[實(shí)用新型]一種微波還原立窯

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820441215.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208104452U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡俊旭;劉輝漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 胡俊旭;劉輝漢
• 主分類號(hào): C21B13/02
• 分類號(hào): C21B13/02
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

本實(shí)用新型公開(kāi)一種微波還原立窯，包括窯體、進(jìn)料管、卸料機(jī)構(gòu)和還原氣體引入、引出管，在窯體上設(shè)置有微波饋口，還原氣體引入管從進(jìn)料管插入到窯體內(nèi)部，在還原氣體引入管一端上還設(shè)置有上盤體，還原氣體引出管設(shè)置在窯體上；當(dāng)物料填充滿窯體內(nèi)部后，物料在進(jìn)料管端口處形成物料自然堆積錐面一，使物料自然堆積錐面一和窯體內(nèi)頂部之間形成空間一，在位于上盤體的底部處形成物料自然堆積錐面二，使物料自然堆積錐面二和上盤體底部之間形成空間二；工作時(shí)，微波經(jīng)過(guò)微波饋口和空間一作用于物料上，還原氣體經(jīng)過(guò)還原氣體引入管和空間二對(duì)物料進(jìn)行還原，對(duì)物料進(jìn)行還原后的還原氣體再經(jīng)還原氣體引出管引出至窯體外部。本實(shí)用新型的成本、能耗低。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種微波還原立窯，屬于微波高溫冶煉技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

海綿鐵又稱直接還原鐵，具有反洗頻率低、抗壓強(qiáng)度高、不粉化、不板結(jié)、比表面積大、活性高和再生效果好等優(yōu)點(diǎn)。海綿鐵是在回轉(zhuǎn)爐、豎爐或其他形式的反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)高溫還原反應(yīng)制成的低碳多孔狀產(chǎn)物。

在加工過(guò)程中需要對(duì)設(shè)備內(nèi)環(huán)境進(jìn)行充分預(yù)熱，然后通過(guò)熱量傳導(dǎo)和紅外輻射的方式加熱到物料上，由于熱量傳導(dǎo)過(guò)程受到加熱溫度梯度、爐腔和物料的導(dǎo)熱系數(shù)等參數(shù)限制，導(dǎo)致整體加熱過(guò)程緩慢，物料內(nèi)部容易產(chǎn)生較大的溫度梯度，能量利用率低，不能保持穩(wěn)定的高回收率，還會(huì)造成不可再生資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，產(chǎn)生廢氣排放，污染環(huán)境。

微波加熱作為一種新型加熱方式，利用微波與物質(zhì)之間的特殊耦合作用產(chǎn)生熱量，實(shí)現(xiàn)物料的整體快速加熱，具有能量利用率高、綠色環(huán)保的特點(diǎn)。

檢索到的相關(guān)專利文獻(xiàn)如下：

一、公開(kāi)號(hào)為CN101548024A，公開(kāi)日為2009年9月30日的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種還原氧化鐵的裝置，包括：爐體，其限定了基本密封以防空氣進(jìn)入和微波輻射泄漏的爐腔；一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)管，其將微波輻射從微波發(fā)生器導(dǎo)入所述爐腔中 以調(diào)制微波輻射；布料口，其用于將包括氧化鐵和與其相伴的碳材料在內(nèi)的給料引入所述爐腔； 使所述給料前進(jìn)通過(guò)所述爐腔的裝置；在所述爐腔上產(chǎn)生的所述微波輻射的強(qiáng)度等級(jí)，使所述給料基本充分地還原成直接還原鐵(DRI)，但基本不還原所述給料中的任何硫、氧化硅或磷以及用于將所述給料的產(chǎn)物排出所述爐腔的出料口。

二、公開(kāi)號(hào)為CN 105783503 A，公開(kāi)日為2016年7月20日的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種工業(yè)微波還原焙燒裝置，其包括爐體，在爐體的頂部設(shè)置有密封進(jìn)料裝置，在爐體的底部設(shè)置有密封冷卻出料裝置，所述爐體由上至下依次劃分為防漏波預(yù)熱區(qū)、微波矩陣氧化焙燒區(qū)和防漏波還原區(qū)，所述防漏波預(yù)熱區(qū)的上部連接引風(fēng)管道，在引風(fēng)管道上設(shè)置有加壓裝置，所述微波矩陣氧化焙燒區(qū)設(shè)置有工業(yè)微波加熱裝置和進(jìn)風(fēng)口，所述防漏波還原區(qū)連接有還原氣進(jìn)氣管道。

三、公開(kāi)號(hào)為CN103131815A，公開(kāi)日為2013年6月5日的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種微波高溫連續(xù)還原生產(chǎn)海綿鐵和鎳鐵的工藝方法，其特征在于由下列工藝步驟構(gòu)成：一、將65-89% 的礦粉、5-20% 的碳質(zhì)還原劑、5-10% 的水及1-5% 的添加劑，混合均勻后在壓球機(jī)中壓成直徑為5-30mm 的混合物料球；二、將混合物料球放入微波移動(dòng)反應(yīng)裝置的反應(yīng)器中，料層的厚度為10-50 cm/ 每車，重量為50-3000kg/ 每車；三、微波移動(dòng)反應(yīng)裝置將物料送入雙層密封微波裝置的預(yù)熱段進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為300-500℃ ；四、微波移動(dòng)反應(yīng)裝置將預(yù)熱后的物料送入雙層密封微波裝置的加熱腔，高溫微波還原的頻率為915-2450 MHz、功率為100-800kW，加熱腔內(nèi)的微波波導(dǎo)管對(duì)進(jìn)入微波加熱區(qū)域的物料進(jìn)行定向方位互不相同的微波輻射，使溫度迅速升至800-1650℃ ；反應(yīng)過(guò)程中通入還原氣體或是惰性保護(hù)氣氛，調(diào)節(jié)雙層密封微波裝置的密封腔和隔離腔的氣壓，控制氣體的流動(dòng)速率和流量；五、物料還原的時(shí)間為5-60min，形成海綿鐵或鎳鐵合金；六、將完成還原后的物料送入雙層密封微波裝置的冷卻段進(jìn)行降溫，當(dāng)物料溫度低于300-500℃后，從雙層密封微波裝置中推出微波移動(dòng)反應(yīng)裝置，并進(jìn)行防氧化處理；七、用磁選機(jī)2000-8000 高斯磁選，得到以海綿鐵為主的鎳鐵合金粉，經(jīng)壓塊后成為鎳鐵產(chǎn)品。