申请日2017.11.13
公开(公告)日2018.02.23
IPC分类号C22B1/16
摘要
本发明公开了一种含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，包括窑体，窑体顶部设有布料装置、底部设有卸料装置，在窑体的烧结带上方设有旋转窑罩，下方设有偏火控制系统;旋转窑罩上安装有热成像仪以及若干套液压站驱动的气动操作机构，气动操作机构设有一空心钢钎，空心钢钎一端连接气源，另一端插入窑罩内，可在液压站驱动下上下运动;偏火控制系统包括环形风管、主风阀、若干气动蝶阀、若干进风支管和若干热电偶。本发明的立式烧结机可通过窑面气动操作机构松散窑面物料，均匀整个窑面的通风阻力，保证窑面均匀上火，并可通过控制偏火系统，保持烧结带底火平衡稳定，从而保证烧结机系统的稳定运行。
摘要附图
权利要求书
1.含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，包括窑体，所述窑体顶部设有布料装置、底部设有卸料装置，其特征在于，在所述窑体的烧结带上方设有旋转窑罩，下方设有偏火控制系统;所述旋转窑罩上设有随窑罩旋转的热成像仪;所述旋转窑罩上安装有若干套液压站驱动的气动操作机构，所述气动操作机构沿周向均匀分布在窑罩上，随窑罩一起旋转;所述气动操作机构设有一空心钢钎，所述空心钢钎一端连接气源，另一端插入窑罩内，可在液压站的驱动下上下运动;
所述偏火控制系统包括环形风管、主风阀、若干气动蝶阀、若干进风支管和若干热电偶，所述热电偶沿周向等分布置在烧结带内壁，所述进风支管沿周向等分布置在烧结带下部，每根进风支管上设有一个所述气动蝶阀，经所述气动蝶阀与环形风管相连，环形风管经所述主风阀连接风机。
2.根据权利要求1所述的含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，其特征在于，所述气动操作机构包括支架、油缸体、油缸杆、固定板和所述空心钢钎;所述油缸杆通过油管与液压站相连，油缸杆两端固定在所述支架上，所述支架上开设有滑道，所述空心钢钎通过所述固定板连接在所述油缸体上;所述油缸体在液压油驱动下带动所述固定板沿所述滑道上下运动从而带动所述钢钎上下运动;所述钢钎上端连接有电磁脉冲阀，所述电磁脉冲阀连接所述气源。
3.根据权利要求1所述的含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，其特征在于，所述钢钎下端呈锐角尖锥形，开有若干通孔。
4.根据权利要求1所述的含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，其特征在于，所述空心钢钎与窑体预热带喇叭口的斜面的夹角在12-30°。
5.根据权利要求2所述的含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，其特征在于，所述固定板上设有三套由滚动轴承组成的平衡杆，其中两套位于滑道一面，一套位于滑道另一面。
6.根据权利要求2所述的含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，其特征在于，所述气动操作机构的支架通过支座固定在所述旋转窑罩上，所述支架与支座之间设有一个固定支点和一个活动支点，所述支架与角度调节油缸的相连，所述油缸在液压油驱动下带动所述气动操作机构以固定支点为圆心在设定的角度范围内整体旋转。
7.根据权利要求1所述的含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，其特征在于，所述布料装置包括料斗、布料溜子、旋转驱动机构以及布料溜子的倾角调节装置，所述调节装置包括卷扬机、滑轮、防扭器和钢丝绳，所述钢丝绳一端连接在所述卷扬机，途径所述滑轮和防扭器，另一端连接在所述布料溜子上。
8.根据权利要求1所述的含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，其特征在于，所述卸料装置包括锥形漏斗、卸料管、篦式风冷机和输送机，所述卸料管的进口端连接所述锥形漏斗的出口端，所述卸料管的出口端连接所述篦式风冷机的进口端，所述篦式风冷机的出口端朝下，位于所述板链式输送机上方;所述锥形漏斗设有进风口，与风机相连，将冷风送入烧结机下部。
9.根据权利要求8所述的含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，其特征在于，所述卸料管上设有电容式差压料位计，所述链板输送机的启停根据料位计的信号控制，以保证出料管内有设定的料层高度。
说明书
含铜含镍污泥处置用的立式烧结机
技术领域
本发明涉及一种含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，属于危险废弃物处置设备技术领域。
背景技术
含铜含镍等重金属污泥主要产生于金属表面处理、印刷电路板业、电镀业及电线电缆业废水处理过程中产生的铜泥。电镀铜废液中铜离子的浓度一般为几十mg/L，高则上百mg/L以上。化学沉淀法通过调节废水的pH值和加入混凝剂，使废水中的铜等重金属形成氢氧化物沉淀，形成的沉淀物就是含铜污泥。压滤后的滤饼含固率一般在15%～25%，属于偏碱性质，pH值在6.7～9.7之间，颜色有棕黑色、棕色、棕黑色、墨绿色等，含固率一般在10%～25%之间，经超滤或干化措施后含固率可达到50%左右，泥饼中铜等金属含量约为3%～9%，主要以Cu(OH)2的形式存在。
污泥中的铜、镍、锌和铬等重金属的氢氧化物是一种非稳定状态，如果随意堆放，在雨水淋溶作用下，重金属有可能再溶出而污染土壤或地下水造成环境生态的危害，因此该重金属污泥一般均归类为危险废物。在《国家危险废物名录》中的废物类别为HWl7与HW22。
重金属污泥的成分与天然矿产相近，且金属品位远高于矿产开采品位(开采品位百分之零点几)，若能以矿物化技术将重金属污泥形成适合分选冶炼的矿物型态，再利用已经成熟的冶炼技术将铜、镍金属资源回收，则既能降低污泥对环境的危害，又降低了金属资源的持续耗竭。
高温还原法处理重金属污泥有回收金属资源、产生玻璃体无害炉渣、流程短等好处，是实现对含铜含镍等重金属污泥处理和资源综合利用的有效方法。由于初炼及精炼铜工艺比较成熟，其整个高温熔炼回收工艺的重点和难点在污泥的预烧结系统。
由于含铜污泥的含水量较高，粒度很细，为了保证熔炼炉内温度，增加炉料的透气性，提高其还原率，原来采用的是经回转烘干机使含铜污泥的含水率降低到25%左右，再送到特制的制砖机中添加少量石灰后压制成具有一定强度和粒度的砖形物料，作为熔炼炉的炉料。其缺点是原料烘干能耗高，熔炼炉的还原能力低，产能低。
目前采用最新的工艺是用立式烧结机进行焙烧预还原技术，其方法是：将含铜污泥添加一定量的生石灰和碳精粉，按比例混合搅拌均匀，经成球设备成球后，进入立式烧结机在1000℃下焙烧、预还原形成烧结块，其对Cu，Fe等金属氧化物的还原率可以达到50-60%，为后续的熔炼创造了有利的条件。
立式烧结机(或称立式烧结窑、立式焙烧窑、立窑等)一般为圆筒状窑体，顶部设有布料装置，底部设有卸料装置。物料由布料装置进入窑体内由上向下运动，经预热带、烧结带、冷却带完成烧结，最后经卸料装置卸出。现有的立式烧结机存在着窑面通风不均，底火控制不稳定等问题，烧结后的物料易出现过烧、欠烧、爆裂等现象。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，使得使用时能够保证窑面物料通风阻力均衡，烧结带底火平衡稳定。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
含铜含镍污泥处置用的立式烧结机，包括窑体，所述窑体顶部设有布料装置、底部设有卸料装置，在所述窑体的烧结带上方设有旋转窑罩，下方设有偏火控制系统;所述旋转窑罩上设有随窑罩旋转的热成像仪;所述旋转窑罩上安装有若干套液压站驱动的气动操作机构，所述气动操作机构沿周向均匀分布在窑罩上，随窑罩一起旋转;所述气动操作机构设有一空心钢钎，所述空心钢钎一端连接气源，另一端插入窑罩内，可在液压站驱动下上下运动;所述偏火控制系统包括环形风管、主风阀、若干气动蝶阀、若干进风支管和若干热电偶，所述热电偶沿周向等分布置在烧结带内壁，所述进风支管沿周向等分布置在烧结带下部，每根进风支管上设有一个所述气动蝶阀，经所述气动蝶阀与环形风管相连，环形风管经所述主风阀连接风机。
作为优选，所述气动操作机构包括支架、油缸体、油缸杆、固定板和所述空心钢钎;所述油缸杆通过油管与液压站相连，油缸杆两端固定在所述支架上，所述支架上开设有滑道，所述空心钢钎通过所述固定板连接在所述油缸体上;所述油缸体在液压油驱动下带动所述固定板沿所述滑道上下运动从而带动所述钢钎上下运动;所述钢钎上端连接有电磁脉冲阀，所述电磁脉冲阀连接所述气源。
作为优选，所述钢钎下端呈锐角尖锥形，开有若干通孔。
作为优选，所述空心钢钎与窑体预热带喇叭口的斜面的夹角在12-30°。
作为优选，所述固定板上设有三套由滚动轴承组成的平衡杆，其中两套位于滑道一面，一套位于滑道另一面。
作为优选，所述气动操作机构的支架通过支座固定在所述旋转窑罩上，所述支架与支座之间设有一个固定支点和一个活动支点，所述支架与角度调节油缸的相连，所述油缸在液压油驱动下带动所述气动操作机构以固定支点为圆心在设定的角度范围内整体旋转。
作为优选，所述布料装置包括料斗、布料溜子、旋转驱动机构以及布料溜子的倾角调节装置，所述调节装置包括卷扬机、滑轮、防扭器和钢丝绳，所述钢丝绳一端连接在所述卷扬机，途径所述滑轮和防扭器，另一端连接在所述布料溜子上。
作为优选，所述卸料装置包括锥形漏斗、卸料管、篦式风冷机和输送机，所述卸料管的进口端连接所述锥形漏斗的出口端，所述卸料管的出口端连接所述篦式风冷机的进口端，所述篦式风冷机的出口端朝下，位于所述板链式输送机上方;所述锥形漏斗设有进风口，与风机相连，将冷风送入烧结机下部。
作为优选，所述卸料管上设有电容式差压料位计，所述链板输送机的启停根据料位计的信号控制，以保证出料管内有设定的料层高度。
有益效果：本发明的立式烧结机可以通过热成像仪检测到窑面温度，通过烧结带的热电偶检测到的烧结带温度，可以掌握窑面温度分布和高温烧结带的温度分布情况，可以清晰的判断物料从干燥带、预热带到烧结带的温度升温状态，进而充分掌握物料烧结的过程，通过控制窑面气动操作机构松边，控制偏火系统工作，以及控制主风机的风量和风压，能够有效保持窑面物料通风阻力均衡、烧结带底火平衡稳定，实现烧结机系统的稳定运行。
