CN102776389A - 一种热态镁渣余热利用的方法及移动床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及镁冶炼资源及余热利用技术领域，尤其涉及一种热态镁渣余热利用的方法及移动床，其特征在于，采用移动床回收热态镁渣的热量，移动床内设有换热管，换热管内部的冷态镁球团被换热管外部的热态镁渣加热，冷态镁球团被加热到350℃以上后排出加入到镁还原炉中，冷却到200℃以下的镁渣被移动排出。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）结合镁冶炼工艺，充分利用热态镁渣的余热加热镁还原炉的入炉镁球团，既回收镁渣余热，又使还原炉的生产周期缩短到9小时。2）能充分、高效地利用热态炉渣的高温热能，达到节能降耗、降低生产成本的目的，该方法在实际生产中切实可行、生产可靠，极大程度地践行了国家的“节能减排”的倡议。

Description

一种热态镁渣余热利用的方法及移动床
技术领域
本发明涉及镁冶炼资源及余热利用技术领域，尤其涉及一种热态镁渣余热利用的方法及移动床。
背景技术
我国金属镁的制备方法以硅热法（即皮江法）为主。皮江法工艺过程分成煅烧白云石、制备原料、还原和精炼四个阶段。生产过程中白云石首先在回转窑或立窑中被煅烧成煅白，然后经研磨与硅铁粉和萤石粉混合制成含镁球团，将镁球团送入还原炉内，在真空条件下还原成粗镁，经过熔剂精炼、铸锭和表面处理，产出金属镁锭。皮江法中镁还原属于间歇式生产方式，主要发生在镁还原炉中，镁还原炉生产周期约为10小时，分三个阶段实施：一是物料预热期，此阶段主要是预热物料，排除其中的水分与二氧化碳；二是低真空加热期，在低真空条件下加热物料；三是高真空加热期，炉内真空度保持13.3～133.3Pa，温度保持1200 ℃左右，还原制得的镁蒸汽在外部水箱冷却的作用下，冷凝在250 ℃钢套上。在镁还原过程中伴随产生一种工艺废料—镁渣，每生产1 t 粗镁，同时会产生6～10 t 镁渣，其主要成分为CaO。
热态镁渣伴随镁还原过程中产生，其出炉温度较高，一般在1000℃左右。因其主成分为CaO，为保证其后续资源化应用，热态镁渣不宜水冷，生产中常将热态镁渣置于空气中自然冷却。现在针对镁渣利用的研究主要集中于资源化方面，诸如：应用冷却后的镁渣制作水泥及建筑用砖等；在镁渣余热回收方面研究不多，主要集中在应用余热锅炉生产蒸汽方面。
众所周知，余热利用主要有两种途径：一是直接余热回收，即结合生产工艺，利用余热直接加热物料，此种余热利用仅需通过一次热能转换；二是间接余热回收，即利用余热生产蒸汽或加热导热油，然后再利用热蒸汽或热导油加热其他物体，此种余热利用需通过两次热能转换。就热回收效率而言，直接余热回收高于间接余热回收。可见，现有镁渣余热利用效率不高，有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热态镁渣余热利用的方法及移动床，响应国家“节能减排”的倡议，充分、高效地利用热态炉渣的高温热能，达到节能降耗、降低生产成本的目的。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种热态镁渣余热利用的方法，采用移动床回收热态镁渣的热量，移动床内设有换热管，换热管内部的冷态镁球团被换热管外部的热态镁渣加热，冷态镁球团被加热到350℃以上后排出加入到镁还原炉中，冷却到200℃以下的镁渣被移动排出。
上述方法采用的一种热态镁渣余热利用的移动床，包括壳体、保温衬和换热管，壳体内设有一个或一个以上的换热管，换热管两端分别置于壳体外，换热管的一端为冷球入口，另一端为热球出口，壳体内设保温衬，壳体与换热管之间为热态镁渣通道，热态镁渣通道的两端分别设有保温盖板。
所述热态镁渣通道与风机出口相连通。
所述换热管采用导热性能良好的碳化硅管，管壁上开设透热孔，换热管的一端设有热风出口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）结合镁冶炼工艺，充分利用热态镁渣的余热加热镁还原炉的入炉镁球团，既回收镁渣余热，又使还原炉的生产周期缩短到9小时。2）能充分、高效地利用热态炉渣的高温热能，达到节能降耗、降低生产成本的目的，该方法在实际生产中切实可行、生产可靠，极大程度地践行了国家的“节能减排”的倡议。
附图说明
图1是本发明一种热态镁渣余热利用的移动床实施例结构示意图；
图2是本发明热态镁渣余热利用工艺图。
其中：1-壳体  2-保温衬  3-换热管  4-冷球入口  5-热球出口  6-热态镁渣通道      7-保温盖板  8-热渣入口9-热渣出口  10-风机出口  11-透热孔  12-热风出口  13-镁球团  14-热渣料  15-风机
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1，是本发明一种热态镁渣余热利用的移动床实施例结构示意图，包括壳体1、保温衬2和换热管3，壳体1内设有一个或一个以上的换热管3，换热管3两端分别置于壳体1外，换热管3的一端为冷球入口4，另一端为热球出口5，壳体1内设保温衬2，壳体1与换热管3之间为热态镁渣通道6，热态镁渣通道6的两端分别设有保温盖板7，热态镁渣通道6的一侧为热渣入口8，另一侧为热渣出口9。为加快热态镁渣余热利用，热态镁渣通道6与风机出口10相连通，风机15向热态镁渣通道6吹冷风对热态镁渣进行冷却。冷空气经风机出口10进入热态镁渣通道6内流经热渣料14，吸收热渣料5热量，经换热管3上的透热孔11进入换热管3内部加热镁球团13后，经热风出口12排出。
换热管3采用导热性能良好的碳化硅管，管壁上开设透热孔11，换热管3的一端设有热风出口12。镁球团13和热渣料14完成换热后，同步排出，新的镁球团和热渣料同步装入，从而实现周期性生产。周期性生产的装料和卸料过程中，风机15停止工作，换热管3不产生热风，此时，镁还原炉利用原有供风系统进行工作。
见图2，是本发明一种热态镁渣余热利用工艺图，采用移动床回收热态镁渣的热量，冷态镁球团被自动加料装置加入到换热管3内部，热态镁渣被自动加料装置加入到换热管外侧的热态镁渣通道6内，冷态镁球团被换热管外部1000℃左右的热态镁渣加热，当冷态镁球团被加热到350℃以上后排出由自动加料装置加入到镁还原炉中，冷却到200℃以下的镁渣被移动排出，为了加速热交换过程，冷空气由移动床的一侧进入，向热态镁渣吸热及向冷态镁球团放热后，移动床换热管排出的150℃左右热风经除尘器除尘后作为热空气进入镁还原炉供燃料燃烧，进一步余热利用，实现节能降耗。

Claims (4)

1.一种热态镁渣余热利用的方法，其特征在于，采用移动床回收热态镁渣的热量，移动床内设有换热管，换热管内部的冷态镁球团被换热管外部的热态镁渣加热，冷态镁球团被加热到350℃以上后排出加入到镁还原炉中，冷却到200℃以下的镁渣被移动排出。
2.权利要求1所述方法采用的一种热态镁渣余热利用的移动床，其特征在于，包括壳体、保温衬和换热管，壳体内设有一个或一个以上的换热管，换热管两端分别置于壳体外，换热管的一端为冷球入口，另一端为热球出口，壳体内设保温衬，壳体与换热管之间为热态镁渣通道，热态镁渣通道的两端分别设有保温盖板。
3.根据权利要求2所述的一种热态镁渣余热利用的移动床，其特征在于，所述热态镁渣通道与风机出口相连通。
4.根据权利要求2所述的一种热态镁渣余热利用的移动床，其特征在于，所述换热管采用导热性能良好的碳化硅管，管壁上开设透热孔，换热管的一端设有热风出口。
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