CN106440770A - 带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及氧化钼的焙烧设备领域，特别是一种带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑。旨在解决现有技术中产能低，工作效率低下的问题。本发明其进料端连接烟气处理系统，烟气处理系统包括冷却设备和除尘器，回转窑从外到内依次包括保温层、换热层、耐火层，所述保温层和耐火层间设有固定装置以形成构成换热层的换热通道，所述换热通道的进风口通过旋转密封装置连通有与所述烟气处理系统进行热交换的废热利用系统，所述换热通道的出风口与所述回转窑内腔相连通。有益效果在于：可实现低品位钼精矿节能焙烧，降低成本，热利用率高，节约产能。

Description

带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑

技术领域

本发明涉及氧化钼的焙烧设备领域，特别是一种带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑。

背景技术

传统回转窑氧化钼焙烧主要有回转窑、供热系统、干燥给料系统和烟气收尘系统组成。物料经干燥后进入窑内焙烧，通过燃料（煤、天然气）维持焙烧反应所需环境，反应所产生的烟气则有烟气收尘系统处理后送到脱硫系统中。

现有氧化钼节能焙烧自动化生产线是在传统的回转窑氧化钼焙烧系统的基础上，加装自动化生产线和节能焙烧系统。自动化生产线中分为回料系统和冷却出料系统，其中回料系统是对烟气处理系统中烟尘含有的生料和半成品物料进行集中收集、输送、堆放。冷却出料系统是实现对成品物料进行冷却、破碎、装袋。

但是，现有技术的缺点在于：1.回转窑的出口端氧化效率低、耗能大；2.生产线整体产能低，有大量多余的热量被浪费。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中产能低，工作效率低下的问题。

研究人员发现，在现有技术中，一方面回转窑所需氧气主要由外界引入的常温空气提供，而常温空气由于与回转窑末端的温度存在着100℃以上的温度差，从而影响氧化效果，另一方面，将生产流水线中的其他设备所产生的热量收集从而对常温空气加热的方式又面临另一巨大的技术难题，也就是高温的空气如何能在不损失热量的同时即能在回转窑的末端与窑内物料发生高效的反应，又能与回转窑实现有效的结合，做到对窑体没有影响，气流通道不发生漏气。

为解决上述技术问题，本发明的具体方案是：

设计一种带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其进料端连接烟气处理系统，烟气处理系统包括冷却设备和除尘器，回转窑从外到内依次包括保温层、换热层、耐火层，保温层和耐火层间设有固定装置以形成构成换热层的换热通道，换热通道的进风口通过旋转密封装置连通有与烟气处理系统进行热交换的废热利用系统，换热通道的出风口与回转窑内腔相连通。

所述烟气处理系统还包括连通所述冷却设备和除尘器的排烟风道，所述废热利用系统包括新风风道、与所述排烟风道间进行热交换的换热风道、及驱动所述新风风道和所述换热风道内空气流动的风机。

旋转密封装置距进料端端口1～10米处，包括套装在回转窑上的摩擦环、C形不动节和加固件，C形不动节的两侧各套装随回转窑转动的摩擦环和起支撑作用的加固件，回转窑上设有一定数量的与C形不动节缺口处相对应的通孔，所述通孔的外部与所述废热利用系统相连通。

固定装置包括法兰和散热板，法兰上设有通孔，各法兰沿回转窑的轴向方向交叉安装，得以形成折线状的换热通道。

散热板包括12～30根带钢。

在法兰盘间设有实现热膨胀的收缩装置，收缩装置包设置在耐火层与换热层间的内层钢板和调节内层钢板间间距的弹性元件，在弹性元件和耐火层间设有保护板。

内层钢板间隔固定于法兰盘上。

保温层厚度80～160mm，由高纯型硅酸铝纤维保温材料制成。具体可以为100mm,120mm，140mm等。

耐火层厚40～100mm，由氧化铝保温材料制成。具体可以为50mm,75mm，90mm等。

风机安装于地面上。

本发明的有益效果在于：

（1）实现零煤耗节能焙烧，降低生产成本，产品产量比传统工艺技术水平提升20%，产品含硫在0.07%以下，自动化程度高，减少人工成本降低劳动强度；

（2）可实现低品位钼精矿节能焙烧，最低实现38品味节能焙烧。节能焙烧通过重力换热除尘器和窑内夹层换热，最终换取温度大于480℃，充分利用余热，回转窑表皮温度小于70℃，有效降低热量损失；

（3）节能焙烧系统由保温层、换热层、耐火层组成，结构稳定，使用寿命长，通过窑尾换热箱换取的空气温度可达200℃，可对水份小余15%的钼精矿进行干燥，生产过程全密封，生产过程无漏点、无扬尘，回收率可到98.8%；

（4）空气经由重力换热除尘器运送至高温风机，再由旋转密封装置进入窑内的换热层，全过程中吸收除尘器、风机的热量传递至回转窑。提高了窑内氧化的效率；

（5）全过程中，为了适应品位偏低的物料，要尽最大可能的利用回转窑系统中的余热。通过在窑体上安装旋转密封装置，将风机安装于地面，利用重力换热除尘器换取的热空气通过风机以及旋转密封装置使其进入窑体换热层，进一步提高换热空气温度，保证低品位钼精矿的焙烧。风机安装于地面还可避免风机供电接触不良和人员触电危险；

（6）回转窑设计合理，安装后窑体表面温度低于70℃。长时间高温下使用不易松散，即保证保温效果又提高保温层使用寿命，浇注料可以起到保护钢板的作用，在反应区，物料剧烈反应温度高达750℃，容易导致内筒变形、降低内筒使用寿命。浇注料还可有效控制温度迅速传导向内层钢板，防止内筒变形、损坏。

附图说明

图1是本发明回转窑的结构示意图；

图2是本图1中A处的剖视图；

图3是本发明中膨胀装置的结构示意图；

图4是本发明中旋转密封装置的结构示意图；

图5是本发明中流程示意图；

图中各部件名称：1.储料箱；2.回转窑；3.旋转密封装置；4.换热箱；5.窑头给料机；6.风机；7.重力除尘器；8.冷却换热器；9.回转窑动力机构；10.除尘器；11.拖轮；12.燃烧室；13.保温层；14.换热层；15.耐火层；16.内层钢板；17.换热通道；19.收缩节；20.摩擦环；21.C形不动节；22.加固件。

具体实施方式

实施例：一种焙烧氧化钼用回转窑，参见图1至图5，其进料端连接烟气处理系统，烟气处理系统包括冷却设备和除尘器，回转窑从外到内依次包括保温层、换热层、耐火层，保温层和耐火层间设有固定装置以形成构成换热层的换热通道，换热通道的进风口通过旋转密封装置连通有与烟气处理系统进行热交换的废热利用系统，换热通道的出风口与回转窑内腔相连通。

采用两个除尘器的原因在于除尘布袋只能承受200℃的温度，所以在进入普通的除尘器10前，往往需要进行多次降温。

回转窑2内除进料端的0到3米外其他区域均采用相同结构，即三层结构从外到内依次为：保温层13、换热层14、耐火层15，每层间隔均有钢板固定支撑。保温层13起保温作用，换热层14起换热、支撑作用，耐火层15起保护钢板、保护窑内温度、温度缓冲作用。

烟气处理系统还包括连通冷却设备和除尘器的排烟风道，废热利用系统包括新风风道、与排烟风道间进行热交换的换热风道、及驱动新风风道和换热风道内空气流动的风机。

旋转密封装置距进料端端口1～10米处，包括套装在回转窑上的摩擦环、C形不动节和加固件，C形不动节的两侧各套装随回转窑转动的摩擦环和起支撑作用的加固件，回转窑上设有一定数量的与C形不动节缺口处相对应的通孔，通孔的外部与废热利用系统相连通。本实施例中，通孔数量为6个，也可以根据具体情况，适时调整至4个、8个、10个、12个等。

固定装置包括法兰和散热板，法兰上设有通孔，各法兰沿回转窑的轴向方向交叉安装，得以形成折线状的换热通道。

散热板包括12～30根带钢。具体可以为15根，20根，25根等，视安装情况而定。

在法兰盘间、设有实现热膨胀的收缩装置，收缩装置包设置在耐火层与换热层间的内层钢板16和调节内层钢板16间间距的弹性元件，在弹性元件和耐火层间设有保护板。内层钢板间隔固定于法兰盘上。该设计保证了当窑体发生热膨胀变形时，其内部结构具有一定自调节性，以相关零部件通过一定量的位移，抵消热膨胀所带来的应力，保护窑体内部结构。

保温层厚度80～160mm，由高纯型硅酸铝纤维保温材料制成。

耐火层厚40～100mm，由氧化铝保温材料制成。

旋转密封装置3距进料端端口1～10米，包括套装在回转窑2上的摩擦环20、C形不动节21和加固件22，C形不动节21的两侧各套装随回转窑2转动的摩擦环20和起支撑作用的加固件22，C形不动节21上设置一定数量的连通换热层14的通孔，通孔的外部与气流管路相连通。C形不动节21相对地面静止，摩擦环20和加固件22随窑体旋转并随回转窑2轴向往复移动。回转窑2中对应的C形不动节21的缺口的位置有进气孔，换热箱4内的空气经C形不动节21进入窑内。该设计是由于回转窑2在运行过程中会出现轴向前后往复移动50mm，必须保证轴向移动到最大位置时的密封性可设备可靠性。回转窑2轴向运动到最大位置时，需回转窑2挡轮受力，不可让旋转密封装置3受到轴向力，以免损坏设备。

本实施例中，钢板支撑包括24根带钢。窑内钢板加工精度在±2mm以内，加工精度高，周向、轴向都有收缩余量，实现收缩定向。避免因收缩问题造成窑内焊缝开裂、筒体变形。

本实施例中，内层钢板间隔固定于耐火层外部。保温层13厚度120mm，由高纯型硅酸铝纤维材料制成。耐火层厚80mm，可以起到保温的作用：因其中的浇注料导热系数低，本实施例中，耐火层采用80mm厚的浇注料可以有效的保证窑内温度的恒定，即使窑内温度有所变化，其变化量完全可以忽略。如果不用浇注料，让钢板直接接触高温物料，钢板能快速传热到换热风道，造成反应温度急剧降低，容易出现不合格物料。

本实施例中，回转窑2上安装旋转密封装置3，将风机6安装于地面，利用这两台设备所换的热量，再通过风机6使热风进入窑体夹层。这样可大幅提高了换热温度，也就能够适合品位偏低些的钼精矿。

具体实施过程中，研究人员研究了焙烧氧化钼的工艺，总体上此工艺过程是放热反应，但在物料固化阶段，放热量低，所放热量不足以维持流失热量，所以在出料端更应该注重补充温度或保温才能保证脱调残硫，所以本实施例中，在节能窑出料端前8米位置，使用10mm气凝胶毡同高纯型硅酸铝纤维板复合的方案。

此外，对于收缩装置的材料，研究人员进行了如下研究：

研究人员发现，采用5件321不锈钢1mm乘4层的膨胀节。其补偿量大，可充足保障补偿量；使用温度高，321材质能在650℃下正常使用；柔韧性好，可轻松挤压收缩，又能保证强度，还可防止不锈钢和内层钢板之间的焊缝开裂；使用寿命长，可反复拉伸1700次以上

具体实施中，外部空气在进入回转窑2末端前，经过加热装置加热，不同于现有技术回转窑2末端的物料所需氧气来自外界的空气或加热空气，本发明中，有效收集了除尘器等装置的热量，在多次交换中，结合重新设计的回转窑2，将热量二次利用至回转窑2末端的物料加热，节省了能源，也提高了回转窑2的产出。

最后需说明的是，以上者仅系本发明部分实施例，并非用以限制本发明，依据本发明的结构及特征，稍加变化修饰而成者，亦应包括在本发明范围之内。

Claims (10)

1.一种带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其进料端连接烟气处理系统，烟气处理系统包括冷却设备和除尘器，其特征在于：所述回转窑从外到内依次包括保温层、换热层、耐火层，所述保温层和耐火层间设有固定装置以形成构成换热层的换热通道，所述换热通道的进风口通过旋转密封装置连通有与所述烟气处理系统进行热交换的废热利用系统，所述换热通道的出风口与所述回转窑内腔相连通。

2.如权利要求1所述的带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：所述烟气处理系统还包括连通所述冷却设备和除尘器的排烟风道，所述废热利用系统包括新风风道、与所述排烟风道间进行热交换的换热风道、及驱动所述新风风道和所述换热风道内空气流动的风机。

3.如权利要求1所述的带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：所述旋转密封装置距进料端端口1～10米处，包括套装在回转窑上的摩擦环、C形不动节和加固件，所述C形不动节的两侧各套装随回转窑转动的摩擦环和起支撑作用的加固件，所述回转窑上设有一定数量的与C形不动节缺口处相对应的通孔，所述通孔的外部与所述废热利用系统相连通。

4.如权利要求1所述的带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：所述固定装置包括法兰和散热板，所述法兰上设有通孔，各法兰沿所述回转窑的轴向方向交叉安装，得以形成折线状的换热通道。

5.如权利要求4所述的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：所述散热板包括12～30根带钢。

6.如权利要求1所述的带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：在所述法兰盘间设有实现热膨胀的收缩装置，所述收缩装置包设置在耐火层与换热层间的内层钢板和调节所述内层钢板间间距的弹性元件，在所述弹性元件和所述耐火层间设有保护板。

7.如权利要求6所述的带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：所述内层钢板间隔固定于所述法兰盘上。

8.如权利要求1所述的带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：所述保温层厚度80～160mm，由高纯型硅酸铝纤维保温材料制成。

9.如权利要求1所述的带有废热利用系统的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：所述耐火层厚40～100mm，由氧化铝保温材料制成。

10.如权利要求1所述的焙烧氧化钼用回转窑，其特征在于：所述风机安装于地面上。