本發(fā)明涉及一種還原爐，尤其是涉及一種同時(shí)順逆氫狀態(tài)還原爐的結(jié)構(gòu)改良。

背景技術(shù)：

影響鎢粉粒度大小的最明顯因素是還原中的水蒸氣含量，其次鎢粉粒度隨溫度升高而增粗，其原因是提高還原溫度增加了還原速度，從而增加了還原反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣量，相應(yīng)地增加了氫氣濕度，其效果是增粗鎢粉粒度，實(shí)踐證明水含量越大反應(yīng)速度越慢，生成的wo2的粒度也越粗，反之則結(jié)果相反；本發(fā)明通過(guò)改變供氫氣方式，和供氫量，可得到wo2粗粒，或細(xì)粒。

目前，利用氫氣還原wo3,采用的供氫方法有三種，一是氫氣流動(dòng)的方向與還原物前進(jìn)方向一致，稱為順氫還原，二是氫氣流動(dòng)的方向與還原物前進(jìn)方向相反，稱之為逆氫還原，三是在同一回轉(zhuǎn)爐管中順氫還原與逆氫還原交替操作的雙向可調(diào)還原爐。順氫還原在干燥的氫氣還原下可以得到較細(xì)的鎢粉，這主要是由于還原物進(jìn)入第一溫區(qū)時(shí)首先與干燥的氫氣相遇反應(yīng)能產(chǎn)生的水汽被及時(shí)帶走，使wo3訊速地被還原為wo2，來(lái)不及生成揮發(fā)性大的wo2(oh)2化合物，不可能得到粗粒wo2，細(xì)的wo2經(jīng)還原后的細(xì)的鎢粉，加快了反應(yīng)速度提高了產(chǎn)量且粒度組成分布范圍較窄并且均勻。單一順氫還原或單一逆氫還原都各有優(yōu)缺點(diǎn)，如順氫還原速度快，提高了產(chǎn)量，粒度組成分布范圍窄且均勻，氫氣流量減少1/3以上，缺點(diǎn)是為冷氫冷料進(jìn)入加溫區(qū)消耗能量大，經(jīng)反應(yīng)后的氫氣與鎢粉同方向排出，鎢粉冷卻困難，加上氫氣中水分增高，鎢粉中含氧兩難以控制；逆氫還原氫氣進(jìn)入爐管后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，氫氣溫度升高，干燥氫氣有利于氧氣含量控制，排出氫氣可對(duì)進(jìn)入爐管的wo3進(jìn)行預(yù)熱。缺點(diǎn)是開始進(jìn)入加熱區(qū)的wo3就與含水量較大氫氣接觸，反應(yīng)速度慢；氫氣耗量大帶走能量多，粒度分布范圍大，不均勻；現(xiàn)有雙向可調(diào)的還原爐雖然有了一定應(yīng)用的靈活性，但還是簡(jiǎn)單的將順氫還原和逆氫還原在同一爐中交替完成，效果還不甚理想。對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量及節(jié)約能耗存在缺陷，隨著技術(shù)的不斷提高，人們迫切需要一種能夠同時(shí)具有逆氫和順氫還原優(yōu)點(diǎn)，又克服兩者缺陷的還原回轉(zhuǎn)爐。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于：提供一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，通過(guò)對(duì)爐內(nèi)管結(jié)構(gòu)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量可控，節(jié)約大量氫氣和能量。

本發(fā)明技術(shù)方案在于：一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，包括爐體、爐管，爐管穿過(guò)爐體安裝在機(jī)架上，其特征在于：爐管設(shè)置前高后低，爐管分順氫還原部和逆氫還原部；其中順氫還原部包括前內(nèi)爐管、預(yù)混室，前內(nèi)爐管軸向安裝在爐管內(nèi)，前內(nèi)爐管與爐管間形成順氫還原區(qū)，前內(nèi)爐管頭部與爐管頭部間形成一個(gè)預(yù)混室，爐管頭部設(shè)有氫氣進(jìn)口，前內(nèi)爐管頭部設(shè)有排氣管穿過(guò)預(yù)混室去向回氫凈化；逆氫還原部包括出料管、后內(nèi)爐管，后內(nèi)爐管軸向安裝在爐管內(nèi)，后內(nèi)爐管前端封閉，后內(nèi)爐管前端與前內(nèi)爐管后端設(shè)置一定距離，后內(nèi)爐管后端設(shè)置于出料管接近；出料爐管末端設(shè)有冷氫進(jìn)口。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：還包括熱交換器，前內(nèi)爐管頭部設(shè)有排氣管穿過(guò)預(yù)混室連接熱交換器的熱進(jìn)氣口，熱交換器熱出氣口連接爐管頭部。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述前內(nèi)爐管和后內(nèi)爐管內(nèi)設(shè)有管內(nèi)捶打器。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述管內(nèi)振打器包括設(shè)置于內(nèi)管壁上的擋片、和放置于擋片上的振打球。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述爐管進(jìn)料口設(shè)有螺桿進(jìn)料器。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述爐管進(jìn)料設(shè)置為將爐管頭部中心連接進(jìn)料管，爐管與進(jìn)料管可旋轉(zhuǎn)；所述的排氣管穿過(guò)進(jìn)料管，物料自原料倉(cāng)經(jīng)星型放料閥、下料管，再經(jīng)進(jìn)料管與排氣管間間隙進(jìn)入預(yù)混室。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述前內(nèi)爐管頭部與排氣管連接處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，與過(guò)濾網(wǎng)連接設(shè)有濾網(wǎng)沖擊錘。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述爐管中部設(shè)有中間活動(dòng)托輪。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述爐管內(nèi)壁上設(shè)有軸向擋板，用于物料及氫氣導(dǎo)向，使物料不易堆積管底，還原充分。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述爐管兩端設(shè)有動(dòng)密封器。

進(jìn)一步的所述一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，其特征是：所述爐管前端支撐整體設(shè)置于一個(gè)自動(dòng)伸縮平臺(tái)上，在自動(dòng)伸縮平臺(tái)與爐體間設(shè)有爐管伸縮調(diào)節(jié)器。

使用時(shí)物料經(jīng)進(jìn)料器進(jìn)入預(yù)混室，與氫氣預(yù)混合，隨回轉(zhuǎn)爐管在爐管與前內(nèi)爐管間隙間邊前進(jìn)邊反應(yīng)，氫氣經(jīng)冷氣進(jìn)口進(jìn)入熱交換器預(yù)熱，預(yù)熱后氫氣由爐管前端板座進(jìn)氣口進(jìn)入預(yù)混室，與物料混合后沿前內(nèi)爐管與爐管間隙流向前內(nèi)爐管末端，期間物料與氫氣進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)后多余氫氣進(jìn)入前內(nèi)爐管內(nèi)；此時(shí)前內(nèi)爐管內(nèi)氫氣混合物還含少量鎢粉，經(jīng)過(guò)濾后，鎢粉沿傾斜前內(nèi)爐管流回后端；還原反應(yīng)產(chǎn)品在重力作用下沿傾斜爐管向后移動(dòng)進(jìn)入逆氫還原部；逆向氫氣由出料管尾部進(jìn)入，沿后內(nèi)爐管與爐管間隙與物料逆向流動(dòng)相遇，氫氣部分還原物料，此為逆氫反應(yīng)段，逆氫反應(yīng)段剩余部分反應(yīng)后氣體流入前內(nèi)爐管內(nèi)，經(jīng)出氣管進(jìn)入熱交換器例管內(nèi)與例管外氫氣發(fā)生熱交換，實(shí)現(xiàn)冷氫氣加熱，提高熱量利用，反應(yīng)后氣體流出熱交換器后進(jìn)入回氫凈化后重復(fù)使用。

本發(fā)明有益效果在于：一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，既具有單一順氫還原和單一逆氫還原優(yōu)點(diǎn)，如順氫還原速度快，提高了產(chǎn)量，粒度組成分布范圍窄且均勻，氫氣流量減少1/3以上，逆氫還原氫氣進(jìn)入爐管后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，氫氣溫度升高，干燥氫氣有利于氧氣含量控制，排出氫氣可對(duì)進(jìn)入爐管的wo3進(jìn)行預(yù)熱。又克服了順氫還原缺點(diǎn)：冷氫冷料進(jìn)入加溫區(qū)消耗能量大，經(jīng)反應(yīng)后的氫氣與鎢粉同方向排出，鎢粉冷卻困難，加上氫氣中水分增高，鎢粉中含氧兩難以控制；還克服了逆氫反應(yīng)缺點(diǎn)：開始進(jìn)入加熱區(qū)的wo3就與含水量較大氫氣接觸，反應(yīng)速度慢；氫氣耗量大帶走能量多，粒度分布范圍大，不均勻；還可以通過(guò)精準(zhǔn)控制氫氣中水含量可得到wo2粗粒，或細(xì)粒。并具體表現(xiàn)如下：

1.在相同的工藝條件下，采用順逆同時(shí)供氫方式工藝，可提高產(chǎn)量30%以上，減少氫循環(huán)量30%以上。

2.要得到粗顆粒的鎢粉，順氫可通入適當(dāng)?shù)臐駳錃猓箇o2更快長(zhǎng)粗。

3.克服了之前爐管動(dòng)密封漏氣問(wèn)題，不能承受較大氫氣壓力，容易氫氣泄漏。

4.爐內(nèi)設(shè)有振打裝置，解決了被還原的氧化物在高溫下容易粘附在爐壁上，清理附著物較困難。

5.通過(guò)爐內(nèi)壁設(shè)置軸向擋板使回轉(zhuǎn)還原爐轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，阻止較細(xì)的粉末飛揚(yáng)駐塞排氣管，且提高直收率。

6.克服了爐管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)物料基本存積在爐管底部，減少了與氫發(fā)生反應(yīng)接觸，還因底部氫氣含水量較上部高，水蒸氣混合濃度大的層流接觸更多，將影響還原速度。

7.反應(yīng)后氣體的熱量通過(guò)內(nèi)爐管可加熱物料和氫氣，彌補(bǔ)順氫還原冷氫冷料進(jìn)入爐管的缺陷，同時(shí)在排出口安裝過(guò)濾網(wǎng)，防止較細(xì)粉末流出爐管外；在前內(nèi)爐管出氣端還安裝了沖擊錘，定時(shí)沖擊過(guò)濾網(wǎng)，為防止過(guò)濾網(wǎng)堵塞。

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一整體結(jié)構(gòu)圖

圖2是本發(fā)明a-a剖視放大圖

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二整體結(jié)構(gòu)圖

圖中：冷氫進(jìn)口1、動(dòng)密封器2、支撐輪3、出料爐管4、從動(dòng)輪5、爐管6、管內(nèi)振打器7、后內(nèi)爐管8、前內(nèi)爐管9、過(guò)濾網(wǎng)10、螺桿進(jìn)料器11、前端板座12、原料倉(cāng)13、排氣管14、沖擊錘15、熱交換器16、氫氣進(jìn)口17、回氫出口18、自動(dòng)伸縮平臺(tái)19、預(yù)混室20、端固定托輪21、爐管伸縮調(diào)節(jié)器22、中間活動(dòng)托輪23、爐體24、出料斗25、電阻絲26、振打球27、徑向支撐28、濾網(wǎng)29、擋板30、擋片31、供料閥32、伺服電機(jī)33、進(jìn)料管34。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

圖1中：一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，包括爐體24、爐管6，爐管6穿過(guò)爐體24安裝在機(jī)架上，爐管6分順氫還原部和逆氫還原部；其中順氫還原部包括前內(nèi)爐管9、預(yù)混室20、熱交換器16，前內(nèi)爐管9由徑向支撐28連接安裝在爐管6內(nèi)，前內(nèi)爐管9與爐管6間形成順氫還原區(qū)，前內(nèi)爐管9頭部與爐管6頭部間形成一個(gè)預(yù)混室20，前內(nèi)爐管9頭部設(shè)有排氣管14穿過(guò)預(yù)混室20連接熱交換器16的熱進(jìn)氣口，熱交換器16熱出氣口連接爐管6頭部；逆氫還原部包括出料管4、后內(nèi)爐管8，后內(nèi)爐管8由徑向支撐連接安裝在爐管6內(nèi)，后內(nèi)爐管8前端封閉，后內(nèi)爐管8前端與前內(nèi)爐管9后端設(shè)置一定距離，后內(nèi)爐管8后端設(shè)置于出料管接近；出料爐管4末端設(shè)有冷氫進(jìn)口1；所述前內(nèi)爐管9和后內(nèi)爐管6內(nèi)設(shè)有管內(nèi)振打器7。所述管內(nèi)振打器7包括設(shè)置于內(nèi)管壁上的擋片31、和放置于擋片31上的振打球27。所述爐管6進(jìn)料口設(shè)有螺桿進(jìn)料器11。所述前內(nèi)爐管9頭部與排氣管14連接處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)10，與過(guò)濾網(wǎng)10連接設(shè)有濾網(wǎng)沖擊錘15。所述爐管6中部設(shè)有中間活動(dòng)托輪23。所述爐管6內(nèi)壁上設(shè)有軸向擋板30，用于物料及氫氣導(dǎo)向，使物料不易堆積管底，還原充分。所述爐管6兩端設(shè)有動(dòng)密封器2。所述爐管6前端支撐整體設(shè)置于一個(gè)自動(dòng)伸縮平臺(tái)19上，在自動(dòng)伸縮平臺(tái)19與爐體24間設(shè)有爐管伸縮調(diào)節(jié)器22。

實(shí)施例二

圖3中：一種同時(shí)采用順逆供應(yīng)氫氣回轉(zhuǎn)爐，包括爐體24、爐管6，爐管6穿過(guò)爐體24安裝在機(jī)架上，爐管6分順氫還原部和逆氫還原部；其中順氫還原部包括前內(nèi)爐管9、預(yù)混室20、熱交換器16，前內(nèi)爐管9由徑向支撐28連接安裝在爐管6內(nèi)，前內(nèi)爐管9與爐管6間形成順氫還原區(qū)，前內(nèi)爐管9頭部與爐管6頭部間形成一個(gè)預(yù)混室20，前內(nèi)爐管9頭部設(shè)有排氣管14穿過(guò)預(yù)混室20連接熱交換器16的熱進(jìn)氣口，熱交換器16熱出氣口連接爐管6頭部；逆氫還原部包括出料管4、后內(nèi)爐管8，后內(nèi)爐管8由徑向支撐連接安裝在爐管6內(nèi)，后內(nèi)爐管8前端封閉，后內(nèi)爐管8前端與前內(nèi)爐管9后端設(shè)置一定距離，后內(nèi)爐管8后端設(shè)置于出料管接近；出料爐管4末端設(shè)有冷氫進(jìn)口1；所述前內(nèi)爐管9和后內(nèi)爐管6內(nèi)設(shè)有管內(nèi)振打器7。所述管內(nèi)振打器7包括設(shè)置于內(nèi)管壁上的擋片31、和放置于擋片31上的振打球27。所述爐管8進(jìn)料設(shè)置為將爐管頭部中心連接進(jìn)料管34，爐管8與進(jìn)料管34可旋轉(zhuǎn)；所述的排氣管14穿過(guò)進(jìn)料管34，物料自原料倉(cāng)13進(jìn)進(jìn)料閥32、下料管33，再經(jīng)進(jìn)料管34與排氣管14間間隙進(jìn)入預(yù)混室20；所述前內(nèi)爐管9頭部與排氣管14連接處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)10，與過(guò)濾網(wǎng)10連接設(shè)有濾網(wǎng)沖擊錘15。所述爐管6中部設(shè)有中間活動(dòng)托輪23。所述爐管6內(nèi)壁上設(shè)有軸向擋板30，用于物料及氫氣導(dǎo)向，使物料不易堆積管底，還原充分。所述爐管6兩端設(shè)有動(dòng)密封器2。所述爐管6前端支撐整體設(shè)置于一個(gè)自動(dòng)伸縮平臺(tái)19上，在自動(dòng)伸縮平臺(tái)19與爐體24間設(shè)有爐管伸縮調(diào)節(jié)器22。