生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯制造技術(shù)

一種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，包括有窯體、磁控管、輸送輥道、輥道驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變壓器及附屬電器元件，所述窯體橫向設(shè)置并安放在窯體支架上，窯體的兩端一端設(shè)有進(jìn)料口、另一端設(shè)有出料口，窯體的頂部與排煙管道連通，窯體的內(nèi)壁設(shè)有保溫防護(hù)層，窯體的外壁設(shè)有水冷夾層。所述連續(xù)微波窯具有維修方便、可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、以及微波能量使用率高的特點(diǎn)，尤其是窯體兩側(cè)多點(diǎn)密集分布的微波源和閉合回路形式的輸送輥道不僅實(shí)現(xiàn)了大長(zhǎng)度窯爐腔內(nèi)微波的最佳耦合，而且消除了熱失控，保證了產(chǎn)品品質(zhì)的均勻性和穩(wěn)定性。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種生產(chǎn)富鈦料用的微波窯爐。
技術(shù)介紹
隨著鈦工業(yè)的發(fā)展，鈦品位較高的天然金紅石資源日趨枯竭，這就迫使人們開發(fā)利用儲(chǔ)量豐富的鈦鐵礦資源。由于鈦鐵礦鈦品位低，直接用于鈦工業(yè)生產(chǎn)會(huì)出現(xiàn)效率低、流程長(zhǎng)、“三廢”量大、成本高等問(wèn)題，所以一般都需要預(yù)先富集成高品位的富鈦料一鈦渣或人造金紅石，然后再用于鈦工業(yè)生產(chǎn)。因此，研究高效節(jié)能環(huán)保的鈦鐵礦制取富鈦料方法對(duì)于鈦工業(yè)的發(fā)展具有極為重要的意義。生產(chǎn)富鈦料的傳統(tǒng)方法大都是屬于碳熱還原反應(yīng)，即先使用傳統(tǒng)的微波窯或大功率礦熱爐將鈦鐵礦與各種碳質(zhì)及粘結(jié)劑混合物冶煉成液態(tài)，使得鈦鐵礦中的氧化鐵還原成為鐵水，實(shí)現(xiàn)鈦和鐵的分離，從而得到富鈦料。此方法因?yàn)槭歉邷刈鳂I(yè)，而且需要添加大量諸如浙青焦炭等添加劑，所以容易造成空氣污染，同時(shí)因?yàn)槟芎奶咭呀?jīng)沒(méi)有足夠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，目前受到環(huán)保的壓力以及國(guó)家節(jié)能減排政策的緊迫而面臨淘汰。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，要解決傳統(tǒng)的富鈦料制備方法污染嚴(yán)重、能耗高的技術(shù)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案:一種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，包括有窯體、磁控管、輸送輥道、輥道驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變壓器及附屬電器元件，其特征在于:所述窯體橫向設(shè)置并安放在窯體支架上，窯體的兩端一端設(shè)有進(jìn)料口、另一端設(shè)有出料口，窯體的頂部與排煙管道連通，窯體的內(nèi)壁設(shè)有保溫防護(hù)層，窯體的外壁設(shè)有水冷夾層。所述磁控管可設(shè)置在窯體外、窯體的左右兩側(cè)，并且磁控管由進(jìn)料口至出料口方向多點(diǎn)密集分布。所述變壓器及附屬電器元件可安放在窯體外、窯體左右兩側(cè)的窯體支架上。更優(yōu)選的方案是，變壓器及附屬電器元件可安放在窯體外、窯體左右兩側(cè)的窯體支架的偏上位置。所述輸送輥道是一個(gè)閉合的回路。與現(xiàn)有技術(shù)相比本技術(shù)具有以下特點(diǎn)和有益效果:本技術(shù)所述的生產(chǎn)富鈦料用的微波窯具有維修方便、可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、以及微波能量使用率高的特點(diǎn)，尤其是窯體兩側(cè)多點(diǎn)密集分布的微波源和閉合回路形式的輸送輥道(可連續(xù)運(yùn)送鈦鐵礦壓塊，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，為本技術(shù)未來(lái)的拓展提供了空間)不僅實(shí)現(xiàn)了大長(zhǎng)度窯爐腔內(nèi)微波的最佳耦合，而且消除了熱失控，保證了產(chǎn)品品質(zhì)的均勻性和穩(wěn)定性。本技術(shù)所述的微波窯中的變壓器及附屬電器元件設(shè)置在窯體兩側(cè)的窯體支架上，回避了因連續(xù)生產(chǎn)而產(chǎn)生的爐氣溫度給變壓器及附屬電器元件造成的不良影響，大大簡(jiǎn)化了微波窯龐大復(fù)雜的保溫耐火系統(tǒng)。本技術(shù)所述的生產(chǎn)富鈦料用的微波窯的窯內(nèi)的爐氣溫度大概只有100°C左右(傳統(tǒng)的微波窯窯內(nèi)的爐氣溫度大概有1200°C 1300°C，傳統(tǒng)的大功率礦熱爐內(nèi)的冶煉溫度高達(dá)1700°C)，窯外靠近窯體的溫度大概只有50°C左右，所以利用本技術(shù)生產(chǎn)富鈦料時(shí)，整體的電耗僅相當(dāng)于使用傳統(tǒng)方法的40% 50%。使用本技術(shù)制備富鈦料的方法是一種二氧化鈦富集工藝，也可以叫微波法固態(tài)還原生產(chǎn)金紅石工藝，相對(duì)于傳統(tǒng)的火法、濕法有較大的區(qū)別。使用本技術(shù)生產(chǎn)富鈦料的方法從還原機(jī)理上來(lái)講，屬于早期(700°c )依靠熱解氣體包括氫、烷類(烷類裂解產(chǎn)生的游離碳以及氫氣)的還原，末期才會(huì)出現(xiàn)碳的直接還原。不以碳的直接還原為主，與傳統(tǒng)技術(shù)中的碳熱還原相比，原理上有本質(zhì)區(qū)別。在使用本技術(shù)制備富鈦料的方法中，采用本技術(shù)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大功率礦熱爐來(lái)，生產(chǎn)富鈦料用的微波窯以容器內(nèi)部加熱為主導(dǎo)，充分利用了微波能。在使用本技術(shù)制備富鈦料的方法中，利用了本技術(shù)和獨(dú)立容器，巧妙地回避了傳統(tǒng)窯爐間接加熱的方式，使得窯爐的耐材及保溫工藝變得十分簡(jiǎn)單。在使用本技術(shù)制備富鈦料的方法中，利用了本技術(shù)和獨(dú)立容器，同時(shí)還采用了新的還原機(jī)理，所以不但空氣污染小，而且能耗低。使用本技術(shù)制備富鈦料的方法的基本原理是，將含有鈦鐵礦粉的鈦鐵礦壓塊放置在可以透波并且可以保溫的獨(dú)立容器內(nèi)，然后通過(guò)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)富鈦料用的微波窯，使鈦鐵礦壓塊被微波賦予能量，同時(shí)充分利用鈦鐵礦的強(qiáng)吸波性和獨(dú)立容器的透波保溫性能，將微波能量最大化利用，并營(yíng)造出最佳的冶金還原氣氛，實(shí)現(xiàn)連續(xù)微波窯獨(dú)立容器內(nèi)固態(tài)還原鈦鐵礦壓塊，最后利用水解法去除(還原出)鈦鐵礦壓塊中的單質(zhì)鐵，實(shí)現(xiàn)鈦鐵分離得到富鈦料，甚至是人造金紅石(需進(jìn)一步焙燒得到)。從整體工藝上來(lái)講，使用本技術(shù)制備富鈦料的方法的工藝路線亦與傳統(tǒng)的制備方法有本質(zhì)區(qū)別。使用本技術(shù)制備富鈦料的方法是一種應(yīng)用了獨(dú)立容器的密閉作業(yè)，其步驟是先在獨(dú)立容器內(nèi)(具有密閉保溫環(huán)境)、依靠透進(jìn)來(lái)的微波能加熱鈦鐵礦壓塊(整個(gè)過(guò)程是在連續(xù)的輸送輥道上進(jìn)行的)，加熱后鈦鐵礦壓塊再經(jīng)過(guò)磁選、以及在水解分離罐內(nèi)銹蝕掉其中的單質(zhì)鐵，最后的剩余物即為富鈦料(將富鈦料進(jìn)一步焙燒后，還可以得到人造金紅石)。使用本技術(shù)制備富鈦料時(shí)，不需要龐大的球團(tuán)制作系統(tǒng)(又叫造球燒結(jié)系統(tǒng))，也不需要外加碳素補(bǔ)充，而是采用了鈦鐵礦壓塊，鈦鐵礦壓塊的配方以及形狀和壓制工藝，都與傳統(tǒng)的球團(tuán)有著本質(zhì)的區(qū)別，所以回避了傳統(tǒng)工藝中為了提高冶金性能而建立的龐大的球團(tuán)制作系統(tǒng)(又叫造球燒結(jié)系統(tǒng))，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程。使用本技術(shù)制備富鈦料時(shí)，鈦鐵礦壓塊內(nèi)部的冶金環(huán)境及氣氛良好，鈦鐵礦壓塊是連續(xù)生產(chǎn)，而且必須在微波窯內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)才能滿足工藝要求。使用本技術(shù)制備富鈦料時(shí)，針對(duì)的鈦鐵礦的礦種不受限，可以使用所有的海沙礦。以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1是生產(chǎn)富鈦料用的微波窯的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的右視示意圖。圖3是輸送輥道與窯體配合的示意圖。圖4是獨(dú)立容器的主視示意圖。圖5是圖4的俯視示意圖。圖6是圖4中A-A剖面的示意圖。附圖標(biāo)記:1 一窯體、2 —磁控管、3 —進(jìn)料口、4 一出料口、5 —輸送棍道、6 —棍道驅(qū)動(dòng)電機(jī)、7 —保溫防護(hù)層、8—水冷夾層、9 一窯體支架、10—變壓器及附屬電器元件、11 一排煙管道、12 —獨(dú)立容器、13 —鈦鐵礦壓塊、14 一底板、15 —下部保溫套、16 —耐聞溫透波涂層、17 —托板、18 —容器內(nèi)膽、19 一上部保溫套、20 —托架。具體實(shí)施方式實(shí)施例參見圖1-3，這種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，包括有窯體1、磁控管2、輸送輥道5、輥道驅(qū)動(dòng)電機(jī)6和變壓器及附屬電器元件10，所述窯體I橫向設(shè)置并安放在窯體支架9上，窯體I的兩端一端設(shè)有進(jìn)料口 3、另一端設(shè)有出料口 4，窯體I的頂部與排煙管道11連通，窯體I的內(nèi)壁設(shè)有保溫防護(hù)層7，窯體I的外壁設(shè)有水冷夾層8。所述窯體I的構(gòu)造是通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)驗(yàn)證的:窯體內(nèi)壁涂刷防護(hù)材料(即保溫防護(hù)層7)，窯體外壁增設(shè)循環(huán)水冷套(即水冷夾層8)。所述變壓器及附屬電器元件10(包括高壓變壓器、電容、二極管等元件等)安放在窯體外、窯體左右兩側(cè)的窯體支架9上，也就是被設(shè)計(jì)到與窯體I分離的位置，可避免窯體溫度的干擾。所述磁控管2設(shè)置在窯體外、窯體的左右兩側(cè)，并且磁控管2由進(jìn)料口至出料口方向多點(diǎn)密集分布，即磁控管2采用的是小功率多點(diǎn)密集分布的形式，對(duì)整體還原反應(yīng)比較理想。參見圖1、圖3，微波窯的傳輸方式為輸送輥道5(鋼制輥道)可調(diào)速運(yùn)行，輸送輥道5是一個(gè)閉合的回路，輸送輥道5不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)還原鈦鐵礦的生產(chǎn)方式，同時(shí)，在窯體I的出料口端可設(shè)置機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)裝卸料自動(dòng)化。這種應(yīng)用上述生產(chǎn)富鈦料用本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，包括有窯體（1）、磁控管（2）、輸送輥道（5）、輥道驅(qū)動(dòng)電機(jī)（6）和變壓器及附屬電器元件（10），其特征在于：所述窯體（1）橫向設(shè)置并安放在窯體支架（9）上，窯體（1）的兩端一端設(shè)有進(jìn)料口（3）、另一端設(shè)有出料口（4），窯體（1）的頂部與排煙管道（11）連通，窯體（1）的內(nèi)壁設(shè)有保溫防護(hù)層（7），窯體（1）的外壁設(shè)有水冷夾層（8）。

【技術(shù)特征摘要】
1.種生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，包括有窯體(I)、磁控管(2)、輸送輥道(5)、輥道驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)和變壓器及附屬電器元件(10)，其特征在于:所述窯體(I)橫向設(shè)置并安放在窯體支架(9)上，窯體(I)的兩端一端設(shè)有進(jìn)料口( 3)、另一端設(shè)有出料口(4)，窯體(I)的頂部與排煙管道(11)連通，窯體(I)的內(nèi)壁設(shè)有保溫防護(hù)層(7 )，窯體(I)的外壁設(shè)有水冷夾層(8)。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)富鈦料用的連續(xù)微波窯，其特征在于:所述磁控管(2)設(shè)置在...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙齊，司紀(jì)東，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東永鑫能源集團(tuán)有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：山東;37