一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑制造技术

本发明专利技术属于窑炉技术领域，具体涉及一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑，包括窑体、冷风机、热风管道、重力除尘器和外置燃烧器，其特征在于，窑体根据生产工艺由上到下依次分为储料排烟层、预热层、烧结层、均化换热层和冷却层，各层之间设有中间梁，至少一层窑体为分体预制结构，分体预制结构先经独立浇注成形，然后在现场拼接砌筑成整个窑体，各分体预制结构的大小和数量根据窑内热工制度进行调节。本发明专利技术的有益效果是：1）采用多层预制组合结构，各层窑体彼此相互独立并且相互支撑，减少现场施工的土方和浇注的工作量；2）各层窑体之间的中间梁上设有气体通道，可通过热烟气和冷空气进行各工艺区间的温度调节，并可灵活控制工艺条件。

【技术实现步骤摘要】
一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑
本专利技术属于窑炉
，具体涉及一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑。
技术介绍
随着我国经济社会的快速发展，生态环保理念逐渐增强，国家多次强调“2060年前达到碳中和”“生态环保低碳”“绿色发展”“经济效益、社会效益、生态效益统筹兼顾”，体现了国家对能源再利用技术的重视程度，同时也能体会到高耗能行业对节能新技术、新系统的紧迫需求。作为高耗能行业的镁质材料行业，菱镁矿的煅烧工艺是氧化镁产品领域不可跨越的一道重要工艺，煅烧所生产的轻烧氧化镁是中档镁砂、高档镁砂和电熔镁砂制备过程中的中间产品，菱镁矿煅烧所需设备及煅烧工艺技术直接影响了镁质材料产业的高质量发展和健康发展。目前，我国现有生产煅烧菱镁矿的主要窑炉，尤其是轻烧氧化镁窑炉是上世纪延续下来的反射窑煅烧技术，反射窑以其生产工艺简单、设备投资小等优势，被企业广泛应用于生产轻烧氧化镁，反射窑生产轻烧氧化镁一般采用块状菱镁矿为原料，入窑菱镁矿块度大致在80～150mm。之所以采用块状物料是为了保持煅烧带所产生烟气能够进入预热带，与预热带块状菱镁矿进行换热，进而实现“预热”的目的。然而，由于预热带内菱镁矿块度较大，热烟气与菱镁矿换热效率较低，烟道内温度过高造成能源的一次浪费。菱镁矿轻烧过程中通常伴随有爆裂现象，经轻烧后的活性氧化镁强度较低，存在粉化现象，尤其对于高品位菱镁矿粉化现象更加严重。粉化后活性氧化镁在上层物料重力作用下逐渐致密化，物料透风率大大降低，鼓风压力显著增大。窑内固体燃料（煤或焦炭）经气化后形成气体燃料（发生炉煤气），在反射窑内进行燃烧形成热烟气，对窑内块状菱镁矿进行煅烧，并通过人工或半机械化方式进行出窑。多年来，虽然反射窑的形式由原来的小的传统的反射窑到容积较大的反射窑，但是煅烧技术及装置制造水平没有得到本质的提高，仍然没有脱离传统的反射窑的形式。作为我国冶金、建材、化工等行业的重要原料和制品，以菱镁矿为原料经高温煅烧所制备的镁质材料的煅烧工艺和装备制造技术已经成为制约镁质材料行业亟待解决的卡脖子问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑，克服现有技术的不足，窑体采用塔式多层预制组合结构，各层窑体彼此相互独立并且相互支撑，减少现场施工的土方和浇注的工作量，各层窑体之间的中间梁设有气体通道，可根据窑内热工制度情况通入热烟气和冷空气进行各工艺区间的温度调节，有利于窑体的稳定性和连接强度，并可灵活控制工艺条件，实现复热效果，提高烧结效率和质量。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑，包括窑体、冷风机、热风管道、重力除尘器和外置燃烧器，其特征在于，所述窑体根据生产工艺由上到下依次分为储料排烟层、预热层、烧结层、均化换热层和冷却层，各层之间设有中间梁，至少一层窑体为分体预制结构，所述分体预制结构先经独立浇注成形，然后在现场拼接砌筑成整个窑体，各分体预制结构的大小和数量可以根据窑内热工制度进行调节，所述外置燃烧器设于烧结层与均化换热层之间；所述重力除尘器设于外置燃烧器的下方；所述热风管道设于均化换热层与冷却层之间，并与重力除尘器相连接；所述冷风机与热风管道相连接，冷风机置于冷却层的外侧。所述窑体为矩形，采用电熔镁砂材质耐火材料预制成型，其浇注、养护、热处理过程按行业标准进行，应保证其体积密度>3.0g/cm3，常温耐压强度>100MPa，高温抗折强度>5MPa，荷重软化温度>1600℃。所述中间梁中设有底部开放的气体流道，中间梁将内、外两侧窑体相连，通过对不同层窑体之间的气体流道内通入不同温度的气体，可对当前层内的工艺参数进行调节。所述窑体为立式结构，采用阵列的方式进行组合应用，组合数量为2-8组。所述重力除尘器的过滤粒径>50μm。所述中间梁包括烧结瓦盖和预制梁，所述烧结瓦盖铺设于预制梁上，二者之间通过火泥相粘接；所述预制梁为整体结构，其两端担在窑体的开孔上，预制梁底部的气体流道与开孔相连通；所述烧结瓦盖为分体结构，所述烧结瓦盖与预制梁之间的结合面上设有一对榫卯结构。所述烧结瓦盖为刚玉碳化硅质、碳化硅质、刚玉质预制烧成砖中的任一种。所述预制梁为刚玉质、铬刚玉质或刚玉尖晶石质浇注预制件中的任一种。所述烧结瓦盖具有梯形上表面。所述榫卯结构的截面为半圆形、梯形、矩形、三角形中的任一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1）塔式窑体采用多层预制组合结构，各层窑体彼此相互独立并且相互支撑，减少现场施工的土方和浇注的工作量，窑体内部空腔体积大，为窑内烟气流动提供巨大空间，有利于窑体的稳定性和连接强度；2）各层窑体之间的中间梁上设有气体通道，可根据窑内热工制度情况通入热烟气和冷空气进行各工艺区间的温度调节，并可灵活控制工艺条件，实现复热效果，提高烧结产品的效率和质量。3）在烧结带和冷却带之间设置有均化换热层，有利于使过烧的粉状物料和欠烧的颗粒状物料实现均化，窑内烧结产物烧结均匀，产品质量稳定。4）立式结构可以采用多组方式形成组合阵列，以提高竖窑产能，使吨产品单位能耗大大降低，本专利技术可使能源消耗下降12%，产品成品率提高11%。附图说明图1是本专利技术实施例结构示意图；图2是本专利技术实施例中的一层窑体结构示意图；图3是本专利技术实施例中的中间梁中的气体通道结构示意图。图中：1-储料排烟层、2-预热层、3-烧结层、4-换热层、5-冷却层、6-冷风机、7-热风管道、8-重力除尘器、9-外置燃烧器、10-中间梁、11-气体流道、12-烧结瓦盖、13-预制梁、14-开孔、15-榫卯结构。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。见图1－图3，是本专利技术一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑实施例结构示意图，包括冷风机6、热风管道7、重力除尘器8和外置燃烧器9，其窑体根据生产工艺由上到下依次分为储料排烟层1、预热层2、烧结层3、均化换热层4和冷却层5，至少一层窑体为分体预制结构，分体预制结构先经独立浇注成形，然后在现场拼接砌筑成整个窑体，各分体预制结构的大小和数量可以根据窑内热工制度进行调节，外置燃烧器9设于烧结层3与均化换热层4之间；重力除尘器8设于外置燃烧器9的下方；热风管道7设于均化换热层4与冷却层5之间，并与重力除尘器8相连接；冷风机6与热风管道7相连接，冷风机6置于冷却层5的外侧。窑体为矩形，采用电熔镁砂材质耐火材料预制成型，其浇注、养护、热处理过程按行业标准进行，应保证其体积密度>3.0g/cm3，常温耐压强度>100MPa，高温抗折强度>5MPa，荷重软化温度>1600℃。中间梁10中设有底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑，包括窑体、冷风机、热风管道、重力除尘器和外置燃烧器，其特征在于，所述窑体根据生产工艺由上到下依次分为储料排烟层、预热层、烧结层、均化换热层和冷却层，各层之间设有中间梁，至少一层窑体为分体预制结构，所述分体预制结构先经独立浇注成形，然后在现场拼接砌筑成整个窑体，各分体预制结构的大小和数量可以根据窑内热工制度进行调节，所述外置燃烧器设于烧结层与均化换热层之间；所述重力除尘器设于外置燃烧器的下方；所述热风管道设于均化换热层与冷却层之间，并与重力除尘器相连接；所述冷风机与热风管道相连接，冷风机置于冷却层的外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑，包括窑体、冷风机、热风管道、重力除尘器和外置燃烧器，其特征在于，所述窑体根据生产工艺由上到下依次分为储料排烟层、预热层、烧结层、均化换热层和冷却层，各层之间设有中间梁，至少一层窑体为分体预制结构，所述分体预制结构先经独立浇注成形，然后在现场拼接砌筑成整个窑体，各分体预制结构的大小和数量可以根据窑内热工制度进行调节，所述外置燃烧器设于烧结层与均化换热层之间；所述重力除尘器设于外置燃烧器的下方；所述热风管道设于均化换热层与冷却层之间，并与重力除尘器相连接；所述冷风机与热风管道相连接，冷风机置于冷却层的外侧。


2.根据权利要求1所述的一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑，其特征在于：所述窑体为矩形，采用电熔镁砂材质耐火材料预制成型，其浇注、养护、热处理过程按行业标准进行，应保证其体积密度>3.0g/cm3，常温耐压强度>100MPa，高温抗折强度>5MPa，荷重软化温度>1600℃。


3.根据权利要求1所述的一种菱镁矿烧结用塔式复热烧结竖窑，其特征在于：所述中间梁中设有底部开放的气体流道，中间梁将内、外两侧窑体相连，通过对不同层窑体之间的气体流道内通入不同温度的气体，可对当前层内的工艺参数进行调节。


4.根据权利要求1所述的一种菱镁矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗旭东，谢光阳，于秋月，张露，阎富生，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，鞍山中科蓝光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21