CN113998907A - 一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉及方法 - Google Patents

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CN113998907A CN202111595478.XA CN202111595478A CN113998907A CN 113998907 A CN113998907 A CN 113998907A CN 202111595478 A CN202111595478 A CN 202111595478A CN 113998907 A CN113998907 A CN 113998907A
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Abstract

本发明提供一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉及方法,所述煅烧炉包括气体捕集管道和炉体,所述炉体包括落料仓、炉膛和出料仓;所述炉膛的内部形成有的煅烧区,所述炉体还包括加热装置;所述炉膛的顶部设置有封闭所述炉膛的炉口的封板,且所述封板上开设有连通口;所述落料仓的落料口通过所述连通口与所述煅烧区连通;所述落料仓的外壁与所述封板之间通过围板围绕形成有排气腔室,所述排气腔室通过所述连通口与所述煅烧区连通;所述气体捕集管道与所述排气腔室连通。本发明可以提高煅白的活性和纯度,并降低烟气中的杂质含量,获得高纯的CO2气体,还能降低白云石煅烧所需的能耗。

Description

一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉及方法
技术领域
本发明涉及白云石的煅烧竖炉,尤其涉及一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉及方法。
背景技术
白云石是一种重要的钙镁资源,其在煅烧至700~900℃时失去二氧化碳,成为氧化钙和氧化镁的混合物,工业中常被称为轻烧白云石或煅白,煅白是白云石矿生产优质碳酸镁、钙及优质氧化镁,亦或是用于冶金、新材料、农业、环保等各领域的重要直接和中间产品。
目前,白云石煅烧的煅烧主要在竖窑中进行,虽然竖窑具有结构简单、物料方向和热流方向相反、一次性投资少等优点,但是,传统竖窑直接采用燃煤加热的粗放型模式,不仅会带来资源的浪费,还会引入外部杂质,造成煅白活性度较低,传统竖窑的煅白活度一般仅为14%~20%。
当前的新型竖窑虽然采用天然气、发生炉煤气等清洁燃料,一定程度上解决了直接燃煤带来的严重环境污染及煤灰污染产品等问题,但生产中为了给天然气提供足够助燃风,需要不断鼓入空气,不仅影响能耗,还会导致白云石分解出的大量CO2烟气纯度不高,回收困难或成本过高。
例如:公开号为CN111620573A的中国发明专利申请公开了一种用于白云石煅烧用四膛竖窑及其白云石煅烧方法,其设置了四个窑筒,每个窑筒通过单独的加料管与加料仓连通;每个窑筒的顶部设有排气筒、压缩空气喷嘴和燃料喷嘴;每个窑筒底部连接有冷却风机,窑筒的最底部设有卸料机构。
该专利申请虽然能够提高煅烧的均匀度、并在使气流向上流动的过程中把热量传递给冷料,降低热量损失率,但是还存在至少下述缺陷:
1、该专利申请在通入煤气或天燃气的过程中引入了外部杂质,会影响白云石煅白的品质和活性度;
2、该专利申请未对待回收的气体进行完全的密闭收集,造成了白云石分解产生的烟气与煤气和助燃气体产生了接触;
3、白云石在煅烧过程中会产生大量水汽,而由于该专利申请的所有处理均在窑筒内进行,势必会造成水汽与烟气的混杂,不利于后续二氧化碳的回收利用;
4、该专利申请只是实现了窑筒内部的气料热交换,但由于每个窑炉本身就构成了一个煅烧区,而每个煅烧区的温差都不会相差较大,因此,烟气在排放过程中仍会携带大量没有得到充分利用的热量,还是会产生能耗过高的情况。
鉴于此,有必要提供一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉及方法,以解决或至少缓解上述煅白活性度低、烟气中二氧化碳的纯度低以及能耗过高的技术缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉及方法,旨在解决现有技术中煅白活性度低、烟气量大、CO2回收困难、以及热量损失严重的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉,包括:气体捕集管道和炉体,所述炉体包括自上至下依次设置的落料仓、炉膛和出料仓;
其中,所述炉膛的内部形成有至少一个竖向的煅烧区,所述炉体还包括通过热传导的方式向所述炉膛内的物料供热的加热装置;所述炉膛的顶部设置有封闭所述炉膛的炉口的封板,且所述封板上开设有至少一个连通口;
所述落料仓设置于所述封板的上方,所述落料仓的落料口通过所述连通口与所述煅烧区连通,所述落料口的尺寸小于所述连通口的尺寸;所述落料仓的外壁与所述封板之间通过围板围绕形成有排气腔室,所述排气腔室通过所述连通口与所述煅烧区连通;
所述气体捕集管道与所述排气腔室连通,以将所述煅烧区内产生的气体依次通过所述连通口、所述排气腔室及所述气体捕集管道排放至外部的气体回收系统中。
进一步地,所述加热装置包括电加热板和电加热棒;其中,每个所述煅烧区均被电加热板围绕设置,所述封板上还固定有伸入所述煅烧区内的电加热棒。
进一步地,所述落料仓包括仓体以及设于所述仓体下部的多个落料斗,每个所述落料斗开设有所述落料口;所述连通口的个数与所述落料口相配合的设置。
进一步地,所述炉膛的外壁上覆设有保温层;所述出料仓的外壁上设有供循环水流动的循环水冷组件。
进一步地,每个所述煅烧区对应设置有至少一个所述电加热棒。
进一步地,所述煅烧炉还包括设置于所述落料仓上方的进料机构、以及设置于所述出料仓下方的传送机构;
其中,所述进料机构和所述传送机构均与所述炉体平行设置,所述进料机构或所述落料仓上安装有物位控制器,所述物位控制器监测所述落料仓的仓位并控制所述进料机构向所述落料仓内投料,以实现所述落料仓与所述进料机构的联锁控制。
本发明还提供一种间接处理白云石的清洁环保煅烧方法,包括步骤:
S1,向如上述任一项所述的煅烧炉中的所述落料仓内投加破碎的白云石,以使白云石进入所述落料仓内;
S2,控制所述加热装置对所述煅烧区进行加热,使白云石的煅烧温度上升至900~1050℃;
S3,在加热至第一预设时间后,开启气体回收系统中的引风机,使所述煅烧区内产生的二氧化碳在所述引风机的作用下经所述连通口、所述排气腔室及所述气体捕集管道排放至所述气体回收系统中;
S4,在加热至第二预设时间后,对煅烧得到的煅白经由所述出料仓排出待用;
S5,根据所述落料仓中的仓位向所述落料仓内追投破碎的白云石。
进一步地,所述第一预设时间为白云石的煅烧温度升至600-700℃时。
进一步地,所述步骤S4中,所述第二预设时间为3-6小时;所述方法还包括步骤:
通过调节如上述任意一项所述的煅烧炉中的所述传送机构的传送速率,控制追投的白云石在所述煅烧区内的停留时间为2~4小时。
进一步地,还包括步骤:将首次产生的垫底料再次返回至所述落料仓中,以完成对所述垫底料的充分煅烧。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明能够提高煅白的品质和活性度。通过所述封板、所述落料仓、以及所述围板的结构设计和所述排气腔室的设置,即使采用对炉膛的外壁进行加热的方式来以热传导的方式向所述炉膛内的物料提供热量,由于所述落料仓中物料的堆积及所述围板与所述封板的作用,也可以避免燃煤、助燃风等直接与白云石接触,保证了白云石在煅烧过程中不会引入杂质;在此过程中,还可以实现白云石进料、密闭排气和热交换等功能;通过采用所述电加热板和所述电加热棒对白云石进行加热煅烧,可以保证清洁煅烧的进一步地开展。
2、本发明能够提升烟气中二氧化碳的纯度。通过所述连通口、所述排气腔室和所述气体捕集管道可以构成一个独立的排气系统,确保自所述煅烧区内排出的烟气不会掺入杂质,而是完全来自于白云石的煅烧分解,二氧化碳纯度高。
3、本发明能够降低烟气中二氧化碳的水汽含量。所述落料仓的外壁与所述封板之间通过围板围绕形成有排气腔室,排气腔室中的烟气可以对落料仓的物料起到预热的作用,既能回收利用能源,又能是先将物料仓中的物料的水分先蒸发掉,通过控制气体回收系统的开启时间,使之与碳酸镁的初始分解节点(600-700℃)保持一致,不仅可以与二氧化碳的分解时间适配,还能为白云石的预热干燥提供缓冲时间,避免了烟气中混入大量水汽;并且,在后续过程中,因煅烧区内的热量会有部分经物料堆积和气体流动而传输至待煅烧的白云石,因此,后续白云石在煅烧过程中产生的水汽较少,不会使烟气中混合大量水汽。
4、本发明能够降低白云石煅烧所需的能耗。在煅烧过程中,热量主要集中在炉膛的煅烧区内,少量逸散的热量只能向上或向下传递。其中,在向上传递的过程中,因落料口和连通口的设置,可以通过物料堆积而将热量传递至落料仓中,从而使待煅烧的白云石预热干燥;此外,由于烟气中也会携带部分热量,但是,因排气系统和落料系统共用一个连通口,且排气系统中的排气腔室环绕落料仓设置,烟气中携带的热量同样会经落料仓传递给待煅烧的白云石,使之预热干燥;在向下传递的过程中,因出料仓的位置处设有所述循环水冷组件,可以将向下传递的热量吸收至冷却水中,冷却水经加热后可以用于后续的热解工段,不需再次对热解工段提供热源。
具体地,本发明结合所述清洁环保煅烧炉还提供了一种煅烧方法,本发明煅烧完成后的白云石原矿失重率约47%,分解率99%以上,烟气CO2浓度80%左右,煅白活性度大于35%。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例中煅烧炉的立面示意图;
图2为本发明一个实施例中煅烧炉的平面示意图;
图3为本发明一个实施例中落料仓与气体捕集管道的相对位置示意图;
图4为本发明一个实施例中排气腔室与气体捕集管道的相对位置示意图;
图5为本发明一个实施例中排气腔室和落料仓的剖切图;
图6为本发明另一实施例中落料仓与气体捕集管道的相对位置示意图。
附图标号说明:胶带运输机1;移动卸料车2;落料仓3;落料斗4;挡板5;物位控制器6;气体捕集管道7;排气腔室8;围板9;封板10、连通口11;煅烧区12;电加热棒13;电加热板14;保温层15;震动器16;出料仓17;循环水冷组件18;板式输送机19。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
并且,本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1-6所示,本发明提供了一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉,其中申请人需要说明的是,本申请中的“间接处理”、“间接煅烧处理”和“间接加热处理”均指的是区别于现有的对白云石采用明火的直接煅烧,例如对白云石通过添加焦炭、煤粉的点火直接烧结煅烧加热的方式,或者通过通入燃气等直接在明火中直接煅烧的方式;本申请中的“间接处理”、“间接煅烧处理”和“间接加热处理”指的是通过对炉膛内的物料或者炉壁采用电加热、又或者对炉壁进行加热,使热量直接传导至物料或者经由炉壁传导至物料从而对物料进行煅烧的方式。
所述煅烧炉包括气体捕集管道7和炉体,所述炉体包括自上至下依次设置的落料仓3、炉膛和出料仓17。
进一步地,还可以包括设置在所述落料仓3上方的进料机构和设置在所述出料仓17下方的传送机构,所述进料机构和所述传送机构均与所述炉体平行设置。其中,所述进料机构可以通过所述落料仓3向所述炉体供料;所述炉体用于对白云石进行清洁煅烧,并通过所述出料仓17将煅烧得到的煅白出料至所述传送机构,所述清洁煅烧是指在白云石煅烧过程中不向煅白产物和二氧化碳气体中引入其他物质;所述传送机构可以包括板式输送机19,所述板式输送机19根据设定的传送速率将所述煅白传送至外部待用。应当了解的是,因首批进料未能在所述炉体中长时间地停留,因此,首批进料在后续需通过所述进料机构重新进入所述炉体中,以完成对其的煅烧。
为了保证在相对封闭的环境下,能够更加节能地对白云石进行清洁煅烧,具体地,所述炉体包括炉膛,所述炉膛的内部形成有至少一个竖向的煅烧区12,所述炉体还包括通过热传导的方式向所述炉膛内的物料供热的加热装置,以使进入所述煅烧区12内的白云石升温。所述加热装置可以采用设置在炉膛内或者炉体外壁上的电加热器或者电磁加热器,也可以是在炉体外部对炉壁进行加热的燃气加热装置。本领域技术人员应当理解的是,只要起到对炉膛内的白云石起到间接加热处理的作用即可。优选的,所述炉膛的外壁上可以覆设有保温层15。
进一步的,在一优选的实施例中,每个所述煅烧区12均被电加热板14围绕设置。
其中,所述炉膛的顶部设置有用于封闭所述炉膛的炉口的封板10,所述封板10上开设有至少一个连通口11。
进一步的,在一优选的实施例中,所述封板10上还固定有伸入所述煅烧区12内的电加热棒13,优选地,每个所述煅烧区12对应设置有至少一个所述电加热棒13,一般情况下,每个所述煅烧区12内均会均匀布置有多个所述电加热棒13,以对所述煅烧区12内的白云石进行均匀煅烧。该实施例中的所述电加热板14和所述电加热棒13对应所述加热装置。
需了解的是,所述电加热板14和所述电加热棒13可以以电加热的形式对所述煅烧区12进行升温。具体地,所述电加热板14位于所述煅烧区12的四周,多根所述电加热棒13均垂直插入所述煅烧区12内且阵列均匀分布,以达到精准控温的效果,使得产出的煅白活性度较优。由于煅烧过程均在清洁的所述煅烧区12内进行,且生产煅白的过程无需添加任何辅料,因此煅烧过程分解的CO2及产出的煅白均清洁无污染。
根据加热温度不同,所述电加热棒13中的材质包括Mo-Si合金、W金属、Mo金属、SiC、重质石墨中的一种或多种;所述电加热板14的材质包括Fe-Cr-Al、Ni-Cr合金中的一种或两种。需指出的是,所述电加热板14与物料的接触面还设置有耐磨且导热性质好的保护层。此外,相邻所述电加热棒13之间及电加热棒13与所述电加热板14间之间的距离可以根据实际情况确定,作为一种较优的选择,具体可以设置在100~500mm之间。
为了实现对所述煅烧区12内气体的密闭收集,以获得高纯的二氧化碳气体,所述落料仓3设置于所述封板10的上方,所述落料仓3的进料口朝向所述进料机构,所述落料仓3的落料口通过所述连通口11与所述煅烧区12连通,所述落料口的尺寸小于所述连通口11的尺寸;所述落料仓3的外壁与所述封板10之间通过围板9围绕形成有的排气腔室8,所述排气腔室8通过所述连通口11与所述煅烧区12连通。其中,所述落料口可以与所述连通口11平齐,也可略微伸入所述煅烧区12内,以避免所述连通口11被白云石完全堵塞。
在具体实施方式中,所述围板9可以通过焊接、法兰连接的方式与所述落料仓3的外壁以及所述封板10固定连接,以对所述落料仓3的外壁与所述封板10之间的间隙进行封闭。所述围板9还可以与落料仓3一体的设置,通过调整落料仓3的高度,使围板9的底部抵持在炉体的顶部即可。
在本申请中,由于所述排气腔室8四周的围板9围绕所述落料仓3的外壁,在回收气体的过程中,会将部分热量传输至所述落料仓3中,从而对白云石进行预热和干燥,这样后续白云石煅烧分解过程中,二氧化碳中的水汽含量会很低;再者,特别新颖的是,由于所述落料仓3中的白云石与所述煅烧区12内的白云石为堆积关系,所述落料仓3内的堆积物料将外界与所述白云石煅烧炉的内部分隔,此外,还会有部分热量随白云石的堆积传输至所述落料仓3中,进一步对落料仓3中的物料进行预热。
为了便于对所述煅烧区12内的物料进行收集,所述出料仓17设置于所述炉膛的下方,至少一个所述出料仓17与所述煅烧区12连通设置,所述出料仓17的出料口朝向所述传送机构,以使所述煅烧区12内的白云石物料穿过所述出料仓17后出料至所述传送机构上,一般情况下,一个所述出料仓17可以对应一个所述煅烧区12。
为了完成对所述煅烧区12内气体的回收,所述气体捕集管道7同时与所述排气腔室8和外部的气体回收系统连通设置,以将所述煅烧区12内产生的气体依次通过所述连通口11、所述排气腔室8及所述气体捕集管道7排放至气体回收系统中;所述气体捕集管道7与所述排气腔室8之间可以设置阀门,以避免前期产生的水分的进入,所述阀门可以与位于外部的控制器通信连接;所述气体捕集管道7所处的高度可以对应于所述排气腔室8的高度范围,所述气体捕集管道7可以通过捕集管路和所述排气腔室8连通,也可直接连通。其中,为了保证所述排气腔室8能对煅烧产生的气体具有抽吸作用,外部的所述气体回收系统通常还设有引风机。
作为对上述实施方式的补充,为了便于向所述落料仓3中投料,所述进料机构包括安装于所述落料仓3上方的运输机,所述运输机可以为胶带运输机1,所述胶带运输机1上设有用于向所述落料仓3投料的移动卸料车2。所述胶带运输机1可横向布置于所述落料仓3的上方,并且,可以根据所述炉体的结构设置一条或多条所述所述胶带运输机1同时作业。
为了准确地控制所述落料仓3的仓位,所述移动卸料车2或所述落料仓3上安装有物位控制器6,所述物位控制器6可以为声波物位控制器6或音叉物位控制器6;所述物位控制器6监测所述落料仓3的仓位并控制所述运输机上的所述移动卸料车2向所述落料仓3内投料,以实现所述落料仓3与所述进料机构的联锁控制。
作为对所述落料仓的说明,所述落料仓3可以包括仓体以及设于所述仓体下部的多个落料斗4,在此情况下,所述仓体的上部由挡板5围绕而成;当然,作为另一选择,所述仓体也可以全部由多个落料斗4组成。其中,所述落料斗4可以呈漏斗状,每个所述落料斗4均开设有所述落料口,所述连通口11的个数与所述落料口相配合的设置。需注意的是,相邻两个所述落料斗4的侧壁顶端之间、及所述落料斗4与所述围板9之间均需密封连接,以确保所述排气腔室8的密封性。为了精准投料,所述物位控制器6还可以安装在所述落料斗4或所述挡板5上,以实现对每个所述落料斗4中仓位的控制,当然,将所述物位控制器6设于所述移动卸料车2上也可实现此目的。
当某一处的所述落料斗4处于低仓位时,所述移动卸料车2受所述物位控制器6指令移动至相应落料斗4的上方卸料补充,补充至高位时,移动卸料车2受物位控制器6指令停止卸料并自动移至其它处于低位的所述落料斗4的上方卸料,以此达成自动精准给料的目的。
作为上述实施方式的优选,为了使所述炉体的进料出料更加顺畅,所述出料仓17的外壁上设有震动器16,以使白云石物料的排出更加均匀和稳定。为了便于对所述煅烧区12内生产的高温煅白进行降温,从而保证所述传送机构不因过高温而烧损,所述出料仓17的外壁上设有供循环水流动的循环水冷组件18,以用于对煅烧后生成的煅白进行降温。进一步地,所述循环水冷组件18可以设置于所述出料仓17的中下部,且所述循环水冷组件18可以为水冷夹壁,所述水冷夹壁与所述出料仓17的外壁之间可以围绕形成水冷室,以供冷却水的进入及升温后排出。所述水冷室中的升温后的热水可用于煅白水解或水解后生产其他产品过程中的热解或干燥蒸发。
上述实施方式的工作方式可以为:将白云石破碎至10~100mm,通过所述胶带运输机1和所述移动卸料车2将破碎后的白云石输送至所述落料仓3的所述落料斗4内,破碎的白云石依次穿过所述落料斗4、所述煅烧区12、以及所述出料仓17后停留于的板式输送机19上,并逐渐堆积至所述落料斗4内。当所述煅烧区12被所述破碎白云石填充后,控制所述电加热板14和所述电加热棒13对所述煅烧区12进行升温。
在所述煅烧区12内,当物料升温至700℃左右时,白云石矿物中MgCO3分解为MgO及CO2,当物料升温至900℃时,白云石矿物中CaCO3分解为CaO及CO2。在外部气体回收系统的抽吸作用下,CO2气体会经所述连通口11、所述排气腔室8、和所述气体捕集管道7后进入外部的气体回收系统中。期间,炉内高温白云石的热量上升,部分热量经气体的热辐射和物料热传导进入所述落料仓3的内部,对新加入的白云石起到预热升温和干燥的作用。
在煅烧过程中,控制物料最高温度为1050℃,第一次启动时升温时间根据物料块度一般设置为1~3h,升温完成后控制保温时间约2~3小时,后续通过调节所述板式输送机19的出料速度控制所有物料在炉内停留时间约2~4小时,第一次启动时的垫底料返回落料斗4内,之后便通过全自动化控制对白云石进行连续煅烧。煅烧完成后,因所述板式输送机19的出料控制,煅白自所述煅烧区12内进入所述出料仓17,并在所述出料仓17内冷却后出料至所述板式输送机19上,然后随所述板式输送机19排出待用。
上述实施方式中采用了间接加热处理的技术,结合立式炉物料方向和热流方向相反并自然热交换、结构简单和投资维护费用低、下料不易堵塞等优点,开发了一套适用于白云石矿煅烧分解气量大、下游产品纯度要求高、不自发热并可密闭回收分解烟气的立式清洁环保煅烧炉。所述煅烧炉不仅可实现白云石的连续加工,精准控温,且加工过程无需接触任何粉煤、焦炭等辅料,也无需接触助燃风等,煅烧环境相对密闭,能使对白云石煅烧变得更加高效清洁环保。此外,还能实现对二氧化碳气体的高效回收及对白云石物料的预热和干燥。上述实施方式中的煅烧炉除了所述电加热板14和所述电加热棒13的电加热外,还可采用外壁加热的形式进行间接煅烧,当对炉膛的外壁进行加热时,所述煅烧区12因物料的堆积而相对独立,所述煅烧炉的排气又是在密闭状态下进行,因此,不会因为在外壁采用燃气等加热而影响炉内的产物和二氧化碳的纯度。
还需了解的是,上述实施方式不仅在保证气体密闭回收的前提下,实现了气料之间及料料之间的热交换,还具有更进一步的节能效果。如:所述炉膛内部的热量只能向上或向下传递,且由于所述炉膛的上方存在气料之间及料料之间的热交换,因此,向上传递的热量会被所述落料仓3中的白云石充分利用,此外,由于所述出料仓17的外壁上设有所述循环水冷组件18,少部分向下传递的热量会被所述循环水冷组件18中的冷却水吸收,所述冷却水在升温后可以用于白云石的其他工序,以将提高热量的利用率。
在所述清洁环保煅烧炉的基础上,为了完成对白云石的清洁高效煅烧,本发明还提供了一种间接处理白云石的清洁环保煅烧方法,将白云石破碎后,采用如上述任意实施方式所述的清洁环保煅烧炉对白云石进行煅烧。
具体地,所述间接处理白云石的清洁环保煅烧方法包括步骤:
S1,向如上述任意实施方式所述的煅烧炉中的所述落料仓3内投加破碎的白云石,以使白云石进入所述落料仓3内,并随所述传送机构上的垫底料的排出进入所述煅烧区12内。
需知道的是,所述垫底料指位于所述煅烧区12下方,并堆积于所述传送机构上的物料。首次的垫底料为破碎的白云石,后续的垫底料为连续煅烧过程中的煅白。由于首次的垫底料未经充分煅烧即落在所述传送机构上,因此,需将首次产生的所述垫底料通过所述进料机构返回至所述落料仓3中,以完成对所述垫底料的充分煅烧。
S2,控制所述加热装置对所述煅烧区12进行加热,使白云石的煅烧温度上升至900~1050℃,以保证白云石中的碳酸镁经煅烧分解为氧化镁和二氧化碳,并使白云石中的碳酸钙经煅烧分解为氧化钙和二氧化碳。
S3,在加热至第一预设时间后,开启气体回收系统中的引风机,使所述煅烧区12内产生的二氧化碳在所述引风机的作用下经所述连通口11、所述排气腔室8及所述气体捕集管道7排放至所述气体回收系统中。
具体为,所述第一预设时间可以为白云石的煅烧温度升至600-700℃时,即:当所述白云石中的碳酸镁开始分解时,开启所述气体回收系统中的引风机,将所述煅烧区12内产生的气体输送至所述气体回收系统中。由于白云石中含有水分,当碳酸镁开始分解时,物料温度达到700℃左右时(即600-700℃时),白云石中的水分基本被蒸发,因此,回收的二氧化碳中所含水分会较少,后续由于所述落料仓3中会存在预热,因此后续所产生的二氧化碳所含水分也较少。
此外,所述煅烧区12内的部分热量会随白云石的堆积和气体的向上流动传输至所述落料仓3中,以实现对所述落料仓3中的白云石的预热和干燥处理,且由于白云石的堆积,气体在流动至所述连通口11时不会流向所述落料仓3中,仅会通过所述排气腔室8流至所述气体捕集管道7,并在所述排气腔室8中与所述落料仓3进行热交换,保证白云石的预热干燥和能源利用率。
S4,在加热至第二预设时间后,使煅烧得到的煅白在所述出料仓17中进行冷却后出料至所述传送机构上,并随传送机构的传送将所述煅白排出待用。
S5,根据所述落料仓3中的仓位向所述落料仓3内追投破碎的白云石。
其中,可以通过调节所述传送机构的传送速率,控制白云石在所述煅烧区12内的停留时间为2~4小时。但是,由于第一次启动时的升温时间为1~3h,升温完成后控制保温时间约2~3小时,因此,所述第二预设时间可以为3-6小时。所述方法还可以包括步骤:通过调节如上述任意实施方式所述的煅烧炉中的所述传送机构的传送速率,控制追投的白云石在所述煅烧区内的停留时间为2~4小时。
作为本发明的其中一个实施例,煅烧完成后的白云石原矿失重率约47%,分解率99%以上,烟气CO2浓度80%左右,煅白活性度大于35%。整个煅烧过程不添加任何辅料,产出煅白及CO2烟气洁净无污染,相比现有生产装备及技术,既可得到纯净的煅白产品,又可简易回收高浓CO2烟气,使之变废为宝。
本发明的上述技术方案中,以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的技术构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种间接处理白云石的清洁环保煅烧炉,其特征在于,包括:气体捕集管道和炉体,所述炉体包括自上至下依次设置的落料仓、炉膛和出料仓;
其中,所述炉膛的内部形成有至少一个竖向的煅烧区,所述炉体还包括通过热传导的方式向所述炉膛内的物料供热的加热装置;所述炉膛的顶部设置有封闭所述炉膛的炉口的封板,且所述封板上开设有至少一个连通口;
所述落料仓设置于所述封板的上方,所述落料仓的落料口通过所述连通口与所述煅烧区连通,所述落料口的尺寸小于所述连通口的尺寸;所述落料仓的外壁与所述封板之间通过围板围绕形成有排气腔室,所述排气腔室通过所述连通口与所述煅烧区连通;
所述气体捕集管道与所述排气腔室连通,以将所述煅烧区内产生的气体依次通过所述连通口、所述排气腔室及所述气体捕集管道排放至外部的气体回收系统中。
2.根据权利要求1所述的煅烧炉,其特征在于,所述加热装置包括电加热板和电加热棒;其中,每个所述煅烧区均被电加热板围绕设置,所述封板上还固定有伸入所述煅烧区内的电加热棒。
3.根据权利要求1所述的煅烧炉,其特征在于,所述落料仓包括仓体以及设于所述仓体下部的多个落料斗,每个所述落料斗开设有所述落料口;所述连通口的个数与所述落料口相配合的设置。
4.根据权利要求1所述的煅烧炉,其特征在于,所述炉膛的外壁上覆设有保温层;所述出料仓的外壁上设有供循环水流动的循环水冷组件。
5.根据权利要求1所述的煅烧炉,其特征在于,每个所述煅烧区对应设置有至少一个所述电加热棒。
6.根据权利要求1所述的煅烧炉,其特征在于,所述煅烧炉还包括设置于所述落料仓上方的进料机构、以及设置于所述出料仓下方的传送机构;
其中,所述进料机构和所述传送机构均与所述炉体平行设置,所述进料机构或所述落料仓上安装有物位控制器,所述物位控制器监测所述落料仓的仓位并控制所述进料机构向所述落料仓内投料,以实现所述落料仓与所述进料机构的联锁控制。
7.一种间接处理白云石的清洁环保煅烧方法,其特征在于,包括步骤:
S1,向如权利要求1-6中任一项所述的煅烧炉中的所述落料仓内投加破碎的白云石,以使白云石进入所述落料仓内;
S2,控制所述加热装置对所述煅烧区进行加热,使白云石的煅烧温度上升至900~1050℃;
S3,在加热至第一预设时间后,开启气体回收系统中的引风机,使所述煅烧区内产生的二氧化碳在所述引风机的作用下经所述连通口、所述排气腔室及所述气体捕集管道排放至所述气体回收系统中;
S4,在加热至第二预设时间后,对煅烧得到的煅白经由所述出料仓排出待用;
S5,根据所述落料仓中的仓位向所述落料仓内追投破碎的白云石。
8.根据权利要求7所述的煅烧方法,其特征在于,所述第一预设时间为白云石的煅烧温度升至600-700℃时。
9.根据权利要求7所述的煅烧方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述第二预设时间为3-6小时;所述方法还包括步骤:
通过调节如权利要求6所述的煅烧炉中的所述传送机构的传送速率,控制追投的白云石在所述煅烧区内的停留时间为2~4小时。
10.根据权利要求7所述的煅烧方法,其特征在于,还包括步骤:将首次产生的垫底料再次返回至所述落料仓中,以完成对所述垫底料的充分煅烧。
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