轮廓线呈均匀分布，每个所述翻料结构由横向支杆和多向片轮组成，所述横向支杆上呈镜像对称分布固定安装有弧形翻板，所述弧形翻板与螺旋滑道内壁位置之间相切；
19.所述横向支杆的一端与螺旋滑道之间转动连接，且所述横向支杆另一端贯穿气柱且与气柱外壁之间转动连接，所述多向片轮安装在横向支杆的另一端位置上。
20.进一步说明，所述横向支杆与螺旋滑道内壁之间呈平行状态。
21.本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备，有益效果在于：
22.1、在运行过程中，使用螺旋滑道作为输送原料的构件，并且螺旋滑道是沿竖直方向设置的，在重力的作用下，原料可以沿着螺旋滑道逐次滑下，并且限制了螺旋滑道上不同区域(上段、中段和末段)的螺距，以及在螺旋滑道的上段和中段位置上安装耐热喷火枪头，以明火来焙烧原料，在上述过程中，整体原料处于相对“流动”的状态，不会出现原料堆积的问题，从而保证了原材料可以充分接触明火焙烧；
23.2、此外，并对整体系统中的喂料和出料两个部分进行优化，在喂料过程中，原材料堆积在喂料罩中，控制电动推杆有序启动，在电动推杆启动器件，每个挡料板处于张开状态，可以定量的喷洒原材料，儿再挡料板处于收拢状态下，可以阻挡原材料进入到螺旋滑道中，使原材料有序的落在螺旋滑道上；
24.3、最后，利用热空气环流的原理，螺旋滑道上段和中段温度相比较末段位置更高，从而使气柱内部的气流可以沿着从下到上的方向流动，从而产生向上的气流，通过带动多向片轮旋转，可以带动弧形翻板翻转，从而可以进一步的防止原材料出现堆积的问题。
附图说明
25.图1为本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备的结构示意图；
26.图2为本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备中立式焙烧炉体部件的剖切图；
27.图3为本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备中螺旋滑道部件的局部剖切图；
28.图4为本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备中气柱部件的局部剖切图；
29.图5为本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备筛分碗部件的局部剖切图；
30.图6为本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备中喂料罩部件的结构示意图；
31.图7为本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备中图6的正视图；
32.图8为本发明提出的含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备中出料嘴部件的剖切图。
33.图中：1、立式焙烧炉体；2、出料嘴；3、输料管；4、喂料罩；5、耐热喷火枪头；6、天然气管道；7、螺旋滑道；8、底托盘；9、筛分碗；10、气柱；11、气门孔；12、横向支杆；13、多向片轮；14、弧形翻板；15、涡轮闪片；16、传动导杆；17、步进电机；18、筛孔；19、挡料板；20、主动齿轮；21、齿轮槽；22、限制框架；23、电动推杆；24、活动栅板。
具体实施方式
34.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.实施例一
37.该部分利用焙烧的基本原理，以立式焙烧炉体1为主，并对输送原材料的方式进行优化，因为传统的输送方式中，原材料堆积在一块，那么原材料会出现受热不均匀的问题，例如上侧的原材料中已经出现明显熔化的状态，到那时其内部的原材料并未发生变化，如果持续升温焙烧，会造成原材料的损伤，也会增加能耗。
38.参照图1、图2、图3、图5和图8，含锂稀土渣的高温焙烧筛分设备，包括立式焙烧炉体1，立式焙烧炉体1上表面中心点位置上固定安装有成竖向分布的气柱10，气柱10的圆周外壁上固定安装有螺旋滑道7，螺旋滑道7的外侧面安装在立式焙烧炉体1的内壁上，且螺旋滑道7沿从上到下的方向依次设置为上段、中段和末段，立式焙烧炉体1位于螺旋滑道7上段上侧的圆周内壁位置、螺旋滑道7位于上段和中段的下表面位置上以均匀分布的方式安装有耐热喷火枪头5，螺旋滑道7的外侧面上安装有天然气管道6，天然气管道6的一端与每个
耐热喷火枪头5连通，且天然气管道6的另一端延伸至立式焙烧炉体1的外侧；
39.立式焙烧炉体1内部下侧位置上固定安装有底托盘8，底托盘8上表面转动安装有筛分碗9，且底托盘8和筛分碗9上呈均匀分布开设有筛孔18，气柱10内部底端固定安装有步进电机17，步进电机17上设置有两个输出轴，其中位于下侧的步进电机17的输出轴贯穿气柱10，且步进电机17的输出轴末端与筛分碗9中心点位置固定连接，立式焙烧炉体1外壁下侧位置固定安装有出料嘴2，且立式焙烧炉体1上表面一侧固定安装有喂料罩4，喂料罩4上表面中心点位置固定安装有输料管3，螺旋滑道7的螺距沿上段、中段和末段的设置方向逐渐增大，筛分碗9的横截面呈凹字形，出料嘴2与立式焙烧炉体1相交处的设置位置高于筛分碗9上表面，出料嘴2内部一端上侧位置上铰接有活动栅板24。
40.工作原理/使用原理及优点：对焙烧这一概念进行描述，焙烧是通过提供一定数值的温度，使某一种成分出现不明显熔化的状态，在矿产行业中应用较广，而在本方案中，可以使含锂稀土渣中的锂元素成分(以化合物的形式存在)处于不明显熔化，而在焙烧温度低于上述温度时，那么处于不明显熔化的成分，在整体原材料“移动”过程中结团/结球，而当前稀土渣在回收过程中，会将稀土渣研磨成粉，那么当其中出现结团/结球时，通过底托盘8和筛分碗9上筛孔18进行筛分；
41.而在具体运行过程中，稀土渣原材料从立式焙烧炉体1最上侧进入，在焙烧过程中，分为如下内容：
42.1)：运行初期，点燃每个耐热喷火枪头5，当原材料经过螺旋滑道7最上侧位置时，该对应位置上的耐热喷火枪头5可以对原材料进行预热；
43.2)：因为限制了螺旋滑道7的螺距，所以原材料在螺旋滑道7的上段和中段位置“移动”较慢，从而可以充分接受耐热喷火枪头5的焙烧，需要控制焙烧温度，保证使含锂稀土渣中的某一种成分处于不明显熔化状态；
44.3)：原材料慢慢移动到螺旋滑道7的末段位置上，此时螺旋滑道7末段位置上并未设置耐热喷火枪头5，所以此处的温度对于螺旋滑道7的上段和中段位置的温度，呈现不明显熔化状态的成分，会慢慢“冷却凝结”，但是此时原材料处于“移动”的状态，从而“冷却凝结”的成分会呈现结团/结球状；
45.4)：最后，所有的原材料落在筛分碗9上，结球/结团的原材料不会通过筛孔18，而呈粉状的原材料会通过筛孔18落下。
46.实施例二
47.该部分是针对运行过程中的喂料过程，如果将待处理的原材料全部投入到螺旋滑道7的上侧位置上，一方面无法很好的对原材料起到预热的作用，另一方面，原材料会直接堆积在螺旋滑道7的上侧位置上，而不会慢慢先下滑动。
48.参考图1、图6和图7，喂料罩4内部呈均匀分布设置有挡料板19，每个挡料板19的一端与喂料罩4内壁之间转动连接，且每个挡料板19的另一端贯穿喂料罩4且与喂料罩4之间为转动连接；
49.挡料板19另一端位置上固定安装有主动齿轮20，喂料罩4对应主动齿轮20的外壁位置上设置有限制框架22，限制框架22内部上端位置上开设有齿轮槽21，齿轮槽21与主动齿轮20之间啮合，且每个主动齿轮20之间不啮合，立式焙烧炉体1上表面位置上固定安装有电动推杆23，电动推杆23的输出端与限制框架22的一侧外壁中心点之间固定连接，每个挡
料板19之间的间距小于挡料板19的宽度。
50.工作原理/使用原理及优点：在喂料过程中，原材料经过输料管3进入到喂料罩4中，分为如下两个部分：
51.a：初始状态下，每个挡料板19转动一定角度，使每个挡料板19相互靠近在一起，意味着喂料罩4内部处于封闭状态，原材料不会落到螺旋滑道7中；
52.b：在需要投入原材料时，启动电动推杆23，使限制框架22沿水平方向移动一端距离，通过齿轮槽21带动主动齿轮20旋转，需要说明的是：每个主动齿轮20不啮合，使每个挡料板19张开，从而喂料罩4的原材料自由落入到螺旋滑道7中；
53.以上述部分，循环进行，使原材料有序的进入到螺旋滑道7中。
54.实施例三
55.此部分是结合实施例一进行时而同步进行的，也是为了解决原材料出现堆积的问题，而进一步设置的。
56.参考图3、图4和图5，气柱10上沿螺旋滑道7的外轮廓线开设有多个气门孔11，且气柱10位于立式焙烧炉体1上端位置连接在热循环回收结构上；
57.步进电机17位于侧的输出端上安装有的传动导杆16，传动导杆16的顶端位置上固定安装有涡轮扇片15，螺旋滑道7上设置有多个翻料结构，翻料结构沿螺旋滑道7的外轮廓线呈均匀分布，每个翻料结构由横向支杆12和多向片轮13组成，横向支杆12上呈镜像对称分布固定安装有弧形翻板14，弧形翻板14与螺旋滑道7内壁位置之间相切；
58.横向支杆12的一端与螺旋滑道7之间转动连接，且横向支杆12另一端贯穿气柱10且与气柱10外壁之间转动连接，多向片轮13安装在横向支杆12的另一端位置上，横向支杆12与螺旋滑道7内壁之间呈平行状态。
59.工作原理/使用原理及优点：该部分需要结合螺旋滑道7沿上段、中段和末段上的温度之差，上段处于预热阶段，中段处于焙烧阶段，而末段处于冷却阶段，但是上段和中段的温度近似相同；
60.那么根据热空气环流的原理，上侧位置温度较高，从而可以产生向上的气流；
61.另一方面，也可以在步进电机17带动涡轮扇片15旋转，进一步的提供向上的气流；
62.那么在向上气流的作用下，可以带动每个多向片轮13旋转，从而可以带动弧形翻板14进行旋转，从而对螺旋滑道7上的原材料进行翻动，从而使原材料充分焙烧；
63.最后，向上气流进入到热循环回收结构中，进行废气处理以及热量回收，在此处不多做赘述；
64.综上所述，采用自由落料的喂料方式和螺旋送料方式，将物料均匀的撒在螺旋滑道7上，而物料在重力的作用下，可以沿着螺旋滑道7逐步滑下，在物料逐步“移动”时，分别进行预热、充分煅烧以及冷却三个步骤，在物料持续“移动”时，可以经过多个弧形翻板14进行翻料，物料充分且均匀接受明火煅烧时，可以使物料中的某种成分可以完全呈现不明显熔化状态；
65.并且在运行过程中，还涉及到温度差所引起的气压差，利用气压差带来的气流流向提供其中弧形翻板14运动过程中的主要动力；
66.另外在物料由不明显熔化状态切换到凝固状态时，物料也会持续“移动翻滚”，从而可以使不明显熔化状态的物料凝结成球/团，便于在最下侧的筛分碗9处进行分离筛分。
67.以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
69.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。