CN208218697U - 一种高活性MgO焙烧专用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高活性MgO焙烧专用装置，包括原料仓、气流预热炉、旋流煅烧炉、多通道燃烧系统、冷却装置、分离装置、废气处理装置、成品仓、烟囱和温度探测器，其中原料仓通过输送设备与气流预热炉底部进料口相连，气流预热炉出料口与旋流煅烧炉顶部的进料口相连，旋流煅烧炉底部的出料口与冷却装置的热侧进料口相连，冷却装置的冷侧出料口与分离装置的上部进料口相连，分离装置的顶部出气口与废气处理装置的进气口相连，废气处理装置的出气口与烟囱相连，分离装置的底部出料口通过输送设备与成品仓相连；该装置具有投资少、设备简单、使用寿命长、维修难度低、烧成热耗低、产品活性稳定性好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及轻烧MgO焙烧窑炉技术，特别涉及一种利用菱镁矿的高活性MgO焙烧工艺及其专用装置。
背景技术
轻烧MgO是由菱镁矿(MgCO3)经过煅烧、粉磨而成。菱镁矿(MgCO3)的理论分解温度为560℃；温度低于560℃时，菱镁矿不能分解，造成生烧；温度高于560℃时，菱镁矿开始分解，产生的MgO粒度小，活性高；随着煅烧温度的升高，MgO结晶致密，活性变小。
轻烧MgO的焙烧是一种化学反应过程，MgCO3受热分解成MgO和CO2，过烧和欠烧都会导致MgO活性降低，甚至失去活性。
MgO的活性与煅烧温度有直接关系，为了提高MgO的活性，一般多用低温煅烧的方法。目前轻烧MgO的工业化生产绝大多数采用立窑工艺。
立窑生产工艺技术装备落后，煅烧温度偏高(约为1200℃～1300℃)，以大块料(100mm～300mm)菱镁矿原料分层平铺码垛的方式在窑内煅烧，气固反应接触面积小，煅烧时间长，产品内生外焦，表面煅烧过度易造成物料“死烧”，内部煅烧不彻底导致物料“欠烧”，难以生产高活性MgO，生产过程由操作工人在观火孔进行观测、打散、筛选出料，自动化程度低，而且废气中粉尘排放浓度高(>500mg/Nm3)，是一种非常落后的MgO生产方法。
公开号CN102674408A的中国专利文献公开了一种轻烧氧化镁窑炉的连续生产方法，采用一种立体式燃烧方式配合连续式燃气供应实现轻烧氧化镁的连续生产，克服现有立窑生产工艺中停窑启动过程中的热量损失，提高能源利用率。这种方法只是通过增设煤气存储罐改进了煤气供应的持续性，但仍然采用大颗粒菱镁矿为原料，没有从根本上改变气固反应接触面积小的缺陷，虽然提高了立窑生产氧化镁的台时产量，但并不能显著降低轻烧氧化镁的烧成热耗，也不能有效调控轻烧氧化镁的产品活性。
公开号CN106431021A的中国专利文献公开了一种混凝土用氧化镁的制备方法，是采用大颗粒菱镁矿(10mm～150mm)为原料，以800℃～1100℃的煅烧温度，在回转窑设备中进行工业化生产不同活性的MgO。这种方法生产MgO时，仍然以大颗粒菱镁矿为原料，煅烧反应时，气固反应接触面积小，传热不均匀且传热效率低，缺少预热措施，废气排放温度高，难以实现余热的回收利用，MgO的烧成热耗高。另外，回转窑煅烧设备是一种大型的转动设备，占地面积大，总投资费用高，而且回转窑炉衬在转动过程中易脱落，使用寿命短，维修费用高。
公开号CN101306924A的中国专利文献公开了回转窑轻烧镁粉方法及装置，采用粒径为0～4mm的粉料菱镁矿为原料，以顺流式热交换的方式，在回转窑内煅烧制备MgO。这种方法生产MgO时，虽然降低了菱镁矿原料的粒径大小，增大了气固反应接触面积，提高了传热均匀性及效率，但是这种生产工艺缺少预热措施，废气排放温度高，余热利用率低，难以明显减低MgO的烧成热耗，而且烧成的轻烧镁粉不能直接使用，还需用磨机粉磨成0.08mm以下的细粉才能使用。由于这种生产工艺采用回转窑为煅烧设备，同样存在占地面积大、炉衬在转动过程中易脱落、使用寿命短、维修费用高等缺点。
公开号CN106007415A的中国专利文献公开了一种悬浮闪速制备高活性轻烧氧化镁成套装置，采用细粉菱镁矿为原料，以悬浮窑为煅烧设备制备轻烧MgO。但此实用新型的设备结构过于复杂、庞大，设备费用高，一般企业无力购置，难以大范围推广应用。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术中高活性MgO煅烧装置设备投资大、运转周期短、维修强度大、热耗高、产品质量波动大的不足之处，提供一种投资少、设备简单、使用寿命长、维修难度低、烧成热耗低、产品活性稳定性好的高活性MgO焙烧工艺及其专用装置。
本实用新型采用如下焙烧工艺：先将碳酸镁粉料与热风接触混合，吸收热量，使物料温度预热至约350℃，再经旋流煅烧，800℃～1000℃温度范围内煅烧分解成MgO和CO2混合物，冷却后的MgO和CO2混合物进入分离装置实现气料分离，收集下来的粉料进入成品仓存储，逸出的废气通过废气处理装置处理后经烟囱排入大气。
所述碳酸镁粉料与热风接触混合，是在预热炉中进行。先将碳酸镁粉料通过输送设备从气流预热炉底部喂入，与热风接触混合，吸收热量，使碳酸镁粉料在气流预热炉内预热，预热好的碳酸镁粉料与热气体从气流预热炉顶部出料口逸出，
所述旋流煅烧是在旋流煅烧炉中进行，通过旋流煅烧炉顶部的进料口进入旋流煅烧炉，碳酸镁在旋流煅烧内进行煅烧分解成MgO和CO2混合物。
上述工艺中，为精确控制煅烧温度，在旋流煅烧炉的进口处、中部和出口处以及气流预热炉的进口处和出口处均设有温度控制探测器，并将温度数据与各部位的燃烧系统的燃气量数据通过计算机系统进行联动控制，以确保煅烧温度的稳定性。
上述工艺中，所述预热炉和旋流煅烧炉中起到加热作用的燃烧系统，燃烧系统位于四个通道中，其中一个通道位于预热炉下部，主要起预热碳酸镁生料粉的作用，另三个通道分布位于旋流煅烧炉的上、中、下三部，起煅烧分解碳酸镁生料粉的作用；冷却中产生的热空气通过风管送至燃烧系统的助燃风机入口处进行余热利用。为降低高活性MgO产品烧成热耗，将冷却装置处生产的热空气通过风管送至燃烧系统的助燃风机入口处进行余热利用。
上述工艺中，为降低生产过程中的粉尘排放量，气料混合物采用带管路的气流输送系统输送以减少粉尘外泄，并在原料仓和成品仓的仓顶均设有仓顶除尘器以降低粉尘排放浓度。
所述高活性MgO焙烧专用装置，包括原料仓、气流预热炉、旋流煅烧炉、多通道燃烧系统、冷却装置、分离装置、废气处理装置、成品仓、烟囱和温度探测器，其中原料仓通过输送设备与气流预热炉底部进料口相连，气流预热炉出料口与旋流煅烧炉顶部的进料口相连，旋流煅烧炉底部的出料口与冷却装置的热侧进料口相连，冷却装置的冷侧出料口与分离装置的上部进料口相连，分离装置的顶部出气口与废气处理装置的进气口相连，废气处理装置的出气口与烟囱相连，分离装置的底部出料口通过输送设备与成品仓相连。
上述装置中，原料仓与气流预热炉之间设有螺旋输送机、斗提机、喂料仓、定量喂料螺旋机，原料仓内的碳酸镁分量先通过螺旋输送机和斗提机送至喂料仓，再通过喂料仓底部的定量喂料螺旋机送至气流预热炉内预热。
上述装置中，气流预热炉底部设有燃烧室，燃烧室由一套燃烧系统供热。
上述装置中，旋流煅烧炉设有三套燃烧系统，分别位于旋流煅烧炉的顶部、中部和底部，使在旋流煅烧炉内的温度能保证均匀一致。
上述装置中，所述冷却装置为套管式换热器，旋流煅烧炉内煅烧分解后的气料混合物由底部出料口进入换热器内，冷风经鼓风机从换热器冷侧吹入，热交换后的热空气从换热器热侧逸出后通过风管分别给四套燃烧系统提供热风，进行余热利用。
上述装置中，所述分离装置为旋风收尘器，通过旋风收尘器将冷却后的MgO粉与CO2气体的混合物进行气固分离，收集下来的MgO粉从旋风收尘器底部送入成品仓，旋风收尘器顶部排出的气体经系统风机分为两路，一路由回风机送至气流预热炉的供热系统进行余热利用，一路由位于成品仓顶的袋式收尘器除尘后，再经烟囱排放。
上述装置中，所述废气处理装置为袋式收尘器，先将分离装置中分离出的含尘尾气除尘后，再通过烟囱排放。为确保进入袋式收尘器的气体温度低于布袋的使用温度，在袋式收尘器入口风管处装有冷风阀。
上述装置中，为降低生产过程中的粉尘浓度，原料仓顶部和成品仓顶部均设有仓顶除尘器。
上述装置中，为精确控制煅烧温度，在旋流煅烧炉的进口处、中部和出口处以及气流预热炉的进口处和出口处均设有温度控制探测器，并将温度数据与各部位的燃烧系统的燃气量数据通过计算机系统进行联动控制，以确保煅烧温度的稳定性。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：⑴、设备总投资少，占地面积小：以日产500吨轻烧MgO的焙烧装置为例，本实用新型的煅烧装置投资比回转窑煅烧装置少50％左右，占地面积仅为回转窑煅烧装置的五分之一；⑵本实用新型的煅烧装置除风机和输送设备外，没有大型的转动设备，炉衬处于静态布置，不易脱落，使用寿命长，维修难度低，费用少；⑶、本实用新型的煅烧工艺以细粉状(0～0.08mm)菱镁矿为原料，经气流预热和旋流煅烧，气固反应接触面积大，传热效率高，煅烧温度场稳定，烧成的轻烧MgO活性高，产品质量好，充分利用了冷却装置和分离装置处的热风，提高了余热利用率，明显降低了烧成热耗；⑷、对环境的污染小：本实用新型的煅烧工艺燃烧完全，过剩空气系数低，废气中的氧含量低，氮硫化合物生成量少，而且整套系统封闭性良好，存料处均设有收尘器，排入大气中的粉尘含量均小于30mg/Nm3。
附图说明
图1所示为本实用新型一种高活性MgO焙烧工艺及其专用装置结构示意图。
图中：1、原料仓；11、螺旋输送机；12、斗提机；13、喂料仓；14、定量喂料螺旋机；15、仓顶收尘器；2、气流预热炉；3、旋流煅烧炉；4、多通道燃烧系统；5、冷却装置；51、鼓风机；6、分离装置；7、废气处理装置；8、成品仓；81、仓顶收尘器；9、烟囱；10、温度探测器。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
一种高活性MgO焙烧专用装置，如图1所示，包括原料仓(1)、气流预热炉(2)、旋流煅烧炉(3)、多通道燃烧系统(4)、冷却装置(5)、分离装置(6)、废气处理装置(7)、成品仓(8)、烟囱(9)和温度探测器(10)，其中原料仓(1)通过输送设备与气流预热炉(2)底部进料口相连，气流预热炉(2)出料口与旋流煅烧炉(3)顶部的进料口相连，旋流煅烧炉(3)底部的出料口与冷却装置(5)的热侧进料口相连，冷却装置(5)的冷侧出料口与分离装置(6)的上部进料口相连，分离装置(6)的顶部出气口与废气处理装置(7)的进气口相连，废气处理装置(7)的出气口与烟囱(9)相连，分离装置(8)的底部出料口通过输送设备与成品仓(8)相连。
上述装置中，原料仓与气流预热炉之间设有螺旋输送机(11)、斗提机(12)、喂料仓(13)、定量喂料螺旋机(14)，原料通过螺旋输送机和斗提机送至喂料仓，再通过喂料仓底部的定量喂料螺旋机送至气流预热炉内预热。
上述装置中，气流预热炉底部设有燃烧室，燃烧室由一套燃烧系统供热。
上述装置中，旋流煅烧炉设有三套燃烧系统，分别位于旋流煅烧炉的顶部、中部和底部，使在旋流煅烧炉内的温度能保证均匀一致。
上述装置中，所述冷却装置(5)为套管式换热器，由鼓风机(51)将冷风从换热器冷侧吹入，热交换后的热空气从换热器热侧逸出后通过风管分别给四套燃烧系统提供热风，进行余热利用。
上述装置中，所述分离装置(6)为旋风收尘器，通过旋风收尘器将冷却后的MgO粉与气体的混合物进行气固分离，收集下来的MgO粉从旋风收尘器底部送入成品仓，旋风收尘器顶部排出的气体经系统风机分为两路，一路由回风机送至气流预热炉的供热系统进行余热利用，一路由位于成品仓顶的袋式收尘器除尘后，再经烟囱排放。
上述装置中，所述废气处理装置(7)为袋式收尘器，先将分离装置中分离出的含尘尾气除尘后，再通过烟囱排放。为确保进入袋式收尘器的气体温度低于布袋的使用温度，在袋式收尘器入口风管处装有冷风阀。
上述装置中，为降低生产过程中的粉尘浓度，在原料仓顶部设有仓顶除尘器(15)，在成品仓顶部设有仓顶除尘器(81)。
上述装置中，为精确控制煅烧温度，在旋流煅烧炉的进口处、中部和出口处以及气流预热炉的进口处和出口处均设有温度控制探测器，并将温度数据与各部位的燃烧系统的燃气量数据通过计算机系统进行联动控制，以确保煅烧温度的稳定性。
下面通过对利用本实用新型的焙烧装置生产高活性MgO应用实施例的工艺流程描述，对本实用新型的焙烧工艺做进一步阐述。
利用本实用新型装置生产高活性MgO焙烧工艺为：
将处理好的碳酸镁粉料由输送设备送至原料仓储存，储存在原料仓中粉料由螺旋输送机、斗提机送至喂料仓，再由定量喂料螺旋机送至气流预热炉内进行预热。在气流预热炉内，碳酸镁粉料从气流预热炉底部喂入，与来自于气流预热炉供热系统中的热风接触混合，吸收热量，使物料温度预热至约350℃，预热炉出口温度控制在350℃，温度与预热炉的燃烧系统的燃气用量通过计算机系统进行联动控制。预热好的碳酸镁粉料与热气体从气流预热炉顶部出料口逸出，通过旋流煅烧炉顶部的进料口进入旋流煅烧炉，碳酸镁在旋流煅烧内进行煅烧，煅烧炉设有三套燃烧系统，分别位于煅烧炉的顶部、中部、和底部，使在煅烧炉内的温度能保证均匀一致，使碳酸镁在恒定的温度下分解成MgO和CO2，MgO及CO2气体由煅烧炉的下部排出。为精确控制煅烧温度，在旋流煅烧炉的进口处、中部和出口处以及气流预热炉的进口处和出口处均设有温度控制探测器，并将温度数据与各部位的燃烧系统的燃气量数据通过计算机系统进行联动控制，以确保煅烧温度的稳定性。MgO及CO2气体的混合物由管路系统送到套管式换热器，在套管式换热的冷侧，由鼓风机将预热炉和煅烧炉燃烧系统需要的助燃空气加热，使含有MgO粉的高温气体降至约200℃后，送到旋风收尘器内，将MgO粉收集下来，再由气流输送至MgO成品仓。旋风收尘器排出的气体经系统风机后分为两路，一路由回风风机送至气流预热炉的供热系统进行余热利用，一路由位于MgO成品仓顶的袋式收尘器除尘后，再经除尘风机导入烟囱排放，收集下来的MgO粉直接落入MgO成品仓。在袋式收尘器入口风管处装有冷风阀，以确保进入袋式除尘器的气体温度低于布袋的使用温度。
Claims (7)
1.一种高活性MgO焙烧专用装置，其特征在于，
包括原料仓、气流预热炉、旋流煅烧炉、多通道燃烧系统、冷却装置、分离装置、废气处理装置、成品仓、烟囱和温度探测器，
其中原料仓通过输送设备与气流预热炉底部进料口相连，气流预热炉出料口与旋流煅烧炉顶部的进料口相连，旋流煅烧炉底部的出料口与冷却装置的热侧进料口相连，冷却装置的冷侧出料口与分离装置的上部进料口相连，分离装置的顶部出气口与废气处理装置的进气口相连，废气处理装置的出气口与烟囱相连，分离装置的底部出料口通过输送设备与成品仓相连；
在旋流煅烧炉的进口处、中部和出口处以及气流预热炉的进口处和出口处均设有温度控制探测器，并将温度数据与各部位的燃烧系统的燃气量数据通过计算机系统进行联动控制。
2.根据权利要求1所述的高活性MgO焙烧专用装置，其特征在于，所述预热炉和旋流煅烧炉中起到加热作用的燃烧系统，燃烧系统位于四个通道中，其中一个通道位于预热炉下部，另三个通道分布位于旋流煅烧炉的上、中、下三部，冷却中产生的热空气通过风管送至燃烧系统的助燃风机入口处。
3.根据权利要求1所述的高活性MgO焙烧专用装置，其特征在于，气料混合物采用带管路的气流输送系统输送，并在原料仓和成品仓的仓顶均设有仓顶除尘器。
4.根据权利要求1所述的专用装置，其特征在于，原料仓与气流预热炉之间设有依次设置的螺旋输送机、斗提机、喂料仓、定量喂料螺旋机。
5.根据权利要求1所述的高活性MgO焙烧专用装置，其特征在于，气流预热炉底部设有燃烧室，燃烧室由一套燃烧系统供热。
6.根据权利要求1所述的高活性MgO焙烧专用装置，其特征在于，所述冷却装置为套管式换热器。
7.根据权利要求1所述的高活性MgO焙烧专用装置，其特征在于，所述分离装置为旋风收尘器，旋风收尘器通过风管分别于成品仓和袋式收尘器连接；袋式收尘器通过风管连接于烟囱；袋式收尘器入口风管处装有冷风阀。
Priority Applications (1)
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| CN201820549437.4U CN208218697U (zh) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | 一种高活性MgO焙烧专用装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020134535A1 (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-02 | 江苏中圣园科技股份有限公司 | 双热源旋流闪速煅烧系统及双热源旋流闪速煅烧方法 |
| GB2617611A (en) * | 2022-04-14 | 2023-10-18 | Origen Power Ltd | Calcination process |
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2018
- 2018-04-18 CN CN201820549437.4U patent/CN208218697U/zh active Active
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| WO2020134535A1 (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-02 | 江苏中圣园科技股份有限公司 | 双热源旋流闪速煅烧系统及双热源旋流闪速煅烧方法 |
| GB2617611A (en) * | 2022-04-14 | 2023-10-18 | Origen Power Ltd | Calcination process |
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