一种高纯镁砂煅烧用高温竖窑节能环保高效运行的方法技术

本发明专利技术属于高纯镁砂高温竖窑生产技术领域，具体涉及一种高纯镁砂煅烧用高温竖窑节能环保高效运行的方法，其特征在于，包括保持窑内负压、形成窑口进料位置的高速气流以及提升排放烟气温度三个方面；其中保持窑内负压的方法是采用焊接结构的窑盖板；所述形成窑口进料位置的高速气流方法是采用气流形成套筒；所述提升排放烟气温度的结构包括回风风机、回风管路和热风循环进风管路。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：1）窑炉内部负压绝对值提高了500pa，较以往可减少排烟风机能耗40%。2）高温区域粘接不明显，窑炉运行寿命（清理周期）增加一倍以上。3）提高窑炉烟气排放温度50℃以上，实现了高温竖窑的节能环保高效安全运行。

A High Temperature Shaft Kiln for Calcination of High Purity Magnesium Sand

The invention belongs to the technical field of high-purity magnesia high-temperature shaft kiln production, and specifically relates to a high-purity magnesia calcination high-temperature shaft kiln energy-saving, environmental protection and efficient operation method, characterized by three aspects: maintaining negative pressure in the kiln, forming high-speed air flow at the kiln inlet position and raising the exhaust gas temperature; among them, the method of maintaining negative pressure in the kiln is the kiln cover plate with welding structure; The high-speed air flow method for forming the feed position at the kiln entrance is to use air flow to form a sleeve, and the structure for raising the exhaust gas temperature includes a return air fan, a return air pipeline and a hot air circulation air inlet pipeline. Compared with the prior art, the beneficial effects of the present invention are as follows: 1) the absolute value of negative pressure inside the kiln is increased by 500 pa, and the energy consumption of the exhaust fan can be reduced by 40% compared with the previous one. 2) The bonding of high temperature zone is not obvious, and the operation life (cleaning cycle) of kiln is more than doubled. 3) Increase the flue gas emission temperature of the kiln above 50 C, and realize the energy-saving, environmental protection, high efficiency and safe operation of the high-temperature shaft kiln.

【技术实现步骤摘要】
一种高纯镁砂煅烧用高温竖窑节能环保高效运行的方法
本专利技术属于高纯镁砂高温竖窑生产
，具体涉及一种高纯镁砂煅烧用高温竖窑节能环保高效运行的方法。
技术介绍
近年来，我国利用高温竖窑煅烧工艺处理天然菱镁矿，生产出的天然镁砂MgO质量因数达到97%-98%，使我国镁质耐火材料水平有了很大提高。煅烧高纯镁砂所用高温竖窑煅烧过程均是由窑炉中心投料，此类窑炉大多外部以耐火砖（2）和捣打料（3）砌筑，窑外壳（1）为钢板。见图1，上料斗（4）坐设于窑盖（5）上，上料斗下部中心有布料器（6）进入窑炉内部，窑盖（5）结构为镁火泥浇注件，表层为钢盖板（7），钢盖板材质为16锰、不锈钢或碳钢，覆盖窑炉上部耐火砖（2）和捣打料（3）的整个上表面，镁火泥浇注体（8）中设有金属锚件（9）。因为窑炉为负压操作，提高窑口负压，有助于减少物料粉化率、颗粒率及窑炉透气率，对于窑炉运行是一个重要的参数及依据，同时也对产品质量有着至关重要的影响。在窑炉烘窑和煅烧的反复提温和反烧过程中，窑炉内会出现明火或异常高温等状态，使窑盖受热变形，镁火泥浇注体（8）容易脱落，影响产品质量，同时也造成窑炉漏风率增加，漏风率的增加，使窑炉内部负压减少，影响操作判断，在加大排烟风量的同时，排烟温度会更加降低，即增加排烟风机的能耗，影响节能效果。高纯镁砂竖窑中煅烧过程中，还存在小粒度物料粘接窑炉内壁的现象，这个粘接过程主要是物料中含有的低熔物成分及窑炉运行透气率差，二者同时出现时产生。高纯高纯镁砂品种以氧化镁含量进行划分，由于二氧化硅、三氧化二铁等物质为低熔物，在高温煅烧过程中容易出现粘接窑壁现象，运行一定时间后需要停窑降温进行处理，在处理过程中由于外力冲击及冷热温度的变化，对窑炉炉体会造成一定损伤，伴随生产品种的成分变化，含有低熔物越多，对窑炉粘接越重，尤其高纯镁砂烧结过程中的小粒度物料，粉面率物料产生越多，粘接率会越高，其原因主要有烧失量变化球坯高温炸裂、干法压球完整球坯率低、物料烧结摩擦因素等。以某品种镁砂为例，窑炉平均运行30~60天就需进行停窑处理，处理后的炉体及产品质量均受影响，给企业带来严重的经济负担。此外，高温竖窑还具有烧结温度高（1900℃~2000℃），排烟温度低（70℃~150℃）的特点，且污染物氮氧化物（NOX）排放远远高于其他行业，单座窑炉含量3500mg/m3，烟气排放量工况情况35000m3/h，对于脱硝效率高的环保技术来说，要求排烟温度要高于280℃，烟气排放量与脱硝设备投资成本成正比关系，这给企业在环境治理中带来了极其不便，采用烟气加热炉等装置给企业带来了很大的经济负担。对于高温竖窑而言，保障窑内各节能环节和烟气环保处理设备的有效运行，是其低成本、高效运行的必要条件，目前这方面仍存在不足之处。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高纯镁砂煅烧用高温竖窑节能环保高效运行的方法，克服现有技术的不足，解决窑炉烘窑和煅烧的反复提温和反烧过程中，窑盖板受热变形，甚至解体脱落造成的窑内负压减少，漏风率增加的难题；减少小粒度物料在窑炉煅烧过程中聚集和粘接窑炉内壁的机率，延长停窑清理的周期，避免窑体受损；提高窑炉烟气排放温度50℃以上，同时降低烟气排放量，方便后续窑炉烟气脱硝治理，降低环保设备的运行成本，保障生产顺行，响应国家的节能减排环保政策。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种高纯镁砂煅烧用高温竖窑节能环保高效运行的方法，其特征在于，包括保持窑内负压、形成窑口进料位置的高速气流以及提升排放烟气温度三个方面；其中保持窑内负压的方法是采用焊接结构的窑盖板，所述窑盖板包括钢盖板、外套筒、内套筒和封板，所述钢盖板下表面连接有同心设置的外套筒和内套筒，外套筒底部连接封板，所述钢盖板、外套筒、内套筒和封板之间围出保温夹层，所述窑盖板封盖在高温竖窑的窑口与布料器之间，在所述窑盖板与窑口的上表面之间，以及所述窑盖板和窑内壁之间设有厚5~20mm的耐火材料粘接层，所述窑口下部开口与烟道相连通，烟道引风机开启，使窑内负压值保持在-150pa~-400pa；所述形成窑口进料位置的高速气流方法是采用气流形成套筒，所述气流形成套筒向上连接于所述窑盖板底部，向下延伸到平行布料器底边下150~250mm处，所述高速气流起于窑盖板与布料器之间的缝隙，向下流经布料器和气流形成套筒之间的风道一，由风道一底部进入所述风道形成套筒外壁与窑内壁之间形成的风道二，最后沿与烟道之间的最小阻力风道路线由烟道排出，所述高速气流速度为10.8米~15.8米/秒；所述提升排放烟气温度的结构包括回风风机、回风管路和热风循环进风管路，所述烟道上开孔连接回风管路的一端，所述回风管路的另一端连接回风风机的吸入口，所述回风风机的输出口连接热风循环进风管路，所述热风循环进风管路为环形管路，其与所述窑盖板与布料器之间的缝隙以连续或不连续的形式相连通，所述烟气温度为120~320℃。进一步的，所述回风管路为垂直向上设置。进一步的，所述烟道连接于窑口上的事故排烟口外侧，与烟气脱硝处理设备相连通。进一步的，所述风道一的有效截面积与烟道截面积之比为1:4~1:3之间。进一步的，所述风道二的有效截面积与烟道截面积之比为3:1~2:1之间。进一步的，所述耐火材料粘接层由200目镁火泥和水玻璃和制而成。进一步的，所述气流形成套筒与内套筒为一体结构。进一步的，所述环形管路与所述缝隙接合处以外的空隙由耐火材料封堵。进一步的，所述不连续的形式为3~4个圆形或扁圆形的管路接入。进一步的，所述回风风机的输出全压为1464Pa~1621Pa。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）解决窑炉烘窑和煅烧的反复提温和反烧过程中，窑盖受热变形，甚至解体脱落造成的窑内负压减少，漏风率增加的难题，通过实践证明，与改造前相比，窑炉内部负压绝对值提高了500pa，较以往可减少排烟风机能耗40%。2）减少小粒度物料在窑炉煅烧过程中聚集和粘接窑炉内壁的机率，窑内热风风速加快，将容易发生粘结的小粒度物料伴随风速直接吹至窑口，使窑内透气性增强，进入烟道排出，减少小粒度粘接的几率，在实际应用过程中，高温区域粘接不明显，窑炉运行寿命（清理周期）增加一倍以上。3）由于窑炉烟道烟气温度普遍高于窑口进风处空气温度，因此可以有效地提高窑炉的进风温度，最终提高窑炉烟气排放温度50℃以上，烟气排放量可减少10000m3/h，这对后续窑炉烟气治理及减少升温成本有着显著效果，有效降低了运行成本，保障了生产的顺行，节能减排，在低温脱硝
具有着重要意义，最终实现了高温竖窑的节能环保高效安全运行。附图说明图1是现有高温竖窑窑口结构示意图。图2是本专利技术实施状态结构示意图。图3是本专利技术窑盖板实施例结构示意图。图4是本专利技术热风管路接入端实施例结构示意图。图中：1-窑外壳，2-耐火砖，3-捣打料，4-上料斗，5-窑盖，6-布料器，7-钢盖板，8-镁火泥浇注体，9-金属锚件，10-烟道，11-事故排烟口，12-观察门，13-高纯镁砂，14-半成品轻烧镁球，15-窑盖板，16-钢盖板，17-外套筒，18-内套筒，19-封板，20-保温夹层，21-耐火材料粘接层，22-气流形成套筒，23-回风风机，24-回风管路，25-热风循环进风管路，26-增强法兰环，27-排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高纯镁砂煅烧用高温竖窑节能环保高效运行的方法，其特征在于，包括保持窑内负压、形成窑口进料位置的高速气流以及提升排放烟气温度三个方面；其中保持窑内负压的方法是采用焊接结构的窑盖板，所述窑盖板包括钢盖板、外套筒、内套筒和封板，所述钢盖板下表面连接有同心设置的外套筒和内套筒，外套筒底部连接封板，所述钢盖板、外套筒、内套筒和封板之间围出保温夹层，所述窑盖板封盖在高温竖窑的窑口与布料器之间，在所述窑盖板与窑口的上表面之间，以及所述窑盖板和窑内壁之间设有厚5~20mm的耐火材料粘接层，所述窑口下部开口与烟道相连通，烟道引风机开启，使窑内负压值保持在‑150 pa ~‑400pa；所述形成窑口进料位置的高速气流的方法是采用气流形成套筒，所述气流形成套筒向上连接于所述窑盖板底部，向下延伸到平行布料器底边下150~250mm处，高速气流起于窑盖板与布料器之间的缝隙，向下流经布料器和气流形成套筒之间的风道一，由风道一底部进入所述风道形成套筒外壁与窑内壁之间形成的风道二，最后沿与烟道之间的最小阻力风道路线由烟道排出，所述高速气流速度为10.8米~15.8米/秒；所述提升排放烟气温度的结构包括回风风机、回风管路和热风循环进风管路，所述烟道上开孔连接回风管路的一端，所述回风管路的另一端连接回风风机的吸入口，所述回风风机的输出口连接热风循环进风管路，所述热风循环进风管路为环形管路，其与所述窑盖板与布料器之间的缝隙以连续或不连续的形式相连通，所述烟气温度为120~320℃。...

【技术特征摘要】
1.一种高纯镁砂煅烧用高温竖窑节能环保高效运行的方法，其特征在于，包括保持窑内负压、形成窑口进料位置的高速气流以及提升排放烟气温度三个方面；其中保持窑内负压的方法是采用焊接结构的窑盖板，所述窑盖板包括钢盖板、外套筒、内套筒和封板，所述钢盖板下表面连接有同心设置的外套筒和内套筒，外套筒底部连接封板，所述钢盖板、外套筒、内套筒和封板之间围出保温夹层，所述窑盖板封盖在高温竖窑的窑口与布料器之间，在所述窑盖板与窑口的上表面之间，以及所述窑盖板和窑内壁之间设有厚5~20mm的耐火材料粘接层，所述窑口下部开口与烟道相连通，烟道引风机开启，使窑内负压值保持在-150pa~-400pa；所述形成窑口进料位置的高速气流的方法是采用气流形成套筒，所述气流形成套筒向上连接于所述窑盖板底部，向下延伸到平行布料器底边下150~250mm处，高速气流起于窑盖板与布料器之间的缝隙，向下流经布料器和气流形成套筒之间的风道一，由风道一底部进入所述风道形成套筒外壁与窑内壁之间形成的风道二，最后沿与烟道之间的最小阻力风道路线由烟道排出，所述高速气流速度为10.8米~15.8米/秒；所述提升排放烟气温度的结构包括回风风机、回风管路和热风循环进风管路，所述烟道上开孔连接回风管路的一端，所述回风管路的另一端连接回风风机的吸入口，所述回风风机的输出口连接热风循环进风管路，所述热风循环进风管路为环形管路，其与所述窑盖板与布料器之间的缝隙以连续或不连续的形式相连通，所述烟气温度为12...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴刚，刘铁宁，白立民，
申请(专利权)人：亨特利海城镁矿有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21