CN108548418A - 一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置及其使用方法 - Google Patents

一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置及其使用方法，所述装置包括给料***、预热***、焙烧***、冷却***及烟气净化***，通过所述给料***将原料喂入预热***进行干燥，干燥后的物料进入所述焙烧***进行焙烧后变为成品，生成的成品进入所述冷却***进行冷却热回收，产生的含尘烟气进入所述烟气净化***回收粉尘。通过调节风门可以控制***负压及尾气排放温度，通过调节计量秤可控制给料量，通过调节燃烧站燃料量可控制焙烧温度，通过调节冷床进水量可控制物料最终出口温度，增加滞留槽后可降低物料原有的灼烧温度，整个装置实现自动化操作，操作环境好，劳动强度小。

Description

一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及冶金工程技术领域，具体涉及一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置及其使用方法。
背景技术：
在氧化稀土制备工业，单一碳酸稀土在高温焙烧下脱除二氧化炭生成氧化稀土。原始的焙烧设备都采用隧道窑，倒焰窑等，而这种装置用的燃料多为煤，燃烧时产生的烟气存在有大量的有害物质；间歇生产产量低，辅且材料(灼烧钵)产品损耗高；烧完的成品结块还需筛分劳动强度大。
因此，需要提出一种更适用的单一氧化稀土悬浮焙烧装置及其使用方法，以解决上述问题。
发明内容：
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置及其使用方法，可在不使用辅材(灼烧钵)的基础上可对单一碳酸稀土进行焙烧，使用燃料为清洁燃料(煤气或天燃气)烟气有害物质少；可实现连续生产，产量大，能耗低(比传统焙烧窑所需的温度低)；同时可省去筛分工序降低劳动强度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，包括给料***、预热***、焙烧***、冷却***及烟气净化***，通过所述给料***将原料喂入预热***进行干燥，干燥后的物料进入所述焙烧***进行焙烧后变为成品，生成的成品进入所述冷却***进行冷却热回收，产生的含尘烟气进入所述烟气净化***回收粉尘；
所述给料***，包括：料仓、计量称和螺旋给料机，所述料仓下部的下料管连接计量称入口，计量称出口连接于螺旋给料机入口，所述螺旋给料机的下料管连接于文丘里干燥器侧下部；
所述预热***，包括：文丘里干燥器、一级旋风预热器和二级旋风预热器，所述文丘里干燥器的排气管与一级旋风预热器入口相连，一级旋风预热器的排气管与布袋除尘器入口相连，一级旋风预热器的下料管与二级旋风预热器入口相连，二级旋风预热器的排气管与文丘里干燥器下部相连，二级旋风预热器的下料管与焙烧炉侧部的进料口相连；
所述焙烧***，包括：三级旋风分离器、焙烧炉、滞留槽、燃烧站和罗茨风机二，所述三级旋风分离器的排气管与二级旋风预热器入口相连，三级旋风分离器的下料管与滞留槽的进料口相连；所述焙烧炉上部与三级旋风分离器连通，焙烧炉下部入口与一级旋风冷却器的排气管相连，焙烧炉侧下部与燃烧站相连，所述滞留槽的下料管与一级旋风冷却器入口相连，滞留槽下部通过风管与罗茨风机二相连；
所述冷却***，包括：一级旋风冷却器、二级旋风冷却器、冷床和罗茨风机一，所述一级旋风冷却器的排气管与焙烧炉下部入口相连，一级旋风冷却器的下料管与二级旋风冷却器的进风口相连，所述二级旋风冷却器的排气管与一级旋风冷却器入口相连，二级旋风冷却器的下料管与冷床的进料口相连，成品可通过冷床的排料管送入成品输送***，冷床下部通过风管与罗茨风机一相连；
所述烟气净化***，包括：布袋除尘器、引风机和烟囱，所述布袋除尘器入口与一级旋风预热器的排气管相连，布袋除尘器的排气管与引风机相连，布袋除尘器的下料管与焙烧炉侧部的进料口相连，所述引风机的出口与烟囱相连。
所述一级旋风预热器、二级旋风预热器、一级旋风冷却器及二级旋风冷却器的下料管上均安装有锁气阀，所述布袋除尘器的下料管上也安装有锁气阀。
所述滞留槽底部装有布风器及风室，所述风室通过风管二与罗茨风机二相连。
所述冷床底部装有布风器及风室，所述风室通过风管一与罗茨风机一相连。
所述布袋除尘器下部还安装有螺旋给料机，通过所述螺旋给料机将物料通过布袋除尘器的下料管给入所述焙烧炉。
所述冷床内部还装有换热单元，所述换热单元通过进水管和出水管供入循环水。
所述引风机的入口管上装有调节风门，且所述引风机的出口排出的热烟气温度为125～170℃。
上述一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：正常开启引风机、燃烧站，当焙烧炉顶部温达到600℃时启动螺旋给料机，计量称按照提前设定的重量将湿物料给入文丘里干燥器，由文丘里干燥器下部来的热烟气将湿物料脱除部分外水进行干燥；
步骤二：物料经过文丘里干燥器干燥后带入一级旋风预热器，在一级旋风预热器内进一步干燥脱除外水，同时进行气固分离，含大量水汽的热烟气通过一级旋风预热器的排气管进入布袋除尘器，回收烟气中所含的少量物料粉尘，回收粉尘后的热烟气通过布袋除尘器出口进入引风机，通过引风机出口排入烟囱再排入大气；
步骤三：一级旋风预热器内分离下来的物料通过一级旋风预热器的排料管进入三级旋风分离器排气管后，进入二级旋风预热器，脱除部分结晶水后气固分离；
步骤四：分离下来的物料进入焙烧炉，在焙烧炉内进行热分解脱除碳酸根生成氧化物；
步骤五：分解后的物料在焙烧炉下部随着高温烟气向上移动进入三级旋风分离器，进行气固分离；
步骤六：分离下来的物料通过三级旋风分离器的下料管进入滞留槽，在滞留槽内进一步进行热分解后，通过滞留槽的下料管排入一级旋风冷却器进行一级冷却，冷却后的物料通过一级旋风冷却器的下料管进入二级旋风冷却器进行二级冷却，冷却后的物料通过二级旋风冷却器的下料管进入冷床进行终级冷却，冷却后的物料通过冷床的排料管排出送往成品库。
所述冷床内设有换热单元，所述换热单元通过进水管和出水管供入循环水，在步骤六中，冷水进入换热单元内与热物料进行间接换热，使物料达到运输包装温度，温度小于80℃，且进水管处供入的冷水的温度小于35℃，出水管处排出的换热后的水温小于65℃。
所述滞留槽底部装有布风器及风室，所述风室通过风管二与罗茨风机二相连，所述冷床底部装有布风器及风室，所述风室通过风管一与罗茨风机一相连，在步骤六中，来自罗茨风机二的空气将滞留槽内的物料托起，使物料像流体一样具有流动性，来自罗茨风机一的空气将冷床内的物料托起，使物料具有流体性质和换热单元表面充分接触。
本发明一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置及其使用方法的有益效果：通过调节风门可以控制***负压及尾气排放温度，通过调节计量秤可控制给料量，通过调节燃烧站燃料量可控制焙烧温度，通过调节冷床进水量可控制物料最终出口温度，增加滞留槽后可降低物料原有的灼烧温度，整个装置实现自动化操作，操作环境好，劳动强度小。
附图说明：
图1为本发明一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置的结构示意图；
图中：1-料仓，2-计量称，3-螺旋给料机，4-料仓下部的下料管，5-螺旋给料机的下料管，6-文丘里干燥器，7-文丘里干燥器的排气管，8-一级旋风预热器，9-一级旋风预热器的排气管，10-一级旋风预热器的下料管，11-二级旋风预热器，12-二级旋风预热器的排气管，13-二级旋风预热器的下料管，14-三级旋风分离器，15-三级旋风分离器的排气管，16-三级旋风分离器的下料管，17-焙烧炉，18-燃烧站，19-滞留槽，20-滞留槽的下料管，21-罗茨风机二，22-风管二，23-一级旋风冷却器，24-一级旋风冷却器的排气管，25-一级旋风冷却器的下料管，26-二级旋风冷却器，27-二级旋风冷却器的排气管，28-二级旋风冷却器的下料管，29-冷床，30-冷床的排料管，31-罗茨风机一，32-风管一，33-布袋除尘器，34-布袋除尘器的排气管，35-布袋除尘器的下料管，36-引风机，37-烟囱，38-锁气阀，39-进水管，40-出水管，41-调节风门，42-进风管。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
根据图1所示，本发明提供的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，分为五大块，第一块为给料***、第二块为预热***、第三块为焙烧***、第四块为冷却***、第五块为烟气净化***，通过所述给料***将原料喂入预热***进行干燥，干燥后的物料进入所述焙烧***进行焙烧后变为成品，生成的成品进入所述冷却***进行冷却热回收，产生的含尘烟气进入所述烟气净化***回收粉尘和烟气净化。
所述给料***，包括：料仓1、计量称2和螺旋给料机3，所述料仓下部的下料管4连接计量称2入口，计量称2出口连接于螺旋给料机3入口，所述螺旋给料机的下料管5连接于文丘里干燥器6侧下部。
所述预热***，包括：文丘里干燥器6、一级旋风预热器8和二级旋风预热器11，所述文丘里干燥器的排气管7与一级旋风预热器8入口相连，一级旋风预热器的排气管9与布袋除尘器33入口相连，一级旋风预热器的下料管10与二级旋风预热器11入口相连，二级旋风预热器的排气管12与文丘里干燥器6下部相连，二级旋风预热器的下料管13与焙烧炉17侧部的进料口相连，在所述一级旋风预热器的下料管10和二级旋风预热器的下料管13上分别安装有锁气阀38，防止串气。
所述焙烧***，包括：三级旋风分离器14、焙烧炉17、滞留槽19、燃烧站18和罗茨风机二21，所述三级旋风分离器的排气管15与二级旋风预热器11入口相连，三级旋风分离器的下料管16与滞留槽19的进料口相连；所述焙烧炉17上部与三级旋风分离器14连通，焙烧炉17下部入口与一级旋风冷却器的排气管24相连，焙烧炉17侧下部与燃烧站18相连，所述滞留槽的下料管20与一级旋风冷却器23入口相连，滞留槽19下部通过风管二22与罗茨风机二21相连，在本实施例中，还在所述滞留槽19底部装有布风器及风室，所述风室通过风管二22与罗茨风机二21相连，来自罗茨风机二21的空气将滞留槽19内的物料托起，使物料像流体一样具有流动性。
进一步地，所述滞留槽19有很大的容量，使来自三级旋风分离器14的高温物料能够在此长时间滞留，可以使物料比正常的焙烧温度低100℃，也能够达到灼减要求。
所述冷却***，包括：一级旋风冷却器23、二级旋风冷却器26、冷床29和罗茨风机一31，所述一级旋风冷却器的排气管24与焙烧炉17下部入口相连，一级旋风冷却器的下料管25与二级旋风冷却器26的进风口相连，所述二级旋风冷却器的排气管27与一级旋风冷却器23入口相连，二级旋风冷却器的下料管28与冷床29的进料口相连，成品可通过冷床的排料管30送入成品输送***，冷床29下部通过风管一32与罗茨风机一31相连，且在一级旋风冷却器的下料管25和二级旋风冷却器的下料管28上分别安装有锁气阀38，防止串气，在本实施例中，还在所述冷床29底部装有布风器及风室，所述风室通过风管一32与罗茨风机一31相连，来自罗茨风机一31的空气将冷床29内的物料托起，使物料具有流体性质和换热单元表面充分接触。
所述烟气净化***，包括：布袋除尘器33、引风机36和烟囱37，所述布袋除尘器33入口与一级旋风预热器的排气管24相连，布袋除尘器的排气管34与引风机36相连，布袋除尘器的下料管35与焙烧炉17侧部的进料口相连，所述引风机36的出口与烟囱37相连，在所述布袋除尘器的下料管35上也安装有锁气阀38，防止串气，在本实施例中，在所述布袋除尘器33下部还安装有螺旋给料机，通过所述螺旋给料机将物料通过布袋除尘器的下料管35给入所述焙烧炉17。
进一步地，所述冷床29内部还装有换热单元，所述换热单元通过进水管39和出水管40供入循环水，且所述引风机36的入口管上装有调节风门41，用来调节装置使用时为负压状态及风量大小，且所述引风机36的出口排出的热烟气温度为125～170℃。
下面结合附图，详细描述上述一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：正常开启引风机36、燃烧站18，引风机36作为主动力源，在其作用下，使得整个装置为负压***，所述燃烧站18为整个装置提供热源，燃料可以使用煤气或者天然气等，当焙烧炉17顶部温达到600℃时启动螺旋给料机3，计量称2按照提前设定的重量将湿物料给入文丘里干燥器6，由文丘里干燥器6下部来的热烟气将湿物料脱除部分外水进行干燥；
步骤二：物料经过文丘里干燥器6干燥后带入一级旋风预热器8，在一级旋风预热器8内进一步干燥脱除外水，同时进行气固分离，含大量水汽的热烟气通过一级旋风预热器的排气管9进入布袋除尘器33，回收烟气中所含的少量物料粉尘，回收粉尘后的热烟气通过布袋除尘器33出口进入引风机36，通过引风机36出口排入烟囱37再排入大气；
步骤三：一级旋风预热器8内分离下来的物料通过一级旋风预热器的排料管10进入三级旋风分离器的排气管15后，进入二级旋风预热器11，脱除部分结晶水后气固分离；
步骤四：分离下来的物料进入焙烧炉17，在焙烧炉17内进行热分解脱除碳酸根生成氧化物；
步骤五：分解后的物料在焙烧炉17下部随着高温烟气向上移动进入三级旋风分离器14，气固分离后；
步骤六：分离下来的物料通过三级旋风分离器的下料管16进入滞留槽19，在滞留槽19内进一步进行热分解后，通过滞留槽的下料管20排入一级旋风冷却器23进行一级冷却，冷却后的物料通过一级旋风冷却器的下料管25进入二级旋风冷却器26进行二级冷却，冷却后的物料通过二级旋风冷却器的下料管28进入冷床29进行终级冷却，冷却后的物料通过冷床的排料管30排出送往成品库，且在所述冷床29内设的换热单元通过进水管39和出水管40供入循环水，冷水进入换热单元内与热物料进行间接换热，使物料达到运输包装温度，温度小于80℃，且进水管39处供入的冷水的温度小于35℃，出水管40处排出的换热后的水温小于65℃。
在作业过程中，来自外界的空气通过进风管42自二级旋风冷却器入口被吸入二级旋风冷却器26，在此和来自一级旋风冷却器23的热物料进行换热并气固分离，分离后由二级旋风冷却器的排气管27进入一级旋风冷却器23，在此处和来自滞留槽19内的高温物料进行换热并气固分离，分离后由一级旋风冷却器的排气管24进入焙烧炉17底部，和来自燃烧站18的燃气进行燃烧，使焙烧炉17膛内达到焙烧物料所需的温度，燃烧后的高温烟气通过焙烧炉17顶部进入三级旋风分离器14进行气固分离，分离后的高温烟气通过三级旋风分离器的排气管15进入二级旋风预热器11，与来自一级旋风预热器8的干燥物料进一步干燥升温；气固分离后通过二级旋风预热器的排气口12进入文丘里干燥器6与湿物料在此汇合干燥，干燥后的物料随热烟气从文丘里干燥器6顶部排出后进入一级旋风预热器8，在此处进行进一步干燥脱除物料外水，气固分离后含大量水汽的热烟气通过一级旋风预热器的排气管9进入布袋除尘器33，回收烟气中所含的少量物料粉尘，回收粉尘后的热烟气通过布袋除尘器33的出口进入引风机36，通过引风机36的出口排入烟囱37再排入大气。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，其特征在于：包括给料***、预热***、焙烧***、冷却***及烟气净化***，通过所述给料***将原料喂入预热***进行干燥，干燥后的物料进入所述焙烧***进行焙烧后变为成品，生成的成品进入所述冷却***进行冷却热回收，产生的含尘烟气进入所述烟气净化***回收粉尘；
所述给料***，包括：料仓、计量称和螺旋给料机，所述料仓下部的下料管连接计量称入口，计量称出口连接于螺旋给料机入口，所述螺旋给料机的下料管连接于文丘里干燥器侧下部；
所述预热***，包括：文丘里干燥器、一级旋风预热器和二级旋风预热器，所述文丘里干燥器的排气管与一级旋风预热器入口相连，一级旋风预热器的排气管与布袋除尘器入口相连，一级旋风预热器的下料管与二级旋风预热器入口相连，二级旋风预热器的排气管与文丘里干燥器下部相连，二级旋风预热器的下料管与焙烧炉侧部的进料口相连；
所述焙烧***，包括：三级旋风分离器、焙烧炉、滞留槽、燃烧站和罗茨风机二，所述三级旋风分离器的排气管与二级旋风预热器入口相连，三级旋风分离器的下料管与滞留槽的进料口相连；所述焙烧炉上部与三级旋风分离器连通，焙烧炉下部入口与一级旋风冷却器的排气管相连，焙烧炉侧下部与燃烧站相连，所述滞留槽的下料管与一级旋风冷却器入口相连，滞留槽下部通过风管与罗茨风机二相连；
所述冷却***，包括：一级旋风冷却器、二级旋风冷却器、冷床和罗茨风机一，所述一级旋风冷却器的排气管与焙烧炉下部入口相连，一级旋风冷却器的下料管与二级旋风冷却器的进风口相连，所述二级旋风冷却器的排气管与一级旋风冷却器入口相连，二级旋风冷却器的下料管与冷床的进料口相连，成品可通过冷床的排料管送入成品输送***，冷床下部通过风管与罗茨风机一相连；
所述烟气净化***，包括：布袋除尘器、引风机和烟囱，所述布袋除尘器入口与一级旋风预热器的排气管相连，布袋除尘器的排气管与引风机相连，布袋除尘器的下料管与焙烧炉侧部的进料口相连，所述引风机的出口与烟囱相连。
2.根据权利要求1所述的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，其特征在于：所述一级旋风预热器、二级旋风预热器、一级旋风冷却器及二级旋风冷却器的下料管上均安装有锁气阀，所述布袋除尘器的下料管上也安装有锁气阀。
3.根据权利要求1所述的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，其特征在于：所述滞留槽底部装有布风器及风室，所述风室通过风管二与罗茨风机二相连。
4.根据权利要求1所述的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，其特征在于：所述冷床底部装有布风器及风室，所述风室通过风管一与罗茨风机一相连。
5.根据权利要求1所述的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，其特征在于：所述布袋除尘器下部还安装有螺旋给料机，通过所述螺旋给料机将物料通过布袋除尘器的下料管给入所述焙烧炉。
6.根据权利要求1所述的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，其特征在于：所述冷床内部还装有换热单元，所述换热单元通过进水管和出水管供入循环水。
7.根据权利要求1所述的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置，其特征在于：所述引风机的入口管上装有调节风门，且所述引风机的出口排出的热烟气温度为125～170℃。
8.根据权利要求1所述的一种单一氧化稀土悬浮焙烧装置的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一：正常开启引风机、燃烧站，当焙烧炉顶部温达到600℃时启动螺旋给料机，计量称按照提前设定的重量将湿物料给入文丘里干燥器，由文丘里干燥器下部来的热烟气将湿物料脱除部分外水进行干燥；
步骤二：物料经过文丘里干燥器干燥后带入一级旋风预热器，在一级旋风预热器内进一步干燥脱除外水，同时进行气固分离，含大量水汽的热烟气通过一级旋风预热器的排气管进入布袋除尘器，回收烟气中所含的少量物料粉尘，回收粉尘后的热烟气通过布袋除尘器出口进入引风机，通过引风机出口排入烟囱再排入大气；
步骤三：一级旋风预热器内分离下来的物料通过一级旋风预热器的排料管进入三级旋风分离器排气管后，进入二级旋风预热器，脱除部分结晶水后气固分离；
步骤四：分离下来的物料进入焙烧炉，在焙烧炉内进行热分解脱除碳酸根生成氧化物；
步骤五：分解后的物料在焙烧炉下部随着高温烟气向上移动进入三级旋风分离器，进行气固分离；
步骤六：分离下来的物料通过三级旋风分离器的下料管进入滞留槽，在滞留槽内进一步进行热分解后，通过滞留槽的下料管排入一级旋风冷却器进行一级冷却，冷却后的物料通过一级旋风冷却器的下料管进入二级旋风冷却器进行二级冷却，冷却后的物料通过二级旋风冷却器的下料管进入冷床进行终级冷却，冷却后的物料通过冷床的排料管排出送往成品库。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于：所述冷床内设有换热单元，所述换热单元通过进水管和出水管供入循环水，在步骤六中，冷水进入换热单元内与热物料进行间接换热，使物料达到运输包装温度，温度小于80℃，且进水管处供入的冷水的温度小于35℃，出水管处排出的换热后的水温小于65℃。
10.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于：所述滞留槽底部装有布风器及风室，所述风室通过风管二与罗茨风机二相连，所述冷床底部装有布风器及风室，所述风室通过风管一与罗茨风机一相连，在步骤六中，来自罗茨风机二的空气将滞留槽内的物料托起，使物料像流体一样具有流动性，来自罗茨风机一的空气将冷床内的物料托起，使物料具有流体性质和换热单元表面充分接触。
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