一種以煤為燃料連續製取輕質氧化鎂的迴轉煅燒爐窯的製作方法
2024-01-27 04:02:15
專利名稱：一種以煤為燃料連續製取輕質氧化鎂的迴轉煅燒爐窯的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工業爐窯，具體涉及一種以煤為燃料連續製取輕質氧化鎂的迴轉煅燒爐窯。
白雲石為原料製取氧化鎂的最後一個化學反應單元過程是鹼式碳酸鎂(以下簡稱碳酸鎂)的煅燒，目前國內採用的是一種落後的以耐火磚砌築的固定爐窯，有的地方叫輕燒爐，該爐窯分成數量較多的立室，用人工向立室內倒入碳酸鎂，利用煤炭燃燒的熱量，加熱耐火磚，再間接加熱立室中的碳酸鎂，並從加料口手工攪拌物料，用小鐵鏟從底部出料小口掏取煅燒好的氧化鎂，這種爐窯存在的問題是物料煅燒不均勻，熱效率很低，煅燒時間長，勞動強度大，汙染空氣，產品質量不穩定，設備佔地面積大。
國內曾有人試圖用遠紅外線進行加熱煅燒，但未獲成功。
本實用新型的目的就在於從根本上解決上述土爐窯所存在的問題，而提供一種可提高煅燒效率和機械化水平，減少能耗，防治環境汙染，降低生產成本的新型燃煤煅燒爐窯。
本實用新型爐窯是一種以煤為燃料，具有迴轉結構的連續煅燒碳酸鎂製取氧化鎂的爐窯。該爐窯由兩個組合體構成，第一個組合體是以耐熱鋼為主材質的臥式迴轉爐，第二組合體是以耐火材料為主材質的圍繞轉爐中部筒體構築的煅燒窯。
以下結合附圖對本實用新型作詳細描述。
圖1為本實用新型臥式迴轉爐結構示意圖。
圖2為本實用新型煅燒窯結構示意圖。
圖3為本實用新型煅燒窯的A－A剖面圖。
圖4為本實用新型煅燒窯的B－B剖面圖。
圖5為本實用新型煅燒窯的C向剖視圖。
如
圖1所示，作為爐窯的第一組合體由前託輪組1、爐頭密封件2、輪帶3、傳動裝置4、大齒輪5、爐膛前密封圈6、筒體7、爐膛後密封圈8、爐尾密封件9、二氧化碳排氣管10、出料孔11、熱電偶測溫裝置12、出料管13及後託輪組14組成。前託輪組1和後託輪組14通過前後兩個輪帶3承受轉爐的荷載。爐頭密封件2和爐尾密封件9由於有密封環的密封作用，能確保爐內物料不外漏。大齒輪5是帶動筒體7旋轉的部件，大齒輪5的動力以及轉速取決於傳動裝置4。筒體7由帶抄板的有一定厚度的特種耐熱鋼1Cr25Ni20鋼板焊制而成，其傾斜度可調，一般可控制在1／100左右，也可調至水平位置。該筒體7的轉速為0.4－5.4轉／分。爐體7的中部筒體處於煅燒窯的前封牆16和後封牆15之間，以便接受高溫煙氣的熱量。在前封牆16和後封牆15外側筒體上有前密封圈6和後密封圈8以防止窯內燃煤煙氣洩漏。在筒體7的末端，設有若干出料孔11，出料孔11的大小可以調節，以便控制產品氧化鎂的排料量。二氧化碳排氣管10和氧化鎂出料管13分別設在爐尾密封件9腔室的上下方。有一熱電偶測溫裝置12，從外面通過爐尾密封件9的腔室插入筒體7的末端內，熱電偶測溫裝置12檢測記錄的筒體內溫度是自動及手動控制煅燒工況的重要參數。
如圖2－圖5所示，作為煅燒窯的第二組合體由後封牆15、前封牆16、煙氣出口17、內牆18、上折板19、紅磚外牆20、測壓孔21、測溫孔22、空氣入口23、爐排24、點火孔25、垂直擋火板26、火焰進口27、下折板28、水平擋火板29、上折孔板30、水平隔板31、下折孔板32及垂直隔板33組成。
煅燒窯是通過煤的燃燒為轉爐筒體7中段提供熱量的外熱式裝置。
轉爐的筒體7從耐火磚構築的前封牆16及後封牆15的中心大洞穿過。前封牆16、後封牆15以及環形內牆18既形成了煅燒窯的主體框架結構，又約束了燃煤火焰及高溫煙氣，使之不向窯外擴散。該煅燒窯採用了燃煤爐排，爐膛上部設有水平擋火板29、垂直擋火板26，垂直擋火板26上設有火焰進口27。轉爐筒體周圍沿軸向間隔分布有上折孔板30、水平隔板31、下折孔板32、垂直隔板33、煙氣出口17，煅燒窯的底部與窯座相連。上折板19、下折板28、垂直擋火板26、水平擋火板29、水平隔板31、上折孔板30、下折孔板32、垂直隔板33、火焰進口27以及煙氣出口17可使燃煤火焰及其煙氣圍繞筒體7中部運行，最大限度地向被煅燒的碳酸鎂提供熱量。其垂直擋板26、水平擋火板29、水平隔板31、垂直隔板33、上折孔板30、下折孔板32可以予制運輸，也可現場澆制，其材質為耐熱混凝土。爐排24位於轉爐筒體7中部接近物料出口方向的下部位置。該位置可使物料進入筒體7後逐步升溫、脫水而達煅燒溫度。通過測壓孔21、測溫口22可檢測爐膛內的壓力和溫度，點火孔25位於爐排24上方，是點燃爐排上面燃料煤的通道，空氣入口23位於爐排24下方。
現結合
圖1對碳酸鎂的煅燒作如下說明碳酸鎂經螺旋給料機送入轉爐筒體7的端頭，由於大齒輪5的帶動，使裝有硫酸鎂的爐體7旋轉，硫酸鎂在旋轉的筒體7中抄板的翻動下，藉助於爐體7一定的斜度及內部一定的負壓，逐步向前。前後託輪組1、14和輪帶3可保證爐體轉動平穩，物料受熱均勻，爐頭及爐尾密封件2、9避免了物料的漏失。硫酸鎂的煅燒主要在筒體7中部高溫煙氣所環繞的區段內完成，測溫裝置12經熱電偶套管時刻監測著煅燒溫度，並與煅燒窯外的鼓風機聯鎖。
煅燒反應為MgCO3·Mg(OH)2H2O→2MgO＋CO2↑＋2H2O↑煅燒生成的氧化鎂通過出料孔11漏入爐尾密封件9的腔室內，出料孔11的總面積恰好能使剛煅燒好的氧化鎂排出，而不至於過燒。二氧化碳等物料從出料接管10排走，氧化鎂則集中從出料管13連續自動排出。
下面結合圖2至圖5，就燃煤煅燒窯為轉爐筒體7中的物料供熱作進一步說明首先投入到往復式爐排24上的煤炭被引燃，通過空氣入口23鼓進的空氣為煤炭提供了氧氣，煤炭被爐排往復推進前移燃燒，產生的火焰受煅燒窯右上部的水平擋火板29阻擋，只得經過垂直擋火板26上的火焰進口27翻到轉爐筒體7的上部空間，形成高溫煙氣，然後從上折孔板30的孔洞向圖2的左方，即與被煅燒物料前進方向相反的方向流動(從而避免後封牆15外的傳動機械受高溫破壞)，進入爐體7中部筒體外的空間，繼續對筒體內的物料加熱，由於受水平隔板31的阻擋，高溫煙氣只好繞轉爐筒體一圈進入筒體下部外空間，再經下折孔板32的孔洞繼續向左前進，此時又受垂直隔板33的阻擋，熱煙氣只能向上翻進，再繞筒體7約一圈降溫後，從煙氣出口17排出，從而使煙道氣均勻地圍繞著筒體7的中段加熱。
本實用新型燃煤迴轉煅燒爐窯與當前國內通用的固定式燃煤土爐窯相比，有如下優點1、硫酸鎂的煅燒由間歇加料煅燒改為連續加料煅燒，煅燒時間可由固定爐窯的5至7小時縮短到2小時以下，大大提高了工效。
2、在相同生產規模下新爐窯佔地面積比固定爐窯減少近50％，實現了機械化加料及出料，減輕了工人勞動強度。
3、由於傳熱方式和傳熱材質不同，本新型爐窯比現行的固定爐窯提高了熱效率一倍以上。爐體傾斜度可在1／100左右調整，亦可調整成水平位置，加之煙道氣量、加煤量，加原料量也具有可調性，從而保證了煅燒工況良好。
4、由於物料在迴轉爐中處於攪動前進狀態，受熱均勻，又有爐子末端的熱電偶對爐內物料進行溫度自動監測控制(溫度與鼓風機聯鎖)，筒體轉速可在0.4－5.4轉／分範圍內調整，從而容易控制硫酸鎂的煅燒溫度維持在規定的範圍(850－900℃)，避免了生燒或過燒，提高了產品質量。
本新型爐窯可以使用不同種類的煤炭作燃料，如增加噴頭等部件，還可以用煤氣、天然氣、瓦斯氣、重油作燃料。
本爐窯不僅適用於以白雲石、苦滷等為起始原料製得的硫酸鎂的煅燒，也可用於多種其它鎂鹽的連續加工煅燒，製取優質氧化鎂。
權利要求1.一種以煤為燃料連續製取輕質氧化鎂的迴轉煅燒爐窯，其特徵在於該爐窯由兩個組合體構成，第一組合體是以耐熱鋼為主材的臥式迴轉爐，臥式迴轉爐的筒體末端設有測溫裝置，並有若干可調孔口面積的出料孔，轉爐尾端密封件有一腔室，腔室頂部是以二氧化碳為主物料的排氣管，底部為出料管；第二組合體是以耐火材料為主體的圍繞轉爐中部筒體構築的煅燒窯，該煅燒窯採用了燃煤爐排，爐膛上部設有水平擋火板和垂直擋火板，垂直擋火板上設有火焰進口，轉爐筒體周圍沿軸向間隔分布有上折板、下折板、上折孔板、水平隔板、下折孔板、垂直隔板、煙氣出口，煅燒窯底部與窯座相連。
2.根據權利要求1所述的爐窯，其特徵在於所述的轉爐筒體的轉速為0.4－5.4轉／分，傾斜度可在1／100左右調整，亦可調至水平位置。
3.根據權利要求1所述的爐窯，其特徵在於所述的轉爐筒體的材質為1Cr25Ni20。
4.根據權利要求1所述的爐窯，其特徵在於所述的煅燒窯的水平擋火板、垂直擋火板、上折板、下折板、上折孔板、下折孔板、水平隔板、垂直隔板可以予制運輸，也可以現場澆制，其材質為耐熱混凝土。
專利摘要一種以煤為燃料連續製取輕質氧化鎂的迴轉煅燒爐窯。該爐窯由兩個組合體構成，第一組合體是以耐熱鋼為主材的臥式迴轉爐，產物通過筒體末端出料口進入爐尾端密封件的腔室中進行氣、固分離，連續排出氧化鎂；第二組合體是以耐火材料為主材的圍繞轉爐中部筒體構築的煅燒窯，可使熱煙氣以一定速度繞著轉爐筒體流動加熱。該節能爐窯適用於以白雲石、苦滷等為起始原料製得的碳酸鎂的連續煅燒，也可用於多種其它鎂鹽的加工煅燒，製取優質氧化鎂。
文檔編號F27B7/00GK2209674SQ9421272
公開日1995年10月11日 申請日期1994年5月30日 優先權日1994年5月30日
發明者白添中 申請人:白添中