CN102424911A

CN102424911A - 提炼五氧化二钒的焙烧装置

Info

Publication number: CN102424911A
Application number: CN2011104252239A
Authority: CN
Inventors: 彭武星; 彭周雅柔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2012-04-25

Abstract

本发明公开了一种提炼五氧化二钒的焙烧装置：包括进料管（18）、焙烧室（19）、焙烧室的壳体（2）外侧安装保温层（1）、焙烧装置外壳（20）；焙烧室（19）的内腔安装室内加热装置（8）和至少一组带出气孔的喷气装置（3）、氧气传感器（13）和温度传感器（12）；排气管上安装排气阀（4）；排气阀（4）为电动排气阀。氧气传感器（13）与电动排气阀的电控部分和有压气体主管（11）的控制***的电控部分电连接；温度传感器（12）与室内加热装置（8）和有压气体主管（11）的控制***的电控部分电连接。本发明具有以下优点：结构简单合理，能耗小、钒转换率高，产量高，污染小、单机设备的生产能力大，占地面积小。

Description

提炼五氧化二钒的焙烧装置

技术领域

本发明涉及从含钒物料中提炼五氧化二钒的焙烧装置。

背景技术

含钒物料例如石煤型钒矿，在我国的存储量和产量都居世界首位，钒的用途非常广泛，对国民经济有着重大的作用。目前，含钒物料提炼钒的焙烧的主要装置是平窑、立窑、回转窑，现在尚无年生产能力达到1000吨成品五氧化二钒的单机焙烧设备。上述方法和装置的不足之处：采用常压明火焙烧的能耗大、氧耗大、产量低、钒转换率低，设备体积大，生产能力有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能耗小、氧耗小、转换率高，产量高、生产能力大的提炼五氧化二钒的焙烧装置。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：包括进料管、进料阀、焙烧室、焙烧室的壳体外侧安装保温层、焙烧装置外壳、出料阀、排气管、安全阀；所述焙烧室可以承受一定的正压，其内腔安装室内加热装置，和至少一组带出气孔的喷气装置；所述排气管上安装排气阀。

所述焙烧室的内腔安装氧气传感器和温度传感器；所述排气阀为电动排气阀；所述氧气传感器与电动排气阀的电控部分和有压气体主管的控制***的电控部分电连接；所述温度传感器与室内加热装置和有压气体主管的控制***的电控部分电连接。

所述焙烧室的壳体内设置内胆构成夹层结构，夹层结构内安装夹层加热装置；所述内胆的内腔构成焙烧室；所述温度传感器与夹层加热装置的控制***的电控部分电连接。

所述室内加热装置包括热气进气管、热气管道和热气排出管。

所述夹层加热装置包括热气进气管、夹层热气进口、夹层热气出口、夹层的内腔和热气排出管。

本发明的目的还可以通过下述技术方案予以实现：包括进料管、进料阀、焙烧室、焙烧室的壳体外侧安装保温层、焙烧装置外壳、出料阀、排气管、安全阀；所述焙烧室可以承受一定的正压，其内腔安装至少一组带出气孔的喷气装置；所述排气管上安装排气阀；所述焙烧装置的下部侧面，安装连通焙烧室的可密封的点火口。

所述焙烧室的内腔安装氧气传感器和温度传感器；所述排气阀为电动排气阀；所述氧气传感器与电动排气阀的电控部分和有压气体主管的控制***的电控部分电连接；所述温度传感器与有压气体主管的控制***的电控部分电连接。

本发明的目的还可以通过下述技术方案予以实现：包括进料管、进料阀、焙烧室、焙烧室壳体外侧安装保温层、焙烧装置外壳、出料阀、排气管、安全阀；所述焙烧室可以承受一定的正压，其内腔安装至少一组带出气孔的喷气装置；所述排气管上安装排气阀；所述进料管直接连接上工序装置的高温出料口。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：结构简单合理，能耗小、氧耗小、钒转换率高，产量高，污染小、单机设备的生产能力大，占地面积小。

附图说明

图1为本发明实施例1-3的结构示意图。

图2为本发明实施例4的结构示意图。

图3为本发明实施例5的结构示意图。

图4为本发明实施例6的结构示意图。

图中：1-保温层，2-壳体，3-喷气装置，4-排气阀，5-热气排出管，6-进料阀，7-安全阀，8-室内加热装置，9-热气进气管，10-出料阀，11-有压气体主管，12-温度传感器，13-氧气传感器，14-内胆，15-夹层热气出口，16-夹层热气进口，17-点火口，18-进料管，19-焙烧室，20-焙烧装置外壳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

据有关资料记载，石煤型钒矿中碳的燃点一般为摄氏280-600度，实施例中取燃点以摄氏400度为例。石煤型钒矿的焙烧是在脱碳之后进行的。现有装置的原料为：原矿与脱碳矿的混合物或者是原矿、根据情况在原料中再参入相当数量的碳的其它不含可燃成分的含钒物料，采用常温进入常压或负压焙烧室。本发明装置的焙烧原料为：脱碳矿、或者原矿与脱碳矿的混合物、原矿、根据情况在原料中再参入少量的碳的其它不含可燃成分的含钒物料，采用常温或者摄氏400度及以上的高温进入承压或常压焙烧室。

本发明装置的生产方式，可以是间歇式进出料，也可以是连续式进出料，设焙烧的时间为T分钟，优选方案如下：

间歇式进出料的优选方案：每隔T/2分钟时间将焙烧室内的熟料排出大约一半。

连续式进出料的优选方案：第一批进料要焙烧T分钟时间后，才能进入连续进出料程序。该方式可以采用自重进料或者有压进料，有压进料采用公知的技术和设备。

实施例1：

参照附图1，焙烧室由壳体2、顶板和底板组成筒体，壳体2的外侧安装保温层1，壳体2内安装内胆14；内胆14的内腔构成焙烧室19，焙烧室19内安装室内加热装置8，一组带出气孔的喷气装置3；排气管上安装排气阀4；排气阀4为电动排气阀。焙烧室19的内腔安装氧气传感器13和温度传感器12；氧气传感器13与电动排气阀的电控部分和有压气体主管11的控制***的电控部分电连接；温度传感器12与室内加热装置8、夹层加热装置和有压气体主管11的控制***的电控部分电连接。

室内加热装置8包括热气进气管9、热气管道和热气排出管5。

夹层结构内安装夹层加热装置，温度传感器12与夹层加热装置的控制***的电控部分电连接。夹层加热装置包括热气进气管9、夹层热气进口16、夹层热气出口15、夹层的内腔和热气排出管5。

喷气装置3为带孔的管道，或者带伞形喷气头的管道，均采用公知技术。

本发明的室内加热装置8和夹层加热装置还可以采用电加热装置。

在本实施例中，室内加热装置8采用类似锅炉火管的热气管道组，夹层加热装置采用类似锅炉火道的结构。

在本实施例中，有压气体主管11中提供的是可变氧含量可变压力的富氧气体。

有压气体主管11可以切换三种浓度和压力的富氧，其中一种富氧的压力0.2兆帕，氧含量40%，简称中压低氧；－种压力0.1兆帕, 氧含量65%，简称低压中氧；另外一种富氧的压力0.3兆帕，氧含量90%，简称高压高氧。

焙烧室19可以预热，也可以不预热。

原料进入焙烧室19中，在室内加热装置8、夹层加热装置和有压富氧的联合作用下，原料迅速升温至碳的燃点，使原料中的碳热力着火，对原料进行焙烧。

氧气传感器13可以检测到焙烧室19内的氧的浓度及其上升和下降速度。

间歇式生产方式：，

在此方式下，焙烧室19为可承受0.5兆帕压力的承压结构。

首次进料时，进料阀6开、出料阀10关,进料完毕, 进料阀6关,同时有压气体主管11供应中压低氧气体。当氧气传感器13测量到焙烧室19内的氧浓度低于10%时，打开电动排气阀，给焙烧室19减压的同时，富氧增加了供给量。当氧气传感器13测量到焙烧室19内的氧浓度高于15%时，关闭电动排气阀。

当氧气传感器13检测到焙烧室19內的含氧量在关闭电动排气阀后下降速度低于每分钟2%，控制有压气体主管11的供气***转供高压高氧的气体。之后，当氧气传感器13检测到焙烧室19內的含氧量低于22%时，电动排气阀打开给室内排气减压, 高压高氧的气体充入。当氧气传感器13检测到焙烧室内的含氧量高于35%时，电动排气阀关闭。此时焙烧室19内为高温、高富氧、0.3兆帕的焙烧工况。

焙烧T/2时间后，关闭有压气体主管11的供气***,打开电动排气阀泄压。焙烧室19內的压力降为常压后，打开出料阀10，排出熟料; 同时打开进料阀6, 原料跟进。出料量达工艺要求时, 再关闭进、出料阀门6、10,进入下一个生产周期。

连续生产方式：

在此方式下，焙烧室19可以是承受20千帕以下压力的结构。

首次进料时，进料阀6开、出料阀10关,同时有压气体主管11供应低压中氧气体, 控制供气量, 调节电动排气阀门，使焙烧室19内保持一定的正压, 其上限以不影响按工艺要求的速度进料为限。

当氧气传感器13测量到焙烧室19內的氧浓度低于15%时,排气阀门4开度增加, 新气跟进;氧含量高于35%时关闭排气阀门4同时有压气体主管11停止供气。

焙烧T分钟后，原料在焙烧室19中达到工艺容量，焙烧室19内的原料自然将进料管18堵住，不再进料。即打开排料阀10以与进料速度一致的速度排出熟料，生产继续进行。此时焙烧室19内为高温、中富氧、低正压的焙烧工况。

对于以上二种生产方式:当温度传感器12检测到焙烧室19内的温度高于某一设定值时，控制加热部件9的控制部分使加热部件9的供热停止；再高于某一设定值时, 控制加热部件9的控制部使热气管道组8转供冷空气, 降温；反之，加热部件9保持供热状态；温度继续接近并有超过焙烧温度上限的趋势时, 控制有压气体主管11转供冷空气, 同时排气阀4全开散热。

实施例2：

参考附图1，结构与实施例1基本相同，区别是：只有夹层加热装置而无室内加热装置8。

实施例3：

参考附图1，结构与实施例2基本相同，区别是：还可以采用有多个焙烧室19的结构。

实施例4：

参考附图2，结构与实施例1基本相同，区别是：没有夹层结构。

实施例5：

参考附图3，结构与实施例1基本相同，区别是：没有夹层结构、没有室内加热装置8。

在本实施例中:原料以高于碳燃点的状态进入焙烧室19;或者进料管18直接连接上工序装置的高温出料口，比如上工序脱碳装置的炉膛的高温出渣口或者其高温渣仓出料口, 此时可以不安装进料阀门6。

实施例6：

参考附图4，结构与实施例5基本相同，区别是：在焙烧装置的下部侧面，安装连通焙烧室的可密封的点火口17。

实施例6的具体操作:先用少量生料堵住出料管至焙烧室底面, 再从点火口17装入500---800公斤优质朩碳及优质煤、煤油等引火材料, 点火同时有压气体主管11供给中压低氧气体, 点火成功后关闭、密封点火口。

生产实例

某石煤型钒矿冶炼厂：原矿中含钒成分以五氧化二钒计，重量比为0.8%，热值平均每公斤850大卡，原矿堆积密度每立方米1.40吨。脱碳采用循环流化床锅炉，循环流化床锅炉产渣量为每小时25吨。

具体实施步聚如下:

在此例中选用如图3所示焙烧装置，焙烧室19内腔尺寸为直径3.6米、高6米，容积约61立方米。本焙烧装置紧贴在脱碳锅炉炉膛下部一侧安装，进料管18连接炉膛出渣口，将炉膛与焙烧室19连通。进料管18长度2米左右, 便于脱碳灰渣封堵, 使焙烧室内富氧尽量少的跑到炉膛内。本焙烧装置与脱碳锅炉连为一体。

脱碳锅炉运行, 产生的高温灰渣以每小时25吨的速度落入焙烧室。进料同时，有压气体主管11以0.1兆帕压力供含氧65%的富氧气体；当氧浓度探头测量到焙烧室的氧浓度低于35%时调节排气阀门，排出尾气，新的富氧气跟进。

此时焙烧室19内为低正压工况，2.2个小时后，生料在焙烧室内达到工艺容量，焙烧室内的生料自然将进料管堵住，不再进料。最先进入焙烧室的生料已焙烧2.2小时。当观察到进料管被堵灰1.5m以上时即打开排料阀以与进料速度一致的速度排出熟料。进出料均连续进行。排出的熟料经冷渣机回收余热冷却后，进入下一步磨矿或酸浸工序。

Claims

1.一种提炼五氧化二钒的焙烧装置：包括进料管（18）、进料阀（6）、焙烧室（19）、焙烧室的壳体（2）外侧安装保温层（1）、焙烧装置外壳（20）、出料阀（10）、排气管、安全阀（7）；其特征在于：所述焙烧室（19）可以承受一定的正压，其内腔安装室内加热装置（8），和至少一组带出气孔的喷气装置（3）；所述排气管上安装排气阀（4）。

2.根据权利要求1所述的焙烧装置，其特征在于：所述焙烧室（19）的内腔安装氧气传感器（13）和温度传感器（12）；所述排气阀（4）为电动排气阀；所述氧气传感器（13）与电动排气阀的电控部分和有压气体主管（11）的控制***的电控部分电连接；所述温度传感器（12）与室内加热装置（8）和有压气体主管（11）的控制***的电控部分电连接。

3.根据权利要求1或2所述的焙烧装置，其特征在于：所述焙烧室的壳体（2）内设置内胆（14）构成夹层结构，夹层结构内安装夹层加热装置；所述内胆（14）的内腔构成焙烧室（19）；所述温度传感器（12）与夹层加热装置的控制***的电控部分电连接。

4.根据权利要求1或2所述的焙烧装置，其特征在于：所述室内加热装置（8）包括热气进气管（9）、热气管道和热气排出管（5）。

5.根据权利要求3所述的焙烧装置，其特征在于：所述夹层加热装置包括热气进气管（9）、夹层热气进口（16）、夹层热气出口（15）、夹层的内腔和热气排出管（5）。

6.一种提炼五氧化二钒的焙烧装置：包括进料管（18）、进料阀（6）、焙烧室（19）、焙烧室的壳体（2）外侧安装保温层（1）、焙烧装置外壳（20）、出料阀（10）、排气管、安全阀（7）；其特征在于：所述焙烧室（19）可以承受一定的正压，其内腔安装至少一组带出气孔的喷气装置（3）；所述排气管上安装排气阀（4）；所述焙烧装置的下部侧面，安装连通焙烧室的可密封的点火口（17）。

7.根据权利要求6所述的焙烧装置，其特征在于：所述焙烧室（19）的内腔安装氧气传感器（13）和温度传感器（12）；所述排气阀（4）为电动排气阀；所述氧气传感器（13）与电动排气阀的电控部分和有压气体主管（11）的控制***的电控部分电连接；所述温度传感器（12）与有压气体主管（11）的控制***的电控部分电连接。

8.一种提炼五氧化二钒的焙烧装置：包括进料管（18）、进料阀（6）、焙烧室（19）、焙烧室壳体（2）外侧安装保温层（1）、焙烧装置外壳（20）、出料阀（10）、排气管、安全阀（7）；其特征在于：所述焙烧室（19）可以承受一定的正压，其内腔安装至少一组带出气孔的喷气装置（3）；所述排气管上安装排气阀（4）；所述进料管（18）直接连接上工序装置的高温出料口。

9.根据权利要求 8所述的焙烧装置，其特征在于：所述焙烧室（19）的内腔安装氧气传感器（13）和温度传感器（12）；所述排气阀（4）为电动排气阀；所述氧气传感器（13）与电动排气阀的电控部分和有压气体主管（11）的控制***的电控部分电连接；所述温度传感器（12）与有压气体主管（11）的控制***的电控部分电连接。