CN102776389B - 一种热态镁渣余热利用的方法 - 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
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13.3~133.3 Pa,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 (1)

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;采用的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。
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