本发明专利技术涉及一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧工艺及系统，所述系统包括振动流化干燥装置、卧式滚动悬浮煅烧装置、空气鼓风机、热风生成装置、气固分离收集器、陶瓷膜除尘装置、引风机及烟囱；本发明专利技术克服了菱镁矿传统加工技术中粉体不能高温煅烧的弊病，采用卧式滚动悬浮煅烧装置实现粉体物料的悬浮流化，同时利用煅烧后的热烟气对菱镁矿粉体进行脱水干燥及生产蒸汽，使系统热量回收利用率达到90％以上；实现了能源的综合高效利用，具有清洁环保、运行安全稳定、工艺简单、经济性强、产品煅烧质量高、生产过程可控性强等优点。
A High Temperature Suspension Fluidization Rapid Calcination Process and System for Powder Material
【技术实现步骤摘要】
一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧工艺及系统
本专利技术涉及菱镁矿加工
，尤其涉及一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧工艺及系统。
技术介绍
我国的菱镁矿资源储量丰富，目前辽宁菱镁矿石的储量和产量均居世界首位，因此镁质材料产业已成为辽宁省独具特色的优势资源性行业。传统菱镁矿加工工艺与装备已不适应现代发展的循环经济以及环保要求，目前迫切需要对菱镁矿进行高效综合利用的多样化、多产品的氧化镁生产技术。从能源的综合性利用方面考虑，对菱镁矿粉体的加工更要寻求先进、稳妥、简洁、节能的工艺技术，以期生产出高附加值、高品位的轻烧活性氧化镁。经研究，低品位菱镁矿经过研磨后的细粉再经高温悬浮煅烧能够生产出轻烧活性氧化镁产品，目前国内的相关技术有：①固定式悬浮工艺；②固定式流化工艺；③固定式闪烁流化工艺；④高温振动流化煅烧工艺。现阶段菱镁矿粉体的煅烧技术普遍存在工艺及设备复杂、投资大、无极调节较难、操作费用较高、环保排放超标等问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧工艺及系统，克服了菱镁矿传统加工技术中粉体不能高温煅烧的弊病，采用卧式滚动悬浮煅烧装置实现粉体物料的悬浮流化，同时利用煅烧后的热烟气对菱镁矿粉体进行脱水干燥及生产蒸汽，使系统热量回收利用率达到90％以上；实现了能源的综合高效利用，具有清洁环保、运行安全稳定、工艺简单、经济性强、产品煅烧质量高、生产过程可控性强等优点。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧工艺，包括如下步骤：1)采用振动流化干燥装置对菱镁矿粉体进行脱水干燥，干燥温度300～400℃，脱水干燥后的粉体物料经具备定量给料功能的密封卸料阀进入卧式滚动悬浮煅烧装置；2)卧式滚动悬浮煅烧装置具有倾斜设置且沿周向回转滚动的筒体，筒体的高端为进料端，低端为出料端，筒体内沿物料流动方向分为导流段、煅烧段及冷却段，导流段、煅烧段及靠近煅烧段的冷却段筒体内壁上沿周向及纵向设有多个螺旋扬料板，煅烧段的筒体内设中心筒，中心筒的外壁设有多个正螺旋扰流板和多个反螺旋扰流板；脱水干燥后的粉体物料在进料端竖直下落形成瀑布料流，通过水平加压吹送的高温烟气带入筒体内，粉体物料与热风垂直交叉接触，快速传导、传质、传热，分解生成轻质活性氧化镁；高温烟气的温度为1000±50℃，菱镁矿粉体悬浮受热，在820±20℃时达到热量平衡，逸出氧化镁和二氧化碳气体；3)随着筒体的滚动，由螺旋扬料板将进入筒体后的粉体物料扬起并向出料端流动，当经过煅烧段时，螺旋扬料板与正螺旋扰流板、反螺旋扰流板之间形成不规则流动的气流，对粉体物料产生击扬、扰动作用，在悬浮流动中实现充分煅烧；煅烧后生成的高活性氧化镁在冷却段自然冷却，自筒体的出料端出料时通过冷空气进行冷却，降温至80～100℃后通过气固分离收集器收集，然后用螺旋输送机送入氧化镁产品槽；4)煅烧后夹带2％～5％粉尘的烟气温度为850±20℃，其中一部分烟气与冷却氧化镁后的150～200℃热气混合，温度降至350～500℃后送去振动流化干燥装置参与菱镁矿粉体的脱水干燥过程；另一部分烟气进入废热锅炉生产工业用蒸汽；剩余5％以下系统不能消化的烟气与振动流化干燥装置、废热锅炉排出的烟气一同进入陶瓷膜除尘装置，除尘分离到含尘量小于5mg/Nm3后，由引风机引至烟囱排放。一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧系统，包括振动流化干燥装置、卧式滚动悬浮煅烧装置、空气鼓风机、热风生成装置、气固分离收集器、陶瓷膜除尘装置、引风机及烟囱；所述振动流化干燥装置的物料进口通过气力输送管道连接菱镁矿粉体的原料槽，振动流化干燥装置的干燥后物料出口通过气力输送管道连接卧式滚动悬浮煅烧装置的进料端；卧式滚动悬浮煅烧装置的出风口分别通过管道连接振动流化干燥装置的干燥风入口及废热锅炉的高温气体入口；振动流化干燥装置的干燥风出口及废热锅炉的低温气体出口分别通过管道连接陶瓷膜除尘装置的烟气入口，陶瓷膜除尘装置的净烟气出口通过引风机连接烟囱；卧式滚动悬浮煅烧装置的出料端通过气力输送管道连接气固分离收集器的入口，气固分离收集器的出口通过螺旋输送机连接氧化镁产品槽。所述卧式滚动悬浮煅烧装置由筒体、回转支撑机构、回转驱动机构、进料端封闭箱及出料端封闭箱组成，所述回转支撑机构由滚圈及托轮组成，所述回转驱动装置由电机、减速机、齿轮及齿圈组成，筒体通过至少2个滚圈架设在对应的托轮上，筒体上设齿圈，电机通过减速机驱动齿轮转动，齿轮与齿圈啮合带动筒体绕中心轴线回转；筒体倾斜设置；所述筒体的高端为进料端，进料端伸入进料端封闭箱内，进料端封闭箱的顶部设进料口，进料端封闭箱与筒体进料端相对的一端通过热风进风口与热风沉降室相连；筒体的低端为出料端，出料端伸入出料端封闭箱内，出料端封闭箱的顶部设出风口，底部设出料口，与筒体出料端相对的出料端封闭箱上设冷空气入口，冷空气入口通过冷空气管道连接空气风机；进料端封闭箱、出料端封闭箱与筒体之间均为密封连接；所述筒体沿物料流动方向分为导流段、煅烧段及冷却段，所述导流段、煅烧段及靠近煅烧段的冷却段筒体内壁上沿周向及纵向设有多个螺旋扬料板，所述煅烧段的筒体内设中心筒，中心筒的外壁设有多个正螺旋扰流板和反螺旋扰流板；筒体内壁设有保温层。所述螺旋扬料板的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同。所述正螺旋扰流板、反螺旋扰流板的螺旋方向相反，两者在中心筒外壁上呈不规则设置；且正螺旋扰流板的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同，反螺旋扰流板的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同。所述螺旋扬料板、正螺旋扰流板、反螺旋扰流板均由不锈钢金属板带呈螺旋型绕制而成。所述筒体的倾斜度为1.5°～3.5°。所述保温层由自内向外依次设置的耐火砖层、耐热浇注料层及纳米微孔隔热层组成。所述热风生成装置由石油焦粉燃烧器、稳燃室及热风沉降室组成，热风沉降室靠近卧式滚动悬浮煅烧装置的进料端设置，热风沉降室的外侧设稳燃室，稳燃室在与热风沉降室相对的一端设石油焦粉燃烧器，稳燃室的底部设进风口通过进风管道连接空气鼓风机。所述振动流化干燥装置为振动流化床干燥机。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)菱镁矿粉体在筒体内，通过筒体的倾斜旋转输送、螺旋扬料板与正螺旋扰流板及反螺旋扰流板的扰动、击扬作用，同时产生规则及无规律的悬浮运动，使煅烧达到最佳效果，经快速煅烧析出氧化镁，与常规粉体煅烧工艺相比可节能20％左右；2)工艺流程短、安全性强、易于操作、能够实现连续化作业；物料输送速度、热介质温度可实现无级调节及自动控制；3)整个煅烧过程处于全封闭状态，更加环保；4)输出的热介质烟气由石油焦粉燃烧器产生，热介质烟气具有含灰分少、热值高、燃烧充分无杂质的优点，与采用其它燃料燃烧的工艺可节约经济成本30％以上；5)余热利用率高达95％以上，系统热效率高，剩余的5％以下烟气经过陶瓷膜分离除尘后，排放含尘量在5mg/Nm3以下，低于国家粉尘排放标准(20mg/Nm3)；6)筒体内设保温层，保温层由耐火砖层、耐热浇注料层及纳米微孔隔热层组成，可最大限度的减少系统的能量散失；7)振动流化干燥装置采用振动流化床干燥机，其由密闭卧式箱体、流化腔体、振动分布板、高温稳风室、激振装置、弹簧支撑底座组成，采用部分参振结构，轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)采用振动流化干燥装置对菱镁矿粉体进行脱水干燥，干燥温度300～400℃，脱水干燥后的粉体物料经具备定量给料功能的密封卸料阀进入卧式滚动悬浮煅烧装置；2)卧式滚动悬浮煅烧装置具有倾斜设置且沿周向回转滚动的筒体，筒体的高端为进料端，低端为出料端，筒体内沿物料流动方向分为导流段、煅烧段及冷却段，导流段、煅烧段及靠近煅烧段的冷却段筒体内壁上沿周向及纵向设有多个螺旋扬料板，煅烧段的筒体内设中心筒，中心筒的外壁设有多个正螺旋扰流板和多个反螺旋扰流板；脱水干燥后的粉体物料在进料端竖直下落形成瀑布料流，通过水平加压吹送的高温烟气带入筒体内，粉体物料与热风垂直交叉接触，快速传导、传质、传热，分解生成轻质活性氧化镁；高温烟气的温度为1000±50℃，菱镁矿粉体悬浮受热，在820±20℃时达到热量平衡，逸出氧化镁和二氧化碳气体；3)随着筒体的滚动，由螺旋扬料板将进入筒体后的粉体物料扬起并向出料端流动，当经过煅烧段时，螺旋扬料板与正螺旋扰流板、反螺旋扰流板之间形成不规则流动的气流，对粉体物料产生击扬、扰动作用，在悬浮流动中实现充分煅烧；煅烧后生成的高活性氧化镁在冷却段自然冷却，自筒体的出料端出料时通过冷空气进行冷却，降温至80～100℃后通过气固分离收集器收集，然后用螺旋输送机送入氧化镁产品槽；4)煅烧后夹带2％～5％粉尘的烟气温度为850±20℃，其中一部分烟气与冷却氧化镁后的150～200℃热气混合，温度降至350～500℃后送去振动流化干燥装置参与菱镁矿粉体的脱水干燥过程；另一部分烟气进入废热锅炉生产工业用蒸汽；剩余5％以下系统不能消化的烟气与振动流化干燥装置、废热锅炉排出的烟气一同进入陶瓷膜除尘装置，除尘分离到含尘量小于5mg/Nm...
【技术特征摘要】
1.一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)采用振动流化干燥装置对菱镁矿粉体进行脱水干燥，干燥温度300～400℃，脱水干燥后的粉体物料经具备定量给料功能的密封卸料阀进入卧式滚动悬浮煅烧装置；2)卧式滚动悬浮煅烧装置具有倾斜设置且沿周向回转滚动的筒体，筒体的高端为进料端，低端为出料端，筒体内沿物料流动方向分为导流段、煅烧段及冷却段，导流段、煅烧段及靠近煅烧段的冷却段筒体内壁上沿周向及纵向设有多个螺旋扬料板，煅烧段的筒体内设中心筒，中心筒的外壁设有多个正螺旋扰流板和多个反螺旋扰流板；脱水干燥后的粉体物料在进料端竖直下落形成瀑布料流，通过水平加压吹送的高温烟气带入筒体内，粉体物料与热风垂直交叉接触，快速传导、传质、传热，分解生成轻质活性氧化镁；高温烟气的温度为1000±50℃，菱镁矿粉体悬浮受热，在820±20℃时达到热量平衡，逸出氧化镁和二氧化碳气体；3)随着筒体的滚动，由螺旋扬料板将进入筒体后的粉体物料扬起并向出料端流动，当经过煅烧段时，螺旋扬料板与正螺旋扰流板、反螺旋扰流板之间形成不规则流动的气流，对粉体物料产生击扬、扰动作用，在悬浮流动中实现充分煅烧；煅烧后生成的高活性氧化镁在冷却段自然冷却，自筒体的出料端出料时通过冷空气进行冷却，降温至80～100℃后通过气固分离收集器收集，然后用螺旋输送机送入氧化镁产品槽；4)煅烧后夹带2％～5％粉尘的烟气温度为850±20℃，其中一部分烟气与冷却氧化镁后的150～200℃热气混合，温度降至350～500℃后送去振动流化干燥装置参与菱镁矿粉体的脱水干燥过程；另一部分烟气进入废热锅炉生产工业用蒸汽；剩余5％以下系统不能消化的烟气与振动流化干燥装置、废热锅炉排出的烟气一同进入陶瓷膜除尘装置，除尘分离到含尘量小于5mg/Nm3后，由引风机引至烟囱排放。2.用于实现权利要求1所述工艺的一种粉体物料高温悬浮流化快速煅烧系统，其特征在于，包括振动流化干燥装置、卧式滚动悬浮煅烧装置、空气鼓风机、热风生成装置、气固分离收集器、陶瓷膜除尘装置、引风机及烟囱；所述振动流化干燥装置的物料进口通过气力输送管道连接菱镁矿粉体的原料槽，振动流化干燥装置的干燥后物料出口通过气力输送管道连接卧式滚动悬浮煅烧装置的进料端；卧式滚动悬浮煅烧装置的出风口分别通过管道连接振动流化干燥装置的干燥风入口及废热锅炉的高温气体入口；振动流化干燥装置的干燥风出口及废热锅炉的低温气体出口分别通过管道连接陶瓷膜除尘装置的烟气入口，陶瓷膜除尘装置的净烟气出口通过引风机连接烟囱；卧式滚动悬浮煅烧装置的出料端通过气力输送管道连接气固分离收集器的入口，气固分离收集器的出口通过螺旋输送机...
【专利技术属性】
技术研发人员：李胜日，王克非，
申请(专利权)人：李胜日，王克非，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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