转底炉制造技术

本发明专利技术公开了转底炉。该转底炉包括：环形壳体；可转动的环形炉底、传热板、空气管道、下层炉腔气体出口、上层炉腔气体入口、上层炉腔空气入口和上层炉腔气体出口。该转底炉通过设置传热板，将还原反应和氧化反应进行明确划分，在保障热能高效利用和还原反应与氧化反应各自所需气氛的前提下，使还原反应及氧化反应各自顺利进行，从而保障了产品质量。并通过将上层炉腔氧化反应放出的热量由传热板传递至下层炉腔，供给磷矿的还原过程使用，使转底炉的能耗显著降低，能源利用率显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及转底炉。
技术介绍
目前转底炉主要用来还原含铁物料，还没有用转底炉处理磷矿以制备磷酸的工艺出现。目前工业化用磷矿生产磷酸的主要方法有热法磷酸、湿法磷酸和窑法磷酸。其中，热法磷酸的生产方法现在国内外普遍采用的均是电炉两步法，此法是将电炉还原磷矿所得的升华磷经过除尘后使磷冷却呈液态，然后将液态磷经燃烧、水化、除雾制成磷酸。该方法的主体设备是电炉，生产过程中，电炉以原料电阻和电机电弧的形式将电能转化成热能，使物料熔融，消耗了大量的电能，该方法属于高能耗、高成本的生产方法。湿法生产是用无机酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸，再经净化后制得磷酸产品。湿法磷酸比热法磷酸成本低20％～30％，处于磷酸生产的主导地位。但湿法生产的磷酸纯度不高，且在环保方面存在问题。采用该法生产排出的磷石膏废渣对周边的大气环境和地下水、地表水造成污染。窑法磷酸处理主体设备是回转窑，具体步骤是：将磷矿石、硅石、碳质还原剂加皂土制成碳素球团,在回转窑中进行还原反应和氧化反应。排出窑体的气态P2O5经水合后生成磷酸,循环吸收后成浓磷酸。与电炉法磷酸相比,窑法磷酸能耗大大降低，但仍存在以下问题：一、存在窑体结圈问题；二、窑内氧化带和还原带难以截然分开，影响还原反应及氧化反应效果，最终影响磷的回收率及产品质量；三、对成球工艺要求高。因为氧化反应与还原反应均在同一设备进行，所以需将物料球团表面覆盖包裹层，该制球工艺在生产过程中控制难度很大，不易实现。另外，随着高品位磷矿的减少，中、低品位磷矿的利用日益受到关注。如何探索一条资源适应范围广且能耗低、成本低、污染小的磷矿处理装备及工艺，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种转底炉，通过设置传热板，将还原反应和氧化反应进行明确划分，在保障热能高效利用的前提下，使还原反应及氧化反应各自顺利进行，从而保障了产品质量。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种转底炉。根据本专利技术的实施例，该转底炉包括：环形壳体；可转动的环形炉底，所述环形炉底设置在所述环形壳体内，并与所述环形壳体共同限定出炉腔空间；传热板，所述传热板设置在所述炉腔空间内，并将所述炉腔空间分隔为上层炉腔和下层炉腔，利用隔墙沿物料流动方向将所述下层炉腔依次分隔为底部连通的进料腔室，还原腔室和出料腔室，其中，所述进料腔室具有布料部件，所述布料部件由所述进料腔室向上延伸至所述环形壳体外部，所述还原腔室具有加热部件，所述出料腔室具有出料部件；空气管道，所述空气管道设置在所述炉腔空间的外部，所述空气管道具有多个分支空气管路；下层炉腔气体出口，所述下层炉腔气体出口位于还原腔室的侧壁上；上层炉腔气体入口，所述上层炉腔气体入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，所述上层炉腔气体入口与所述下层炉腔气体出口相连；上层炉腔空气入口，所述上层炉腔空气入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，并与所述分支空气管路相连；以及上层炉腔气体出口，所述上层炉腔气体出口位于上层炉腔的侧壁上。根据本专利技术实施例的转底炉，通过设置传热板，将还原反应和氧化反应进行明确划分，在保障热能高效利用和还原反应与氧化反应各自所需气氛的前提下，使还原反应及氧化反应各自顺利进行，从而保障了产品质量。并通过将上层炉腔氧化反应放出的热量由传热板传递至下层炉腔，供给磷矿的还原过程使用，使转底炉的能耗显著降低，能源利用率显著提高。另外，根据本专利技术上述实施例的转底炉还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，所述上层炉腔气体入口位于所述出料部件的正上方或邻近出料部件的正上方，且所述下层炉腔气体出口位于所述布料部件的正上方或邻近所述布料部件的正上方。根据本专利技术的实施例，所述上层炉腔的高度不大于30厘米。根据本专利技术的实施例，所述下层炉腔的高度不大于80厘米。根据本专利技术的实施例，该转底炉进一步包括：耐热管道，所述耐热管道与所述下层炉腔气体出口和所述上层炉腔气体入口相连。根据本专利技术的实施例，所述上层炉腔空气入口和所述上层炉腔气体入口均为至少一个，且所述上层炉腔空气入口和所述上层炉腔气体入口一一对应。根据本专利技术的实施例，所述上层炉腔空气入口的开口贯穿所述环形壳体的顶部或上层炉腔的侧壁并与所述分支空气管路相连，且所述分支空气管路垂直于所述环形壳体的顶部或上层炉腔的侧壁。根据本专利技术的实施例，该转底炉进一步包括：气压装置，所述气压装置与所述分支空气管路相连。根据本专利技术的实施例，所述还原腔室的圆弧夹角不小于200度。根据本专利技术的实施例，所述加热部件为电加热部件和/或燃气加热部件。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本专利技术一个实施例的转底炉的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。进一步地，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种转底炉。根据本专利技术的实施例，该转底炉包括：环形壳体100、可转动的环形炉底200、传热板300、空气管道400、下层炉腔气体出口110、上层炉腔气体入口120、上层炉腔空气入口130和上层炉腔气体出口140。根据本专利技术实施例的转底炉主要用于处理磷矿以制备磷酸。该转底炉除了处理高品位磷矿，还可处理中、低品位磷矿，完全适应我国90％以上磷矿资源都属于中、低品位磷矿的资源特点，拥有强大的生命力和良好的发展前景。根据本专利技术的实施例，与热法磷酸相比，本专利技术实施例的转底炉充分利用了氧化过程的反应热，将氧化反应放出的热量通过辐射管传递至转底炉炉底，供给磷矿的还原过程使用，大大降低了工艺能耗，提高了能源利用率。并且，磷的还原反应和氧化反应在同一台设备内完成，降低了设备投资，从而降低成本。该转底炉采用普通煤粉做还原剂，不需使用昂贵的焦炭，不仅避免了制焦过程的环境污染，而且降低了生产成本。根据本专利技术的实施例，与窑法磷酸相比，本专利技术实施例的转底炉将还原反应与氧化反应通过辐射管截然分开，保障了还原反应与氧化反应各自所需气氛，使反应各自顺利进行，从而保障生产高质量进行，以确保良好的技术指标，并且，磷的还原率高，达到85％以上。此外，本专利技术实施例的转底炉不存在窑体结圈问题，使生产顺行。而且，该转底炉采用的球团制作过程简单易本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转底炉，其特征在于，包括：环形壳体；可转动的环形炉底，所述环形炉底设置在所述环形壳体内，并与所述环形壳体共同限定出炉腔空间；传热板，所述传热板设置在所述炉腔空间内，并将所述炉腔空间分隔为上层炉腔和下层炉腔，利用隔墙沿物料流动方向将所述下层炉腔依次分隔为底部连通的进料腔室，还原腔室和出料腔室，其中，所述进料腔室具有布料部件，所述布料部件由所述进料腔室向上延伸至所述环形壳体外部，所述还原腔室具有加热部件，所述出料腔室具有出料部件；空气管道，所述空气管道设置在所述炉腔空间的外部，所述空气管道具有多个分支空气管路；下层炉腔气体出口，所述下层炉腔气体出口位于还原腔室的侧壁上；上层炉腔气体入口，所述上层炉腔气体入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，所述上层炉腔气体入口与所述下层炉腔气体出口相连；上层炉腔空气入口，所述上层炉腔空气入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，并与所述分支空气管路相连；以及上层炉腔气体出口，所述上层炉腔气体出口位于上层炉腔的侧壁上。

【技术特征摘要】
1.一种转底炉，其特征在于，包括：环形壳体；可转动的环形炉底，所述环形炉底设置在所述环形壳体内，并与所述环形壳体共同限定出炉腔空间；传热板，所述传热板设置在所述炉腔空间内，并将所述炉腔空间分隔为上层炉腔和下层炉腔，利用隔墙沿物料流动方向将所述下层炉腔依次分隔为底部连通的进料腔室，还原腔室和出料腔室，其中，所述进料腔室具有布料部件，所述布料部件由所述进料腔室向上延伸至所述环形壳体外部，所述还原腔室具有加热部件，所述出料腔室具有出料部件；空气管道，所述空气管道设置在所述炉腔空间的外部，所述空气管道具有多个分支空气管路；下层炉腔气体出口，所述下层炉腔气体出口位于还原腔室的侧壁上；上层炉腔气体入口，所述上层炉腔气体入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，所述上层炉腔气体入口与所述下层炉腔气体出口相连；上层炉腔空气入口，所述上层炉腔空气入口位于上层炉腔的侧壁上或所述环形壳体的顶部，并与所述分支空气管路相连；以及上层炉腔气体出口，所述上层炉腔气体出口位于上层炉腔的侧壁上。2.根据权利要求1所述的转底炉，其特征在于，所述上层炉腔气体入口位于所述出料部件的正上方或邻近出料部件的正上方，且所述下层炉腔气体出口位于所述布...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静静，宋文臣，李红科，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32