CN116358290A - 一种制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焙烧炉技术领域，提供了一种制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉及制备工艺，所述制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉包括炉体，所述炉体上具有进料端和出料端，所述炉体从进料端到出料端依次分为预热段、焙烧段、第一氧化段、第二氧化段和冷却段，所述炉体内设置有焙烧车，所述炉体上方设置有排烟主管，所述炉体上还连接有若干个排烟支管，所述排烟支管还连接至排烟主管。本发明解决了现有焙烧炉污染严重、转化率低以及焙烧时间和温度不可控的问题。
Description
技术领域
本发明属于焙烧炉领域，尤其涉及一种制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉及制备工艺。
背景技术
五氧化二钒是钢铁行业里常见的添加剂之一，还是制作钒电池的主要材料，现今一般有以下几种工艺来制备五氧化二钒：1、用平炉焙烧，主要缺点时环保不达标，已经是禁止使用的淘汰炉型；2、用立窑焙烧，主要缺点是转化率低，窑内结瘤后就会造成减产或停产；3、用回转窑焙烧，主要缺点是焙烧温度和时间不可控，产品质量不稳定；4、用耙式炉焙烧，主要缺点是每年检修复杂且耗时长，尾矿含钒高，浪费资源。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉及制备工艺，解决了现有焙烧炉污染严重、转化率低以及焙烧时间和温度不可控的问题。
本发明采用如下技术方案：所述制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉包括炉体，所述炉体上具有进料端和出料端，所述炉体从进料端到出料端依次分为预热段、焙烧段、第一氧化段、第二氧化段和冷却段，所述炉体内设置有焙烧车，所述炉体上方设置有排烟主管，所述炉体上还连接有若干个排烟支管，所述排烟支管还连接至排烟主管。
进一步的，所述预热段的内腔插设有热风管。
进一步的，所述焙烧段的内腔具有若干个点火嘴，所述炉体上还固连有燃气管道，所述点火嘴与燃气管道连接。
进一步的，所述第一氧化段内腔具有第一供氧管，所述第二氧化段内腔具有第二供氧管。
进一步的，所述第一供氧管和第二供氧管上均安装有调节阀，所述调节阀上具有阀杆，所述五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉还包括控制调节阀开闭程度的调节机构，所述调节机构包括固连在炉体上的电机，所述电机的输出轴通过连轴器连接有连杆，所述连杆与阀杆固连。
进一步的，所述炉体上还安装有氧气检测仪和可燃气体报警仪。
进一步的，所述冷却段的内腔插设有冷风管。
进一步的，所述炉体内腔具有间冷器。
进一步的，所述焙烧车下方设置有风管。
所述制备五氧化二钒工艺包括以下步骤：
(1)将矿石烘干，然后粗破，粒度控制在10mm以下；
(2)将粗破后的矿石加入钙盐和复合添加剂，所述钙盐为氧化钙或者碳酸钙；
(3)将混合物料粉碎至60-100目，加水浸润，制成内孔的砖坯，并烘干；
(4)通过自动设备将砖坯码在焙烧车上；
(5)焙烧车以步进的方式进入干燥装置；
(6)完成干燥后，焙烧车进入炉体内，在炉体内，砖坯依次经热风管吹热风预热、点火嘴喷火焙烧、第一供氧管供氧加速钒转化，第二供氧管供氧加速钒转化和冷风管吹冷风降温，最后焙烧车离开炉体；
(7)焙烧车出炉后自动卸车；
(8)卸车后的焙烧车接着进入码坯区完成下一个循环。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉及制备工艺，本焙烧炉采用天然气或煤气等清洁能源作为燃料，符合环保要求。本焙烧炉的钒矿转化率高达90％，产品质量和产量都很稳定。本焙烧炉的焙烧温度可以控制在±1度的范围内，焙烧时间可以根据矿石的变化随时调整，确保能将含钒矿石中的低价钒通过合理的焙烧工艺转化为方便淬取的高价钒。本焙烧炉不需要每年停炉检修，日常生产自动化程度高。当含钒矿石中含有大量热能时，本发明步进式氧化焙烧炉还能充分利用矿石中的热量来达到节能的目的。
附图说明
图1是本发明提供的焙烧炉的主视图。
图2是本发明提供的焙烧炉的剖视图。
图3是本发明提供的焙烧炉的部分立体结构示意图。
图中：1、炉体；101、预热段；102；焙烧段；103；第一氧化段；104、第二氧化段；105、冷却段；2、焙烧车；3、风管；4、排烟主管；5、排烟支管；6、热风管；7、点火嘴；8、燃气管道；9、第一供氧管；10、第二供氧管；11、冷风管；12、间冷器；13、调节阀；131、阀杆；14、调节机构；141、电机；142、连轴器；143、连杆。
具体实施方式
为了使本发明专利目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
结合图1所示，本制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉包括炉体1，炉体1上具有进料端和出料端，炉体1从进料端到出料端依次分为预热段101、焙烧段102、第一氧化段103、第二氧化段104和冷却段105，炉体1内设置有焙烧车2，焙烧车2下方设置有风管3，炉体1上方设置有排烟主管4，炉体1上还连接有若干个排烟支管5，排烟支管5还连接至排烟主管4。
焙烧车承载矿石砖坯进入炉体内并且在炉体内移动，依次经过预热段、焙烧段、第一氧化段、第二氧化段和冷却段，在预热段对砖坯进行预热，在焙烧段对砖坯进行焙烧，风管吹风，在焙烧段起到助燃的作用，第一氧化段和第二氧化段对砖坯进行氧化，提高五氧化二钒的转化率，最后，冷却段对砖坯进行冷却，炉体内焙烧和氧化过程中产生的烟气通过排烟支管排出到排烟主管，排烟主管将烟气脱硫除尘后再排放到外界环境中。
结合图1和图2所示，作为一种优选结构，预热段101的内腔插设有热风管6。焙烧段102的内腔具有若干个点火嘴7，炉体1上还固连有燃气管道8，点火嘴7与燃气管道8连接。第一氧化段103内腔具有第一供氧管9，第二氧化段104内腔具有第二供氧管10。冷却段105的内腔插设有冷风管11。热风管对砖坯进行吹热风预热。燃气管道向点火嘴供应燃气，点火嘴点火对砖坯进行焙烧。第一供氧管和第二供氧管对砖坯供氧，提高五氧化二钒的转化率。冷风管向砖坯吹冷风降温。
另外，炉体内腔具有间冷器。间冷器为现有技术在此不再赘述。间冷器用来回收炉体内的余热，作为原矿和砖坯的干燥热源，既减少了烟气的排放又节约了大量能源。
结合图3所示，作为一种优选结构，第一供氧管9和第二供氧管10上均安装有调节阀13，调节阀13上具有阀杆131，五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉还包括控制调节阀开闭程度的调节机构14，调节机构14包括固连在炉体上的电机141，电机的输出轴通过连轴器142连接有连杆143，连杆143与阀杆131固连。炉体1上还安装有氧气检测仪和可燃气体报警仪。调节阀为球阀，炉体上具有控制器，控制器控制电机工作，电机的输出轴通过联轴器带动连杆转动，连杆带动阀杆转动，从而改变阀门的开闭程度，调节第一供氧管和第二供氧管供氧量的大小。可燃气体报警仪检测到可燃气体泄露后，传递信号给控制器，控制器控制调节机构关闭调节阀，能够有效避免危险的发生。
制备五氧化二钒工艺包括以下步骤：
(1)将矿石烘干，然后粗破，粒度控制在10mm以下；
(2)将粗破后的矿石加入钙盐和复合添加剂，所述钙盐为氧化钙或者碳酸钙；
(3)将混合物料粉碎至60-100目，加水浸润，制成内孔的砖坯，并烘干；
(4)通过自动设备将砖坯码在焙烧车上；
(5)焙烧车2以步进的方式进入干燥装置；
(6)完成干燥后，焙烧车2进入炉体1内，在炉体1内，砖坯依次经热风管6吹热风预热、点火嘴7喷火焙烧、第一供氧管9供氧加速钒转化，第二供氧管10供氧加速钒转化和冷风管11吹冷风降温，最后焙烧车2离开炉体1；
(7)焙烧车2出炉后自动卸车；
(8)卸车后的焙烧车2接着进入码坯区完成下一个循环。
综上所述：本发明提供了一种制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉及制备工艺，本焙烧炉采用天然气或煤气等清洁能源作为燃料，符合环保要求。本焙烧炉的钒矿转化率高达90％，产品质量和产量都很稳定。本焙烧炉的焙烧温度可以控制在±1度的范围内，焙烧时间可以根据矿石的变化随时调整，确保能将含钒矿石中的低价钒通过合理的焙烧工艺转化为方便淬取的高价钒。本焙烧炉不需要每年停炉检修，日常生产自动化程度高。当含钒矿石中含有大量热能时，本发明步进式氧化焙烧炉还能充分利用矿石中的热量来达到节能的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，包括炉体(1)，所述炉体(1)上具有进料端和出料端，所述炉体(1)从进料端到出料端依次分为预热段(101)、焙烧段(102)、第一氧化段(103)、第二氧化段(104)和冷却段(105)，所述炉体(1)内设置有焙烧车(2)，所述炉体(1)上方设置有排烟主管(4)，所述炉体(1)上还连接有若干个排烟支管(5)，所述排烟支管(5)还连接至排烟主管(4)。
2.根据为权利要求1所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，所述预热段(101)的内腔插设有热风管(6)。
3.根据权利要求1或2所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，所述焙烧段(102)的内腔具有若干个点火嘴(7)，所述炉体(1)上还固连有燃气管道(8)，所述点火嘴(7)与燃气管道(8)连接。
4.根据权利要求3所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，所述第一氧化段(103)内腔具有第一供氧管(9)，所述第二氧化段(104)内腔具有第二供氧管(10)。
5.根据权利要求4所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，所述第一供氧管(9)和第二供氧管(10)上均安装有调节阀(13)，所述调节阀(13)上具有阀杆(131)，所述五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉还包括控制调节阀开闭程度的调节机构(14)，所述调节机构(14)包括固连在炉体上的电机(141)，所述电机的输出轴通过连轴器(142)连接有连杆(143)，所述连杆(143)与阀杆(131)固连。
6.根据权利要求5所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，所述炉体(1)上还安装有氧气检测仪和可燃气体报警仪。
7.根据权利要求1所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，所述冷却段(105)的内腔插设有冷风管(11)。
8.根据权利要求7所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，所述炉体(1)内腔具有间冷器(12)。
9.根据权利要求8所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，其特征在于，所述焙烧车(2)下方设置有风管(3)。
10.一种制备五氧化二钒工艺，其特征在于,所述工艺基于权利要求1-9任意一项所述的制备五氧化二钒专用步进式氧化焙烧炉，所述工艺包括以下步骤：
(1)将矿石烘干，然后粗破，粒度控制在10mm以下；
(2)将粗破后的矿石加入钙盐和复合添加剂，所述钙盐为氧化钙或者碳酸钙；
(3)将混合物料粉碎至60-100目，加水浸润，制成内孔的砖坯，并烘干；
(4)通过自动设备将砖坯码在焙烧车上；
(5)焙烧车(2)以步进的方式进入干燥装置；
(6)完成干燥后，焙烧车进入炉体(1)内，在炉体(1)内，砖坯依次经热风管(6)吹热风预热、点火嘴(7)喷火焙烧、第一供氧管(9)供氧加速钒转化，第二供氧管(10)供氧加速钒转化和冷风管(11)吹冷风降温，最后焙烧车(2)离开炉体(1)；
(7)焙烧车(2)出炉后自动卸车；
(8)卸车后的焙烧车(2)接着进入码坯区完成下一个循环。
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| CN (1) | CN116358290A (zh) |
-
2023
- 2023-03-15 CN CN202310249859.5A patent/CN116358290A/zh active Pending
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