CN112897913B - 处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置 - Google Patents

处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置 Download PDF

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Abstract

处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置，包括炉体，炉体内设有煅烧腔和气流腔，煅烧腔上方一端设有进料口，另一端设有溢流出料口，煅烧腔的腔壁由内至外设有蒸汽夹层和保温夹层，煅烧腔的顶部和底部交错设有与蒸汽夹层连通的导热空心隔板，并将煅烧腔分隔成连通的四个煅烧室，每个煅烧室内均布设夹片式换热器；夹片式换热器包括一级进气管道、一级排气管道以及若干个串联的导热片，导热片与一级进气管道和一级排气管道之间分别通过二级进气管和二级排气管连通；煅烧腔的外壁上设有向炉体提供热源的进气主管道和将废弃排出的排气主管道；本发明的煅烧装置，原料在炉体内受热均匀，煅烧产品相结构单一，质量稳定，同时充分利用余热，提高燃料燃烧效率。

Description

处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置
技术领域
本发明涉及工业副产石膏的利用领域，特别涉及处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置。
背景技术
工业副产石膏是指工业生产中由化学反应生成的以硫酸钙（主要为无水和二水硫酸钙）为主要成分的工业副产品。如在磷素化学肥料和复合肥料、各类添加剂的生产过程中产生的磷石膏，大型燃煤设施采用石灰湿法脱硫产生的脱硫石膏，发酵法制柠檬酸的过程中产生的柠檬酸石膏，用硫酸分解萤石制备氟化氢的过程中产生的氟石膏，以及其他各化工生产中产生的盐石膏等。工业副产石膏大量堆存，既占用土地，又浪费资源，其主要成分为二水石膏，具有纯度高、成分稳定、粒度小、有害杂质少等特点，是一种很好的建材资源，经一定温度煅烧或蒸煮后，生成半水石膏(CaSO4·0.5H2O)，具有质量轻、防火性能好、装饰性能好、隔音保温性能好、再加工再制作性能好等特点，可广泛用于石膏胶凝材料、建筑石膏制品、工业用模具和艺术模型等。
工业副产石膏在制备成石膏质胶凝材料的整个工艺技术过程中的关键工艺——干燥煅烧工艺的好坏将直接影响到石膏产品的质量和成本。就工业副产石膏的物性方面说，有效成分二水石膏的含量较高，其分子中含有2个结晶水，同时表面上附着一些游离水，干燥去掉游离水的过程叫做烘干，脱去结晶水的过程叫做煅烧。目前对于工业副产石膏的煅烧，在结构上，煅烧炉对于高温蒸汽的利用效率低，同时在转运过程会造成热量的散失及环境污染，不能实现热量的循环利用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的是一种处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置，可使原料受热均匀，煅烧的产品相结构单一，质量稳定，同时对热量利用充分、余热利用效率高。
本发明所采用的技术方案是：处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置，包括炉体，所述炉体内设有煅烧腔和气流腔，所述煅烧腔上方的一端设有进料口，另一端设有溢流出料口，所述煅烧腔的腔壁由内至外设有蒸汽夹层和保温夹层，所述煅烧腔的顶部和底部交错设置有导热空心隔板，所述导热空心隔板与所述蒸汽夹层连通，并将所述煅烧腔分隔成连通的四个煅烧室，每个煅烧室内均布设有夹片式换热器；
所述夹片式换热器包括一级进气管道、一级排气管道以及若干个串联的导热片，所述导热片与所述一级进气管道和一级排气管道之间分别通过二级进气管和二级排气管连通；
所述煅烧腔的外壁上设有进气主管道和排气主管道，所述进气主管道的出口端分为两支，一支伸入所述蒸汽夹层，另一支与所述一级进气管道连通，所述排气主管道的进口端分为两支，一支插入保温夹层，另一支与所述一级排气管道连通。
进一步的，所述导热片具有夹层结构，蒸汽在夹层中流通并与物料进行热交换，所述导热片上穿设多个空心管降压、加固。
进一步的，所述进气主管道的进口端与供热系统连接，并由供热系统提供高温蒸汽，所述排气主管道的出口端与除尘系统连接，净化后的高热蒸汽通入干燥机中进行余热利用。
进一步的，所述气流腔外连接有风机，下方设有渣料收集抽拉装置。
进一步的，所述炉体的顶部设有排湿口。
进一步的，所述煅烧腔的腔壁由外至内设有三层钢板，最内层钢板和中间层钢板形成蒸汽夹层，最外层钢板和中间层钢板形成保温夹层。
进一步的，所述保温夹层内填充保温材料，所述最外层钢板和中间层钢板为厚度为10~12mm的承重钢板，所述最内层钢板为厚度为14~16mm的高导热钢板。
本发明的有益效果：
本发明的多箱式煅烧装置相较于现有的煅烧炉，炉体内的煅烧腔采用了保温腔体设计，腔壁由内至外设有三层，两层承重钢板和一层高导热钢板，构成蒸汽夹层和保温夹层，最外层及中间层使用承重钢板，并在中间填充保温材料，即可保护内部结构，又可减少热量流失；最内层使用厚度更大的高导热钢板，并与中间层承重钢板之间通入蒸汽，有利于物料与内层壁接触时进行充分的热交换，提高换热效率；
本发明的多箱式煅烧装置煅烧效果好，煅烧腔内由交错设置的导热空心隔板分为四个连通的煅烧室，原料在底部气流腔的活化风作用下呈流化态状态，通过通贯和溢流的方式，在各个煅烧室内呈S形行走路线，在煅烧室内完成工业副产石膏的煅烧，该设置使原料受热均匀，产品相结构单一，质量稳定；
本发明的多箱式煅烧装置煅烧效率高，工业副产石膏原料在煅烧室内的煅烧换热分为两部分：一是导热空心隔板与煅烧腔连通，煅烧腔的蒸汽夹层通入高温蒸汽后，导热空心隔板中也流通高温蒸汽，原料与导热空心隔板及煅烧腔的内壁进行直接接触换热；二是煅烧室内均匀设有夹片式换热器，该夹片式换热器有区别于现有煅烧炉的换热管，是由若干个串联的导热片组成的，导热片上下分别与进气管和排气管连通，进气管连接供热系统，向导热片中输送高温蒸汽与原料进行间接换热：首先，本发明在导热片上穿设了多个空心管，可对设有蒸汽夹层的导热片降压、加固，避免蒸汽压力过大，导热片出现裂缝、漏气现象；其次，当原料被气流腔的压缩空气吹起呈流化态与若干个导热片间接换热接触时，同等体积下导热片的接触面积较现有的换热管接触面积大，可以提高物料的煅烧效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定。
图1是多箱式煅烧装置的主视图；
图2是多箱式煅烧装置的侧视图；
图3是夹片式换热器的结构示意图；
图4是夹片式换热器的主视图；
图5是导热片的结构示意图；
图6是导热片的主视图；
图7是煅烧腔的腔壁的结构示意图；
附图标记：1、炉体，2、煅烧腔，201、蒸汽夹层，202、保温夹层，203、进气主管道，204、排气主管道，3、气流腔，4、进料口，5、溢流出料口，6、导热空心隔板，7、煅烧室，8、夹片式换热器，801、一级进气管道，802、一级排气管道，803、导热片，804、二级进气管，805、二级排气管，806、空心管，807、夹层，9、排湿口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图、实施例对技术方案进行清楚、完整地描述。下面结合具体实施例详细描述本发明的方案：
作为本发明的实施例，如附图所示，处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置，包括炉体1，所述炉体1内设有煅烧腔2和气流腔3，所述煅烧腔2上方的一端设有进料口4，另一端设有溢流出料口5，所述气流腔3外连接有风机，下方设有渣料收集抽拉装置，所述炉体1的顶部设有排湿口9；
进一步的，所述煅烧腔2的顶部和底部交错设置有导热空心隔板6，并将所述煅烧腔2分隔成连通的四个煅烧室7，原料在底部气流腔3的活化风作用下呈流化态状态，通过通贯和溢流的方式，在各个煅烧室7内呈S形行走路线，在煅烧室7内完成工业副产石膏的煅烧，该设置使原料受热均匀，产品相结构单一，煅烧效果好，质量稳定。
所述煅烧腔2的腔壁由内至外设有蒸汽夹层201和保温夹层202：进一步的，所述煅烧腔2的腔壁由外至内设有三层钢板，最内层钢板和中间层钢板形成蒸汽夹层201，最外层钢板和中间层钢板形成保温夹层202；进一步的，所述最外层钢板和中间层钢板为厚度为10~12mm的承重钢板，所述保温夹层202内填充保温材料，即可保护内部结构，又可减少热量流失；
进一步的，所述最内层钢板为厚度为14~16mm的高导热钢板，并与中间层承重钢板之间通入蒸汽，一方面可以减少内层钢板与物料进行高速、长时间的接触产生磨损带来的影响，另一方面使用高导热钢板，更有利于物料与内层壁接触时进行充分的热交换，提高换热效率。
本发明的多箱式煅烧装置煅烧效率高，得益于工业副产石膏原料在煅烧室内的煅烧换热分为两部分：
一是所述导热空心隔板6与所述蒸汽夹层201连通，煅烧腔2的蒸汽夹层201通入高温蒸汽后，导热空心隔板6中也流通高温蒸汽，原料与导热空心隔板6及煅烧腔2的内壁进行直接接触换热；
二是每个煅烧室7内均布设有夹片式换热器8，所述夹片式换热器8包括一级进气管道801、一级排气管道802以及若干个串联的导热片803，所述导热片803与所述一级进气管道801和一级排气管道802之间分别通过二级进气管804和二级排气管805连通；该夹片式换热器8有区别于现有煅烧炉的换热管，是由若干个串联的导热片组成的，导热片上下分别与进气管和排气管连通，进气管连接供热系统，当原料被气流腔的压缩空气吹起呈流化态与若干个导热片间接换热接触时，同等体积下导热片的接触面积较现有的换热管接触面积大，可以提高物料的煅烧效率；
作为本发明实施例的补充方案，所述导热片803具有夹层结构，蒸汽在夹层807中流通并与物料进行热交换，所述导热片803上穿设多个空心管806，对设有蒸汽夹层的导热片803降压、加固，避免蒸汽压力过大，导热片出现裂缝、漏气现象降压、加固。
煅烧装置中的热量是通过以下结构进行输入及输出的：所述煅烧腔2的外壁上设有进气主管道203和排气主管道204，所述进气主管道203的进口端与供热系统连接，并由供热系统提供高温蒸汽，所述排气主管道204的出口端与除尘系统连接，净化后的高热蒸汽通入干燥机中进行余热利用；
进一步的，所述进气主管道203的出口端分为两支，一支伸入所述蒸汽夹层201，向煅烧腔2的腔壁及导热空心隔板6中输送高温蒸汽；另一支与所述一级进气管道801连通，向夹片式换热器8的导热片803输送高温蒸汽；所述排气主管道204的进口端分为两支，一支插入保温夹层202，另一支与所述一级排气管道802连通；
本发明的煅烧装置整体做到了提高燃料的利用率、节约能源，且通过将煅烧炉排出的高热空气，经过净化后引入三轴预烘干机中进行余热利用，避免了废气直接排出对环境产生不利影响。
除此之外，以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置，其特征在于，包括炉体（1），所述炉体（1）内设有煅烧腔（2）和气流腔（3），所述煅烧腔（2）上方的一端设有进料口（4），另一端设有溢流出料口（5），所述煅烧腔（2）的腔壁由内至外设有蒸汽夹层（201）和保温夹层（202），所述煅烧腔（2）的腔壁由外至内设有三层钢板，最内层钢板和中间层钢板形成蒸汽夹层（201），最外层钢板和中间层钢板形成保温夹层（202），所述保温夹层（202）内填充保温材料，所述最外层钢板和中间层钢板为厚度为10~12mm的承重钢板，所述最内层钢板为厚度为14~16mm的高导热钢板；所述煅烧腔（2）的顶部和底部交错设置有导热空心隔板（6），所述导热空心隔板（6）与所述蒸汽夹层（201）连通，并将所述煅烧腔（2）分隔成连通的四个煅烧室（7），每个煅烧室（7）内均布设有夹片式换热器（8）；
所述夹片式换热器（8）包括一级进气管道（801）、一级排气管道（802）以及若干个串联的导热片（803），所述导热片（803）与所述一级进气管道（801）和一级排气管道（802）之间分别通过二级进气管（804）和二级排气管（805）连通；所述导热片（803）具有夹层结构，蒸汽在夹层（807）中流通并与物料进行热交换，所述导热片（803）上穿设多个空心管（806）降压、加固；
所述煅烧腔（2）的外壁上设有进气主管道（203）和排气主管道（204），所述进气主管道（203）的出口端分为两支，一支伸入所述蒸汽夹层（201），另一支与所述一级进气管道（801）连通，所述排气主管道（204）的进口端分为两支，一支插入保温夹层（202），另一支与所述一级排气管道（802）连通。
2.根据权利要求1所述的处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置，其特征在于，所述进气主管道（203）的进口端与供热系统连接，并由供热系统提供高温蒸汽，所述排气主管道（204）的出口端与除尘系统连接，净化后的高热蒸汽通入干燥机中进行余热利用。
3.根据权利要求1所述的处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置，其特征在于，所述气流腔（3）外连接有风机，下方设有渣料收集抽拉装置。
4.根据权利要求1所述的处理工业副产石膏用多箱式煅烧装置，其特征在于，所述炉体（1）的顶部设有排湿口（9）。
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