生產(chǎn)窯法磷酸的專用立窯設(shè)備制造技術(shù)

生產(chǎn)窯法磷酸的專用立窯設(shè)備屬熱法磷酸生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。設(shè)備含有：一立式預(yù)處理爐，爐膛內(nèi)設(shè)兩排立式爐柵管，其間為原料加熱焦結(jié)通道，通道上方為料柱；一立式預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置，其上部為燃燒室，室內(nèi)設(shè)預(yù)熱升溫用腔體，腔體上端與加料器連通，裝置下部為還原反應(yīng)爐膛；一非金屬換熱裝置，耐火材料保溫墻內(nèi)設(shè)由耐高溫耐腐蝕傳熱效率高的非金屬材料板式換熱器，換熱器上部設(shè)高溫爐氣進(jìn)口和高溫?zé)峥諝獬隹凇⑾虏吭O(shè)冷空氣入口和爐氣出口。該設(shè)備能以中低品位磷礦為原料，備料工藝簡單，可消除原料還原碳早燃及返吸白殼現(xiàn)象，磷的還原率和得率高，熱利用效率高。爐渣可用做生產(chǎn)水泥的熟料，無廢氣廢水排放。（*該技術(shù)在2020年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬熱法磷酸生產(chǎn)設(shè)備

技術(shù)介紹
國內(nèi)熱法磷酸的生產(chǎn)分為電爐黃磷法和窯法。電爐黃磷法磷酸要使用電爐黃磷作為原料，而電爐黃磷的生產(chǎn)必須使用高品位的磷礦作為原料，中低品位的磷礦不能使用。此外生產(chǎn)黃磷用的電爐是電阻電弧爐，需要消耗很大的電量產(chǎn)生熱能。所以電爐黃磷法磷酸的生產(chǎn)成本高。目前國內(nèi)出現(xiàn)的窯法磷酸生產(chǎn)設(shè)備和相應(yīng)工藝為(1)湖北保康擁和公司以旋窯作為還原反應(yīng)設(shè)備的CDK生產(chǎn)工藝，參照美國KPA工藝線路。其問題較多，經(jīng)多年的努力調(diào)試，雖然取得了一定的成績，但尚不能用于工業(yè)化生產(chǎn)，旋窯運(yùn)轉(zhuǎn)所排放的爐渣為多硅爐渣，處理困難。(2)湖北宜昌三新磷酸公司使用隧道窯作為還原反應(yīng)設(shè)備的TTK生產(chǎn)工藝，雖進(jìn)行了一定工業(yè)化的生產(chǎn)運(yùn)行，但還存在燃料消耗偏高，原料制作復(fù)雜(需要進(jìn)行包裹等)，各工序之間不能截然分開，窯中氣氛控制調(diào)整困難，爐渣硅含量高等問題。由于爐渣不能作為建筑材料使用，爐渣處理困難，爐渣的堆積造成對(duì)環(huán)境一定的危害。(3)由貴州科學(xué)院和貴州眾一聯(lián)創(chuàng)科技開發(fā)有限責(zé)任公司開發(fā)的、利用鼓風(fēng)爐作為還原反應(yīng)設(shè)備的 “高爐法磷酸新工藝”，其設(shè)備的結(jié)構(gòu)決定了產(chǎn)品回收得率的不高，尚還存在較多的問題，需要進(jìn)一步的改進(jìn)完善。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有窯法磷酸生產(chǎn)設(shè)備的缺點(diǎn)，提供一種生產(chǎn)窯法磷酸的專用立窯設(shè)備。該設(shè)備能使用中低品位的磷礦作為原料；能簡化備料工藝；能消除窯法磷酸生產(chǎn)過程中，原料還原碳早燃現(xiàn)象及返吸白殼現(xiàn)象，能提高磷的還原率和磷的得率；生產(chǎn)過程熱利用率高；爐渣鈣含量高，磷含量低于電爐磷渣中的磷含量，可用于生產(chǎn)水泥的熟料。本技術(shù)含有1、一立式預(yù)處理爐，其結(jié)構(gòu)是爐膛內(nèi)設(shè)有水冷的兩排立式爐柵管，兩排爐柵管之間為原料的加熱焦結(jié)通道，加熱焦結(jié)通道上方為與其貫通的料柱，料柱頂端設(shè)原料預(yù)處理爐的加料器，加熱焦結(jié)通道下端設(shè)水封閥排料斗。2、一立式預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置，其結(jié)構(gòu)是殼體內(nèi)上部為燃燒室，燃燒室內(nèi)設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的原料預(yù)熱升溫用腔體，原料預(yù)熱升溫用腔體上端與預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置的加料器連通，殼體內(nèi)下部為還原反應(yīng)爐膛，預(yù)熱升溫用腔體的下端與還原反應(yīng)爐膛貫通，還原反應(yīng)爐膛上部開有還原氣體排出孔，還原氣體排出孔通過管道與燃燒室連通，還原反應(yīng)爐膛下部的冷卻水套底部設(shè)排渣裝置。3、一非金屬換熱裝置，其結(jié)構(gòu)是耐火材料保溫墻內(nèi)設(shè)由耐高溫、耐腐蝕、傳熱效率高的非金屬材料(如氮化鋁等)制成的板式換熱器，換熱器上部設(shè)高溫爐氣進(jìn)口和高溫?zé)峥諝獬隹冢瑩Q熱器下部設(shè)冷空氣鼓入口和爐氣排出口，高溫爐氣進(jìn)口通過管道與預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置中燃燒室的下部連通，高溫?zé)峥諝獬隹谕ㄟ^管道與預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置中燃燒室的上部連通。所說板式換熱器的結(jié)構(gòu)為本專業(yè)技術(shù)人員所知曉。非金屬換熱裝置使用時(shí)配以常規(guī)的水合吸收設(shè)備及過濾濃縮設(shè)備和相應(yīng)的泵閥等。本技術(shù)的工作過程磷礦、硅石、無煙煤經(jīng)計(jì)量混合磨粉，加入粘結(jié)劑和水，經(jīng)拌合壓制成球，經(jīng)干燥后，裝入預(yù)處理爐的加料器，原料經(jīng)料柱進(jìn)入加熱焦結(jié)通道，利用具有還原氣氛的低氧高溫爐氣，對(duì)原料直接進(jìn)行加熱升溫干燥。原料經(jīng)預(yù)處理后消除了水分和揮發(fā)成分，提高了原料的溫度和物料強(qiáng)度。預(yù)處理后的原料經(jīng)加熱經(jīng)焦結(jié)通道下端的水封閥排料斗排出后、加入到原料預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置的加料器，并進(jìn)入原料預(yù)熱升溫用腔體，在腔體內(nèi)被間接加熱升溫到工藝要求的溫度。腔體內(nèi)加熱了的原料進(jìn)入還原反應(yīng)爐膛，通過爐膛上段時(shí)，原料被補(bǔ)熱升溫，使所含的五氧化二磷進(jìn)行還原反應(yīng)，放出元素磷氣體與一氧化碳?xì)怏w，這兩種混合氣體經(jīng)管道進(jìn)入燃燒室作為燃料使用。經(jīng)還原反應(yīng)后的爐渣，含有大量的固定碳，下降至還原反應(yīng)爐膛下段與進(jìn)入的高溫空氣進(jìn)行燃燒，所產(chǎn)生的高溫對(duì)爐膛上段的原料進(jìn)行補(bǔ)熱升溫，以維持還原反應(yīng)所需要的溫度，使還原反應(yīng)能正常地繼續(xù)進(jìn)行。經(jīng)氧化燃燒后所剩余的爐渣經(jīng)排渣裝置排出。燃燒室內(nèi)燃燒后得到的爐氣，進(jìn)入非金屬換熱裝置，與鼓入的冷空氣進(jìn)行換熱得到高溫?zé)峥諝狻⒐┤紵沂褂谩＝?jīng)換熱降溫的爐氣，進(jìn)入水合系統(tǒng)回收得到磷酸產(chǎn)品。本技術(shù)的有益效果該設(shè)備能使用中低品位的磷礦作為原料。備料工藝簡單。 可徹底消除窯法磷酸生產(chǎn)過程中的原料還原碳早燃及返吸白殼現(xiàn)象。磷的還原率和得率高。生產(chǎn)過程所用的熱源，主要由生產(chǎn)過程中原料還原反應(yīng)產(chǎn)生的元素磷氣體和一氧化碳?xì)怏w氧化燃燒供給。熱利用效率高。生產(chǎn)過程產(chǎn)生的爐渣鈣含量高，爐渣中磷含量低于電爐磷渣中的磷含量，可用做生產(chǎn)水泥的熟料。生產(chǎn)過程中無廢氣廢水排放，不產(chǎn)生環(huán)境污染問題。生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，比其它窯法磷酸生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)成本更低。設(shè)備產(chǎn)能與投入的比例較大，設(shè)備固定資產(chǎn)投入量低。附圖說明圖1為實(shí)施例中的立式預(yù)處理爐的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例中的立式預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為實(shí)施例中的非金屬換熱裝置的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式見附圖所示的實(shí)施例。預(yù)處理爐的鋼板外殼1內(nèi)砌筑耐火材料做爐墻2。爐膛4中設(shè)有水冷的兩排立式爐柵管7，兩排爐柵管7之間為原料的加熱焦結(jié)通道5。加熱焦結(jié)通道5上方為與其貫通的料柱8。料柱8頂端設(shè)預(yù)處理爐的帶料封管加料器3。加熱焦結(jié)通道5下端設(shè)水封閥排料斗 6。9為焦結(jié)尾氣排出口。預(yù)處理爐使用時(shí)配以常規(guī)的再燃燒室，熱回收裝置等外圍設(shè)備。立式預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置由鋼板制成外殼10，外殼10內(nèi)砌筑耐火材料11。殼體內(nèi)上部為燃燒室12，燃燒室12內(nèi)設(shè)有兩個(gè)原料預(yù)熱升溫用腔體13，腔體13上端與切換密封的加料器14連通。殼體內(nèi)下部為還原反應(yīng)爐膛15，還原反應(yīng)爐膛15上部開有還原氣體排出孔16，還原氣體排出孔16通過管道與燃燒室12連通，還原反應(yīng)爐膛15下部的冷卻水套21底部設(shè)排渣裝置17。18為燃燒室12的燒咀供熱孔。還原反應(yīng)爐膛15的爐墻上設(shè)有啟動(dòng)用的高溫?zé)犸L(fēng)噴咀19。20為冷風(fēng)輸入管。非金屬換熱裝置由方型的鋼板做成外殼22，其內(nèi)部砌筑耐火材料23做保溫墻，保溫墻內(nèi)設(shè)氮化鋁制成的板式換熱器對(duì)，換熱器M上部設(shè)高溫爐氣進(jìn)口 25和高溫?zé)峥諝獬隹?26，換熱器M下部設(shè)冷空氣鼓入口 27和爐氣排出口觀。非金屬換熱裝置使用時(shí)配以常規(guī)的水合吸收設(shè)備及過濾濃縮設(shè)備和相應(yīng)的泵閥。以上實(shí)施例僅為了對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的說明，而本技術(shù)的范圍不受所舉實(shí)施例的限制。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
器上部設(shè)高溫爐氣進(jìn)口和高溫?zé)峥諝獬隹冢瑩Q熱器下部設(shè)冷空氣鼓入口和爐氣排出口，高溫爐氣進(jìn)口通過管道與預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置中燃燒室的下部連通，高溫?zé)峥諝獬隹谕ㄟ^管道與預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置中燃燒室的上部連通。爐膛貫通，還原反應(yīng)爐膛上部開有還原氣體排出孔，還原氣體排出孔通過管道與燃燒室連通，還原反應(yīng)爐膛下部的冷卻水套底部設(shè)排渣裝置；（３）、一非金屬換熱裝置，其結(jié)構(gòu)是：耐火材料保溫墻內(nèi)設(shè)由耐高溫、耐腐蝕、傳熱效率高的非金屬材料制成的板式換熱器，換熱封閥排料斗；（２）、一立式預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置，其結(jié)構(gòu)是：殼體內(nèi)上部為燃燒室，燃燒室內(nèi)設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的原料預(yù)熱升溫用腔體，原料預(yù)熱升溫用腔體上端與預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置的加料器連通，殼體內(nèi)下部為還原反應(yīng)爐膛，預(yù)熱升溫用腔體的下端與還原反應(yīng)１．一種生產(chǎn)窯法磷酸的專用立窯設(shè)備，其特征在于含有：（１）、一立式預(yù)處理爐，其結(jié)構(gòu)是：爐膛內(nèi)設(shè)有水冷的兩排立式爐柵管，兩排爐柵管之間為原料的加熱焦結(jié)通道，加熱焦結(jié)通道上方為與其貫通的料柱，料柱頂端設(shè)原料預(yù)處理爐的加料器，加熱焦結(jié)通道下端設(shè)水

【技術(shù)特征摘要】
1.一種生產(chǎn)窯法磷酸的專用立窯設(shè)備，其特征在于含有(1)、一立式預(yù)處理爐，其結(jié)構(gòu)是爐膛內(nèi)設(shè)有水冷的兩排立式爐柵管，兩排爐柵管之間為原料的加熱焦結(jié)通道，加熱焦結(jié)通道上方為與其貫通的料柱，料柱頂端設(shè)原料預(yù)處理爐的加料器，加熱焦結(jié)通道下端設(shè)水封閥排料斗；O)、一立式預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置，其結(jié)構(gòu)是殼體內(nèi)上部為燃燒室，燃燒室內(nèi)設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的原料預(yù)熱升溫用腔體，原料預(yù)熱升溫用腔體上端與預(yù)熱升溫還原反應(yīng)裝置的加料器連通，殼體內(nèi)下部為還原反應(yīng)爐膛，預(yù)熱升溫用腔體的下端與還原反應(yīng)爐膛貫通， 還原反應(yīng)爐膛上部開有還原氣體排出孔，還原氣體排出孔通過管道與燃燒室連通，還原反應(yīng)爐膛下部的冷卻水套底部設(shè)排渣裝置；(3)、一非金屬換熱裝置，其結(jié)構(gòu)是耐火材料保溫墻內(nèi)設(shè)由...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王永垠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：王永垠，
類型：實(shí)用新型
國別省市：53