CN102230732B - 沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置 - Google Patents

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Abstract

一种沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，该排渣装置包括排渣管、渣罐及储渣斗，排渣管向下倾斜地装置在炉体的沸腾段上，其输入口与炉体的内腔相连通、输出口与渣罐的输入口相连通，渣罐的输出口位于储渣斗的腔体内，而且排渣装置通过渣罐内保留的炉渣构成第一道料封，通过自动排入储渣斗内的炉渣构成第二道料封。本发明是利用沸腾氯化炉内床层高度与物料量、床层压差成正比，以及自动溢流原理，能够实现密闭式自动溢流连续排渣，排渣时不需要停氯、停加料，生产全过程沸腾氯化炉床层高度自动保持稳定，获得稳定良好的流化质量，显著提高氯气利用率，并通过渣罐内的炉渣及储渣斗内的炉渣构成两道料封，氯气不会外泄，从根本上改善了劳动环境及条件。

Description

沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置
技术领域
本发明涉及一种沸腾氯化炉，特别是一种沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置。
背景技术
上世纪七十年代中期，广州有色金属研究院研究开发了无筛板沸腾氯化新技术，1979年实现工业化，它取代了传统的有筛板沸腾氯化炉，不仅可以氯化一般的高钛渣，还可以氯化含∑MgO+CaO高达7%～9%的攀枝花矿高钛渣，并通过了攀枝花矿钛资源国家重点科技攻关项目验收。由于无筛板沸腾氯化炉可以长期、稳定运转，现已应用于我国许多钛厂。但是，目前各厂家普遍采用间断式人工排渣法排出氯化炉炉渣，引起氯气等大量外泄污染环境等问题，以某厂为例，人工排渣操作过程如下：每6小时为一个周期，排渣一次，每次排出约四分之三炉渣；反应5.5小时后，停止加料、停止通氯，打开炉底排渣口，用铁钎等人工疏通排渣口，间断通氯搅动炉渣，使之从排渣口排出，随后关闭排渣口，排渣作业约需30分钟，接着继续加料、通氯，重新启动氯化炉。由上可见，排渣过程伴随有大量氯气、四氯化钛等有毒气体外泄，严重污染环境，劳动条件恶劣；另一方面，排渣前后沸腾氯化炉床层高度由低到高周期性大幅度变化，流化质量随之波动，使氯气利用率等显著降低。
根据我们的理论分析及试验，可以把上述间断式人工排渣法的操作过程用图1表示，从图1可分析其弊病：假设床层高度为Lf，且Lf=100时沸腾氯化炉比较稳定（如MN线所示），A1A2为一个操作周期（6小时）。随着反应进行，Lf逐渐增加，如A1B1段（5.5小时）所示，B1A2段为排渣作业（0.5小时），A2A3为第二周期，如此类推，形成锯齿形曲线。在生产过程中，操作时间、排渣量等会有所变化，但是其操作曲线形状与图1类似,呈不规则锯齿形曲线。由图1可见，沸腾氯化炉床层高度由低到高周期性大幅度变化（前后相差达4倍），流化质量随之波动，氯化反应的大部分时间在低料层条件下运行，这是导致氯气利用率低、反应率低的重要原因。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能够解决现有的间断式人工排渣法造成的氯气外泄严重污染环境及沸腾氯化炉床层高度在排渣前后大幅度变化而导致氯气利用率低、反应效率低等问题的沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，包括炉体及与炉体相连接的排渣装置，其特点是所述排渣装置包括排渣管、渣罐及储渣斗，所述排渣管向下倾斜地装置在炉体的沸腾段上，所述排渣管的输入口与炉体的内腔相连通、输出口与渣罐的输入口相连通，所述渣罐的输出口位于储渣斗的腔体内，所述排渣装置通过渣罐内保留的炉渣构成第一道料封，并通过自动排入储渣斗内的炉渣构成第二道料封。
为了达到理想的排渣效果，上述排渣管装置在沸腾段的中下部。而且上述排渣管的中心线与水平线之间的夹角β为30°～80°。
为了能够方便地检查排渣的情况，上述排渣管上设置有检查孔。
为了使炉渣的运送方式多种多样，既可以是通过炉渣自动输送装置进行运送，也可以是在上述储渣斗的底部设置有排渣口，通过该排渣口将炉渣自动排入渣车运送。
为了能够清除炉体内的碎砖等块状物，上述炉体的底部设置有备用排渣口。
本发明由于采用了排渣管、渣罐及储渣斗组成的排渣装置，并且将排渣管向下倾斜地装置在炉体的沸腾段上，通过利用沸腾氯化炉内床层高度与物料量、床层压差成正比，以及自动溢流原理，使该排渣装置能够实现密闭式自动溢流连续排渣，而且在排渣的过程中，不需要停氯、停加料，从而使沸腾氯化炉床层高度自动保持稳定（例如在图1中保持在MN线，即Lf=100左右运行），气-固接触时间增加，反应完全，流化质量稳定良好，既显著地提高了氯气利用率，达到节能减排的目的，又克服了现有的间断式人工排渣法需频繁停炉排渣、反复启动操作而产生的诸多弊病，而且极大地降低了劳动强度，同时通过渣罐内保留的炉渣及储渣斗内的炉渣构成的两道料封，使该排渣装置能够实现自动料封，这样在排渣的过程中，氯气不会外泄，从而有效地解决了现有的间断式人工排渣法造成氯气外泄而严重污染环境的问题，从根本上改善了劳动环境及条件，由于沸腾氯化炉可以连续生产，排渣时不必停炉，仅作业时间的增加就可以使四氯化钛日产量提高8%以上，且本发明结构简单、设计合理、使用安全可靠。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为间断式人工排渣法沸腾氯化炉床层高度Lf随时间t变化示意图。
图2为本发明的局部剖面结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明所述的沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，包括炉体1及与炉体1相连接的排渣装置2，该排渣装置包括排渣管21、渣罐22及储渣斗23，其中排渣管21向下倾斜地装置在炉体的沸腾段12上，而且排渣管21的输入口与炉体的内腔相连通、输出口与渣罐22的输入口相连通，而渣罐22的输出口位于储渣斗23的腔体内，为了防止在排渣的过程中氯气外泄，排渣装置2通过渣罐22内保留的一定量的炉渣27构成第一道料封，并通过自动排入储渣斗23内的炉渣27构成第二道料封。为了达到理想的排渣效果，排渣管21装置在沸腾段12的中下部，而且排渣管21的中心线与水平线之间的夹角β为30°～80°。为了能够方便地检查排渣的情况，排渣管21上设置有检查孔24。为了使炉渣27的运送方式多种多样，既可以是本发明还包括炉渣自动输送装置，该炉渣自动输送装置包括吸管25及其配套设备，而吸管25的吸入口位于储渣斗23的腔体内，也可以是在储渣斗23的底部设置有排渣口22，通过该排渣口22将炉渣27自动排入渣车运送。为了能够清除炉体1内的碎砖等块状物，在炉体1的底部设置有备用排渣口11。
如图2所示，本发明采用的沸腾氯化炉的炉体1由五段构成，每段的外壳采用钢板制成，而且内衬有耐火砖6，炉体的第一段为倒锥形炉底10，备用排渣口11既可以设置在倒锥形炉底10的底侧，也可以设置在倒锥形炉底10的底部中心位置，而且倒锥形炉底10的锥面上设置有氯气管3；第二段为圆柱形的沸腾段12，排渣装置的排渣管21就装置在该圆柱形的沸腾段12的中下部，而且沸腾段12借助法兰13与倒锥形炉底10连成一体，沸腾段12的右侧还设置有测温管4和加料口14；第三段为过渡段15；第四段为扩大段16；第五段为锥形炉盖17，其右侧设有炉气出口18，中间为人孔19，左侧为测温管5；其中沸腾段12、过渡段15、扩大段16和锥形炉盖17为一体连接。
本发明是基于沸腾氯化炉内床层高度与物料量、床层压差成正比，以及自动溢流原理，当氯化炉启动约5小时后，炉渣27达到一定高度，排渣装置2开始自动连续排渣，炉渣27自动溢流进入排渣管21，并经渣罐22排入到储渣斗23内，从而使流化床层高度自动保持稳定，而且可通过检查孔24随时观察炉体内的情况，同时排入到储渣斗23内的炉渣27可借助炉渣自动输送装置的吸管20吸送至渣场，或者通过储渣斗23底部的排渣口22排入渣车，通过渣车来运输，需要时，可通过备用排渣口11清除炉体内的碎砖等块状物。本发明是在连续通氯、加料，沸腾氯化炉床层高度自动保持稳定情况下实现密闭式自动连续排渣，氯气不会外泄，从根本上改善了劳动条件，解决了环境污染问题，沸腾氯化炉床层稳定，反应完全，显著地提高了氯气利用率、钛氯化效率和炉产能。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (7)

1.一种沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，包括炉体（1）及与炉体（1）相连接的排渣装置（2），其特征在于所述排渣装置（2）包括排渣管（21）、渣罐（22）及储渣斗（23），所述排渣管（21）向下倾斜地装置在炉体（1）的沸腾段（12）上，所述排渣管（21）的输入口与炉体（1）的内腔相连通、输出口与渣罐（22）的输入口相连通，所述渣罐（22）的输出口位于储渣斗（23）的腔体内，所述排渣装置（2）通过渣罐（22）内保留的炉渣（27）构成第一道料封，并通过自动排入储渣斗（23）内的炉渣（27）构成第二道料封。
2.根据权利要求1所述沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，其特征在于上述排渣管（21）装置在沸腾段（12）的中下部。
3.根据权利要求1所述沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，其特征在于上述排渣管（21）的中心线与水平线之间的夹角β为30°～80°。
4.根据权利要求1所述沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，其特征在于上述排渣管（21）上设置有检查孔（24）。
5.根据权利要求1所述沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，其特征在于上述排渣装置（2）还包括炉渣自动输送装置，所述炉渣自动输送装置包括吸管（25）及其配套设备，所述吸管（25）的吸入口位于上述储渣斗（23）的腔体内。
6.根据权利要求1所述沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，其特征在于上述储渣斗（23）的底部设置有排渣口（26）。
7.根据权利要求1所述沸腾氯化炉密闭式自动排渣装置，其特征在于上述炉体（1）的底部设置有备用排渣口（11）。
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