CN109574521A - 一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置及方法 - Google Patents

一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置及方法，包括窑体，其特征在于：窑体上方为进料口，进料口下方为布料机，布料机下方设置烘干床，烘干床的下方设置导风墙，导风墙设置导风墙火口及导风口；所述窑体的侧面设置燃烧室，左右侧各一个燃烧室，前后侧也设置燃烧室。左右侧燃烧室下方的窑体上设置一级腰风管、二级腰风管，所述一级腰风管、二级腰风管上下设置；所述窑壁侧火口低于导风墙火口；煅烧用烟气从窑壁侧火口和导风墙上火口一同排入窑内。本发明通过双向供热和双级冷却的方式，提高了竖窑的单窑产量和熟料质量，使竖窑内气流分布均匀。

Description

一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置及方法
技术领域：
本发明属于耐火材料技术生产领域，特别是用于高温煅烧菱镁矿精矿生球团制备重烧镁的方法与装置。
背景技术：
菱镁矿，又称菱苦土，是我国优势矿产资源，也是重要的出口矿产品之一，分子式MgCO3，属三方晶系是镁的碳酸盐矿物。我国菱镁矿占世界总储量的25％，其中80％以上用于制备耐火原料。重烧镁砂，是钢铁冶金、建材、有色金属冶炼等行业不可或缺的材料。目前国内重烧镁的主要生产方法，是将20-80mm的菱镁矿和焦炭或无烟煤混合后在竖窑内完成分解和烧结的过程。
竖窑(又称立窑)是我国目前应用较为广泛的菱镁矿煅烧设备，它与回转窑相比，具有设备结构简单、投资较省等优点。但是，大部分重烧镁竖窑的容量都较小，单窑生产能力低；且在生产过程中采用一步煅烧的方法时，由于达不到所要求的煅烧温度，难以烧结，故欠烧率较高，影响产品质量；其原料人窑块度要求也较大，以致大量碎料不能直接利用，矿石利用率低，造成资源浪费；在生产过程中，由于燃料燃烧产生灰分，灰分掺杂在孰料中导致杂质含量多，产品质量降低。
传统镁石竖窑的内径多为1.6～2.5m，理论来说竖窑的内径越大，则物料的产量越大；但在实际生产中为保证全窑截面上具有良好通风和煅烧质量，竖窑在内径上不宜过大，这也就限制了竖窑的单窑产量。炉内气流分布不均匀限制了煅烧质量，因此限制了竖炉的大型化。
与此同时竖窑在高度上也有一定要求。窑体过高，流体阻力大，风机能力不足时，竖窑的产量、质量均降低，且动力消耗大；而窑体过短，熟料冷却效果差，空气预热不够，物料在预热带预热时间短，烟气温度过高，热耗增加，同样也会使出窑产品的产量、质量降低。
发明内容：
针对现有的竖窑中存在低产、低质量、煅烧欠烧率高及冷却效果差等弊端，本发明提出了一种利用新型竖窑生产重烧镁砂的装置与方法，目的是在提高竖窑生产重烧镁砂煅烧效果的同时提高熟料冷却效果，以及对熟料中的灰分进行处理，进而提高竖窑的单窑产量和熟料质量。具体技术方案如下：
一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置，包括窑体，窑体上方为进料口，进料口下方为布料机，布料机下方设置烘干床，烘干床的下方设置导风墙，导风墙设置导风墙火口及导风口；窑壁侧火口至导风墙火口之间的竖直空间为高温煅烧带；所述窑体的前后左右均设置1个燃烧室，左右侧燃烧室下方的窑体上设置一级腰风管、二级腰风管，所述一级腰风管、二级腰风管上下设置；所述窑壁侧的火口低于导风墙火口；煅烧用烟气从窑壁侧的火口和导风墙上火口一同排入窑内。
窑体采用两个子窑体并行排列，同时生产；子窑体之间设有导风墙和内通道。
一级腰风管、二级腰风管连接同一个风机，并设置调节阀来控制风量分配，一级腰风管通风量为2/3，二级腰风管通风量为1/3。
窑体最下部设置可打开的排灰门。
本发明进一步公开了一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产方法，生料球离开布料机下落的过程中，落到烘干床上进行干燥，接着先后落入预热区域和高温煅烧区域；煤气在燃烧室混合助燃空气进行燃烧，形成温度为1400～1800℃的烟气进入气体分配室并从窑壁侧的火口和导风墙上火口一同喷出，为料球提供合适的煅烧环境，使其能在其中进行相应的物理变化和化学反应；经由高温煅烧成的熟料继续下行，由靠近竖窑腰部和底部的一级、二级腰风管供风冷却，冷却后的物料通过下料口排出窑外；和熟料进行热交换后的冷却风携带热量向上运动，一部分进入高温煅烧区域，一部分通过导风口进入导风墙内部后上行，对烘干床上的物料进行干燥预热。
本发明的有益效果：
相比于传统竖窑，本发明的装置在窑内设置导风墙，在窑体上布置两级冷却风管，并在风墙上开火口以及布置供冷却风流入的导风口，通过两侧供热和双级供风冷却的方式，打破了在生产过程中因欠烧和冷却不足等原因带来的竖窑内径小和炉身矮的局限。由于两侧都可以对生料进行供热煅烧，所以该竖窑可以在内径上进行适当加宽；由于采用两级供风冷却方式，可以避免冷却不足的缺点，大大的提高的竖窑的单窑生产能力。窑内设置烘干床，对菱镁矿球料进行预热干燥，使湿料球在反应之前脱去一部分水分，从而使其在高温煅烧区域更快的达到所需要的煅烧温度，生成高质量的重烧镁。同时在熟料生产过程中所产生的一部分灰尘杂质由冷却风携带，通过导风口进入导风室，并落入导风室最下方的灰尘收集装置。热交换完毕的冷却风通过导风口进入导风室，流入烘干床下部对物料进行预热，在提高熟料质量的同时实现冷却风的合理利用。
附图说明：
图1为本发明装置示意图。
图2为图1在导风墙火口位置剖面的俯视图。
图中：1-布料机，2-烘干床，3-高温煅烧带，4A-窑壁左右侧燃烧室，4B-窑壁前后侧燃烧室，5A-窑壁侧火口，5B-导风墙火口，6A-一级腰风管，6B-二级腰风管，7-下料口，8-导风墙，9-导风口，10-排灰门，11-冷却段，12-内通道，13-进料口，14-窑体，15-气体分配室。
具体实施方式：
下面结合附图具体说明本发明，参见图1，本发明包括窑体14，炉体上方为进料口13，进料口13下方为布料机1，布料机下方设置烘干床2，烘干床2的下方设置导风墙8，导风墙8设置导风墙火口5B及导风口9；窑壁侧火口5A至导风墙火口5B之间的竖直空间为高温煅烧带3；所述炉体的侧面设置窑壁左右侧燃烧室4A，窑壁侧燃烧室4A下方的炉体上设置一级腰风管6A、二级腰风管6B，所述一级腰风管、二级腰风管上下设置；所述窑壁侧火口5A低于导风墙火口5B；煅烧用烟气从窑壁侧火口5A和导风墙火口5B一同排入炉内。
为提高生产效率，窑体采用两个子窑体并行排列，同时生产；子窑体之间设有导风墙和内通道12。竖窑中心线的左侧和右侧均为一个子窑体；导风墙8的前后方向均与窑壁前后侧燃烧室4B直接连接，这样就形成了左右两个子窑体。(所谓子窑体，就是导风墙和炉壁之间物料从预热、反应、冷却到排出窑体的部分)
一级腰风管6A、二级腰风管6B连接同一个风机，并设置调节阀来控制风量分配，一级腰风管通风量为2/3，二级腰风管通风量为1/3。
窑体最下部设置可打开的排灰门。
菱镁矿精矿粉在造球机中变为球料，球料被运送装置运送到布料机1(布料机采用外购往复直线式布料机)中，由布料机1均匀下料，生料球落到烘干床2上进行预热干燥。在烘干床2上，湿料球中的一部分水分被蒸发后沿着烘干床2滚动到预热段(也就是进入高温煅烧段之前的区域)，在预热段进一步脱去湿料球中的水分。生球继续下落进入高温煅烧带3。为减少固态燃烧工质燃烧时产生的灰末，提高熟料的质量。燃烧工质用煤气代替固体燃料，煤气和助燃空气的混合物在圆形燃烧室4A和4B中燃烧，生成温度在1400～1800℃的高温烟气，高温烟气进入气体分配室15通过窑壁侧火口5A和导风墙火口5B排入高温煅烧带3。
为了加长高温煅烧区域的范围长度使生料煅烧更充足，同时也为了使气流分布合理，把布置在窑内的火口分为两种，一种布置于窑体本身上，另一种则布置于导风墙8上，前者的位置在竖直方向上的位置略低于后者，这样做在一定程度上补足了靠近导风墙侧温度，为生料营造了好的煅烧环境，有效避免欠烧引起熟料质量低的弊端。生料在高温煅烧带3中进行物理及化学变转化为熟料。熟料继续下行到冷却段11，冷却段11的冷却风由布置在炉体上的一级腰风管6A、二级腰风管6B鼓入窑内。两级腰风管连接同一个风机，并对其设置调节阀来控制风量分配，一级腰风管通风量为2/3，二级腰风管通风量为1/3，传统的一级冷却往往吹不透整个冷却段，冷却风不足会带来物料冷却效果差、熟料质量低等后果。要想使一级冷却效果好，就得加大风机功率，这也就意味着能耗增加。相比于传统的一级冷却，采用两级冷却不仅可以延长物料冷却的时间(在第一级进行初步冷却的物料在第二级继续冷却)，避免冷却不足的现象；还能保证在原有风机功率保持不变情况下实现冷却风的合理化使用，减少了额外的能耗；被冷却后的熟料经下料口7排出窑外。
进行热量交换完的冷却风携带一定热量和氧气，一小部分向上运动通过物料之间的隙缝进入高温煅烧带3用于提高煅烧温度并带入氧气助燃，另一部分通过导风口9进入导风墙8，进入导风墙8的冷却风中含一定的灰尘，在气体向上流动的时候，一部分粉尘落到布置在窑体下部的灰尘收集装置中，最后可由排灰门10进行灰尘清理。

Claims (5)

1.一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置，包括窑体，其特征在于：窑体上方为进料口，进料口下方为布料机，布料机下方设置烘干床，烘干床的下方设置导风墙，导风墙设置导风墙火口及导风口；窑壁侧火口至导风墙火口之间的竖直空间为高温煅烧带；所述窑体的侧面设置燃烧室，前后左右各一个；左右侧燃烧室下方的窑体上设置一级腰风管、二级腰风管，所述一级腰风管、二级腰风管上下设置；所述窑壁侧火口低于导风墙火口；煅烧用烟气窑壁侧的火口和导风墙上火口一同排入炉内。
2.根据权利要求1所述的一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置，其特征在于：窑体采用两个子窑体并行排列，同时生产；子窑体之间设有导风墙和内通道。
3.根据权利要求1所述的一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置，其特征在于：一级腰风管、二级腰风管连接同一个风机，并设置调节阀来控制风量分配，一级腰风管通风量为2/3，二级腰风管通风量为1/3。
4.根据权利要求1所述的一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产装置，其特征在于：窑体最下部设置可打开的排灰门。
5.一种煅烧/焙烧双排口内通式重烧镁砂生产方法，其特征在于：生料球离开布料机下落的过程中，落到烘干床上进行干燥，接着先后落入预热区域和高温煅烧区域；煤气在燃烧室混合助燃空气进行燃烧，形成温度为1400～1800℃的烟气并从窑壁侧的火口和导风墙上火口一同喷出，为料球提供合适的煅烧环境，使其能在其中进行相应的物理变化和化学反应；经由高温煅烧成的熟料继续下行，由靠近竖窑腰部和底部的一级、二级腰风管供风冷却，冷却后的物料通过下料口排出窑外；和熟料进行热交换后的冷却风携带热量向上运动，一部分进入高温煅烧区域，一部分通过导风口进入导风墙内部后上行，对烘干床上的物料进行干燥预热。
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