[发明专利]基于等离子体热风炉的烧结装置及烧结方法

说明书

本发明属于化工设备技术领域，涉及一种基于等离子体热风炉的烧结装置和烧结方法，包括：1)气源经等离子体装置后产生等离子体热风气体；2)烧结物料进入烧结设备内，采用步骤1)产生的等离子体热风气体向烧结设备提供热利昂，使烧结设备内的温度保持在烧结反应所需温度，烧结物料生成烧结尾气和烧结产品；3)烧结产品收集待用；烧结尾气经冷却后，直接回收、或部分返回等离子体热风装置调节等离子体热风气体的温度，或部分作为气源返回。本发明烧结温度高，烧结产生的气体不需脱硫脱硝处理，实现清洁生产，生产成本低，工艺流程短；烧结气体回收或循环，节约资源。

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，涉及一种基于等离子体热风炉的烧结装置及烧结方法。

背景技术

烧结作为一个传统的工艺过程，是指把粉状物料或粉状物料压制的成型材料转变为致密体，被广泛应用来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等；现有的烧结工艺中，温度要持续保持在高温状态下，因为烧结温度太低，会使固相反应的速率太低；此外，在很多情况下，烧结需要在特定的气氛或真空中进行，控制烧结过程的气相分压也非常重要。

在工业上，烧结设备在工作时，一般通过鼓风炉和燃料相结合的方式进行供热，燃料一般采用煤炭、高炉煤气或其他燃气、油等，要达到高温，燃料消耗较多，生产成本大；同时在烧结的时候，烧结过程产生的气体成分较多，含量低，一般直接排出烧结设备，不能被很好的回收利用，造成资源浪费；同时由于烧结时存在硫元素、氮元素，使得排出的气体中含有大量的硫和氮，硫、氮含量一旦超标，必须经过脱硫脱硝净化处理才能排出，避免对环境造成污染，不能满足清洁生产的要求，且工艺复杂。

发明内容

针对现有烧结设备存在的技术问题，本发明提供一种基于等离子体热风炉的烧结装置及烧结方法，烧结温度高，烧结产生的气体不需脱硫脱硝处理，实现清洁生产，生产成本低，工艺流程短；烧结气体回收循环，节约资源。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于等离子体热风炉的烧结方法包括以下步骤：

1)气源经等离子体装置后产生等离子体热风气体；

2)烧结物料进入烧结设备内，采用步骤1)产生的等离子体热风气体向烧结设备提供热利昂，使烧结设备内的温度保持在烧结反应所需温度，烧结物料生成烧结尾气和烧结产品；

3)烧结产品收集待用；烧结尾气经冷却后，直接回收、或部分返回等离子体热风装置调节等离子体热风气体的温度，或部分作为气源返回。

进一步的，所述气源为烧结反应所需的反应气、烧结产生的烧结尾气、烧结反应保护气中一种或两种混合。

进一步的，所述基于等离子体热风炉的烧结装置包括等离子体热风炉以及烧结设备；

所述等离子体热风炉包括炉体以及设置在炉体外壳上的等离子体发生器；所述等离子体发生器与炉体内腔相连通；所述炉体上分别设置调温气源入口以及热风气体出口；所述等离子体发生器上设置启动气源入口；所述热风气体出口经烧结设备与调温气源入口相连通；所述烧结设备上分别设置物料进口和物料出口；所述物料进口与物料出口相连通。。

进一步的，所述等离子体热风炉还包括与启动气源入口相连通的气源管路。

进一步的，所述气源管路为一氧化碳气路、二氧换碳气路、氮气气路、硫蒸汽气路或二氧化硫气路中的一种或混合气路。

进一步的，所述等离子体发生器为一个或多个。

进一步的，所述基于等离子体热风炉的烧结装置还包括设置与烧结设备相连通的冷却回收罐；所述冷却回收罐分别与启动气源入口和调温气源入口相连通。

进一步的，所述基于等离子体热风炉的烧结装置还包括设置在冷却回收罐分别与启动气源入口之间的第一控制阀。