CN205974282U - 轻烧氧化镁渐扩悬浮焙烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻烧氧化镁渐扩悬浮焙烧装置，窑体的下部为渐扩反应段，上部为稳定结晶段，渐扩反应段的底部设有预热气料进管，预热气料进管连通于预热物料进管和预热空气进管，稳定结晶段的上部设有气料出管，气料出管连通于气料分离装置，气料分离装置的上部设热气出管、底部设热物料出管，渐扩反应段的下部设燃料喷嘴，燃料喷嘴连通于穿过窑体侧壁的燃料进管。本实用新型改变现有轻烧氧化镁悬浮焙烧流场不均匀和局部涡流、产品活性低质量差的缺点，预热物料和预热空气在预热气料进管中混合后一起从渐扩反应段的底部进入渐扩反应段，窑体的渐扩反应段断面随着气体的增加而逐渐扩大，流场均匀，气料匀速上升，烧结均匀，产品活性高，质量好。

Description

轻烧氧化镁渐扩悬浮焙烧装置

技术领域

本实用新型涉及轻烧氧化镁焙烧窑炉技术领域。

背景技术

菱镁矿属于国家重要战略资源。我国菱镁矿储量约占世界储量的24％，居世界首位。我国虽然是菱镁资源和镁质材料生产大国，但是由于多年的盲目开采，高品位的菱镁矿石日趋匮乏，轻烧氧化镁生产仍停留在原始的粗放生产方式，生产企业设备简陋，缺乏技术标准、热工制度和操作规程，主要凭经验人工操作，劳动强度大，环境污染严重，产品质量不稳定，产品附加值低，资源得不到综合利用。我国菱镁产业存在的问题根本原因是技术和装备的落后，已经成为制约我国轻烧氧化镁发展的技术瓶颈。

我国轻烧氧化镁生产装备远远落后于发达国家，也远远落后于国内氧化铝、水泥等其他无机制品行业。我国轻烧氧化镁生产工艺原始，一直沿用传统的反射窑生产。这种反射窑炉体小，产量低，年产量不超过2万吨；开放式生产，能耗大，污染非常严重；块状物料，固气相逆向移动，依靠热气烘烤物料，分解反应速度慢，产品内生外焦，表面焙烧过度失去活性，内部焙烧不彻底没有活性，产品活性低，质量差；自动化程度低，生产原始，凭经验操作，劳动强度大。

氧化铝、水泥等无机制品焙烧是脱水和结晶过程，不存在过烧问题。与此不同，轻烧氧化镁焙烧是化学反应过程，碳酸镁分解成氧化镁和二氧化碳，过烧和欠烧都会导致氧化镁活性降低，甚至失去活性。为了保证产品活性，必须保证焙烧均匀。轻烧氧化镁焙烧过程产生大量二氧化碳气体，导致悬浮焙烧流场不断发生变化，产生流场不均匀现象；进料和进风可能扰乱悬浮焙烧流场，生产局部涡流。悬浮焙烧流场不均匀和局部涡流都可能引起焙烧不均匀，导致产品中有些过烧、有些欠烧，严重影响产品质量。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是克服现有技术中的悬浮焙烧流场不均匀和局部涡流、产品活性低质量差的不足之处，而提供一种轻烧氧化镁渐扩悬浮焙烧装置，

本实用新型采用的技术方案是轻烧氧化镁焙烧窑炉悬浮焙烧装置，包括窑体，窑体的下部为渐扩反应段，窑体的上部为稳定结晶段，渐扩反应段的底部设有预热气料进管，预热气料进管连通于预热物料进管和预热空气进管，稳定结晶段的上部设有气料出管，气料出管连通于气料分离装置，气料分离装置的上部设热气出管，气料分离装置的底部设热物料出管，渐扩反应段的下部设燃料喷嘴，燃料喷嘴连通于穿过窑体侧壁的燃料进管。

在渐扩反应段中，燃料与空气中的氧气燃烧反应产生热量，菱镁矿石粉在上升气流的驱动下悬浮状态上升，不断发生分解反应释放二氧化碳气体，气体体积不断增大，渐扩反应段断面对应地逐渐扩大；当物料上升到渐扩反应段的顶部时，分解反应结束，物料随气流一起进入稳定结晶段；在稳定结晶段，气体体积不再增大，稳定结晶段断面不变，物料与气流一起匀速上升并发生结晶；当物料上升到稳定结晶段顶部时，结晶完成，物料随气流一起通过气料出管进入气料分离装置进行气料分离。

本实用新型的有益效果是，改变现有轻烧氧化镁悬浮焙烧流场不均匀和局部涡流、产品活性低质量差的缺点，窑体的渐扩反应段断面随着气体的增加而逐渐扩大，流场均匀，气料匀速上升，烧结均匀，产品活性高，质量好。

附图说明

图1是轻烧氧化镁焙烧窑炉悬浮焙烧装置示意图。

图中标记为：1-窑体，11-渐扩反应段，12-稳定结晶段，2-预热气料进管，21-预热物料进管，22-预热空气进管，3-气料出管，4-气料分离装置，41-热气出管，42-热物料出管，5-燃料喷嘴，51-燃料进管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的轻烧氧化镁渐扩悬浮焙烧装置，包括窑体1，所述窑体1的下部为渐扩反应段11，窑体1的上部为稳定结晶段12，渐扩反应段11的底部设有预热气料进管2，预热气料进管2连通于预热物料进管21和预热空气进管22，稳定结晶段12的上部设有气料出管3，气料出管3连通于气料分离装置4，气料分离装置4的上部设热气出管41，气料分离装置4的底部设热物料出管42，渐扩反应段11的下部设燃料喷嘴5，燃料喷嘴5连通于穿过窑体1侧壁的燃料进管51。

预热的菱镁矿石粉通过预热物料进管21、预热空气通过预热空气进管22进入预热气料进管2混合，预热气料进管2中的混合气料自渐扩反应段11的底部进入渐扩反应段11；天然气或煤气或重油等燃料通过燃料进管51送到燃料喷嘴5，并由燃料喷嘴5喷射到渐扩反应段11；在渐扩反应段11中，燃料与空气中的氧气燃烧产生热量，保持菱镁矿石粉发生分解反应的温度，菱镁矿石粉在上升气流的驱动下呈悬浮状态并同向上升，菱镁矿石粉在上升过程中不断发生分解反应，不断释放二氧化碳气体，气体体积不断增大，渐扩反应段11断面对应地逐渐扩大以适应气体体积的不断增大；当物料上升到渐扩反应段11的顶部时，分解反应结束，物料随气流一起进入稳定结晶段12；在稳定结晶段12，气体体积不再增大，稳定结晶段12的断面不变，物料与气流一起匀速上升并发生结晶；当物料上升到稳定结晶段12顶部时，结晶完成，物料随气流一起通过气料出管3进入气料分离装置4进行气料分离，分离出来的热气通过热气出管41进入物料预热系统，分离出来的热物料通过热物料出管42进入物料冷却系统。整个焙烧过程中，物料呈悬浮状态，与热气同向上升，流场均匀，气料匀速上升，烧结均匀，实现了轻烧氧化镁的大规模、连续、快速生产，装置结构简单、操作方便，产品活性高、质量好。

下面结合实施例对实用新型作进一步描述。附图1是实施例示意图，本实施例中，预热的菱镁矿石粉通过预热物料进管21、预热空气通过预热空气进管22进入预热气料进管2混合，混合气料自窑体底部进入渐扩反应段11；燃料通过燃料进管51送到燃料喷嘴5，并由燃料喷嘴5喷射到渐扩反应段11；在渐扩反应段11中，燃料与空气中的氧气燃烧反应产生热量，菱镁矿石粉与气流一起上升并发生分解反应；当物料上升到渐扩反应段11的顶部时，分解反应结束，物料随气流一起进入稳定结晶段12；在稳定结晶段12，物料与气流一起匀速上升并发生结晶；当物料上升到稳定结晶段12顶部时，结晶完成，物料随气流一起通过气料出管3进入气料分离装置4进行气料分离，分离出来的热气通过热气出管41进入物料预热系统，分离出来的热物料通过热物料出管42进入物料冷却系统。本实施例年产轻烧氧化镁15万吨，同时具有以下优点：

1.原料为粉末状菱镁矿石，粒度120-200目，粒度小，焙烧时间短，产品活性高；

2.物料呈悬浮状态与热气一起上升，断面逐渐扩大的渐扩反应段适应了菱镁矿石粉分解反应释放二氧化碳导致的气体体积不断增大，流场均匀，气料匀速上升，烧结均匀，产品活性高；

3.装置结构简单、操作方便。

Claims (3)

1.轻烧氧化镁渐扩悬浮焙烧装置，包括窑体(1)，其特征在于：所述窑体(1)的下部为渐扩反应段(11)，窑体(1)的上部为稳定结晶段(12)，渐扩反应段(11)的底部设有预热气料进管(2)，预热气料进管(2)连通于预热物料进管(21)和预热空气进管(22)，稳定结晶段(12)的上部设有气料出管(3)，气料出管(3)连通于气料分离装置(4)，气料分离装置(4)的上部设热气出管(41)，气料分离装置(4)的底部设热物料出管(42)，渐扩反应段(11)的下部设燃料喷嘴(5)，燃料喷嘴(5)连通于穿过窑体(1)侧壁的燃料进管(51)。

2.如权利要求1所述的轻烧氧化镁渐扩悬浮焙烧装置，其特征在于：窑体(1)由渐扩反应段(11)、稳定结晶段(12)组成，渐扩反应段(11)的横截面由下向上逐渐扩大，稳定结晶段的横截面不变。

3.如权利要求1所述的轻烧氧化镁渐扩悬浮焙烧装置，其特征在于：预热物料和预热空气在预热气料进管(2)中混合后一起从渐扩反应段(11)的底部进入渐扩反应段(11)。