CN103373822B - 一种轻烧氧化镁粉煅烧装置 - Google Patents
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Abstract
一种轻烧氧化镁粉煅烧装置，包括干燥器、旋风分离器、二个悬浮预热器、煅烧炉、热旋风分离器、三个逆流换热器、冷却器、除尘器、四套燃烧站；其中干燥器和除尘器之间设有旋风分离器、二个悬浮预热器、煅烧炉、热旋风分离器、三个逆流换热器、冷却器，旋风分离器和热旋风分离器作为除尘器，干燥器的出气口通过管道与旋风分离器的进气口连通，干燥器的进气口通过U型管道与一级悬浮预热器的出气口连通，一级悬浮预热器的进气口通过管道与二级悬浮预热器的出气口连通，二级悬浮预热器的进气口通过管道与热旋风分离器的出气口连通，热旋风分离器的进气口通过管道与煅烧炉的出气口连通。本发明自动化程度高、减少污染、生产的轻烧氧化镁活性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种菱镁矿粉煅烧装置，特别涉及一种高能效菱镁矿粉煅烧装置。
背景技术
目前轻烧氧化镁的生产绝大多数采用反射窑工艺。反射窑生产工艺技术装备落后，单套生产能力低，单套年产能仅6kt~10kt；热耗高，每t轻烧氧化镁耗平均消耗240kg标准煤，有的超过300kg；资源浪费严重，每t轻烧氧化镁耗消耗原矿2.8~3.0t；自动化程度低，普遍采用人工上料，人工出料；污染严重，排放的废气含尘浓度都在700mg/Nm3以上；生产连续性差，反射窑经常出现闷窑、堵窑等现象，不得不进行人工处理；劳动生产率低，只有800t/人·a左右；轻烧氧化镁的活性差，用水法试验的轻烧镁中活性氧化镁含量不足80%；产业集中度差，有的只有一套生产，多的也不过20套左右，鉴于以上，轻烧氧化镁产业被戴上了“小、散、乱”的帽子，由此可见，该产业之落后的程度。
发明内容
本发明的目的，是针对现有技术中存在的问题，而提供一种高能效菱镁矿粉煅烧装置，本发明能降低产品热耗、减少污染、提高自动化水平和劳动生产率、增加轻烧镁的活性、提高经济效益。
采用的技术方案是：
一种轻烧氧化镁粉煅烧装置，包括干燥器、旋风分离器、二个悬浮预热器、煅烧炉、热旋风分离器、三个逆流换热器、冷却器、除尘器、四套燃烧站；其中干燥器和除尘器之间设有旋风分离器、二个悬浮预热器、煅烧炉、热旋风分离器、三个逆流换热器、冷却器，旋风分离器和热旋风分离器作为除尘器，两个悬浮预热器分别作为一级悬浮预热器和二级悬浮预热器，三个逆流换热器分别作为一级、二级和三级逆流换热器。干燥器的出气口通过管道与旋风分离器的进气口连通，干燥器的进气口通过U型管道与一级悬浮预热器的出气口连通，一级悬浮预热器的进气口通过管道与二级悬浮预热器的出气口连通，二级悬浮预热器的进气口通过管道与热旋风分离器的出气口连通，热旋风分离器的进气口通过管道与煅烧炉的出气口连通。
上述装置中，煅烧炉的进气口通过U型管道与一级逆流换热器出气口连通，一级逆流换热器进气口通过U型管道二级逆流换热器出气口连通，二级逆流换热器进气口通过管道三级逆流换热器出气口连通，三级逆流换热器进气口分别与大气和冷却器出气口连通。
上述装置中，旋风分离器出料口通过管道与二级悬浮预热器的出气管连通，一级悬浮预热器的出料口通过管道与热旋风分离器的出气管连通，二级悬浮预热器的出料口通过管道与煅烧炉的进料口连通。
上述装置中，热旋风分离器的出料口与一级逆流换热器进气口和二级逆流换热器出气口之间的U型管道连通，一级逆流换热器出料口通过管道与三级逆流换热器出气管连通，二级逆流换热器出料管通过管道与三级逆流换热器进气管连通，三级逆流换热器出料管通过管道与冷却器进料管连通。
上述装置中，旋风分离器出气口与除尘器进气口连通，除尘器出气口与风机进气口连通，风机出气口与烟囱进气口连通，连通管道上设有补偿器。除尘器出料口通过气力输送机、连接管道与提升泵进料口连通，提升泵进气口通过管道与风机出气口连通，提升泵出料口通过管道与一级逆流换热器进气口连通。
上述装置中，四套燃烧站的出气口分别与连接一级悬浮预热器出气口和干燥器进气口的U型管道、连接一级逆流换热器出气口和煅烧炉进气口的U型管道和连接二级逆流换热器出气口一级逆流换热器进气口的U型管道，管道上设有流量计、调节阀，压力表，鼓风机为燃烧站提供燃烧新鲜空气。
上述装置中，干燥器之前设有给料系统，分别为料仓、阀门、给料机、输送机。
上述的给料机为定量给料机、计量螺旋输送机。
上述的干燥器为文丘里干燥器或烘干打散机。
上述的除尘器为电收尘器或袋式收尘器。
上述的旋风除尘器、热旋风分离器、煅烧炉、逆流换热器，其锥角角度为60-65度。
上述的冷却器为流态化床冷却器或沸腾床冷却器，根据规模的大小，可以是一套，可以是两套。
上述的四套燃烧站采用的燃料为固体燃料、液体燃料或气体燃料。
上述的气力输送机为气力提升泵或螺旋输送泵。
上述的锁风器为电动、电液动或手动重锤单翻板阀、重锤单翻板阀。
本发明的装置的工作方法为：
1、细度为-0.074mm≤12%，附着水≤15%的菱镁矿粉从料仓内经过给料机由输送机送入干燥器内，与来自一级悬浮预热器的热气体进行热交换，经过热交换后的物料温度为150-180℃，附着水≤1%，被热气体带入旋风分离器，经旋风分离器分离后的含尘气体进入除尘器进一步净化，净化后的气体含尘浓度≤30mg/Nm3，由排风机送入烟囱后排空。
2、旋风除尘器将干菱镁矿粉分离，分离后沉降下来的干菱镁矿粉进入二级悬浮预热器出气口和一级悬浮预热器进气口的立管道内，与来自二级悬浮预热器温度610-640℃的热气体进行热交换并部分分解，热交换和部分分解的菱镁矿粉温度降为400-430℃，随热气体进入一级悬浮预热器进行气固分离，热气体被带入干燥器，干菱镁矿粉进入热旋风分离器出气口和二级悬浮预热器进气口的立管道内，与来自热旋风分离器温度950-1000℃的热气体进行热交换，经热交换后的物料温度降为610-640℃，随热气体进入二级悬浮预热器进行气固分离，热气体被带入一级悬浮预热器，固体（物料）进入煅烧炉煅烧，以增加轻烧镁的活性，煅烧炉内的煅烧温度为950-1000℃，煅烧后的轻烧镁经热旋风分离器分离沉降后进入冷却系统。
3、由热旋风分离器分离下来的轻烧镁进入二级逆流换热器出气口和一级逆流换热器进气口之间的U型管道内被带入一级逆流换热器进行气固分离，分离后的热气体温度为650-680℃，通过U型管道进入煅烧炉进气口，固体进入三级逆流换热器出气口和二级逆流换热器进气口之间的管道内，与来自三级逆流换热器温度为230-260℃的热气体进行热交换，经热交换后的物料温度上升为420-450℃，随热气体进入二级逆流换热器进行气固分离，气体进入一级逆流换热器，固体进入大气进口和三级逆流换热器进气口的连接管道内进行热交换，使进入三级逆流换热器的空气温度达到230-260℃，进入三级逆流换热器进行气固分离，气体去二级逆流换热器，固体进冷却器深度冷却。
4、来自三级逆流换热器温度为230-260℃的物料进入冷却器进行深度冷却，冷却介质为水，进水温度28-30℃，出水温度为48-50℃，用罗茨鼓风机送入流化风。
5、收尘器中收集下来粉尘经提升泵送入二级逆流换热器出气口和一级逆流换热器进气口之间的U型管道内。
本发明在煅烧炉出料/出气口上部分别设置旋风分离器、二个悬浮预热器、热旋风分离器，在煅烧炉进气口和热旋风分离器出料口下部设置三个逆流换热器用来收集从热旋风分离器出料口出来物料的热量。与反射窑生产轻烧镁相比，本发明装置的单套生产能力大大提高，单套年产能可达到850kt，可以用10-15套该发明的装置取代现有的600多套现有反射窑装置；热耗低，每t轻烧氧化镁耗仅消耗150kg标准煤，比反射窑节约90kg标准煤/t·产品；菱镁矿资源得到充分利用，每t轻烧氧化镁耗消耗原矿2.05t，节约菱镁矿近1t/t·产品；自动化程度高；减少污染，排放的废气含尘浓度都在30mg/Nm3以下；轻烧氧化镁的活性好，活性氧化镁含量提高百分之十三个点。
附图说明
图1为本发明的半干法生产氧化铝熟料的装置的结构示意图；
图中标号1为料仓，2为阀门，3为给料机，4为第一输送机，5为干燥器，6为第一补偿器，7为第二补偿器，8为第三补偿器，9为第四补偿器，10为旋风分离器，11为第一锁气器，12为第五补偿器，13为一级悬浮预热器，14为第二锁气器，15为第六补偿器，16为二级悬浮预热器，17为第三锁气器，18为第七补偿器，19为煅烧炉，20为热旋风分离器，21为第四锁气器，22为第八补偿器，23为第九补偿器，24为一级逆流换热器，25为第五锁气器，26为第十补偿器，27为二级逆流换热器，28为第六锁气器，29为第十三补偿器，30为第十一补偿器，31为第十二补偿器，32为三级逆流换热器，33为第七锁气器，34为第十四补偿器，35为第一流态化冷却器，36为第二流态化冷却器，37为第一供风机，38为第十五补偿器，39为第十六补偿器，40为静电除尘器，41为第八锁气器，42为第二输送机，43为第三输送机、44为第十七补偿器，45为风机，46为烟囱，47为气力输送机，48为第二供风机，49为第一燃烧站，50为第二燃烧站，51为第三燃烧站，52为第四燃烧站。
具体实施方式
一种轻烧氧化镁粉煅烧装置，如图1所示，包括文丘里干燥器5、旋风分离器10、一级悬浮预热器13、二级悬浮预热器16、煅烧炉19、热旋风分离器20、一级逆流换热器24、二级逆流换热器27、三级逆流换热器32、第一流态化冷却器35、第二流态化冷却器36、静电除尘器40、第一燃烧站49、第二燃烧站50、第三燃烧站51、第四燃烧站52、第一供风机37、静电除尘器40、第二输送机42、第三输送机43、气力输送机47、第二供风机48、风机45、烟囱46；其特征在于：干燥器5的出气口通过管道与旋风分离器10的进气口连通，干燥器5的进气口通过U型管道与一级悬浮预热器13的出气口连通，一级悬浮预热器13的进气口通过管道与二级悬浮预热器16的出气口连通，二级悬浮预热器16的进气口通过管道与热旋风分离器20的出气口连通，热旋风分离器20的进气口通过管道与煅烧炉19的出气口连通。其中旋风分离器10和热旋风分离器20作为除尘器。
上述装置中，煅烧炉19的进气口通过U型管道与一级逆流换热器24出气口连通，一级逆流换热器24进气口通过U型管道与二级逆流换热器27出气口连通，二级逆流换热器27进气口通过管道与三级逆流换热器32出气口连通，三级逆流换热器32进气口分别与大气第一流态化冷却器35、第二流态化冷却器36的出口连通。
上述装置中，旋风分离器10出料口通过管道与二级悬浮预热器16的出气管连通，一级悬浮预热器13的出料口通过管道与热旋风分离器20的出气管连通，二级悬浮预热器16的出料口通过管道与煅烧炉19的进料口连通。
上述装置中，热旋风分离器20的出料口通过连通管道与一级逆流换热器24进气口和二级逆流换热器27出气口之间的U型管道连通，连通管道和U型管道上设有第八补偿器22、第十一补偿器30、第十二补偿器31，一级逆流换热器24出料口通过管道与三级逆流换热器32出气管连通，二级逆流换热器27通过管道与三级逆流换热器32进气管连通，三级逆流换热器32出料口通过管道与第一流态化冷却器35、第二流态化冷却器36进料口连通。
上述装置中，旋风分离器10出气口与静电除尘器40进气口连通，静电除尘器40出气口与双支撑离心通风机45进气口连通，双支撑离心式第二通风机45出气口与烟囱46进气口连通。静电除尘器40出料口通过空气斜槽式第二输送机42、第三输送机43与气力提升泵47进料口连通，气力提升泵47进气口通过管道与罗茨鼓式第二供风机48出气口连通，气力提升泵47出料口通过管道与一级逆流换热器24进气口连通。
上述装置中，第一燃烧站49的出气口通过管路与连接一级悬浮预热器13出气口和干燥器5进气口的U型管道连接。第二燃烧站50和第三燃烧站51的出气口分别通过管路与连接第一级逆流换热器24出气口和煅烧炉19进气口的U型管道连接。第四燃烧站52通管路与连接二级逆流换热器27出气口和一级逆流换热器24进气口的U型管道连接。所述干燥器5为文丘里干燥器或烘干打散机。
上述装置中，文丘里干燥器5之前设有给料系统，给料系统由料仓1、阀门2、给料机3、第一输送机4组成。
文丘里干燥器5出气口和旋风分离器10进气口之间的连接管路上分别装设有第一补偿器6和第二补偿器7。
一级悬浮预热器13出气口和文丘里干燥器5进气口之间的连接管路上分别装设有第三补偿器8和第四补偿器9。
旋风分离器10出料口和二级悬浮预热器16出气管之间的连接管道上设有第一锁气器11和第五补偿器12。
一级悬浮预热器13出料口和热旋风分离器20出气管之间的连接管道上设第二锁气器14和第六补偿器15。
热旋风分离器20出料口和二级逆流换热器27出气口之间的连接管道上设有第四锁气器21和第八补偿器22。
二级悬浮预热器16出料口和煅烧炉19进料口之间的连接管道上分别装设有第三锁气器17和第七补偿器18。
一级逆流换热器24出气口和煅烧炉19进气口之间的U型管道上装设有第九补偿器23。
二级逆流换热器27出气口和一级逆流换热器24进气口之间的U型管道上分别装设有第十一补偿器30和第十二补偿器31。
一级逆流换热器24出料口和三级逆流换热器32出气管之间的连接管道上分别装设有第五锁气器25和第十补偿器26。
二级逆流换热器27出料口和三级逆流换热器32进气管之间的连接管道上分别装设有第六锁气器28和第十三补偿器29。
三级逆流换热器32出料口和第一流态化冷却器35、第二流态化冷却器36进料管之间的连接管道上分别装设有第七锁气器33和第十四补偿器34。
旋风分离器10出气口和静电除尘器40进气口之间的连接管道上分别装设有第十五补偿器38和第十六补偿器39。
静电除尘器40出气口和风机45进风口之间的连接管道上设第十七补偿器44。
静电除尘器40出料口和第二输送机42进料口之间的连接管道上设第八锁气器41。
本发明实施例中的旋风除尘器、热旋风分离器、煅烧炉、逆流换热器，其锥角角度为60-65度。
本发明实施例中的料仓容积为70 m3。
本发明实施例中的给料机为定量给料机，其规格为B1400×8150mm。
本发明实施例中的第一输送机为锁风螺旋输送机，其规格为Φ630×3200mm。
本发明实施例中的干燥器为文丘里干燥器，其规格为Φ4200/Φ3250×13220 mm。
本发明实施例中的旋风分离器的规格为Φ4800×9861 mm。
本发明实施例中的第一悬浮预热器的规格为Φ5850×12156mm。
本发明实施例中的第二悬浮预热器的规格为Φ6670×13919mm。
本发明实施例中的煅烧炉的规格为Φ6760×19500mm。
本发明实施例中的热旋风分离器的规格为Φ7360×15572 mm。
本发明实施例中的一级逆流换热器的规格为Φ4900×10163 mm。
本发明实施例中的二级逆流换热器的规格为Φ4210×8864 mm。
本发明实施例中的三级逆流换热器的规格为Φ3480×7075 mm。
本发明实施例中的第一、第二冷却器为流态化冷却器，其规格相同，为10300（L）×2040（W）×1900(H) mm。
本发明实施例中的第一、第二供风机为罗茨鼓风机，其规格分别为Q=46.7m3/min，P=24.5kPa；46.2m3/min，29.4kPa。
本发明实施例中的除尘器为静电除尘器，其规格为S=170 m2。
本发明实施例中的第二、第三输送机同为空气斜槽输送机，其规格分别为B300×13200mm和B500×8500mm。
本发明实施例中的风机为双支撑离心通风机，其规格为Q=425000m3/h，P=9.32kPa。
本发明实施例中的烟囱为钢制烟囱，其规格为Φ2800×62000 mm。
本发明实施例中的气力输送机为气力提升泵，其规格为Φ1000×3500 mm。
本发明实施例中的第一、第二、第三、第四燃烧站的发热量分别为Q=33×106kJ/h、Q=343×106kJ/h、Q=13×106kJ/h和Q=33×106kJ/h，采用的燃料为气体燃料。
本发明实施例中的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五、第十六、第十七补偿器根据用途和性能，可以是钢制补偿器也可以是织物补偿器，可以带内衬也可以不带内衬，其规格分别为Φ3280mm、Φ3280mm、Φ3150mm、Φ3150mm、Φ660mm、Φ660mm、Φ660mm、Φ760mm、Φ2450mm、Φ550mm、Φ2150mm、Φ2360mm、Φ660mm、Φ660mm、Φ2400mm、Φ2400mm、Φ2400mm。
本发明实施例中的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八锁气器为手动重锤单翻板阀，其规格分别为Φ660mm、Φ660mm、Φ660mm、Φ760mm、Φ660mm、Φ660mm、Φ660mm、Φ400mm。
本发明实施例中的高能效菱镁矿粉煅烧装置的轻烧镁日产量为1500t。
本发明装置的单套生产能力大大提高，单套年产能可达到850kt；热耗低，每t轻烧氧化镁耗仅消耗150kg标准煤，比反射窑节约90kg标准煤/t·产品；菱镁矿资源得到充分利用，每t轻烧氧化镁耗消耗原矿2.05t，节约菱镁矿近1t/t·产品；自动化程度高；减少污染，排放的废气含尘浓度都在30mg/Nm3以下；轻烧氧化镁的活性好，活性氧化镁含量提高百分之十三个点以上。
Claims (2)
1.一种轻烧氧化镁粉煅烧装置，包括干燥器（5）、旋风分离器（10）、一级悬浮预热器（13）、二级悬浮预热器（16）、煅烧炉（19）、热旋风分离器（20）、一级逆流换热器（24）、二级逆流换热器（27）、三级逆流换热器（32）、第一流态化冷却器（35）、第二流态化冷却器（36）、静电除尘器（40）、第一燃烧站（49）、第二燃烧站（50）、第三燃烧站（51）、第四燃烧站（52）、第一供风机（37）、空气斜槽式第二输送机（42）、第三输送机（43）、气力提升泵（47）、罗茨鼓风机（48）、双支撑离心式第二通风机（45）、烟囱（46）和给料系统；其特征在于：干燥器（5）的出气口通过管道与旋风分离器（10）的进气口连通，干燥器（5）的进气口通过U型管道与一级悬浮预热器（13）的出气口连通，一级悬浮预热器（13）的进气口通过管道与二级悬浮预热器（16）的出气口连通，二级悬浮预热器（16）的进气口通过管道与热旋风分离器（20）的出气口连通，热旋风分离器（20）的进气口通过管道与煅烧炉（19）的出气口连通；
上述装置中，煅烧炉（19）的进气口通过U型管道与一级逆流换热器（24）出气口连通，一级逆流换热器（24）进气口通过U型管道与二级逆流换热器（27）出气口连通，二级逆流换热器（27）进气口通过管道与三级逆流换热器（32）出气口连通，三级逆流换热器（32）进气口分别与大气第一流态化冷却器（35）、第二流态化冷却器（36）的出口连通；
上述装置中，旋风分离器（10）出料口通过管道与二级悬浮预热器（16）的出气管连通，一级悬浮预热器（13）的出料口通过管道与热旋风分离器（20）的出气管连通，二级悬浮预热器（16）的出料口通过管道与煅烧炉（19）的进料口连通；
上述装置中，热旋风分离器（20）的出料口通过连通管道与一级逆流换热器（24）进气口和二级逆流换热器出气口之间的U型管道连通，连通管道和U型管道上设有第八补偿器（22）、第十一补偿器（30）、第十二补偿器（31），一级逆流换热器（24）出料口通过管道与三级逆流换热器（32）出气管连通，二级逆流换热器（27）通过管道与三级逆流换热器（32）进气管连通，三级逆流换热器（32）出料口通过管道与第一流态化冷却器（35）、第二流态化冷却器（36）进料口连通；
上述装置中，旋风分离器（10）出气口与静电除尘器（40）进气口连通，静电除尘器（40）出气口与双支撑离心式第二通风机（45）进气口连通，双
支撑离心式第二通风机（45）出气口与烟囱（46）进气口连通；静电除尘器（40）出料口通过空气斜槽式第二输送机（42）、第三输送机（43）与气力提升泵（47）进料口连通，气力提升泵（47）进气口通过管道与罗茨鼓风机（48）出气口连通，气力提升泵（47）出料口通过管道与一级逆流换热器（24）进气口连通；
上述装置中，第一燃烧站（49）的出气口通过管路与连接一级悬浮预热器（13）出气口和干燥器（5）进气口的U型管道连接，第二燃烧站（50）和第三燃烧站（51）的出气口分别通过管路与连接一级逆流换热器（24）出气口和煅烧炉（19）进气口的U型管道连接；第四燃烧站（52）通管路与连接二级逆流换热器（27）出气口和一级逆流换热器（24）进气口的U型管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种轻烧氧化镁粉煅烧装置，其特征在于干燥器（5）出气口和旋风分离器（10）进气口之间的连接管路上分别装设有第一补偿器（6）和第二补偿器（7）；
一级悬浮预热器（13）出气口和干燥器（5）进气口之间的连接管路上分别装设有第三补偿器（8）和第四补偿器（9）；干燥器（5）为文丘里干燥器；
旋风分离器（10）出料口和二级悬浮预热器（16）出气管之间的连接管道上设有第一锁气器（11）和第五补偿器（15）；
一级悬浮预热器（13）出料口和热旋风分离器（20）出气管之间的连接管道上设第二锁气器（14）和第六补偿器（12）；
热旋风分离器（20）出料口和二级逆流换热器（27）出气口之间的连接管道上设有第四锁气器（21）和第八补偿器（22）；
二级悬浮预热器（16）出料口和煅烧炉（19）进料口之间的连接管道上分别装设有第三锁气器（17）和第七补偿器（18）；
一级逆流换热器（24）出气口和煅烧炉（19）进气口之间的U型管道上装设有第九补偿器（23）；
二级逆流换热器（27）出气口和一级逆流换热器（24）进气口之间的U型管道上分别装设有第十一补偿器（30）和第十二补偿器（31）；
一级逆流换热器（24）出料口和三级逆流换热器（32）出气管之间的连接管道上分别装设有第五锁气器（25）和第十补偿器（26）；
二级逆流换热器（27）出料口和三级逆流换热器（32）进气管之间的连接管道上分别装设有第六锁气器（28）和第十三补偿器（29）；
三级逆流换热器（32）出料口和第一流态化冷却器（35）、第二流态化冷却器（36）进料管之间的连接管道上分别装设有第七锁气器（33）和第十四补偿器（34）；
旋风分离器（10）出气口和静电除尘器（40）进气口之间的连接管道上分别装设有第十五补偿器（38）和第十六补偿器（39）；
静电除尘器（40）出气口和双支撑离心式第二通风机（45）进风口之间的连接管道上设第十七补偿器（44）；
静电除尘器（40）出料口和空气斜槽式第二输送机（42）进料口之间的连接管道上设第八锁气器（41）。
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