一種菱鎂礦焙燒工藝及其專用裝置的製作方法

2023-05-11 10:37:46 2

專利名稱：一種菱鎂礦焙燒工藝及其專用裝置的製作方法
技術領域：
本發明提供一種焙燒工藝及其專用裝置，適用於焙燒菱鎂礦。
背景技術：
我國的菱鎂礦資源已探明的貯量有30億噸，佔世界總貯量到23.88％。菱鎂礦的主要成分是MgCO3，煅燒時，分解為MgO及CO2，其中MgO佔47.8％，CO2佔52.2％。過去煅燒菱鎂礦是為了獲得MgO，分解出來的CO2隨煙氣排入大氣層。
菱鎂礦煅燒後的MgO產品分兩大類。經1650℃以上煅燒的產品，按使用需要破碎為各種粒度，稱為重燒鎂砂，因其能耐2000℃以上高溫，是冶金窯爐的重要築爐材料。在700～1100℃之間煅燒的產品，經粉碎為細粉，稱為輕燒鎂粉。這種產品具有化學活性，廣泛用於建築材料、煙氣脫硫、醫藥、化工和汙水處理等。
煅燒菱鎂礦回收CO2，我國在20世紀90年代後期才在某廠有兩座外部加熱的小型迴轉窯投產，每座窯CO2及輕燒鎂粉的日產量均不足10噸。到2001年，另一公司又有一條相仿的迴轉窯建成，這條窯的窯型稍大，其CO2及輕燒鎂粉的日產量也只有十多噸。由於迴轉窯結構複雜，故障較多，生產成本較高，後建的迴轉窯在投產後只運行了一個多月便停產了。此後，再沒有新的回收CO2的外加熱迴轉窯建設。

發明內容
本發明為了解決外部加熱迴轉窯煅燒菱鎂礦回收CO2所存在投資大、事故多、成本高等問題提供一種新型焙燒工藝。
本工藝是在豎式焙燒爐裡進行，以小於10mm的礦粒為原料，利用礦粒自行下沉自上而下經歷預熱、焙燒和冷卻三個工序。
預熱帶採取直接加熱，以提高熱效率。熱源是利用焙燒所排出的450～500℃的煙氣，因為小於500℃下菱鎂礦的分解非常緩慢，不至於與煙氣中的有害成分反應。然後從頂層經除塵器排入大氣。
在焙燒帶，火箱與料箱是分開的，通過隔板間接加熱，焙燒溫度為700±50℃，根據料室內的實際溫度來調節火室溫度，又通過調整出料量來控制焙燒速度。外部加熱的溫度及出料量可以人為控制。在這段帶分解出CO2，並經排出孔抽出。
冷卻帶在最下層。
本發明提供的專用裝置是菱鎂礦外加熱豎式焙燒爐，該窯爐自上而下按焙燒工藝分為預熱帶(1)、分解帶(2)和冷卻帶(3)三個段帶。在分解帶(2)裡，火室(21)與料室(22)是相間的，在料室(22)裡均設有導料板(23)，以便在導料板(23)的下部空間容納分解出來的CO2，再經一端的排出孔(24)抽出，導料板(23)同時也為翻動料層，使之加熱均勻。
料室(22)與火室(21)可製成長方格式；也可將料室(22)以長方柱式、方柱式、圓柱式等插入火室(火箱)(21)裡，優選為長方柱式料室。
在預熱帶(1)裡設置有角鋼或其它型材(11)，角朝上，多排(3～50排)水平放置；頂層設有除塵器(12)，使煙氣經除塵後排入大氣。
角鋼優先選用耐熱60℃以上的。
在冷卻帶(3)底部，可設置卸料閘板(31)。在兩側，在分解帶(2)樓板下方設有冷卻風道(32)，在底部與出料口(35)同一水平上設有閘板(36)以調節風量。
在冷卻帶(3)裡可採用出料機，出料機可為圓筒式，優選為帶分格輪的圓筒式出料機。
在風道上部設有一出口(33)，用管道(34)接到爐灶，以使熱交換後的熱空氣通入火箱(21)供燃料燃燒。
本發明提供的這種外加熱的豎式焙燒爐可根據生產量調整料箱(料室)或料箱和火箱的數量。
採用這種新型窯爐可以取得下列效益1.合理利用菱鎂礦資源可使用小於10mm的碎礦石，低品位的礦石，成倍地提高了鎂礦資源的利用率；回收CO2變害為寶CO2不再排入空中，減少溫室效應，回收的CO2可用於食品飲料、貯存保鮮、鋼鐵冶煉、保護焊接、石油開採等多方面；2.有利於給菱鎂建材的發展創造良好的條件；3.增添了一種處理汙水的新型藥劑；4.為開發鎂質化工產品提供了優質原料；5.提高重燒鎂砂質量，為增產高檔鎂質耐火材料創造了條件。


圖1 豎式焙燒爐的B——B剖面示意2 豎式焙燒爐的A——A剖面示意圖具體實施方式
實施例1一種可回收CO2的菱鎂礦外加熱豎式焙燒爐，該窯爐自上而下按焙燒工藝分為預熱帶(1)、分解帶(2)和冷卻帶(3)三個段帶。在預熱帶(1)裡設置有角鋼(11)，角鋼選用耐熱60℃以上，角朝上多排水平放置；頂層設有除塵器(12)，使煙氣經除塵後排入大氣。在分解帶(2)裡，火室(21)與料室(22)是相間的，料室(22)與火室(21)製成長方格式；料室(22)裡均設有導料板(23)，以便在導料板(23)的下部空間容納分解出來的CO2，再經一端的排出孔(24)抽出，導料板(23)同時也為翻動料層，使之加熱均勻。在冷卻帶(3)底部，設有卸料閘板(31)。在兩側，在分解帶(2)樓板下方設有冷卻風道(32)，風道上部設有一出口(33)，用管道(34)接到爐灶，以使熱交換後的熱空氣通入火箱(21)供燃料燃燒；在底部與出料口(35)同一水平上設有閘板(36)以調節風量。
燃料在分解帶的火室裡燃燒，通過隔板傳熱到料室內，間接加熱物料。為了獲得活性較高的輕燒鎂粉，焙燒溫度控制在700±50℃。根據料室內的實際溫度來調節火室溫度，又通過調整出料量來控制焙燒速度。由於外部加熱的溫度及出料量可以人為控制，因此這種方法生產的活性輕燒鎂粉質量穩定。預熱帶採取直接加熱，以提高傳熱效率。熱源利用分解帶火室排出的煙氣，火煙從角鋼下面的空隙往返流通，從頂層經除塵後排入大氣。保持預熱帶與焙燒帶分界溫度為450～500℃，因小於500℃下菱鎂礦的分解非常緩慢，不至於與煙氣中的有害成分反應。冷卻帶是緊接在焙燒帶下部，在底部進行出料，出料後，上部物料繼續下沉，填充卸出的料位。根據出料質量，可以隨時調整出料量以控制焙燒速度，穩定產品質量。
這種外加熱的豎式焙燒爐可採用氣體、液體或固體燃料。改變燃料種類只需改變外部的燃燒器或爐灶，不用改動窯爐。
實施例2一種可回收CO2的菱鎂礦外加熱豎式焙燒爐，該窯爐自上而下按焙燒工藝分為預熱帶(1)、分解帶(2)和冷卻帶(3)三個段帶。在預熱帶(1)裡設置有圓鋼棒(11)，多排水平放置；頂層設有除塵器(12)，使煙氣經除塵後排入大氣。
在分解帶(2)裡，料室(22)以長方柱型式插入火室(火箱)(21)裡，料室(22)裡均設有導料板(23)，以便在導料板(23)的下部空間容納分解出來的CO2，再經一端的排出孔(24)抽出，導料板(23)同時也為翻動料層，使之加熱均勻。
在冷卻帶(3)底部，設有分格輪的圓筒式出料機(31)。在兩側，在分解帶(2)樓板下方設有冷卻風道(32)，風道上部設有一出口(33)，用管道(34)接到爐灶，以使熱交換後的熱空氣通入火箱(21)供燃料燃燒；在底部與出料口(35)同一水平上設有閘板(36)以調節風量。
權利要求
1.一種菱鎂礦焙燒工藝，其特徵在於以小於10mm的礦粒為原料，在豎式焙燒爐裡利用礦粒自行下沉自上而下經歷預熱、焙燒和冷卻三個工序，預熱溫度450～500℃，焙燒溫度為700±50℃，這時分解出CO2。
2.按照權利要求1所述的焙燒工藝，其特徵在於預熱帶利用焙燒所排出的450～500℃的煙氣直接加熱。
3.按照權利要求1所述的焙燒工藝，其特徵在於在焙燒帶，火箱與料箱是分開的，通過隔板間接加熱，根據料室內的實際溫度來調節火室溫度，又通過調整出料量來控制焙燒速度。
4.一種菱鎂礦焙燒爐，其特徵在於是自上而下由預熱帶(1)、分解帶(2)和冷卻帶(3)三個段帶組成，在分解帶(2)裡，火室(21)與料室(22)是相間的，料室(22)裡均設有導料板(23)。
5.按照權利要求4所述的菱鎂礦焙燒爐，其特徵在於料室(22)與火室(21)製成長方格式。
6.按照權利要求4所述的菱鎂礦焙燒爐，其特徵在於料室(22)以長方柱式、方柱式、圓柱式等插入火室(火箱)(21)裡。
7.按照權利要求4～6之一所述的菱鎂礦焙燒爐，其特徵在於在預熱帶(1)裡設置有角鋼或其它型材(11)，角鋼耐熱60℃以上，角朝上，3～50排水平放置，頂層設有除塵器(12)，
8.按照權利要求4～6之一所述的菱鎂礦焙燒爐，其特徵在於在冷卻帶(3)底部設有卸料閘板或出料機(31)，冷卻風道(32)，在底部與出料口(35)同一水平上設有閘板(36)。
9.按照權利要求8所述的菱鎂礦焙燒爐，其特徵在於出料機(31)是帶分格輪的圓筒式出料機。
10.按照權利要求8所述的菱鎂礦焙燒爐，其特徵在於在冷卻風道(32)上部設有一出口(33)，用管道(34)接到爐灶。
全文摘要
本發明所提供一種菱鎂礦焙燒工藝，其特徵在於以小於10mm的礦粒為原料，在豎式焙燒爐裡利用礦粒自行下沉自上而下經歷預熱、焙燒和冷卻三個工序，預熱溫度450～500℃，焙燒溫度為700±50℃，這時分解出CO
文檔編號C04B2/12GK1485291SQ02133019
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月24日 優先權日2002年9月24日
發明者吳太洲 申請人:吳太洲