一种高效节能组合型立窑论文和设计-张国良

全文摘要

本实用新型涉及钒矿石冶炼技术领域，尤其涉及一种高效节能组合型立窑。所述窑体的顶部设有烟气通道与主烟道连接并与引风机连通；其特征在于，所述窑体的底部设有出料系统，出料系统的上方为布料部分，落料器炉排的上方窑体的内部依次从下往上为冷却层、保温层、焙烧层、预热层；冷却层与焙烧层处设有温度传感装置，预热层处设有料位传感器；所述预热层上方在窑体两侧均设有火焰观察孔；所述窑体火焰观察孔两侧设有副卸料小车输料及操作平台，副卸料小车输料及操作平台为平台，平台上包含副卸料小车；窑体顶部有排烟口且装有树脂烟道，树脂烟道连接主烟道并与引风机连通；立式的窑体的下方包含卸料斗；卸料斗下方为皮带输送机。

主设计要求

1.一种高效节能组合型立窑,立窑包括立式的窑体；所述窑体的顶部设有烟气通道与主烟道连接并与引风机连通；其特征在于，所述窑体的底部设有出料系统，出料系统的上方为布料部分，落料器炉排（16）的上方窑体的内部依次从下往上为冷却层（15）、保温层（14）、焙烧层（13）、预热层（12）；冷却层与焙烧层处设有温度传感装置，预热层处设有料位传感器；所述预热层上方在窑体两侧均设有火焰观察孔（6）；所述窑体火焰观察孔两侧设有副卸料小车输料及操作平台，副卸料小车输料及操作平台为平台，平台上包含副卸料小车；窑体顶部有排烟口且装有树脂烟道，树脂烟道连接主烟道并与引风机连通；立式的窑体的下方包含卸料斗（10）；卸料斗下方为皮带输送机。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种高效节能组合型立窑,其特征在于，布料部分包含机械布料器（5）；机械布料器（5）下方包含导轨（4）；所述的导轨（4）布置在窑体上，导轨（4）为圆形的口部结构。

3.如权利要求2所述的一种高效节能组合型立窑,其特征在于，所述的窑体的外部包含主卸料小车输料平台（22）以及副卸料小车输料平台，主卸料小车输料平台（22）以及副卸料小车输料平台上包含防护栏杆（7）。

4.如权利要求3所述的一种高效节能组合型立窑,其特征在于，所述的主卸料小车输料平台（22）上靠近窑体的一侧为火焰观察孔以及进料口。

5.如权利要求3所述的一种高效节能组合型立窑,其特征在于，所述的主卸料小车输料平台（22）以及副卸料小车输料平台上包含卸料小车，分别为主卸料小车以及副卸料小车。

6.如权利要求3所述的一种高效节能组合型立窑,其特征在于，所述的窑体整体内部通过墙体分为两部分，两部分的结构上方分别对应主卸料小车输料平台（22）以及副卸料小车输料平台。

7.如权利要求6所述的一种高效节能组合型立窑,其特征在于，所述的布料部分上方包含两个拱形烟道隔板（3）；所述的拱形烟道隔板（3）上方包含多层的烟道隔板（2）；所述的烟道隔板的开启度能够调整；烟气能够从烟道隔板上方为引风口（25）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及钒矿石冶炼技术领域，尤其涉及一种高效节能组合型立窑。

背景技术

钒是一种重要的合金元素，主要用于钢铁工业。含钒钢具有强度高，韧性大，耐磨性好等优良特性，因而广泛应用于机械、汽车、造船、铁路、航空、桥梁、电子技术、国防工业等行业，其用量约占钒消耗量的85%，钢铁行业的用量在钒的用途中占最大比重。钢铁行业的需求直接影响到钒市场行情。大约有10%的钒用于生产航天工业所需的钛合金。钒在钛合金中可以作为稳定剂和强化剂，使钛合金具有很好的延展性和可塑性。此外，钒在化学工业中主要作为催化剂和着色剂，钒还被用于生产新能源电池。随着钒在治金、化工、医疗、新能源等领域的广泛应用,开发含钒矿产资源具有极大的经济和社会意义。

在自然界中，钒很难以单一体存在，主要以低价态形式与其他矿物形成共生矿或复合矿。在提钒工艺中，钒矿石（钒钛磁铁矿、含钒铝土矿、含钒石煤矿、含钒工业尾渣等）要在氧化培烧炉窑中进行氧化焙烧。传统的氧化焙烧炉窑

通常是平窑或外加热源的立窑。平窑占地面积大、产能小、技术针对性强（不能单一对含钒石煤矿进行焙烧。焙烧时主要靠焙烧技工根据经验控制温度，温度过高易造成球团烧结，钒浸取困难。温度过低时生球团多造成转化率低，造成资源浪费。）且尾气排放量大，被国家《钒铁资源综合利用和产业发展“十二五”规划》明确规定应予淘汰。传统立窑产能小、自动化程度不高、用煤量大、选择性强、转化率低、生产成本高、不适合大规模生产、同样有尾气排放量大、生产成本增加等问题，不符合国家“节能减排”政策。

实用新型内容

实用新型的目的：为了提供一种效果更好的高效节能组合型立窑，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种高效节能组合型立窑,立窑包括立式的窑体；所述窑体的顶部设有烟气通道与主烟道连接并与引风机连通；其特征在于，所述窑体的底部设有出料系统，出料系统的上方为布料部分，落料器炉排的上方窑体的内部依次从下往上为冷却层、保温层、焙烧层、预热层；冷却层与焙烧层处设有温度传感装置，预热层处设有料位传感器；所述预热层上方在窑体两侧均设有火焰观察孔；所述窑体火焰观察孔两侧设有副卸料小车输料及操作平台，副卸料小车输料及操作平台为平台，平台上包含副卸料小车；窑体顶部有排烟口且装有树脂烟道，树脂烟道连接主烟道并与引风机连通；立式的窑体的下方包含卸料斗；卸料斗下方为皮带输送机。

本实用新型进一步技术方案在于，布料部分包含机械布料器；机械布料器下方包含导轨；所述的导轨布置在窑体上，导轨为圆形的口部结构。

本实用新型进一步技术方案在于，所述的窑体的外部包含主卸料小车输料平台以及副卸料小车输料平台，主卸料小车输料平台以及副卸料小车输料平台上包含防护栏杆。

本实用新型进一步技术方案在于，所述的主卸料小车输料平台上靠近窑体的一侧为火焰观察孔以及进料口。

本实用新型进一步技术方案在于，所述的主卸料小车输料平台以及副卸料小车输料平台上包含卸料小车，分别为主卸料小车以及副卸料小车。

本实用新型进一步技术方案在于，所述的窑体整体内部通过墙体分为两部分，两部分的结构上方分别对应主卸料小车输料平台以及副卸料小车输料平台。

本实用新型进一步技术方案在于，所述的布料部分上方包含两个拱形烟道隔板；所述的拱形烟道隔板上方包含多层的烟道隔板；所述的烟道隔板的开启度能够调整；烟气能够从烟道隔板上方为引风口。

采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：本实用新型是一种高效节能组合型立窑,它利用石煤钒矿自身的热量进行钒矿球焙烧(氧化焙烧),节省了大量的能源。所以既解决了平窑不环保且浪费资源的问题,又解决了外加热源的立窑生产成本高,资源浪费大,尾气排放大的问题；本实用新型占地面积小、单位面积产能高、转化率高、稳定性强、适应性广；窑体内装有温度传感器和料位传感器，带屏幕显示和语音提示，因此可直接观测数据，可操作性高，对技工技能要求低；在系统总控制器PLC的控制下，实现自动进料、自动卸料，因此劳动强度低，自动化程度高，为实现大规模机械化生产提供保障。

本实用新型设置冷却层、保温层、焙烧层（氧化层）、预热层,有效利用了冷却层和保温层散发的热量,将空气(有时候还包括氧气)预热后吸入焙烧层,加快了焙烧速度,保证了焙烧的均匀性，提高了转化率。

本实用新型可通PLC总控制器控制树脂烟道处调节开关，调节吸入窑体的空气量来控制焙烧温度。

本实用新型焙烧球团转化率可达到90%以上，高于其他类型窑20到35个百分点，极大提高资源利用率。

本实用新型运行成本低，所安装的机械装置动力消耗只相当于外加热源立窑的50%，节省电能。

附图说明

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明：

图1是本实用新型的结构剖面示意图。

图2是图1的正视示意图。

其中：1—树脂烟道、2—烟道隔板、3—拱形烟道隔板、4—导轨、5—机械布料器、6—火焰观察孔、7—防护栏杆、8—副卸料小车输料及操作平台、9—耐火砖、10—卸料斗、11—皮带输送机、12—预热层、13—焙烧层、14—保温层、15—冷却层、16—落料器炉排、17—机械落料器、18—主卸料小车、19—温度监控系统、20—控制箱、21—副卸料小车、22—主卸料小车输料平台、23—料位传感器、24—图像监控系统；25.引风口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。

一种高效节能组合型立窑,包括立式的窑体和窑体的进出料系统及其控制系统,所述窑体的顶部设有烟气通道与主烟道连接并与引风机连通；所述窑体的底部设有出料系统,出料系统的上方为机械落料器,落料器炉排的上方窑体的内部依次为冷却层、保温层、焙烧层、预热层。冷却层与焙烧层处设有温度传感装置，预热层处设有料位传感器。机械布料器下方窑体上设有监控装置。所述预热层上方在窑体两侧均设有火焰观察孔。所述窑体火焰观察孔两侧设有输料及操作平台。窑体顶部有排烟口且装有树脂烟道，树脂烟道连接主烟道并与引风机连通。

所述输料平台可分为主卸料小车输料平台和副卸料小车输料平台,并且两平台主、副卸料小车之间可以进行物料输送。主卸料小车输料平台可位于窑体的左侧或右侧。

所述窑体内部中间有隔墙，为双面窑但顶部共用一个排烟口及树脂烟道。

所述窑体可以单体或连续多级组合，根据火焰观察孔（窑门）数量区分可为8门或多门组合。

所述窑体内烟道隔板层数可以根据火焰观察孔数量有所增加或减少。

所述窑体进料系统由主、副卸料小车、机械布料器及其附属装置组成。

所述窑体出料系统由机械落料器、落料器炉排、料斗及皮带输送机组成。

进一步的，所述进料系统、出料系统、温度传感装置、监控装置在系统总控制器PLC的控制下协同工作。

两个窑室共用一个排烟口及树脂烟道，树脂烟道与主烟道连接，主烟道与引风机连通；所述进料系统和出料系统中的主卸料小车、副卸料小车可以在输料平台上往复运动进行物料运输。进一步的，所述进料系统、出料系统、温度监控系统、料位传感器、图像监控系统在系统总控制器PLC的控制下协同工作。

需要说明的是，所述的布料部分能够直接就是一个进料口。类似的实现结构均在本专利的保护范围内。

步骤一：将球团均匀布装在窑室内，球团在达到料位传感器设定位置后，把料位信号发送给PLC总控制器，PLC总控制器指示进料系统停止进料。步骤二：步骤一完成后正常工作，温度监控系统实时显示监控部位温度，温度过低或过高时，温度监控系统将信号传给PLC总控制器，总控制器指示树脂烟道调节开关调节空气吸入量，在达到设定温度和焙烧时间后，语音提示，PLC总控制器指示出料系统开始工作，出料结束后停止工作。步骤一和步骤二在总控制器PLC的控制下循环工作。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。

以上结构实现的技术效果实现清晰，如果不考虑附加的技术方案，本专利名称还可以是一种新型窑炉。图中未示出部分细节。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

设计图

一种高效节能组合型立窑论文和设计

一种高效节能组合型立窑论文和设计-张国良

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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