CN203461834U - 一种锆英砂碱熔烧结生产设备 - Google Patents

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陈伟东
蒋东民
闫淑芳
沈建章
徐志平
付政伟
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Engel Porcelain Zhejiang Zirconium Industry Co ltd
Zhejiang Inge Porcelain Zirconium Industry Co ltd
Inner Mongolia University of Technology
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Zhejiang Gaogu Science & Technology Co Ltd
Inner Mongolia University of Technology
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Abstract

一种锆英砂碱熔烧结生产设备，主要包括烧结炉、反应罐体、水封槽、水封罩及气体收集装置。反应罐体和外界环境通过液体实现密封。在水封槽内侧设置保温层，水封罩上设吊装环和观察口。在水封槽一端开设引风管道并与风机相连，引风管道连接到所述的气体收集装置内，能够有效收集反应腔室内的碱蒸汽。本实用新型实现了锆英砂碱熔烧结过程的清洁生产，具有密封性好、热量损失少，节能环保的特点。

Description

一种锆英砂碱熔烧结生产设备
技术领域
本实用新型涉及锆英砂碱熔烧结生产设备，属于稀有金属盐的生产设备技术领域。
技术背景
氯氧化锆是重要的锆盐基础化工产品，是制取二氧化锆、硫酸锆、碳酸锆、硝酸锆等的中间原料。目前国内氧氯化锆生产大多采用一酸一碱法生产工艺，生产中将锆英砂加入盛有碱液的坩埚中加热至约700℃熔融分解，得到锆酸盐和硅酸盐，再经水洗分离杂质，然后加酸转型，酸化，最后浓缩结晶得到氧氯化锆。
现有的氧氯化锆生产设备存在密封性差、热能利用率低、能源消耗大、雾气挥发性大、操作环境差等一系列问题。因此急于开发一种新型的锆英砂碱熔烧结生产设备来弥补上述缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是弥补现有技术的缺陷，提供一种锆英砂碱熔烧结生产设备，使锆英砂在碱熔分解过程中能够减少热量损失，减少雾气挥发，防止物料喷溅，降低能源消耗，改善工人操作环境。
本实用新型上述目的实现，所采取的技术方案是：
一种锆英砂碱熔烧结生产设备，该设备包括有烧结炉、反应罐体、水封槽、水封罩及气体收集装置，所述反应罐体为圆桶状，开口朝上，装设在所述烧结炉内，该反应罐体上端外沿设置环形卡盘，使该反应罐体固定在所述烧结炉的台面上，在所述烧结炉的台面上设置有水封槽，所述水封槽为无底筒状，筒壁有两层支撑挡板形成水槽，并围在所述反应罐体上端外沿的四周，该水封槽的水槽内即两层支撑挡板之间充入循环水，在该水封槽的水槽内盖有所述水风罩，并保证循环水液面高于所述水风罩与水槽内的两层支撑挡板的接触面，该两层支撑挡板中的其中一处开有引风管道口并连接引风管道以及在引风管道上安装风机，该引风管道连接到所述的气体收集装置内。
本生产设备能够有效收集反应腔室内(即反应罐体)的碱蒸汽。本实用新型实现了锆英砂碱熔烧结过程的清洁生产，具有密封性好、热量损失少，节能环保的特点。
一种优选的技术方案，其特征在于：所述的烧结炉采用煤气或煤提供热源，以实现所述反应物料在烧结炉内可以是固固相反应、固液相反应或液液相反应。
一种优选的技术方案，其特征在于：所用的反应罐体采用碳钢或不锈钢材质制作。防止物料与反应罐体内壁粘结。
一种优选的技术方案，其特征在于：在所述的水封槽的内层支撑挡板的内侧装有保温层，并且在保温层上与引风管道的两层支撑挡板开口处相对应地方也开有相同大小的开口，以供引风管道通过。防止反应罐体和烧结炉体内热量与水封槽内液体间的热交换，同时减少炉体内的热量损失。
一种优选的技术方案，其特征在于：所述的水封罩采用碳钢或不锈钢材质，水封罩设置成球冠状。
一种优选的技术方案，其特征在于：所述的水封槽和水封罩采用液体密封，防止反应腔室内气体外泄。
一种优选的技术方案，其特征在于：所述水封槽与水封罩间密封液体为循环水，便于及时补充密封液体并起到冷却作用。
一种优选的技术方案，其特征在于：所述的水封罩上设有观察口，此观察口为常闭状态，防止热量和气体散失，必要时才将观察口打开，观察反应情况。
一种优选的技术方案，其特征在于：所述的水封罩上设有吊装环，便于吊车吊装水封罩，降低工人的强劳动强度，提高生产效率。
一种优选的技术方案，其特征在于：所述的引风管道连接到气体收集装置。即所述的水封槽一侧开设引风管道，能够将烧结炉内的碱蒸汽引到碱液回收系统，可以节约企业生产成本。
本实用新型的有益效果是：实现了锆英砂碱熔分解过程的清洁生产，突出优点如下(1)密封效果好，热量损失少，能源消耗低；(2)有效防止了锆英砂碱熔烧结过程中的碱雾挥发，工人的操作环境得到极大的改善，环境效益显著；(3)锆英砂碱熔烧结过程中的碱雾得到有效收集和利用，降低了企业生产成本。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型图1的俯向视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，为本发明一种锆英砂碱熔烧结生产设备结构示意图，其中1为烧结炉，2为物料，3为反应罐体，4为进冷却水，5为保温层，6为水封槽，7为支撑挡板，8为观察口，9为吊装环，10为水封罩，11为出冷却水，12为引风管道，13风机，14气体收集装置。
锆英砂碱熔烧结生产设备，主要包括烧结炉1、反应罐体3、水封槽6、水封罩10、引风管道12及风机13和气体收集装置14。反应罐体3和外界环境通过水实现密封。反应罐体3采用碳钢制作，外径为1.2m，壁厚10cm。在反应罐体3上端外侧设置水封槽6，水封槽内侧设置支撑挡板7，水风罩10置于支撑挡板7上。水封槽6内充入循环水，且保证循环水液面高于水风罩与支撑挡板的接触面，从而实现液密封。在水封槽6内侧设置保温层5，防止反应罐体3和烧结炉体1内热量与水封槽6内液体间的热交换，同时减少炉体内的热量损失。在水封罩10一侧安装一个观察口，便于观察反应罐体3内部的反应情况，同时起到在非正常情况下的泄压作用。水封罩10上端中心部分安设吊装环9，便于吊车吊装水封罩。反应罐体上端外沿设置环形卡盘，使反应罐体3固定在烧结炉1的台面上。在水封槽一端开设引风管道12并与风机13相连，使反应腔室内产生的雾气通过引风管道进入到气体收集装置14。在水封槽6的支撑挡板7上设有冷却水进口4和冷却水出口11，进出冷却水，以使水封槽6处于冷却状态。
生产中将锆英砂(物料)2加入盛有碱液的反应罐体3中通过烧结炉1加热至约700℃熔融分解，得到锆酸盐和硅酸盐，再经水洗分离杂质，然后加酸转型，酸化，最后浓缩结晶得到氧氯化锆。而碱蒸气挥发，并从引风管道12收集到气体收集装置14中，在图1中，已标出“碱蒸汽出”，即碱蒸气从引风管道12排出，收集到气体收集装置14中。

Claims (7)

1.一种锆英砂碱熔烧结生产设备，其特征在于：该设备包括有烧结炉、反应罐体、水封槽、水封罩及气体收集装置，所述反应罐体为圆桶状，开口朝上，装设在所述烧结炉内，该反应罐体上端外沿设置环形卡盘，使该反应罐体固定在所述烧结炉的台面上，在所述烧结炉的台面上设置有水封槽，所述水封槽为无底筒状，筒壁有两层支撑挡板形成水槽，并围在所述反应罐体上端外沿的四周，该水封槽的水槽内即两层支撑挡板之间充入循环水，在水封槽的水槽内盖有水风罩，并保证循环水液面高于水风罩与水槽内的两层支撑挡板的接触面，该两层支撑挡板中的其中一处开有引风管道口并连接引风管道以及在引风管道上安装风机，该引风管道连接到所述的气体收集装置内。 
2.根据权利要求1所述的一种锆英砂碱熔烧结生产设备，其特征在于：所述的烧结炉采用煤气或煤提供热源，以实现固固相反应、固液相反应或液液相反应。 
3.根据权利要求1所述的一种锆英砂碱熔烧结生产设备，其特征在于：所述的反应罐体采用碳钢或不锈钢制作。 
4.根据权利要求1所述的一种锆英砂碱熔烧结生产设备：其特征在于：在所述的水封槽的内层支撑挡板的内侧装有保温层，并且在保温层上与引风管道的两层支撑挡板开口处相对应地方也开有相同大小的开口，以供引风管道通过。 
5.根据权利要求1所述的一种锆英砂碱熔烧结生产设备：其特征在于：所述的水封罩设置成球冠状，所述的水封罩采用碳钢或不锈钢材质。 
6.根据权利要求1所述的一种锆英砂碱熔烧结生产设备：其特征在于：在所述的水封罩一侧安装一个观察口。 
7.根据权利要求1所述的一种锆英砂碱熔烧结生产设备：其特征在于：所述的水封罩上端中心部分安设吊装环。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106477627A (zh) * 2016-09-20 2017-03-08 中南大学 一种连续分解锆英砂的碱熔方法
CN110274246A (zh) * 2019-05-24 2019-09-24 中广核环境科技(深圳)有限责任公司 一种气化焚烧熔融一体炉

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