CN106610220A - 一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉 - Google Patents

一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉 Download PDF

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高技峰
李志清
宋吉奎
凌晓光
杨尚祚
马华青
侯永生
孙国冉
李盼盼
邹宗加
王杜瑞
张文华
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Abstract

一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，包括由多个炉壁面包围形成的炉腔本体，炉腔本体具有定义为加热腔的上部分和定义为熔融腔的下部分，炉腔本体设置有投料口，投料口的下游设置有用以将固体副产工业盐导向熔融腔内部的倾斜的进料通道，炉腔本体于进料通道的上方设置有与进料通道具有相同倾斜角度的碹顶，加热腔与碹顶的耐火砖采用镁砖、电熔锆刚玉砖、白云石砖、粘土砖、硅砖、镁钙砖、高铝砖、莫来石砖、红柱石砖以及碳化硅耐火砖中的一种或几种，熔融腔和进料通道的耐火砖采用镁砖、电熔锆刚玉砖、白云石砖中的一种或几种。本发明能够大大提高熔融腔和进料通道等与副产工业盐接触位置的耐腐蚀性。

Description

一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉
技术领域
本发明涉及副产工业盐处理设备技术领域，特别涉及一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉。
背景技术
目前，副产工业盐因含有少量有机物，难以得到有效处理及利用，不能直接作为下游产品的原料。大部分生产厂家只能将其堆存或送至固废处理中心处理。目前固废处理中心的处理费用高达3000-4000元/t，企业难以承受，且主要采用对填埋场采取防腐防渗处理后再填埋的处理方式。这种处理方式不仅占用土地，同时也是对资源的极大浪费，还存在对环境造成巨大威胁的潜在风险，一旦防腐防渗层发生泄漏，可溶性盐及有机杂质就会流失，盐化周围土壤，危害周围植被，同时对周边水源、地下水和农田造成污染。
副产工业盐是重要的化工基础原料，也是极为宝贵的国家战略资源。随着国民经济的高速发展，化工生产中各种副产工业盐量越来越大，对环境构成巨大威胁。近年来，人们对资源节约、环境友好的认识逐步提高，政府在环保立法和执法力度上也有了显著加强，化工生产中副产工业盐的处理和资源化利用日益受到重视。
如专利号为CN201310184084.4、名称为“一种工业废水中无机盐的提取方法以及工业废水的资源化利用方法”的实用新型专利文件，以及专利号为CN201310299546.7、实用新型名称为“一种从含磷的工业废水中回收高纯度无机盐的方法”的实用新型专利文件，均公开了从工业废水中回收无机盐的方法，为了得到高纯度无机盐最后经碳化步骤进行处理，以去除无机盐中的有机杂质。
但是，目前并一种针对性的处理副产工业盐的熔融炉。利用现有回转窑、立式焚烧炉、卧式焚烧炉、箱式炉、沸腾炉、炉排焚烧炉或流化床焚烧炉对无机盐进行炭化处理时，由于熔融状态的无机盐与高温炉壁直接接触，会存在“粘壁”现象，不仅影响无机盐的正常炭化，而且还会缩短设备的使用寿命。
更重要的是，由于现有的熔融炉采用普通的耐火砖，非常不适合副产工业盐的处理，尤其存在腐蚀严重的问题，导致熔融炉在处理副产工业盐生产中使用寿命极短。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，以解决上述背景技术中的问题。
本发明的技术方案为：
一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，包括由多个炉壁面包围形成的炉腔本体，所述炉腔本体具有定义为加热腔的上部分和定义为熔融腔的下部分，所述炉腔本体设置有投料口，所述投料口的下游设置有用以将固体副产工业盐导向所述熔融腔内部的倾斜的进料通道，所述炉腔本体于所述进料通道的上方设置有与所述进料通道具有相同倾斜角度的碹顶，
所述加热腔与所述碹顶的耐火砖采用镁砖、电熔锆刚玉砖、白云石砖、粘土砖、硅砖、镁钙砖、高铝砖、莫来石砖、红柱石砖以及碳化硅耐火砖中的一种或几种，
所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖采用镁砖、电熔锆刚玉砖、白云石砖中的一种或几种。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述加热腔与所述碹顶的耐火砖均采用粘土砖，所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖均采用电熔锆刚玉砖。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述镁砖中MgO的重量百分比为97.5-98.2％，SiO2的重量百分比不大于0.8％，余量为不可避免的成分。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述电熔锆刚玉砖中ZrO2的重量百分比为32％-44％，SiO2的重量百分比不大于16％，Na2O的重量百分比不大于1.5％，Fe2O3、TiO2、CaO、MgO的总重量百分比不大于3％，余量为AL2O3。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述白云石砖SiO2重量百分比为13.49％，Al2O3的重量百分比为0.71％，Fe2O3的重量百分比为4.2％，CaO的重量百分比为42.7％，MgO的重量百分比为38.9％。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述粘土砖中Al2O3重量百分比不小于45％，Fe2O3的重量百分比不大于1.8％，余量为其他不可避免的成分。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述硅砖中SiO2的重量百分比不小于96％，Fe2O3的重量百分比不大于0.8％，余量为其他不可避免的成分。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述镁钙砖中SiO2的重量百分比为1.26％，Al2O3的重量百分比为0.91％，Fe2O3的重量百分比为0.81％，CaO的重量百分比为17.79％，MgO的重量百分比为79.23％。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述高铝砖中Al2O3的重量百分比不小于48％，Fe2O3的重量百分比不大于1.8％，余量为其他不可避免的成分。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述莫来石砖中Al2O3的重量百分比不小于70％，SiO2的重量百分比不大于25％，Fe2O3的重量百分比不大于0.5％，余量为其他不可避免的成分。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述红柱石砖中Al2O3的重量百分比不小于53％，Fe2O3的重量百分比不大于1.7％，TiO2的重量百分比不大于0.6％。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述碳化硅耐火砖中SiC的含量不小于90％，Fe2O3的含量不大于1％，余量为其他。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述熔融腔的下部侧壁开设有若干排渣口。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述排渣口为长条形的开口。
本发明中，作为一种优化的技术方案，所述排渣口的长宽比例为3：1。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
发明人经过大量反复的试验，为本发明的熔融腔和进料通道筛选了特定的耐火砖，结合本发明熔融炉的特定结构，能够大大提高熔融腔和进料通道等与副产工业盐接触位置的耐腐蚀性，提高了熔融炉的整体使用寿命，保证了副产工业盐的处理效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
如图1所示，一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，包括由多个炉壁面包围形成的炉腔本体1，所述炉腔本体1具有定义为加热腔2的上部分和定义为熔融腔3的下部分，所述炉腔本体1设置有投料口4，所述投料口4的下游设置有用以将固体副产工业盐导向所述熔融腔3内部的倾斜的进料通道5，所述炉腔本体于所述进料通道5的上方设置有与所述进料通道5具有相同倾斜角度的碹顶6，所述熔融腔3的下部侧壁开设有若干排渣口7，所述排渣口7为长条形的开口，所述排渣口7的长宽比例为3：1。
本实施例中，所述加热腔2与所述碹顶6的耐火砖采用镁砖砌筑，该镁砖中MgO的重量百分比为98％，SiO2的重量百分比为0.8％，余量为不可避免的成分(Fe2O3、CaO)。所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖采用同样的镁砖砌筑。
副产氯化钠经熔融处理后，检测其中的物质含量，如下表所示：
项目 单位 含量 项目 单位 含量
NaCl ％ 99.62 Si ％ 0.08
Ca ％ 0.04 Fe ％ 0.022
Mg ％ 0.12 Al ％ 0.028
水分 ％ 0.03 Cr mg/Kg 0.03
水不溶物 ％ 0.004 Zr mg/Kg 0.01
硫酸根 ％ 0.07 Sr mg/Kg 0.05
实施例2
本实施例结构与实施例1相同，区别在于：
所述加热腔与所述碹顶的耐火砖均采用莫来石砖砌筑，所述莫来石砖中Al2O3的重量百分比为75％，SiO2的重量百分比为20％，Fe2O3的重量百分比为0.5％，余量为其他不可避免的成分(CaO)。
所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖均采用白云石砖砌筑，白云石砖SiO2重量百分比为13.49％，Al2O3的重量百分比为0.71％，Fe2O3的重量百分比为4.2％，CaO的重量百分比为42.7％，MgO的重量百分比为38.9％。
副产氯化钠经熔融处理后，检测其中的物质含量，如下表所示：
项目 单位 含量 项目 单位 含量
NaCl ％ 99.70 Si ％ 0.10
Ca ％ 0.14 Fe ％ 0.023
Mg ％ 0.11 Al ％ 0.018
水分 ％ 0.03 Cr mg/Kg 0.03
水不溶物 ％ 0.005 Zr mg/Kg 0.01
硫酸根 ％ 0.06 Sr mg/Kg 0.04
实施例3
本实施例结构与实施例1相同，区别在于：
所述加热腔与所述碹顶的耐火砖采用粘土砖砌筑，所述粘土砖中Al2O3重量百分比不小于45％，Fe2O3的重量百分比不大于1.8％，余量为其他不可避免的成分(CaO、SiO2)。
所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖采用电熔锆刚玉砖砌筑，所述电熔锆刚玉砖中ZrO2的重量百分比为40％，SiO2的重量百分比为16％，Na2O的重量百分比为1.4％，Fe2O3、TiO2、CaO、MgO的总重量百分比为3％，余量为AL2O3。
副产氯化钠经熔融处理后，检测其中的物质含量，如下表所示：
项目 单位 含量 项目 单位 含量
NaCl ％ 99.84 Si ％ 0.02
Ca ％ 0.03 Fe ％ 0.01
Mg ％ 0.01 Al ％ 0.003
水分 ％ 0.03 Cr mg/Kg 0.02
水不溶物 ％ 0.002 Zr mg/Kg 0.01
硫酸根 ％ 0.07 Sr mg/Kg 0.03
实施例4
本实施例结构与实施例1相同，区别在于：
所述加热腔与所述碹顶的耐火砖采用电熔锆刚玉砖砌筑，所述电熔锆刚玉砖中ZrO2的重量百分比为44％，SiO2的重量百分比为16％，Na2O的重量百分比为1.5％，Fe2O3、TiO2、CaO、MgO的总重量百分比为3％，余量为AL2O3。
所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖采用相同的电熔锆刚玉砖砌筑。
副产氯化钠经熔融处理后，检测其中的物质含量，如下表所示：
项目 单位 含量 项目 单位 含量
NaCl ％ 99.82 Si ％ 0.03
Ca ％ 0.04 Fe ％ 0.012
Mg ％ 0.01 Al ％ 0.005
水分 ％ 0.02 Cr mg/Kg 0.03
水不溶物 ％ 0.003 Zr mg/Kg 0.01
硫酸根 ％ 0.07 Sr mg/Kg 0.05
实施例5
本实施例结构与实施例1相同，区别在于：
所述加热腔与所述碹顶的耐火砖采用白云石砖和红柱石砖混合砌筑，所述白云石砖SiO2重量百分比为13.49％，Al2O3的重量百分比为0.71％，Fe2O3的重量百分比为4.2％，CaO的重量百分比为42.7％，MgO的重量百分比为38.9％，所述红柱石砖中Al2O3的重量百分比不小于53％，Fe2O3的重量百分比不大于1.7％，TiO2的重量百分比不大于0.6％。
所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖采用白云石砖砌筑。所述白云石砖SiO2重量百分比为13.49％，Al2O3的重量百分比为0.71％，Fe2O3的重量百分比为4.2％，CaO的重量百分比为42.7％，MgO的重量百分比为38.9％。
副产氯化钠经熔融处理后，检测其中的物质含量，如下表所示：
项目 单位 含量 项目 单位 含量
NaCl ％ 99.75 Si ％ 0.08
Ca ％ 0.12 Fe ％ 0.018
Mg ％ 0.09 Al ％ 0.015
水分 ％ 0.04 Cr mg/Kg 0.02
水不溶物 ％ 0.003 Zr mg/Kg 0.01
硫酸根 ％ 0.07 Sr mg/Kg 0.04
对比实施例
采用传统的炉腔结构(上部加热式的熔融腔)，且该熔融腔采用最常用的粘土砖。
副产氯化钠经熔融处理后，检测其中的物质含量，如下表所示：
项目 单位 含量 项目 单位 含量
NaCl ％ 98.52 Si ％ 0.10
Ca ％ 0.43 Fe ％ 0.15
Mg ％ 0.37 Al ％ 0.13
水分 ％ 0.04 Cr mg/Kg 0.03
水不溶物 ％ 0.01 Zr mg/Kg 0.02
硫酸根 ％ 0.15 Sr mg/Kg 0.05
通过以上实验数据的对比可知，实施例1-5得到的精制氯化钠中，金属离子含量较低，这也说明了副产工业盐在熔融过程中对耐火砖的腐蚀较小，不带入较多的金属离子。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：包括由多个炉壁面包围形成的炉腔本体，所述炉腔本体具有定义为加热腔的上部分和定义为熔融腔的下部分，所述炉腔本体设置有投料口，所述投料口的下游设置有用以将固体副产工业盐导向所述熔融腔内部的倾斜的进料通道，所述炉腔本体于所述进料通道的上方设置有与所述进料通道具有相同倾斜角度的碹顶，所述加热腔与所述碹顶的耐火砖采用镁砖、电熔锆刚玉砖、白云石砖、粘土砖、硅砖、镁钙砖、高铝砖、莫来石砖、红柱石砖以及碳化硅耐火砖中的一种或几种，所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖采用镁砖、电熔锆刚玉砖、白云石砖中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：所述加热腔与所述碹顶的耐火砖均采用粘土砖，所述熔融腔和所述进料通道的耐火砖均采用电熔锆钢玉砖。
3.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：所述镁砖中MgO的重量百分比为97.5-98.2％，SiO2的重量百分比不大于0.8％，余量为不可避免的成分。
4.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：所述电熔锆刚玉砖中ZrO2的重量百分比为32％-44％，SiO2的重量百分比不大于16％，Na2O的重量百分比不大于1.5％，Fe2O3、TiO2、CaO、MgO的总重量百分比不大于3％，余量为AL2O3。
5.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：，所述白云石砖SiO2重量百分比为13.49％，Al2O3的重量百分比为0.71％，Fe2O3的重量百分比为4.2％，CaO的重量百分比为42.7％，MgO的重量百分比为38.9％。
6.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：所述镁钙砖中SiO2的重量百分比为1.26％，Al2O3的重量百分比为0.91％，Fe2O3的重量百分比为0.81％，CaO的重量百分比为17.79％，MgO的重量百分比为79.23％。
7.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：所述高铝砖中Al2O3的重量百分比不小于48％，Fe2O3的重量百分比不大于1.8％，余量为其他不可避免的成分。
8.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：所述莫来石砖中Al2O3的重量百分比不小于70％，SiO2的重量百分比不大于25％，Fe2O3的重量百分比不大于0.5％，余量为其他不可避免的成分。
9.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：所述红柱石砖中Al2O3的重量百分比不小于53％，Fe2O3的重量百分比不大于1.7％，TiO2的重量百分比不大于0.6％。
10.如权利要求1所述的一种强耐腐蚀性的副产工业盐熔融炉，其特征在于：所述碳化硅耐火砖中SiC的含量不小于90％，Fe2O3的含量不大于1％，余量为其他。
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