沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，包括：設(shè)置在沸騰氯化爐的內(nèi)部的多個溫度采樣點的溫度檢測裝置；烘烤器，包括：燃燒機頭，燃燒機頭設(shè)置在沸騰氯化爐的物料出口，燃燒機頭用于產(chǎn)生熱煙氣；燃燒風(fēng)機，用于將熱煙氣送入沸騰氯化爐的內(nèi)部以利用熱煙氣對沸騰氯化爐的內(nèi)部進行烘烤；控制器，控制器根據(jù)多個溫度采樣點的實測溫度實時調(diào)整燃燒機頭產(chǎn)生煙氣量，以使沸騰氯化爐的內(nèi)部按照預(yù)設(shè)的升溫曲線進行升溫。本發(fā)明的系統(tǒng)可以使爐內(nèi)各個區(qū)域的溫度達到既定的溫度要求且不會損壞爐襯和爐殼，同時在烘爐過程中可減小了爐膛內(nèi)CO的富集，極大的降低了安全隱患。
【專利說明】
沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及大型沸騰爐烘爐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]在上排渣沸騰氯化鈦白粉生產(chǎn)中，主要是高鈦渣(金紅石)和石油焦在沸騰氯化爐內(nèi)處于沸騰狀態(tài)下與氯氣發(fā)生反應(yīng)，生成的產(chǎn)物從沸騰爐頂部排出進入后續(xù)工序進行處理，沸騰氯化反應(yīng)溫度在700-1100°C之間。沸騰氯化技術(shù)要連續(xù)運行，需確保大型沸騰氯化爐能夠在穩(wěn)定的溫度下運行，且延長其適用壽命，但是大型沸騰氯化爐開爐過程比較復(fù)雜， 爐子直徑大(約7m)、高度高(約11m)，爐內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即爐子部分區(qū)域砌筑有不同厚度的耐火材料，部分區(qū)域沒有設(shè)置耐火材料，為確保耐火磚的性能，在耐火材料砌筑好之后，需要按照既定的溫度曲線對其進行升溫，即烘爐過程，烘爐結(jié)束后才能開始沸騰氯化反應(yīng)。一般烘爐的方法主要是利用燃氣或燃油的燃燒來提高爐內(nèi)溫度，使爐內(nèi)溫度達到烘爐曲線要求的時間和溫度，最終按照要求進行降溫后烘爐工作才能結(jié)束。這種烘爐方法存在以下缺點:1、燃氣和燃油燃燒時候溫度及火焰長度控制較難，可能出現(xiàn)受熱不均勻情況；2、在烘爐過程中如果出現(xiàn)熄火，存在較大的安全隱患；3、只采用熱風(fēng)單一的方式很難完成整個沸騰氯化爐的烘烤。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使爐內(nèi)各個區(qū)域的溫度達到既定的溫度要求且不會損壞爐襯和爐殼，同時在烘爐過程中可減小爐膛內(nèi)C0的富集，極大的降低了安全隱患。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例提出了一種沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，包括:設(shè)置在沸騰氯化爐的內(nèi)部的多個溫度采樣點的溫度檢測裝置；烘烤器，包括:燃燒機頭，所述燃燒機頭設(shè)置在沸騰氯化爐的物料出口，所述燃燒機頭用于產(chǎn)生熱煙氣；燃燒風(fēng)機，用于將所述熱煙氣送入沸騰氯化爐的內(nèi)部以利用所述熱煙氣對沸騰氯化爐的內(nèi)部進行烘烤；控制器，所述控制器根據(jù)所述多個溫度采樣點的實測溫度實時調(diào)整所述燃燒機頭產(chǎn)生煙氣量， 以使所述沸騰氯化爐的內(nèi)部按照預(yù)設(shè)的升溫曲線進行升溫。
[0006]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0007]在一些示例中，所述烘烤器還包括:燃氣閥和空氣閥，所述燃氣閥用于為所述燃燒機頭提供燃料，所述空氣閥用于為所述燃燒機頭提供空氣；引風(fēng)機，所述引風(fēng)機用于將所述熱煙氣引向所述沸騰氯化爐的內(nèi)部的不同位置；其中，所述燃氣閥、空氣閥和所述引風(fēng)機由所述控制器控制。
[0008]在一些示例中，所述控制器包括PID子控制器，所述PID自控制器根據(jù)所述多個溫度采樣點的實測溫度對所述燃燒機頭產(chǎn)生煙氣量進行PID控制，以使所述沸騰氯化爐的內(nèi)部按照預(yù)設(shè)的升溫曲線進行升溫。
[0009]在一些示例中，所述PID子控制器包括PID升溫子控制器和PID降溫子控制器，所述PID升溫子控制器用于對升溫過程進行控制，所述PID降溫子控制器用于對降溫過程進行控制。
[0010]在一些示例中，所述PID升溫子控制器還用于對保溫過程進行控制。
[0011]在一些示例中，還包括:電加熱器，所述電加熱器用于為設(shè)置在所述沸騰氯化爐底部的活塞進行加熱，所述電加熱器由所述控制器進行控制。
[0012]在一些示例中，所述電加熱器為罩式爐加熱器，所述罩式爐加熱器包括加熱基座和爐蓋。
[0013]在一些示例中，所述溫度檢測裝置為測溫?zé)犭娕肌?br>[0014]在一些示例中，所述多個溫度采樣點包括爐內(nèi)空腔、耐火材料區(qū)域、沒有耐火材料區(qū)域、爐壁中的一個或多個。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實施例的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，對大型上排渣沸騰氯化爐進行烘烤后可以使爐內(nèi)各個區(qū)域的溫度達到既定的溫度要求且不會損壞爐襯和爐殼；同時在烘爐過程中通過引風(fēng)機可減小爐膛內(nèi)C0的富集，極大的降低了安全隱患。
[0016]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到?！靖綀D說明】
[0017]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖?！揪唧w實施方式】
[0020]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0021]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)。
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示， 該系統(tǒng)100包括:溫度檢測裝置110和烘烤器120。
[0023]其中，溫度檢測裝置110設(shè)置在沸騰氯化爐的內(nèi)部的多個采樣點。在具體示例中， 溫度檢測裝置110例如為測溫?zé)犭娕?。多個溫度采樣點例如包括爐內(nèi)空腔、耐火材料區(qū)域、 沒有耐火材料區(qū)域、爐壁中的一個或多個。這樣，將溫度檢測裝置110設(shè)置在多個采樣點， 可以測量烘爐過程中氯化爐不同區(qū)域的溫度。
[0024]烘烤器120包括燃燒機頭121、燃燒風(fēng)機122和控制器123。其中，燃燒機頭121 設(shè)置在沸騰氯化爐頂部的物料出口，燃燒機頭121用于產(chǎn)生熱煙氣，并通過該產(chǎn)生的熱煙氣對新砌筑完成的大象沸騰上排渣氯化爐的設(shè)備本體進行烘烤。燃燒風(fēng)機122用于將熱煙氣送入沸騰氯化爐的內(nèi)部以利用熱煙氣對沸騰氯化爐的內(nèi)部進行烘烤?？刂破?23根據(jù)多個溫度采樣點的實測溫度實時調(diào)整燃燒機頭121產(chǎn)生煙氣量，以使沸騰氯化爐的內(nèi)部按照預(yù)設(shè)的升溫曲線進行升溫。
[0025]進一步地，在一些示例中，如圖2所示，烘烤器120還包括:燃氣閥124、空氣閥125 和引風(fēng)機126。
[0026]具體而言，燃氣閥124用于為燃燒機頭121提供燃料，空氣閥125用于為燃燒機頭 121提供阻燃空氣。引風(fēng)機126用于將熱煙氣引向沸騰氯化爐的內(nèi)部的不同位置。其中，燃氣閥124、空氣閥125和引風(fēng)機126由控制器123控制。
[0027]更為具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，控制器123具體包括PID子控制器，PID子控制器根據(jù)多個溫度采樣點的實測溫度對燃燒機頭121產(chǎn)生煙氣量進行PID控制，以使沸騰氯化爐的內(nèi)部按照預(yù)設(shè)的升溫曲線進行升溫。進一步地，在該示例中，PID子控制器例如包括PID升溫子控制器和PID降溫子控制器，PID升溫子控制器用于對升溫過程進行控制， PID降溫子控制器用于對降溫過程進行控制。另外，PID升溫子控制器還用于對保溫過程進行控制。具體地說，PID升溫子控制器和PID降溫子控制器之間具有通訊協(xié)議，在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定好烘爐曲線，在一個子控制器運行后，另一個子控制器同時運行烘爐曲線。
[0028]具體地，在烘爐時，爐體上安裝的熱電偶(溫度檢測裝置110)感應(yīng)出的溫度傳到 PID子控制器，PID子控制器顯示爐內(nèi)的實時溫度。同時PID子控制器能夠儲存爐子的預(yù)設(shè)的升溫曲線，PID子控制器根據(jù)熱電偶實測的溫度與要求達到的溫度進行比較。若實測溫度低于要求達到的溫度，則PID子控制器輸入電信號來控制比例馬達開大，比例馬達連桿帶動空氣閥及燃氣閥開大，則進入到燃燒器內(nèi)的助燃風(fēng)、燃料都跟著增加，燃燒器的功率增加，使其溫度達到設(shè)定的溫度。反之，若升溫速度過快，熱電偶測量的溫度就會高于儀表設(shè)定的溫度，PID子控制器就會輸入信號控制比例馬達關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)空氣閥及燃氣閥開度減小，使溫度降低。
[0029]其中，在升溫過程中，由于預(yù)設(shè)的升溫曲線預(yù)存在PID子控制器中，每分鐘PID子控制器的溫度均會按要求自動設(shè)定要達到的溫度，通過內(nèi)部的程序就會自動的控制比例馬達的開啟或關(guān)閉。
[0030]在保溫階段，由于消耗的熱量降低，PID子控制器會根據(jù)運算不斷的整定信號的輸入，使爐內(nèi)的溫度控制在一定的范圍內(nèi)。
[0031]在降溫過程中，熱電偶測量的溫度同樣傳送給PID子控制器，若實測溫度大于PID 子控制器設(shè)定的溫度，PID子控制器輸出電信號控制比例馬達開大，加大冷空氣的吹入量， 加快爐內(nèi)的降溫速度；反之，PID子控制器就會控制比例馬達關(guān)小，減少冷空氣的吹入量， 減緩爐內(nèi)溫度下降。
[0032]在一些示例中，如圖2所示，該系統(tǒng)100例如還包括電加熱器130。電加熱器130 用于為設(shè)置在沸騰氯化爐底部的活塞進行加熱，電加熱器130由控制器123進行控制。具體地說，氯化爐需要烘烤的結(jié)構(gòu)除爐子主體外還有底部檢修孔的活塞，而采用熱空氣來烘烤活塞很難達到烘烤效果，因此，在本發(fā)明的一個實施例中，電加熱器130例如為罩式爐加熱器，該罩式爐加熱器包括加熱基座和爐蓋。具體地，首先將活塞固定在罩式爐加熱器的基座上，蓋上罩式爐加熱器的爐蓋。同時，罩式爐加熱器通過控制器123控制，控制器預(yù)先設(shè)置好烘爐曲線，當(dāng)罩式爐加熱器接通電源后，就可以按照預(yù)定的烘爐曲線對活塞進行烘烤。
[0033]作為一個具體示例，以下對本發(fā)明實施例的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)100在具體實施例中的烘爐方法進行描述，具體流程如下:
[0034] 1、在新砌筑完成的大型沸騰上排渣氯化爐頂部物料出口處安裝烘烤器120,燃燒機頭121連接好燃氣和阻燃空氣管路，同時在熱煙氣出口管路上連接好引風(fēng)機126。
[0035] 2、在大型上排渣沸騰氯化爐的不同位置(即多個溫度采樣點):爐內(nèi)空腔、耐火材料區(qū)域、沒有耐火材料區(qū)域、爐壁位置中的一個或多個處安放測溫?zé)犭娕?溫度檢測裝置 110)，以測量烘爐過程中不同區(qū)域的溫度。
[0036] 3、在控制器123內(nèi)預(yù)先設(shè)置好烘爐曲線。
[0037] 4、由于氯化爐部分區(qū)域沒有砌筑耐火磚，并且砌筑耐火磚的區(qū)域磚層厚度不一樣，因此，需要在爐子外殼上增加水冷系統(tǒng)，一是為了保護未砌筑耐火磚的區(qū)域的爐殼，二是為了防止爐殼周圍的混泥土基礎(chǔ)高溫炸裂。其中，水冷系統(tǒng)的水量通過系統(tǒng)溫度來調(diào)節(jié)。
[0038] 5、點火之前，先對燃氣管路進行置換，使氧氣含量小于0.5%。
[0039] 6、點火后按照預(yù)先設(shè)定的烘爐曲線進行烘烤。
[0040] 7、首先將活塞固定在罩式爐加熱器的基座上，然后蓋上罩式爐加熱器的爐蓋。
[0041] 8、在控制器123內(nèi)預(yù)先設(shè)置好烘爐曲線，接通電源后，罩式爐加熱器就可以按照預(yù)先設(shè)定的烘爐曲線對活塞進行烘烤。
[0042] 9、烘烤完成后，待需要使用時再將活塞安裝到氯化爐本體上。
[0043] 綜上，根據(jù)本發(fā)明實施例的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，對大型上排渣沸騰氯化爐進行烘烤后可以使爐內(nèi)各個區(qū)域的溫度達到既定的溫度要求且不會損壞爐襯和爐殼；同時在烘爐過程中通過引風(fēng)機大大減小了爐膛內(nèi)C0的富集，極大的降低了安全隱患。另外，活塞和爐子主體根據(jù)設(shè)備自身的特點選擇不同的烘烤方式進行烘烤，大大降低了整體烘烤的難度。
[0044] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0045] 此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個， 三個等，除非另有明確具體的限定。
[0046] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0047] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0048]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
[0049]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，包括:設(shè)置在沸騰氯化爐的內(nèi)部的多個溫度采樣點的溫度檢測裝置；烘烤器，包括:燃燒機頭，所述燃燒機頭設(shè)置在沸騰氯化爐的物料出口，所述燃燒機頭用于產(chǎn)生熱煙 氣；燃燒風(fēng)機，用于將所述熱煙氣送入沸騰氯化爐的內(nèi)部以利用所述熱煙氣對沸騰氯化爐 的內(nèi)部進行烘烤；控制器，所述控制器根據(jù)所述多個溫度采樣點的實測溫度實時調(diào)整所述燃燒機頭產(chǎn)生 煙氣量，以使所述沸騰氯化爐的內(nèi)部按照預(yù)設(shè)的升溫曲線進行升溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，所述烘烤器還包括:燃氣閥和空氣閥，所述燃氣閥用于為所述燃燒機頭提供燃料，所述空氣閥用于為所述燃燒機頭提供空氣；引風(fēng)機，所述引風(fēng)機用于將所述熱煙氣引向所述沸騰氯化爐的內(nèi)部的不同位置；其中，所述燃氣閥、空氣閥和所述引風(fēng)機由所述控制器控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括PID子 控制器，所述PID子控制器根據(jù)所述多個溫度采樣點的實測溫度對所述燃燒機頭產(chǎn)生煙氣 量進行PID控制，以使所述沸騰氯化爐的內(nèi)部按照預(yù)設(shè)的升溫曲線進行升溫。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，所述PID子控制器包括 PID升溫子控制器和PID降溫子控制器，所述PID升溫子控制器用于對升溫過程進行控制， 所述PID降溫子控制器用于對降溫過程進行控制。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，所述PID升溫子控制器 還用于對保溫過程進行控制。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，還包括:電加熱器，所述電加熱器用于為設(shè)置在所述沸騰氯化爐底部的活塞進行加熱，所述電 加熱器由所述控制器進行控制。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，所述電加熱器為罩式 爐加熱器，所述罩式爐加熱器包括加熱基座和爐蓋。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度檢測裝置為 測溫?zé)犭娕肌?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沸騰氯化爐的烘烤系統(tǒng)，其特征在于，所述多個溫度采樣點 包括爐內(nèi)空腔、耐火材料區(qū)域、沒有耐火材料區(qū)域、爐壁中的一個或多個。
【文檔編號】C01G23/02GK105984895SQ201510053950
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月2日
【發(fā)明人】劉建良, 李保金, 錢春花, 趙澤權(quán), 馮偉光, 陳衛(wèi)
【申請人】云南新立有色金屬有限公司