一种可对含铁物料进行预处理的微波加热还原装置的制作方法

1.本实用新型涉及含铁原料还原技术领域，特别是涉及一种可对含铁物料进行预处理的微波加热还原装置。


背景技术：

2.国内冶金和电力行业的发展产生了大量的含铁废料和高铝废弃物，如炼铜行业每生产1吨铜的同时会产生2.2吨的铜渣，铜渣应用量较低，因此无法有效处置。铜渣中富含铁、硅等有价元素，具有较高的回收价值。铜渣中铁、硅元素以铁橄榄石相存在，加之含有一定量的有害元素，综合利用难度极大。当前铜渣的回收工艺包括直接选矿法、熔融还原、直接还原、湿法浸出等。铜渣回收的现有研究仍存在工艺复杂，能耗较高，回收率较低，对有害物质的脱除较为局限等问题，且并未实现工业推广。
3.一般粉煤灰仅是用于各类混凝土添加剂、制作粉煤灰砖、粉煤灰混凝土轻质隔墙板等，产品利用附加值低，且不足以消化其产能，如不加处理直接排放则会对大气、水源人体和生物造成严重危害。另外，国内目前还有大量的高铁铝土矿尚未实现有效利用；因此急需开发对含铁物料进行预处理的微波加热还原装置，实现含铁物料中的铁、铝等有价元素的分离和综合利用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种可对含铁物料进行预处理的微波加热还原装置，以解决上述现有技术存在的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种可对含铁物料进行预处理的微波加热还原装置，包括还原区和废气区；所述还原区顶部安装有顶板，所述还原区底部固定安装有运行轨道；所述还原区通过两安装板分隔为干燥区，微波还原区和冷却区；所述安装板顶部贯穿所述顶板；
6.所述干燥区内安装有除尘装置；所述微波还原区内安装有微波发射装置，所述冷却区内设置有热利用装置；
7.所述运行轨道上设置有台车，所述台车内放置有含铁物料；所述微波还原区与所述废气区通过废气管道连通。
8.所述安装板中部镂空且安装有挡风帘。
9.所述除尘装置固定设置于所述干燥区的顶板上方；所述除尘装置包括依次连通的第一风机，吸尘过滤器和吸尘罩；所述第一风机通过所述干燥区顶部的定位杆固定安装；所述第一风机通过管道与实验舱外部或废气区连通；所述吸尘过滤器固定安装在所述顶板上，所述吸尘罩嵌设在所述顶板上。
10.所述微波发射装置包括微波发射器；所述微波发射器固定嵌设在所述顶板上；所述微波发射器所发射的微波朝向所述顶板下方，且正对所述运行轨道。
11.所述废气管道包括废气支管和废气总管；所述微波还原区底部两侧开设有连通
口，两所述废气支管分别与两所述连通口连通；两所述废气支管另一端和废气总管连通；所述废气总管还与所述废气区连通；所述废气总管上还安装有第二风机。
12.所述冷却区底部连通有惰性气体管道连通；所述热利用装置包括第三风机，余热回收管和余热利用管；所述余热回收管一端贯穿所述冷却区的顶板，所述余热回收管另一端固定安装在所述第三风机的进气段；所述第三风机的出气端与所述余热利用管连通；所述余热利用管伸入所述干燥区底部。
13.所述干燥区底部还铺设导热罩；所述导热罩置于所述运行轨道中心，且所述导热罩底部与所述余热利用管连通。
14.所述台车的运行方式为连续式或步进式；所述台车内铺设有铺底料；所述含铁物料放置在所述有铺底料上。
15.本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型采用微波进行快速预热、还原，实现混合料中铁氧化物的快速还原，将还原后冷却产生的烟气余热对刚进入干燥区的台车进行干燥余热，进而通过除尘装置进行除尘清洁；合理利用微波还原产生的余热资源，极大地提高了装置的经济性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为整体结构示意图；
18.图2为整体结构俯视图；
19.其中，1、还原区；2、废气区；3、安装板；4、挡风帘；5、顶板；6、运行轨道；7、台车；8、铺底料；9、第一风机；10、吸尘过滤器；11、吸尘罩；12、定位杆；13、微波发射器；14、第二风机；15、废气支管；16、废气总管；17、惰性气体管道；18、第三风机；19、余热回收管；20、余热利用管；21、导热罩。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
22.本实用新型提供一种可对含铁物料进行预处理的微波加热还原装置，包括还原区1和废气区2；还原区1顶部安装有顶板5，还原区1底部固定安装有运行轨道6；还原区1通过两安装板3分隔为干燥区，微波还原区和冷却区；安装板3顶部贯穿顶板5；
23.干燥区内安装有除尘装置；微波还原区内安装有微波发射装置，冷却区内设置有热利用装置。
24.运行轨道6上设置有台车7，台车7内放置有含铁物料；微波还原区与废气区2通过废气管道连通。
25.安装板3中部镂空且安装有挡风帘4。
26.除尘装置固定设置于干燥区的顶板5上方；除尘装置包括依次连通的第一风机9，吸尘过滤器10和吸尘罩11；第一风机9通过干燥区顶部的定位杆12固定安装；第一风机9通过管道与还原区1外部或废气区2连通；吸尘过滤器10固定安装在顶板5上，吸尘罩11嵌设在顶板5上。
27.微波发射装置包括微波发射器13；微波发射器13固定嵌设在顶板5上；微波发射器13所发射的微波朝向顶板5下方，且正对运行轨道6。
28.废气管道包括废气支管15和废气总管16；微波还原区底部两侧开设有连通口，两废气支管15分别与两连通口连通；两废气支管15另一端和废气总管16连通；废气总管16还与废气区2连通；废气总管16上还安装有第二风机14。
29.冷却区底部连通有惰性气体管道17连通；热利用装置包括第三风机18，余热回收管19和余热利用管20；余热回收管19一端贯穿冷却区的顶板5，余热回收管19另一端固定安装在第三风机18的进气段；第三风机18的出气端与余热利用管20连通；余热利用管20伸入干燥区底部。
30.干燥区底部还铺设导热罩21；导热罩21置于运行轨道6中心，且导热罩底部与余热利用管20连通。
31.台车7的运行方式为连续式或步进式；台车7内铺设有铺底料8；含铁物料放置在有铺底料8上。
32.在本实用新型的一个实施例中，本装置的实施方案为：盛放有含铁物料的台车7沿运行轨道6行走进入还原区1；在第一次进入干燥区时进行预热，预热后通过挡风帘4进入微波还原区；微波还原区内的微波发射器对台车7内的含铁物料通过微波进行快速预热、还原，实现混合料中铁氧化物的快速还原。
33.进一步的，在微波还原的过程中，将车间的废气通过废气支管15和废气总管16输送到废气区2处理，由于在微波还原过程中会产生一氧化碳之类的有害气体，故不能直接排出。
34.进一步的，台车7还原完成后进入冷却区，通过惰性气体进行冷却。
35.进一步的，台车7进入冷却区后由于温度变换会产生烟气余热，烟气余热通过余热回收管19，进而通过第三风机18输送到余热利用管20，最终通过导热罩21对刚进入干燥区的台车7进行干燥预热。
36.进一步的，烟气余热对台车7预热后会产生大量含尘气体，此时依次通过吸尘罩11，吸尘过滤器10和第一风机9净化排出。
37.在本实用新型的一个实施例中，干燥区烟气出口温度不低于当地水的露点温度。
38.在本实用新型的一个实施例中，挡风帘4用于防止微波还原区内气体随意流散。
39.在本实用新型的一个实施例中，惰性气体管道17向上输送惰性气体对台车7及台车7内物料进行冷却；冷却后球团温度可控，防止高温条件下金属铁二次氧化燃烧。
40.在本实用新型的一个实施例中，台车7内铺设有铺底料8，铺底料8的厚度为20mm，防止高温球团堵住台车7箅条孔隙。
41.在本实用新型的一个实施例中，台车运行7速度优先采用变频调速，速度最大为2m/s。
42.在本实用新型的一个实施例中，吸尘过滤器10选用hepa除尘过滤器，吸力持久强劲。
43.在本实用新型的一个实施例中，顶板5选用隔热材料，防止隔板5与微波发射装置13安装处被烧坏；同理还原区1内侧均选用不能被微波发射装置13烧坏和吸波的材料。
44.在本实用新型的一个实施例中，在微波还原区内还设置有co监测器和氮气吹扫器。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型，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。
46.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。