一种新型多功能焙烧反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新型多功能焙烧反应装置。该多功能焙烧反应装置由热风吸入口、热风／物料管道、料斗、燃烧炉、由多个相互独立的筒节模块组成的反应器组成，反应器置于燃烧炉炉膛内。本实用新型专利技术将反应器内置于燃烧炉，在整个装置内部集成了物料输送、预热、干燥、焙烧、反应等多种功能，由燃烧炉烟气保证隔氧气氛，大大减少在该环节的设备投入，也能最大限度利用燃烧炉的烟气，节省能源、环境友好。本实用新型专利技术的多功能焙烧反应装置适用于水泥、赤铁矿、金矿、铝土矿、金属硫酸盐、锰酸钾等的制备。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿物原料的处理设备，具体地说，是一种新型多 功能焙烧反应装置，该装置是一种能够增强焙烧效果、节省能源的多 功能焙烧反应装置。
技术介绍
焙烧是把物料(如矿石)加热而不使熔化，以改变其化学组成或 物理性质(如氧化、还原、脱水、干燥等)。而我们通常指的焙烧工 艺是指固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，可以 有氧化、热解、还原、卤化等，通常用于无机化工和冶金工业。焙烧 过程有加添加剂和不加添加剂两种类型。不加添加剂的焙烧也称煅烧，按用途可分为①分解矿石，如 石灰石化学加工制成氧化钙，同时制得二氧化碳气体；②活化矿石， 目的在于改变矿石结构，使其易于分解，例如将高岭土焙烧脱水， 使其结构疏松多孔，易于进一歩加工生产氧化铝；③脱除杂质，如脱 硫、脱除有机物和吸附水等；④晶型转化，如焙烧二氧化钛使其改变 晶型，改善其使用性质。加添加剂的焙烧添加剂可以是气体或固体，固体添加剂兼有助 熔剂的作用，使物料熔点降低，以加快反应速度。按添加剂的不同有氧化焙烧粉碎后的固体原料在氧气中焙烧，使其中的有用成分 转变成氧化物，同时除去易挥发的砷、锑、硒、碲等杂质。在硫酸工业中，硫铁矿焙烧制备二氧化硫是典型的氧化焙烧。冶金工业中氧化 焙烧应用更加广泛，例如硫化铜矿、硫化锌矿经氧化焙烧得到氧化 铜、氧化锌，同时得到二氧化硫。还原焙烧在矿石或盐类中添加还原剂进行高温处理，常用的还 原剂是碳。在制取高纯度产品时，可用氢气、 一氧化碳或甲烷作为焙 烧还原剂。例如贫氧化镍矿在加热下用水煤气还原，可使其中的三 氧化二铁大部分还原为四氧化三铁，少量还原为氧化亚铁和金属铁； 镍、钴的氧化物则还原为金属镍和钴。因为该过程中的三氧化二铁具 有弱磁性，四氧化三铁具有强磁性，利用这种差别可以进行磁选，故 此过程又称磁化焙烧。氯化焙烧在矿物或盐类中添加氯化剂进行高温处理,使物料中 某些组分转变为气态或凝聚态的氧化物，从而同其他组分分离。氯化 剂可用氯气或氯化物(如氯化钠、氯化钙等)。例如金红石在流化 床中加氯气进行氯化焙烧，生成四氯化钛，经进一步加工可得二氧化 钛。又如在铝土矿化学加工中，加炭(高质煤)粉成型后氯化焙烧可 制得三氯化铝。若在加氯化剂的同时加入炭粒，使矿物中难选的有价 值金属矿物经氯化焙烧后，在炭粒上转变为金属，并附着在炭粒上， 随后用选矿方法富集，制成精矿，其品位和回收率均可以提高，称为 氯化离析焙烧。硫酸化焙烧以二氧化硫为反应剂的焙烧过程，通常用于硫化物矿的焙烧，使金属硫化物氧化为易溶于水的硫酸盐。若以Me表示金属，硫酸化焙烧主要包括下列过程2MeS+302—"^2MeO+2S02例如闪锌矿经硫酸化焙烧制得硫酸锌、硫化铜经硫酸化焙烧制得硫酸铜等。碱性焙烧以纯碱、烧碱或石灰石等碱性物质为反应剂，对固体 原料进行高温处理的一种碱解过程。例如软锰矿与苛性钾焙烧制取 锰酸钾；铬铁矿与苛性钾焙烧制取铬酸钾。钠化焙烧在固体物料中加入适量的氯化钠、硫酸钠等钠化剂， 焙烧后产物为易溶于水的钠盐。例如湿法提钒过程中，细磨钒渣， 经磁选除铁后，加钠化剂在回转窑中焙烧，渣中的三价钒氧化成五价 钒。焙烧过程所用设备，按固体物料运动特性，可分为固定床、移动 床和流动床几类；按其所用加热炉的形式可分为反射炉、多膛炉、竖 窑、回转窑、沸腾炉、施风炉等。焙烧的前提是对物料的加热，这就涉及一个热利用效率的问题。 当今社会，能源日渐成为稀缺资源，如何节能已成为社会与科技的前 沿热点。
技术实现思路
本技术的目的正是为了克服上述已有设备的缺点与不足，提 出了一种新型多功能焙烧反应装置。该装置能够增强焙烧效果、节省 能源。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是 一种新型多功能焙烧反应装置，由热风吸入口、热风/物料管道、料斗、燃烧炉、由多个相互独立的筒节模块组成的反应器组成，反应器置于燃烧炉炉膛内。所述的筒节模块由一小筒和一大筒节连接而成，小筒节中心线和大筒节中心线的夹角以80 90度为宜。这样的角度范围可以保证物料的旋转流化效果。所述的度是指角度，而非弧度。各个筒节模块以大 筒节连接另一模块的小筒节的形式互相连接。所述的小筒节中心线和大筒节中心线的夹角最优先的选择是85度。在所述的焙烧反应装置的出口还设有负压风机。 反应器直接放在燃烧炉炉膛内，这样做有以下几个好处一、 节省燃料；直接放在炉膛内加热，综合利用热传导、热辐射 等方式吸收热量，大大提高燃料的利用率，达到节省燃料的目的，十 分环保。二、 易于保温；反应器整个置于炉膛内，炉膛的保温就是对反应器的保温，无需从新考虑对反应器的专门保温。三、 温度控制精确、快捷；连续生产时炉膛的温度就是反应器的 温度，对炉膛温度的调节就是对反应器温度的调节，极大减少了控制 的延迟性和传递长度，使对反应器的温度控制十分快捷与精确。四、 节省投资和空间；由于反应器放置在炉膛内，使得整个系统 建设方便、经济高效同时提高空间利用率。由于采用了上述技术方案，使本技术与已有设备相比具有如 下优点及效果a、 通过将主要管道和反应器内置于燃烧炉内，在整个装置内部 集成了物料输送、预热、干燥、焙烧、反应等多种功能，达到节省能 源和设备多功能化、小型化的目的。同时，单台装置即可实现从物料 到产品的转变，大大简化生产线的复杂程度。b、 将反应器放入燃烧炉膛内，通过燃料的燃烧，直接将热能传 给反应器，由于反应器始终处于内、外全结构、最大面积受热状态，综合利用了热传导和热辐射快速传递热量，保证了焙烧温度，大幅提 高了热效率高，降低了能耗和热损失； 、C、在以CO为还原剂的还原焙烧中，焙烧所需要的还原剂可以 选择在加入物料的同时掺入适量燃料，由其在高温中不完全燃烧产生的co提供，也可由燃烧炉自身未耗尽的co满足。从而减少co发生设备和加热设备，同时由燃烧炉烟气保证隔氧气氛，大大减少在该 环节的设备投入，也能最大限度利用燃烧炉的烟气，节省能源、经济环保；d、本技术的反应器，能保证增大物料和反应剂接触面积并 在有限的空间内加长物料的运行路径，强化传热和保证反应时间，能 够确保物料的快速理、化反应，从而实现规模量化生产；c、置于装置末端的负压引风机，其作用在于；第一，可以保证 燃烧炉的燃烧；第二，可以保证矿物颗粒在焙烧炉中切向进风中悬浮 流的形成，从而使反应路径和反应时间增加；第三，将炉膛内热风吸 入反应器以保证热交换有效地进行。在实现上述功能的同时并没有增 加反应设备，大大节省投资； f、 在热风吸入管口后部整合物料进入管道，使物料能顺利输送 并起到预热和节省空间的作用，使工艺路径最短， 一举多得；g、 本技术所采用物料细体流化输送，能在反应器内快速焙 烧反应，因而能够快速、大量、连续性生产，同时构造简单、设备数 量减少、容易实现整体大量的工业化复制，市场前景十分广阔。h、 本技术采用燃烧、焙烧、理化反应等-一次性直接完成， 加热、焙烧与理化反应等过程集于一体，总体温度易控，因此对于燃 料的要求不高，适应性广泛，宜于就地取材、大规模生产。1、由于本技术的集成度高、变量参数少、控制容易，所以 可高度自动化，大大的节约了运行成本。J、根据实际焙烧的需要， 一次调节燃烧炉的温度即可达到所需 焙烧反应温度，控制简本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多功能焙烧反应装置，其特征在于：由热风吸入口、热风／物料管道、料斗、燃烧炉、由多个相互独立的筒节模块组成的反应器组成，反应器置于燃烧炉炉膛内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄星星，李柏荣，刘海卫，王绍华，张鑫，
申请(专利权)人：李柏荣，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]