[发明专利]用于处理金属氧化物材料的转底炉

说明书

技术领域

本发明一般涉及用来改良金属氧化物热处理的装置。更具体地说，本发明涉及用来处理金属氧化物诸如金属氧化物矿石或粉料的转底炉(rotary hearth furnace)加热装置，目的在于从含铁材料和其他金属氧化材料中回收铁元素和其他金属物质。

背景技术

制钢过程采用鼓风炉、碱性氧气转炉(basic oxygen furnace)或电弧炉，这种过程通常采用大量精炼矿石或再循环钢废料。在精炼和熔化过程中产生的废物包括含有铁氧化物的粉料和灰尘以及其他材料。

含铅、锌、镉氧化物较多的炉灰被视作危险品，必须进行收集和再处理，以保护环境。由于存在铅、锌和镉氧化物，以及其他材料，所以试图直接回收铁氧化物进行再次使用，已经证明是不切实际的。一种这类提议是聚结潮湿的灰尘以形成坯块或弹丸，然后将坯块承受非常高的温度，以还原铁氧化物，以使可以回收金属用于制钢过程。在某些情况下，含有金属氧化物诸如钛或锌的原矿石经过还原处理，以回收矿石的不同成分。

发明内容

本发明涉及处理金属氧化物材料的炉。该炉包括安装成在封装件内旋转运动的炉床。一个或多个初级燃烧器位于封装件内的炉床上方。初级燃烧器可操作地点燃，加热该炉，以使热量辐射到炉顶部和侧壁并辐射到炉床。在一种实施例中，一个或多个氧气喷嘴垂直位于炉床和燃烧器之间，以使从喷嘴流出的氧气可以燃烧被加热的金属氧化物材料所释放出来的一氧化碳和其他气体。在一种实施方式中，氧气以使湍流最小的方式引入，从而在金属氧化物紧邻的上方形成静止区域。在一种实施例中，该静止区域主要由释放出的一氧化碳构成。

在一种实施例中，用于处理金属氧化物材料的转底炉包括环状封装件，其具有顶部和隔开的内外环状侧壁；和用于支撑待处理金属氧化物材料的环状炉床，该炉床安装成在封装件内旋转运动，所述封装件和炉床由耐火材料形成。一个或多个初级燃料燃烧器位于炉床上方，该燃烧器能点燃，从而将燃烧后的气体排放到炉内，从而加热炉壁、顶部和炉床，由此所述炉的壁和顶部能向炉床上的金属氧化物辐射热量。一个或多个氧气喷嘴位于炉床上方，所述氧气喷嘴定位成使从喷嘴流出的氧气与金属氧化物材料释放出来的气体相结合，所述氧气喷嘴定位在炉床上方足够高，以避免氧气和金属氧化物材料显著接触，从而在金属氧化物的紧邻上方形成静止区域，该静止区域足以使从金属氧化物带走的颗粒物质最小化。

在一种实施例中，处理金属氧化物材料的转底炉包括环形封装件，该封装件具有顶部和隔开的内外环状侧壁。支撑待处理金属氧化物材料的环形炉床安装成在该封装件内旋转运动，该封装件和炉床由耐火材料形成，封装件的顶部位于炉床上方第一高度处。一个或多个初级燃料燃烧器位于炉床上方的第二高度，该第二高度低于所述第一高度。燃烧器能点燃，将燃烧后的气体排放到炉内，从而加热炉壁、顶部和炉床，由此炉壁和顶部能向炉床上的金属氧化物材料辐射热量。一个或多个氧气喷嘴位于炉上方的第三高度处，其中该第三高度低于所述第二高度，且所述喷嘴定位成使从喷嘴的流出的氧气与金属氧化物材料释放的气体相结合。氧气喷嘴定位成在炉床上方足够高，以避免氧气与金属氧化物材料显著接触，从而在金属氧化物紧邻的周围和上方形成静止区域。该静止区域足以最小限度地从炉床上的金属氧化物材料带走颗粒物质。

在一种实施例中，用于处理金属氧化物材料的转底炉包括环状封装件，该封装件具有顶部和隔开的内外环状侧壁。支撑待处理金属氧化物材料的环状炉床安装成在该封装件内旋转运动，该封装件和炉床由耐火材料形成，封装件的顶部定位在炉床上方的第一高度。一个或多个初级燃料燃烧器定位在炉床上方的第二高度，其中该第二高度低于所述第一高度。燃烧器能点燃，从而将燃烧后的气体排放到炉内，从而加热炉壁、顶部和炉床，由此炉壁和顶部能向炉床上的金属氧化物材料辐射热量。一个或多个氧气喷嘴位于炉床上方的第三高度，该第三高度低于所述第二高度，且所述喷嘴定位成使从喷嘴流出的氧气与金属氧化物材料释放出的气体相结合。氧气喷嘴在炉床上方定位成足够高，以避免氧气与金属氧化物材料显著接触，从而在金属氧化物的紧邻上方形成静止区域。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下优选实施例的详细说明中，本发明的各个方面对于本领域技术人员将变得容易理解。

图1是转底炉的平面图；

图2是沿着图1中的线2-2切开的炉的截面图。

具体实施方式