本發明屬于火法冶煉工藝技術領域，尤其是一種逆流焙燒裝置以及基于該裝置的焙燒方法。

背景技術：

傳統的高爐還原熔煉技術，首先要對預處理礦物進行焙燒，焙燒機多為環式焙燒機和帶式焙燒機；其次篩選出合格的焙燒塊料，再運送至高爐還原熔煉，產出金屬或合金產品。傳統的焙燒機熱能消耗大，設備占地面積大，投資成本高，焙燒時間短而受熱不均勻、成品率低，煙塵收集系統密封效果差、環境污染大。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決現有技術中焙燒機所存在的缺陷，提供一種逆流焙燒裝置以及基于該裝置的焙燒方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種逆流焙燒裝置，包括廢料料倉單元和添加劑料倉單元，添加劑料倉單元包括石灰石粉料倉和煤粉料倉，廢料料倉單元和添加劑料倉單元的下方出料口處設有皮帶計量秤，皮帶計量秤下方設有皮帶運輸機，皮帶運輸機連接制粒機，制粒機的出料口設有料斗，料斗通過斗式提升機連接立式焙燒窯，立式焙燒窯的頂部設有進料斗，立式焙燒窯的底部設有卸料倉，進料斗和卸料倉之間為爐膛；

進料斗的一側連接煙道和布袋收塵器，進料斗內設有負壓抽風機，負壓抽風機的出風端朝向煙道；

所述卸料倉的兩側設有冷風入口，冷風入口連接鼓風機，卸料倉的底部設有水冷渣溜槽，水冷渣溜槽底部設有冷卻排管，冷卻排管上設有出水口。

上述的一種逆流焙燒裝置，所述爐膛的外壁為不銹鋼鋼板，內壁為耐火磚，爐膛內燃料為天然氣或重油。

上述的一種逆流焙燒裝置，所述爐膛的頂部為較高溫區，中部為中溫區，底部為高溫區，較高溫區溫度為200-300 ℃，中溫區溫度為300-500 ℃，高溫區溫度為600-900 ℃。

上述的一種逆流焙燒裝置，所述廢料料倉單元包括第一廢料料倉，第二廢料料倉和第三廢料料倉，第一廢料料倉，第二廢料料倉和第三廢料料倉內加入有色金屬粒料。

上述的逆流焙燒裝置的焙燒方法，包括如下步驟：

步驟1：將含有色金屬廢料破碎至0-5 mm大小粒料，根據有色金屬總含量1%-30%、30%-50%、50%-60%分別添加到廢料料倉單元的各個廢料料倉中，各個廢料料倉的廢料按照1:1:2比例配料；

步驟2：將煤粉-120目粉料添加到煤粉料倉中；

步驟3：將石灰石粉-120目粉料，添加到石灰石粉料倉中；

步驟4：煤粉料倉內的煤粉按照廢料總重10%比例由皮帶計量秤送到皮帶運輸機上，同時將石灰石粉料倉內的石灰石粉按照廢料總重的5%由皮帶計量秤送到皮帶運輸機上；

步驟5：皮帶運輸機將物料連續均勻的送到制粒機中，按照20%含水率的加水攪拌制備粒子直徑大小在10-50 mm范圍的粒料；

步驟6：通過斗式提升機將料斗內的粒料均勻投入立式焙燒窯的進料斗，粒狀物料從進料斗中滑落到窯頂部布料器中，均勻的落入到爐膛中；

步驟7：烘焙、燒結過程，首先由逆流而向上的熱氣流，溫度100-200 ℃烘焙濕基粒料，使其干燥脫除其中物理水分，隨著卸料倉放料操作，爐膛內粒狀料繼續垂直下落至較高溫度區，溫度200-300 ℃，進一步脫除其中化學結晶水，再繼續垂直下落于中溫區和高溫區，中溫區300-500 ℃、高溫區600-900 ℃完成還原燒結過程；

步驟8：物料在爐膛中停留時間不少于2 h；

步驟9：燒結完成后，卸料倉中焙燒料落入水冷渣溜槽中急速冷卻，調整冷卻水流量30-50 m³/h，焙燒料溫度降低至100℃以下；

步驟10：篩選焙燒后燒結料直徑大小約為6-30 mm，小于6 mm粉料返回制粒，大于30 mm粒料破碎。

1.本發明的有益效果為：可以連續焙燒，省去了傳統方式煤氣或天然氣連續點火裝置。

2.造粒物料垂直下落與熱氣流逆向流動，充分利用了剩余熱能，烘焙造粒物料以脫除物理水分，脫水率達到80%以上。

3.克服了傳統焙燒露點的溫度，如出現料層過濕、冷凝水現象，避免了出現稀泥、漿糊狀態，增強了物料的透氣性。

4.設備簡單，占地面積小，投資成本為傳統技術的50%。

5.物料在窯體內停留時間長，受熱均勻，焙燒燒結塊成品率比傳統技術高出0.5—1倍。

6.用水冷渣溜槽，使得焙燒效率提高了4倍，回收了余熱。

7.對于濕法冶金產出的廢棄渣濕基物料，能夠有效的脫除其中35%的化學結晶水，能耗僅為傳統方式的40%

8.對于富含低熔點的有色金屬元素，可以達到預還原效果。

9.本發明有色金屬回收率高，無二次環境污染。

附圖說明

圖1為本發明逆流焙燒裝置的簡潔結構示意圖。

圖2為本發明逆流焙燒裝置的工藝流程圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種逆流焙燒裝置，包括廢料料倉單元1和添加劑料倉單元2，廢料料倉單元1包括第一廢料料倉11，第二廢料料倉12和第三廢料料倉13，第一廢料料倉11，第二廢料料倉12和第三廢料料倉13內加入有色金屬粒料，添加劑料倉單元2包括石灰石粉料倉21和煤粉料倉22，廢料料倉單元1和添加劑料倉單元2的下方出料口處設有皮帶計量秤3，皮帶計量秤3下方設有皮帶運輸機4，皮帶運輸機4連接制粒機5，制粒機5的出料口設有料斗6，料斗6通過斗式提升機7連接立式焙燒窯8，立式焙燒窯8的頂部設有進料斗81，立式焙燒窯8的底部設有卸料倉82，進料斗81和卸料倉82之間為爐膛83；

進料斗81的一側連接煙道84和布袋收塵器85，進料斗84內設有負壓抽風機86，負壓抽風機86的出風端朝向煙道84；

卸料倉82的兩側設有冷風入口，冷風入口連接鼓風機87，卸料倉82的底部設有水冷渣溜槽88，水冷渣溜槽88底部設有冷卻排管89，冷卻排管89上設有出水口。

在本發明中，爐膛83的外壁為不銹鋼鋼板，內壁為耐火磚，爐膛83內燃料為天然氣或重油，爐膛的頂部為較高溫區，中部為中溫區，底部為高溫區，較高溫區溫度為200-300 ℃，中溫區溫度為300-500 ℃，高溫區溫度為600-900 ℃。

本發明的立式焙燒窯8的窯體為立式結構的逆流焙燒窯，頂部設有進料口，下部有出料口，物料依靠自身重力垂直向下緩慢運動，利用逆流焙燒窯所產生的負壓熱氣體流與造粒物料在垂直方向上相向逆流運動，能夠實現氣固兩相熱量傳質；立式焙燒窯8在窯體的上部完成造粒物料的干燥，逆流焙燒窯在窯體的中部脫除造粒物料中化學結晶水和還原焙燒；逆流焙燒窯的下部采用冷風冷卻燒結粒，充分回收燒結粒中的余熱；焙燒粒料繼續垂直落下進入窯體底部的卸料倉從出料口排出，逆流焙燒窯燒結粒料自出料口排出，落入水冷渣溜槽中急速冷卻。

逆流焙燒窯所不同的是用負壓抽風機86自進料口向窯體內抽風，形成微負壓，引導熱氣體流與造粒濕基物料相向充分接觸，烘焙物理水分，在卸料倉82的兩側設有冷風入口，冷風入口連接鼓風機87，實現燒結塊料與冷風的熱交換回收，預熱冷空氣，負壓抽風機86出口與煙道和布袋收塵器連接，回收焙燒時易揮發物質的煙塵。

逆流焙燒裝置的焙燒方法，包括如下步驟：

步驟1：將含有色金屬廢料破碎至0-5 mm大小粒料，根據有色金屬總含量1%-30%、30%-50%、50%-60%分別添加到廢料料倉單元1的各個廢料料倉中，各個廢料料倉的廢料按照1:1:2比例配料；

步驟2：將煤粉-120目粉料添加到煤粉料倉22中；

步驟3：將石灰石粉-120目粉料，添加到石灰石粉料倉21中；

步驟4：煤粉料倉22內的煤粉按照廢料總重10%比例由皮帶計量秤3送到皮帶運輸機4上，同時將石灰石粉料倉21內的石灰石粉按照廢料總重的5%由皮帶計量秤3送到皮帶運輸機4上；

步驟5：皮帶運輸機4將物料連續均勻的送到制粒機5中，按照20%含水率的加水攪拌制備粒子直徑大小在10-50 mm范圍的粒料；

步驟6：通過斗式提升機7將料斗6內的粒料均勻投入立式焙燒窯8的進料斗81，粒狀物料從進料斗81中滑落到窯頂部布料器中，均勻的落入到爐膛83中；

步驟7：烘焙、燒結過程，首先由逆流而向上的熱氣流，溫度100-200 ℃烘焙濕基粒料，使其干燥脫除其中物理水分，隨著卸料倉82放料操作，爐膛83內粒狀料繼續垂直下落至較高溫度區，溫度200-300 ℃，進一步脫除其中化學結晶水，再繼續垂直下落于中溫區和高溫區，中溫區300-500 ℃、高溫區600-900 ℃完成還原燒結過程；

步驟8：物料在爐膛中停留時間不少于2 h；

步驟9：燒結完成后，卸料倉82中焙燒料落入水冷渣溜槽88中急速冷卻，調整冷卻水流量30-50 m³/h，焙燒料溫度降低至100℃以下；

步驟10：篩選焙燒后燒結料直徑大小約為6-30 mm，小于6 mm粉料返回制粒，大于30 mm粒料破碎。

本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。