短流程悬浮煅烧冷却装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种短流程悬浮煅烧冷却装置，包括原料处理设备、均化库、新风机、悬浮煅烧炉、多级冷却设备、换热设备、除尘净化设备，引风机，其中原料经过破碎烘干磨细，均化，进入悬浮煅烧炉快速反应，反应后的气体和固体物料分离和冷却，分离后的高温烟气经过换热器冷却后部分循环或净化排放，固体物料经过多级冷却设备冷却进入成品库，本实用新型专利技术的悬浮煅烧炉和多级冷却装置工作压力范围扩大至0.65～9.8atm，煅烧和冷却的氧化和还原过程可以独立运行，不仅能有效提高反应速度，缩短工艺流程，还可以实现更精准的温度、压力控制以及更高效率的能量回收，本实用新型专利技术适用于诸多无机非金属材料的煅烧反应，可满足大规模材料的制备及生产要求。备及生产要求。备及生产要求。

【技术实现步骤摘要】
短流程悬浮煅烧冷却装置


[0001]本技术涉及悬浮煅烧和冷却领域。更具体地说，本技术涉及一种短流程悬浮煅烧冷却装置。

技术介绍

[0002]当前无机非金属材料煅烧和制备领域，最常见的固体煅烧反应以块状煅烧(颗粒直径一般要求大于10mm)、颗粒煅烧(颗粒小于10mm)、粉末煅烧(颗粒小于0.5mm)应用最广。现在的煅烧和冷却设备以粉末悬浮煅烧为主要发展方向，诸多材料制备行业都在倾力开发相关工艺和设备，以悬浮预热器和分解炉生产水泥熟料规模最大，生产最稳定，当前主流的标准化生产设备小时单机生产能力达到240吨以上，但是当前的水泥熟料仅是在预热和分解部分实现了悬浮流程，主要反应的熟料合成和冷却还是在回转窑和篦冷机内以块状固体完成，依然是长流程制备过程，以现在的工业水平很难再继续降低能耗。
[0003]随着工业的产能发展以及节能减排的要求，长流程反应的产能以及节能减排的潜力已经接近现在工业的极限，随着设备的规模扩大，投入产出比变化不大，需要寻找新的制备装置和方法，粉末煅烧以其传热快，表面积大的多，在悬浮状态下，可以使反应时间缩短至1分钟以内，具备短流程反应的基础。
[0004]在镁砂、陶料砂、α
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型氧化铝、莫来石、生石灰、轻烧氧化镁、水泥熟料、碱石灰法煅烧氧化铝、磁化焙烧、还原铁粉、偏高岭土，煅烧高岭土、稀土冶炼、镍土冶炼、生物炭、褐煤半焦、页岩油、IGCC等行业都在发展粉末悬浮的生产工艺，全流程悬浮是短流程制备材料的前提，但是每一个行业在专业领域内尚没有真正实现。
[0005]当前的技术普遍采用预热、反应、冷却全部分开的长流程的工艺设计和生产方法，一方面因为设备多，生产周期长，散热环节多，必然造成热量消耗多，另一方面，物料在预热和反应环节是分开的，物料在预热和失水结晶水后活性最高，预热和反应如果充分融合在一个时间段内，物料在活性最高阶段发生反应，可以有效的降低能耗，并且随着装备和控制技术的发展，无机材料的短流程制备技术将会得到快速发展。当前的主要工艺都是利用预热原料来降低排放烟气的温度，这样的工艺不需要从高温烟气中回收大量的热能，相当于原料换热，排放的烟气经过处理后就可以直接排放，因此工艺更简单，但是随着排放法规和环保要求越来越高，这样的长流程工艺存在的能耗无法再进一步降低。
[0006]以现有的技术采用短流程工艺，不可避免的会产生反应过程中固体物料和反应气体的匹配问题，诸如物料悬浮需要一定的速度、能量传递需要一定的气体量、快速反应需要气体热量集中释放，以上要素的匹配以当前的技术很难在一套设备内有效的完成，特别是在反应和冷却过程中的温度、压力、气氛很难进行平衡、调整和控制，需要新的技术和工艺路线才能真正实现短流程煅烧和冷却。

技术实现思路

[0007]本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0008]本技术还有一个目的是提供一种短流程悬浮煅烧冷却装置，其能够可以实现更好的成品温度控制和能量回收，适用于诸多无机非金属材料的煅烧反应，可满足大规模材料的制备及生产要求。
[0009]为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种短流程悬浮煅烧冷却装置，包括：
[0010]原料处理设备，其将原料进行破碎、烘干和磨细，控制粒径小于4.75mm，外部水分小于8％；
[0011]均化库，其内部设有机械或气力均化结构，所述均化库具有原料进口与原料出口；
[0012]新风机，其具有进风口、出风口；
[0013]悬浮煅烧炉，其内部自上至下设有稳定区、反应区、过渡区，所述悬浮煅烧炉的反应区或过渡区的侧面具有原料进口、燃料进口、新风进口，所述悬浮煅烧炉的底部具有物料出口，所述悬浮煅烧炉的顶部具有混合出口；
[0014]多级冷却设备，其由自上至下的至少三级旋风分离器串联布置组成，一级或二级旋风分离器的顶部具有烟气出口、侧部具有混合进口，中部的旋风分离器的顶部具有热风出口，最末一级旋风分离器的侧部具有冷风进口、底部具有物料出口；
[0015]换热设备，其采用余热锅炉，所述换热设备的顶部具有烟气进口、底部具有烟气出口；
[0016]除尘净化设备，其具有烟气进口、烟气出口，所述除尘净化设备底部具有出料口；
[0017]引风机，其具有进风口、出风口；
[0018]其中，所述原料处理设备的原料出口与所述均化库的原料进口连通，所述悬浮煅烧炉的原料进口与所述均化库的原料出口连通，所述悬浮煅烧炉的燃料进口与燃料源通过管道连通，所述悬浮煅烧炉的混合出口与所述多级冷却设备的混合进口连通，所述多级冷却设备的物料出口与成品仓物料进口连通，所述悬浮煅烧炉的物料出口与废料箱连通；
[0019]所述多级冷却设备的烟气出口与所述换热设备的烟气进口连通，所述换热设备的烟气出口与所述除尘净化设备的烟气进口连通，所述除尘净化设备的烟气出口与引风机的进风口连通，所述引风机的出风口与烟囱连通，所述除尘净化设备的出料口与副产品仓连通；
[0020]所述多级冷却设备的冷风进口与新风机的出风口连通，所述多级冷却设备的热风出口与所述悬浮煅烧炉的新风进口连通。
[0021]优选的是，所述装置为煅烧炉物料循环型，其还包括：
[0022]循环旋风分离器，其具有混合进口、烟气出口、物料出口；
[0023]所述悬浮煅烧炉的反应区的侧面还具有回料口，所述悬浮煅烧炉的反应区侧面具有燃料进口，所述悬浮煅烧炉的过渡区的侧面具有新风进口；
[0024]所述多级冷却设备的混合进口替换为烟气进口、物料进口；
[0025]其中，所述悬浮煅烧炉的混合出口改与所述循环旋风分离器的混合进口连通，所述悬浮煅烧炉的物料出口改与所述多级冷却设备的物料进口连通，所述循环旋风分离器的物料出口与所述悬浮煅烧炉的回料口连通，所述循环旋风分离器的烟气出口与所述多级冷却设备的烟气进口连通。
[0026]优选的是，所述装置为煅烧炉烟气循环型，其还包括：
[0027]混流引射器，其具有进风口、出风口、侧风口；
[0028]其中，所述多级冷却设备的烟气出口还与所述混流引射器的侧风口连通，所述多级冷却设备的热风出口改与所述混流引射器的进风口连通，所述混流引射器的出风口也与所述悬浮煅烧炉的新风进口连通；
[0029]烟气循环系数比值为烟气生成总量、煅烧循环的烟气量、冷却循环的烟气量的体积比值，烟气循环系数比值范围是1:0.10～0.75:0。
[0030]优选的是，所述装置为冷却烟气循环型，其还包括：
[0031]循环风机，其具有进风口、出风口；
[0032]所述换热设备采用板式气体换热器或列管式气体换热器，其顶部具有烟气进口、底部具有烟气出口，所述换热设备还具有新风进口、热风出口；
[0033]其中，所述新风机的出风口仅与所述换热设备的新风进口连通，所述换热设备的热风出口与所述悬浮煅烧炉的新风进口连通，所述换热设备的烟气出口还与所述循环风机的进风口连通，所述多级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.短流程悬浮煅烧冷却装置，其特征在于，包括：原料处理设备，其将原料进行破碎、烘干和磨细，控制粒径小于4.75mm，外部水分小于8％；均化库，其内部设有机械或气力均化结构，所述均化库具有原料进口与原料出口；新风机，其具有进风口、出风口；悬浮煅烧炉，其内部自上至下设有稳定区、反应区、过渡区，所述悬浮煅烧炉的反应区或过渡区的侧面具有原料进口、燃料进口、新风进口，所述悬浮煅烧炉的底部具有物料出口，所述悬浮煅烧炉的顶部具有混合出口；多级冷却设备，其由自上至下的至少三级旋风分离器串联布置组成，一级或二级旋风分离器的顶部具有烟气出口、侧部具有混合进口，中部的旋风分离器的顶部具有热风出口，最末一级旋风分离器的侧部具有冷风进口、底部具有物料出口；换热设备，其采用余热锅炉，所述换热设备的顶部具有烟气进口、底部具有烟气出口；除尘净化设备，其具有烟气进口、烟气出口，所述除尘净化设备底部具有出料口；引风机，其具有进风口、出风口；其中，所述原料处理设备的原料出口与所述均化库的原料进口连通，所述悬浮煅烧炉的原料进口与所述均化库的原料出口连通，所述悬浮煅烧炉的燃料进口与燃料源通过管道连通，所述悬浮煅烧炉的混合出口与所述多级冷却设备的混合进口连通，所述多级冷却设备的物料出口与成品仓物料进口连通，所述悬浮煅烧炉的物料出口与废料箱连通；所述多级冷却设备的烟气出口与所述换热设备的烟气进口连通，所述换热设备的烟气出口与所述除尘净化设备的烟气进口连通，所述除尘净化设备的烟气出口与引风机的进风口连通，所述引风机的出风口与烟囱连通，所述除尘净化设备的出料口与副产品仓连通；所述多级冷却设备的冷风进口与新风机的出风口连通，所述多级冷却设备的热风出口与所述悬浮煅烧炉的新风进口连通。2.如权利要求1所述的短流程悬浮煅烧冷却装置，其特征在于，所述装置为煅烧炉物料循环型，其还包括：循环旋风分离器，其具有混合进口、烟气出口、物料出口；所述悬浮煅烧炉的反应区的侧面还具有回料口，所述悬浮煅烧炉的反应区侧面具有燃料进口，所述悬浮煅烧炉的过渡区的侧面具有新风进口；所述多级冷却设备的混合进口替换为烟气进口、物料进口；其中，所述悬浮煅烧炉的混合出口改与所述循环旋风分离器的混合进口连通，所述悬浮煅烧炉的物料出口改与所述多级冷却设备的物料进口连通，所述循环旋风分离器的物料出口与所述悬浮煅烧炉的回料口连通，所述循环旋风分离器的烟气出口与所述多级冷却设备的烟气进口连通。3.如权利要求1所述的短流程悬浮煅烧冷却装置，其特征在于，所述装置为煅烧炉烟气循环型，其还包括：混流引射器，其具有进风口、出风口、侧风口；其中，所述多级冷却设备的烟气出口还与所述混流引射器的侧风口连通，所述多级冷却设备的热风出口改与所述混流引射器的进风口连通，所述混流引射器的出风口也与所述悬浮煅烧炉的新风进口连通；
烟气循环系数比值为烟气生成总量、煅烧循环的烟气量、冷却循环的烟气量的体积比值，烟气循环系数比值范围是1:0.10～0.75:0。4.如权利要求1所述的短流程悬浮煅烧冷却装置，其特征在于，所述装置为冷却烟气循环型，其还包括：循环风机，其具有进风口、出风口；所述换热设备采用板式气体换热器或列管式气体换热器，其顶部具有烟气进口、底部具有烟气出口，所述换热设备还具有新风进口、热风出口；其中，所述新风机的出风口仅与所述换热设备的新风进口连通，所述换热设备的热风出口与所述悬浮煅烧炉的新风进口连通，所述换热设备的烟气出口还与所述循环风机的进风口连通，所述多级冷却设备的冷风进口改与所述循环风机的出风口连通；烟气循环系数比值为烟气生成总量、煅烧循环的烟气量、冷却循环的烟气量的体积比值，烟气循环系数比值范围是1:0:0.30～1.50。5.如权利要求1所述的短流程悬浮煅烧冷却装置，其特征在于，所述装置为煅烧炉双循环型，其还包括：循环旋风分离器，其具有混合进口、烟气出口、物料出口；所述悬浮煅烧炉的反应区的侧面还具有回料口，所述悬浮煅烧炉的反应区侧面具有燃料进口，所述悬浮煅烧炉的过渡区的侧面具有新风进口；所述多级冷却设备的混合进口替换为烟气进口、物料进口，所述多级冷却设备还具有第二冷风进口；循环风机，其具有进风口、出风口；其中，所述悬浮煅烧炉的混合出口改与所述循环旋风分离器的混合进口连通，所述悬浮煅烧炉的物料出口改与所述多级冷却设备的物料进口连通，所述循环旋风分离器的物料出口与所述悬浮煅烧炉的回料口连通，所述循环旋风分离器的烟气出口与所述多级冷却设备的烟气进口连通；所述多级冷却设备的烟气出口还与所述换热设备的烟气进口连通，所述换热设备的烟气出口也与循环风机的进风口连通，所述多级冷却设备的冷风进口改与所述循环风机的出风口连通，所述多级冷却设备的第二冷风进口与所述新风机的出风口连通；所述引风机的出风口与储气罐连通；烟气循环系数比值为烟气生成总量、煅烧循环的烟气量、冷却循环的烟气量的体积比值，烟气循环系数比值范围是1:0:0.10～0.75。6.如权利要求1所述的短流程悬浮煅烧冷却装置，其特征在于，所述装置为煅烧炉混合循环型，其还包括：循环旋风分离器，其具有混合进口、烟气出口、物料出口；所述悬浮煅烧炉的反应区的侧面还具有回料口，所述悬浮煅烧炉的反应区侧面具有燃料进口，所述悬浮煅烧炉的过渡区的侧面具有新风进口；所述多级冷却设备的混合进口替换为烟气进口、物料进口；循环风机，其具有进风口、出风口；所述换热设备采用板式气体换热设备或列管式气体换热设备，其顶部具有烟气进口、底部具有烟气出口，所述换热设备还具有新风进口、热风出口；
其中，所述悬浮煅烧炉的混合出口改与所述循环旋风分离器的混合进口连通，所述悬浮煅烧炉的物料出口改与所述多级冷却设备的物料进口连通，所述循环旋风分离器的物料出口与所述悬浮煅烧炉的回料口连通，所述循环旋风分离器的烟气出口与所述多级冷却设备的烟气进口连通；所述新风机的出风口仅与所述换热设备的新风进口连通，所述换热设备的热风出口与所述悬浮煅烧炉的新风进口连通，所述换热设备的烟气出口还与所述循环风机的进风口连通，所述多级冷却设备的冷风进口改与所述循环风机的出风口连通；烟气循环系数比值为烟气生成总量、煅烧循环的烟气量、冷却循环的烟气量的体积比值，烟气循环系数比值范围是1:0:0.30～1.50。7.如权利要求1所述的短流程悬浮煅烧冷却装置，其特征在于，所述装置为烟气双循环型，其还包括：混流引射器，其具有进风口、出风口、侧风口；循环风机，其具有进风口、出风口；所述换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：席玉林，席佳璐，陈岚，
申请(专利权)人：北京金帛科技有限公司，
类型：新型
国别省市：