鐵合金車間焙燒設(shè)備設(shè)計(jì)(design of baking equipment for ferroalloy plant)

生產(chǎn)某些鐵合金常需對(duì)原料預(yù)先進(jìn)行氧化或還原焙燒，改變其化學(xué)成分和物理性質(zhì)，以供熔煉鐵合金或制取純凈的金屬氧化物。鐵合金車間焙燒設(shè)備隨生產(chǎn)規(guī)模、原料特性、鐵合金品種(如鉬精礦、鈦精礦的脫硫氧化焙燒，提釩、提鉻的氧化鈉焙燒，氧化錳礦的還原焙燒等)而異，包括反射焙燒爐、多層焙燒爐、回轉(zhuǎn)窯和豎爐等。

焙燒設(shè)備設(shè)計(jì)既要滿足工藝要求和經(jīng)濟(jì)合理，又要考慮物料的性質(zhì)、生產(chǎn)能力、加熱方式、爐氣分布和物料運(yùn)動(dòng)方式等。

反射焙燒爐又稱單膛焙燒爐，出現(xiàn)在19世紀(jì)中葉。它建于混凝土基礎(chǔ)上，外圍有鋼結(jié)構(gòu)框架和磚外墻，內(nèi)用耐火材料砌筑，且分為燃燒室和爐床兩部分。處在爐子一端的燃燒室，燃料燃燒后的高溫氣體，通過(guò)爐頂反射到爐床的物料上，使物料達(dá)到氧化或還原焙燒。物料由人工翻動(dòng)，焙燒合格后從出料門扒出。此設(shè)備常用于小規(guī)模生產(chǎn)。

多層焙燒爐又稱多膛焙燒爐，19世紀(jì)50年代蘇聯(lián)建成了第一座帶旋轉(zhuǎn)中心軸的兩層焙燒爐。經(jīng)過(guò)逐步改進(jìn)與完善，層數(shù)逐步增加。20世紀(jì)30年代后，常用的多層焙燒爐為8～12層，爐殼直徑一般為6～8m。中國(guó)于1956年在吉林鐵合金廠建成兩座8層焙燒爐，用于鉬精礦焙燒。1990年攀枝花鋼鐵公司建成一座10層焙燒爐，用于提釩混合料的氧化鈉化焙燒，制取五氧化二釩。多層焙燒爐由爐殼、耐火材料砌成的爐襯及爐層，帶空冷的中心軸，耙臂，耙齒和傳動(dòng)裝置，以及相應(yīng)的燃燒設(shè)施等組成。整個(gè)爐身由上而下分為物料脫水預(yù)熱、焙燒和冷卻三段。物料從最上層邊緣加入，由垂直的中心軸帶動(dòng)各層的耙臂和耙齒，對(duì)物料進(jìn)行翻混和運(yùn)送，并依次通過(guò)各層的中心或邊緣的落料孔，焙燒好的物料從最下一層排出。燃燒熱煙氣則與物料逆向而行，由焙燒段的最下幾層進(jìn)入，從爐子頂部排出。爐氣經(jīng)電收塵器等凈化設(shè)備后排空。

回轉(zhuǎn)窯屬于回轉(zhuǎn)圓筒類設(shè)備。其結(jié)構(gòu)組成主要包括簡(jiǎn)體、托圈、托輪、大齒圈、傳動(dòng)裝置、擋輪及窯頭、窯尾裝置等。筒體由鋼板焊制而成，筒內(nèi)砌有耐火材料襯里，通過(guò)托輪、托圈支承在混凝土基礎(chǔ)上。筒體中部套有大齒圈，由設(shè)于混凝土基礎(chǔ)上的傳動(dòng)裝置傳動(dòng)。物料從窯尾(高端)加入，由于窯體傾斜安裝，物料在窯內(nèi)隨窯體回轉(zhuǎn)沿周向翻滾的同時(shí)，也沿軸向移動(dòng)。燃燒裝置設(shè)于窯頭(低端)，熱煙氣在窯內(nèi)與物料逆流換熱后，由窯尾排出。物料在窯內(nèi)移動(dòng)過(guò)程中得到加熱，并發(fā)生物理化學(xué)變化，焙燒好的熟料由窯頭卸出。此設(shè)備常用于提釩(鉻)混合料的氧化鈉化焙燒和鉬(鈦)精礦的脫硫氧化焙燒等。回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)的基本參數(shù)包括窯筒直徑(1.2～2.5m)、窯長(zhǎng)(15～60m)、安裝傾斜度(3％～5％或2^。～3^。)、轉(zhuǎn)速(0.5～1.5r/min)、窯襯厚度(0.2～0.3m)及物料充填率(5％～15％)。