技術領域

本發(fā)明涉及一種紅土鎳礦冶煉應用裝置，具體涉及一種紅土鎳礦微波低溫冶煉裝置。

背景技術

隨著我國在紅土鎳礦投資熱情的高漲，目前我國優(yōu)質紅土鎳礦資源已經明顯減少，而含鎳2％以下的紅土鎳礦價格便宜但采用傳統(tǒng)工藝進行冶煉的成本較高，如何更有效的開發(fā)低品位紅土鎳礦成為了一個現(xiàn)實的難題。紅土鎳礦屬于氧化砂，國內使用的主要是來源于印尼、菲律賓，是冶煉鎳生鐵的主要原料，用作生產不銹鋼原料。高品位鎳鐵礦資源被日本企業(yè)壟斷，我國只能進口鎳含量在0.9％～1.1％的低品位鎳礦砂。

目前，對紅土鎳礦進行冶煉的主要工藝有燒結礦熱爐、回轉窯礦熱爐二種：(1)燒結礦熱爐是先把紅土礦在燒結機中脫水、造塊，形成一定塊度和強度的含鎳燒結礦，然后在礦熱電爐內進行冶煉的方法。對于技術成熟的燒結礦熱爐，1噸10％NiFe大約消耗800kg粉煤、600kg塊煤或焦丁和4800kwh電能，Ni的收得率大約為92％。冶煉電耗高，經濟效益低。(2)回轉窯熱爐是先在干燥窯和回轉焙燒窯去除紅土礦中的物理水、脫除結晶水，并進行部分還原、提溫，然后將回轉窯焙燒好的紅土鎳礦砂熱送熱裝到礦熱電爐內，在礦熱電爐內繼續(xù)升溫、還原、熔分。對于回轉窯熱爐，1噸10％NiFe大約消耗1000kg粉煤、500kg塊煤或焦丁和4000kWh電能，Ni的收得率大約為92％。與燒結礦熱爐相比：提高了礦熱爐入爐溫度，從200～400℃提高到600～700℃；有一定的預還原率(Ni：40～60％，F(xiàn)e：20～40％)，降低了礦熱電爐的還原電耗。但生產成本和電耗能還是較高。因此，很有必要在現(xiàn)有技術基礎上設計開發(fā)一種生產成本低、Ni的回收率高的裝置。

現(xiàn)有技術是普通的微波隧道式設備，從頂部饋能輸入微波能量至微波腔，再經過保溫層，達到目標物料。此技術方案存在較多不足，限制了其應用，在實際運行后存在的具體問題有：

1、微波腔外部沒有冷卻裝置，導致工作現(xiàn)場環(huán)境溫度過高，不利于正常工作。

2、保溫材料使用超過其正常使用溫度，使其本身材料性質產生變化，變?yōu)槲瘴⒉ú牧希_始吸收微波能量，導致保溫材料自身快速升溫，超過其臨界使用溫度，使其損壞，無法使用，并且降低微波使用效率。

3、微波能量使用效率不高，無法達到目標溫度，物料加熱的效率不高。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構設計合理，可操作性強，自動化程度高，生產效率高、可節(jié)省大量人力、物力，能夠實現(xiàn)連續(xù)化、低成本、節(jié)能的紅土鎳礦微波低溫冶煉裝置。尤其是改變微波饋能口分布方式和位置，相比現(xiàn)有技術微波能更加均勻，微波能使用率更高，物料加熱效率更高。另外本發(fā)明微波腔外壁上增設水冷套，可降低外壁溫度至正常溫度。并增設循環(huán)風路，可很好的保持微波腔內部溫度，即保證保溫材料使用溫度較低，不產生質變，從而保證微波能的正常饋入。

技術方案：為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采取的技術方案為：

一種紅土鎳礦微波低溫冶煉裝置，它包括連續(xù)式高溫隧道窯體、架設在連續(xù)式高溫隧道窯體之上的微波源及控制部分；所述的連續(xù)式高溫隧道窯體包括預熱段、微波加熱腔、與微波加熱腔相連的饋能波導組和微波饋能口，以及安裝在微波加熱腔尾端的微波泄漏抑制裝置；所述的微波源及控制部分包括微波輸出柜及電源控制柜；

所述的微波輸出柜的微波能通過微波饋能口從微波加熱腔側面多路輸入到微波加熱腔內；

所述的微波饋能口呈斜向喇叭狀，相鄰微波饋能口之間兩兩垂直，采取相鄰垂直極化的方式實現(xiàn)耦合及匹配；

所述的微波加熱腔內設有隔熱保溫層，所述的隔熱保溫層包括最外層的保溫棉，中間的輕質保溫層和內層的重質保溫層；

所述的微波泄漏抑制裝置從內至外依次包括吸波材質板、紅土磚和保溫棉；

所述的微波加熱腔的外壁上設有用于降溫的水冷套，水冷套與微波加熱腔的外壁之間設有循環(huán)冷卻風路。