一種用磷礦直接製取磷酸的新型工業化輥道窯的製作方法

2023-09-16 14:26:40

專利名稱：一種用磷礦直接製取磷酸的新型工業化輥道窯的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種窯法磷酸用反應器，特別是一種用磷礦直接製取磷酸 的新型工業化輥道窯。
背景技術：
窯法磷酸發展至今，其主反應器只有兩種(1)迴轉窯是一種重載、大 扭矩、多支點、筒狀中空窯爐運行系統；球狀物料在窯內隨著窯體的旋轉而運動， 磷的還原在還原區進行，P4的氧化在氧化區進行，還原區和氧化區都在窯體內； 燃料在窯內燃燒直接供熱；(2)隧道窯 一般是一條長的直線型隧道，其兩側及 頂部有固定的牆壁及拱(平)頂，底部鋪設的軌道上運行著窯車，燃燒設備設在 隧道窯的中部兩側；採用隔煙或明焰燒成物料放在窯車上，經過預熱帶、高溫帶 和冷卻帶。
發明內容
本實用新型的目的是提供窯法磷酸生產中的一種不同於迴轉窯和隧道窯， 採用輥道與耐火材料容器相配合的新型主反應器一用磷礦直接製取磷酸的新型 工業化輥道窯。
本實用新型的目的是這樣實現的 一種用磷礦直接製取磷酸的新型工業化
輥道窯，包括窯爐3 ，窯爐3上設有PA氣體出口 7 ，窯爐3安裝在窯爐支 撐基礎2上，窯爐3內設有連續排列的輥子1構成的輥道,耐火材料容器4 置於輥道上。接觸PA氣體的輥子1採用燒結碳化矽或重結晶碳化矽，其他不 接觸部分可以選用耐熱不鏽鋼，高溫部分可以選用部分莫來石質或氧化鋁質或剛 玉質等。窯爐3的窯頭部設有低溫煙氣排出口 5和窯尾10抽出氣體入口 6 。 窯爐3上設有急冷風入口 8、 9 、冷卻帶抽熱風口 10和緩冷風鼓入口 11 。
本實用新型所提供的用磷礦直接製取磷酸的新型工業化輥道窯，使得窯法磷 酸主反應器除了使用迴轉窯和隧道窯外，有了第三種選擇，拓寬了窯法磷酸的發 展思路，豐富了窯法磷酸的工業化應用；本實用新型使用輥道窯作為窯法磷酸的 主反應器，充分利用了磷蒸氣和CO被氧化時放出的熱量；同時將與高溫料渣充 分換熱後的熱空氣(300'C—50(TC)用作助燃空氣和窯頭換熱氣，高溫帶生成的 含&05窯氣也與物料方向逆向流動，以加熱物料，降低自身溫度，這些方式都極 大地減少了燃料消耗，從而降低了生產成本。本實用新型使用輥道窯作為窯法磷酸的主反應器，實現了物料的高溫快燒， 自動化程度大大提高，解決了迴轉窯法和隧道窯法存在的問題，使用輥棒作為傳 送工具，消除了窯車所帶出的蓄熱，提高了熱利用率，同時降低了冷卻動力消耗， 大幅度提高了產量。


圖1是本實用新型的結構原理圖。
具體實施方式

本實用新型的輥道窯結構原理如下
該裝置為承重性中高溫輥道窯，其高溫輥棒為重結晶碳化矽材質並加厚輥
棒。直徑為4>25 4)80,長度在1.5 4. 5m。窯長隨產量不等在30 400米之間。 窯內寬度U00 4000誦。裝載寬度800 3600mm。窯內高度80 600腿(輥
至窯頂)。 圖中
一、序號
1、 輥子6(TC 40(rC低溫帶用無縫鋼管，40(TC 70(TC段用氧化鋁或莫來石 或剛玉質，700'C 155CrC 70(rC段碳化矽或者重結晶碳化矽。
2、 窯爐支撐基礎；
3、 窯爐按照一般窯爐要求在各溫度段使用不同的耐火材料，其中高溫帶
接觸PA的部分選用磷酸鹽高鋁磚或矽磚或其它作防腐處理過的耐火材質；
4、 耐火材料容器其材質優選為重結晶碳化矽，燒結碳化矽，莫來石，鋼 玉質，矽酸鋯質等；
5、 窯頭低溫煙氣排出口，排出溫度為100'C 15(TC;
6、 窯尾抽出氣體入口，從窯尾10抽出的40(TC左右的氣體，由此口鼓入；
7、 含PA氣體抽出口，其抽出溫度在40(TC 70(TC;
8、 9.急冷風入口溫度波動在120(TC 70(TC之間，大部分逆流入高溫帶參 與反應， 一部分進入冷卻帶⑩抽熱風口；
10、 窯尾,換熱風用於助燃風和預熱帶6鼓入；
11、 緩冷風鼓入口；
12、 窯尾換熱低溫風抽出口，溫度10(TC 150'C;
13、 燃料口燃料採用天然氣，煤氣或液化氣，空氣為窯尾抽出的400。C的助燃風；
二、 字母
A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K為窯內運動的各溫度點及風量進出口點。
A:窯頭，常溫段；
B:廢煙氣出口 100。C 200。C;
C:從窯尾抽出的熱風鼓入點，30(TC 50CrC;
D:含PA煙氣抽出點。溫度40(TC 700'C;
E:燒成高溫點1300°C 1550°C，依燒成溫度制度而變；
F、 G:急冷空氣鼓入120(TC 700。C;
H:熱風抽出點40(TC; I:緩冷風鼓入；
J:低溫熱風抽出口， 100。C 150。C; K:出窯口，卸料〈100'C;
三、 符號 物料容器及運動方向 冷，熱空氣及運動方向 含P20s氣體及運動方向 燃料及加熱系統
裝置運行說明
1. 固體料系統
裝好物料的容器4由窯頭進窯機A點入窯爐3，經過預熱帶，燒成帶，冷卻
帶後由出窯機出窯(A—B—C—D—E—F—G—H—I—J—K),出窯卸料後迴轉重複 使用耐火容器，卸出料為燒成固體產品。
2. 氣體系統
運行方式一
急冷風由急冷風入口8、 9鼓入，緩冷風由緩冷風鼓入口 ll鼓入，燃料由燃 料口 13加助燃風在燒成及預熱帶按照升降溫曲線布點。大部分冷空氣逆流換熱進入高溫帶。在高溫帶參與P4和C0燃燒反應，再繼續進入預熱帶，在40(TC 70(TC段抽出進入吸收系統吸收製取磷酸，少部分急冷風順流到冷卻帶10 口抽出 400'C左右的空氣用於助燃風和預熱帶鼓入；⑥點鼓入的熱空氣一部分進入PA 氣體抽出口7。大部分流向窯頭由低溫排氣口 5排出；冷卻帶富餘換熱空氣從窯 尾換熱低溫風抽出口 12抽出作餘熱利用。
運行方式二
在兩個1100'C-100(TC段設零壓點調控可變化為另一種方式設置一個零壓
點， 一道氣幕的方法。具體描述為窯氣抽出口 6之前任意一點如6可設零壓點，
零壓點以前氣體在制品通道從後向前由窯頭排出。在急冷帶急冷段的急冷風入口
8打入氣幕，封鎖前部的磷和CO氣體不流向冷卻帶，急冷空氣和緩冷空氣不進 入高溫燒成帶和預熱帶，可作其它用途。這樣燃料消耗量增加，但輸送熱空氣消 耗降低。
利用輥道窯作為主反應器進行窯法磷酸生產，與隧道窯相比(折換成同等窯 長)，天然氣消耗量降低了 40%左右，窯爐風機裝機容量降低了 10—15%，窯爐窯 具投資降低了 10%以上，窯具維護費用也略有降低，而產量增加了 50-100%。
權利要求1、一種用磷礦直接製取磷酸的新型工業化輥道窯，包括窯爐(3)，窯爐(3)上設有P2O5氣體出口(7)，窯爐(3)安裝在窯爐支撐基礎(2)上，其特徵在於窯爐(3)內設有連續排列的輥子(1)構成的輥道，耐火材料容器(4)置於輥道上。
2、 根據權利要求1所述的用磷礦直接製取磷酸的新型工業化輥道窯，其特徵在於接觸PA氣體的輥子(1)採用燒結碳化矽或重結晶碳化矽，其他不接觸部分可以選用耐熱不鏽鋼，高溫部分可以選用部分莫來石質或氧化鋁質或剛玉 質等。
3、 根據權利要求1或2所述的用磷礦直接製取磷酸的新型工業化輥道窯， 其特徵在於窯爐(3)的窯頭部設有低溫煙氣排出口 (5)和窯尾(10)抽出氣 體入口 (6)。
4、 根據權利要求1或2所述的用磷礦直接製取磷酸的新型工業化輥道窯， 其特徵在於窯爐(3)上設有急冷風入口 (8、 9)、冷卻帶抽熱風口 (10)和緩 冷風鼓入口 (11)。
專利摘要一種用磷礦直接製取磷酸的新型工業化輥道窯，屬於窯法磷酸用反應器技術領域，其主要包括窯爐，窯爐上設有P2O5氣體出口，窯爐安裝在窯爐支撐基礎上，窯爐內設有連續排列的輥子構成的輥道，耐火材料容器置於輥道上。本實用新型使用輥道窯作為窯法磷酸的主反應器，實現了物料的高溫快燒，自動化程度大大提高，解決了迴轉窯法和隧道窯法存在的問題，使用輥棒作為傳送工具，消除了窯車所帶出的蓄熱，提高了熱利用率，同時降低了冷卻動力消耗，大幅度提高了產量。
文檔編號C01B25/00GK201102903SQ20072008698
公開日2008年8月20日 申請日期2007年9月14日 優先權日2007年9月14日
發明者張定斌, 曾富強, 湯才洲, 陳長宏 申請人:湖北三新磷酸有限公司