專利名稱：用于窯法磷酸的組合精餾復(fù)式立窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)爐窯，特別是可用于窯法磷酸生產(chǎn)的組合精餾復(fù)式 立窯。
技術(shù)背景現(xiàn)有的工業(yè)爐窯主要有回轉(zhuǎn)窯、隧道窯、旋底窯、立窯等，目前用于窯 法磷酸生產(chǎn)的主要有回轉(zhuǎn)窯和隧道窯?；剞D(zhuǎn)窯和隧道窯用于窯法磷酸生產(chǎn)均 存在以下缺點(diǎn)料坯中的還原碳出現(xiàn)早燃現(xiàn)象，增大碳消耗，影響還原率； 料坯的還原和氧化不能真正分開，窯氣中生成的五氧化二磷遇到料坯會(huì)侵入 到料坯里和磷礦石反應(yīng)生成無(wú)法再被還原為P4的偏磷酸鈣或焦磷酸鈣，嚴(yán)重 影響五氧化二磷收率；為了解決以上問(wèn)題，在料坯制作過(guò)程中，往往采用一 次成型、二到三次包裹的方法，料坯制作工藝復(fù)雜、工作量大、能耗高，消 耗大量高價(jià)值的包裹劑，增加了窯法磷酸生產(chǎn)成本，降低了窯法磷酸的市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)力?；剞D(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程中，窯內(nèi)結(jié)圈嚴(yán)重，影響窯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)在仍沒(méi) 有真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；隧道窯目前己有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道，但隧道窯 機(jī)械化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，占地面積大，并且仍沒(méi)有讓料坯的還原和氧化 真正分開，仍有一定的五氧化二磷反吸。本申請(qǐng)人已申請(qǐng)了名稱為"精餾復(fù)合式立窯"的實(shí)用新型專利，但針對(duì) 大型化要求對(duì)需對(duì)"精餾復(fù)合式立窯"進(jìn)行改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種更利于集中自動(dòng)控制，熱利用更簡(jiǎn)單、利用 率更高，更利于實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的窯法磷酸組合精餾復(fù)式立窯。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是組合精餾復(fù)式立窯由上下兩部分組成。上部 為主工作段，下部為冷卻出渣段。主工作段內(nèi)部設(shè)有一組或多組多排串級(jí)料 坯預(yù)熱室、還原室，料坯預(yù)熱室、還原室分別把主工作段分隔成預(yù)熱區(qū)、還 原區(qū)、氧化燃燒區(qū)，氧化燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置換熱列管；預(yù)熱室和還原室由用耐火 磚砌筑的一組或多組窯拱支撐；每個(gè)還原室頂部四周都有多個(gè)均布小孔與氧化燃燒區(qū)相連，氧化燃燒區(qū)中部設(shè)有空氣進(jìn)口，氧化燃燒區(qū)底部設(shè)有窯氣出口；每個(gè)料坯預(yù)熱室頂部都設(shè)有料坯進(jìn)料口、底部都設(shè)有出料口，進(jìn)料口與 外部自密封進(jìn)料裝置相連，出料口直接插入下部的還原室中；換熱列管可用 氣體、液體進(jìn)行換熱，回收熱量附產(chǎn)高溫?zé)釟?、蒸氣，同時(shí)控制氧化燃燒區(qū) 內(nèi)溫度。每個(gè)還原室下部都設(shè)有高溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管，每根分布管開有多個(gè) 均布的高溫?zé)釟獬隹?，可補(bǔ)加高溫?zé)釟饩鶆蚣訜崃吓?，向料坯補(bǔ)充還原所需 的熱量，維持還原所需溫度；每個(gè)還原室底部都設(shè)有殘?jiān)铝峡谂c冷卻出渣 段相連；冷卻出渣段下部設(shè)有殘?jiān)懦隹?，冷卻出渣段底部可由一個(gè)或多個(gè) 錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)組成，殘?jiān)膳旁鼨C(jī)驅(qū)動(dòng)經(jīng)排渣口排出，排渣機(jī)設(shè)有 水夾套保護(hù)裝置；冷卻出渣段中下部還設(shè)有冷卻空氣進(jìn)口可用于補(bǔ)加冷空氣 冷卻殘?jiān)腿紵龤堅(jiān)袣堄嗟奶?，同時(shí)也可向還原段提供補(bǔ)充熱量。組合精 餾復(fù)式立窯外型可以是圓型、方型、長(zhǎng)方型或其它多邊型。本實(shí)用新型的工作過(guò)程由磷礦、硅石、焦碳或煤等粉料壓制成的料坯 烘干后經(jīng)過(guò)自密封進(jìn)料裝置從預(yù)熱室頂部進(jìn)料口進(jìn)入預(yù)熱室，在預(yù)熱室中預(yù) 熱到所需溫度，隨后進(jìn)入還原室；料坯在還原室內(nèi)升溫還原生成單質(zhì)磷和一 氧化碳?xì)怏w揮發(fā)出來(lái)，自還原室頂部小孔進(jìn)入氧化燃燒區(qū)，單質(zhì)磷和一氧化 碳?xì)怏w在氧化燃燒區(qū)內(nèi)和從氧化燃燒區(qū)中部空氣進(jìn)口弓I入的空氣混合燃燒， 得到五氧化二磷和二氧化碳混合窯氣，該混合窯氣由氧化燃燒區(qū)底部窯氣出 口引出，經(jīng)除塵后進(jìn)入水化吸收系統(tǒng)制取磷酸；單質(zhì)磷和一氧化碳?xì)怏w燃燒 產(chǎn)生的大量熱對(duì)預(yù)熱室、還原室和換熱列管中的物料進(jìn)行加熱；換熱管中產(chǎn) 生的部分高溫?zé)釟飧鶕?jù)還原室內(nèi)溫度情況，可適當(dāng)補(bǔ)充外加熱源調(diào)整到所需 溫度，并控制在還原氣氛，在需要時(shí)從還原室高溫?zé)釟夥植脊芫鶆蜻M(jìn)入補(bǔ)充 加熱料坯，提供部分補(bǔ)充熱量維持料坯還原溫度；還原揮發(fā)掉磷的料坯殘?jiān)?到還原室底部由殘?jiān)铝峡谶M(jìn)入冷卻出渣段；冷卻空氣從冷卻出渣段中下部 的冷卻空氣進(jìn)口進(jìn)入冷卻殘?jiān)腿紵龤堅(jiān)袣堄嗟奶?，同時(shí)向還原段提供補(bǔ) 充熱量；冷卻出渣段下部設(shè)有殘?jiān)懦隹?，冷卻出渣段底部由錐形旋轉(zhuǎn)刮板 式排渣機(jī)組成，經(jīng)冷卻脫碳的殘?jiān)膳旁鼨C(jī)驅(qū)動(dòng)經(jīng)排渣口排出，用于制作水 泥或其它建材制品。啟動(dòng)時(shí)可由氧化燃燒區(qū)空氣進(jìn)口引入外加熱源，將預(yù)熱室、還原室和換熱列管中的物料加熱到所需溫度。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)能利用中低品位磷礦直接生產(chǎn)高濃度磷酸，產(chǎn)品質(zhì) 量好，生產(chǎn)成本低，所排殘?jiān)糜谥谱魉嗷蚱渌ú闹破?，無(wú)廢渣排放， 能實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用提高經(jīng)濟(jì)效益。料坯在隔絕氧氣的條件下升溫，不會(huì)產(chǎn) 生還原碳的早燃現(xiàn)象和導(dǎo)致碳損失。還原和氧化過(guò)程截然分開，其反應(yīng)互不 干擾。在高溫還原氣氛條件下所得的磷蒸氣和一氧化碳?xì)怏w在專門的氧化燃 燒區(qū)進(jìn)行燃燒氧化，得到五氧化二磷和二氧化碳混合窯氣，該混合窯氣由氧 化燃燒區(qū)底部窯氣出口引出，不與料坯接觸，不會(huì)發(fā)生五氧化二磷的反吸現(xiàn) 象，磷礦的還原率高，總磷得率高。料坯制造簡(jiǎn)單、不需進(jìn)行包裹，生產(chǎn)成 本低。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)部件少，機(jī)械化程度高，運(yùn)轉(zhuǎn)流暢，操作控制簡(jiǎn)單。磷蒸氣 和一氧化碳?xì)怏w燃燒氧化熱直接在窯內(nèi)加熱料坯和提供料坯還原熱量，熱利 用率好，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程預(yù)熱、還原基本不需補(bǔ)加外部熱源，能耗低；窯氣五 氧化二磷濃度高、含塵少，吸收處理設(shè)備小。

圖1為本實(shí)用新的組合精餾復(fù)式立窯主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1—預(yù)熱室進(jìn)料口 (與外部自密封進(jìn)料裝置相連)，2—預(yù)熱室，3—還原室，4一氧化燃燒區(qū)，5—冷卻出渣段，6—換熱列管，7—氧化燃燒區(qū) 空氣進(jìn)口， 8—還原室高溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管，9一氧化燃燒區(qū)混合窯氣出口， 10—冷卻出渣段冷空氣進(jìn)口， 11—冷卻出渣段排渣口， 12—錐形旋轉(zhuǎn)刮板式 排渣機(jī)，13—錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，14一水夾套，15_窯拱，16 一均布小孔。
具體實(shí)施方式
如附圖1所示組合精餾復(fù)式立窯由上下兩部分組成，外殼用鋼制，內(nèi) 襯保溫材料和耐火磚，上部為主工作段，下部為冷卻出渣段5。主工作段內(nèi)部設(shè)有耐火材料(如碳化硅、磷酸鹽耐火材料等)制成的七組串級(jí)料坯預(yù)熱室2、 還原室3，料坯預(yù)熱室、還原室分別把主工作段分隔成預(yù)熱區(qū)、還原區(qū)和氧化 燃燒區(qū)4;預(yù)熱室2和還原室3由用耐火磚砌筑的三組窯拱15支撐。預(yù)熱室 2的頂部設(shè)有預(yù)熱室進(jìn)料口 1，預(yù)熱室進(jìn)料口 l與外部自密封進(jìn)料裝置相連， 預(yù)熱室2出料口直接插入窯下部的還原室3中。氧化燃燒區(qū)4底部設(shè)有窯氣引出口9，氧化燃燒區(qū)內(nèi)還設(shè)有如碳化硅、磷酸鹽耐火材料、耐熱材料等制成 的換熱列管6，氧化燃燒區(qū)4中部設(shè)有空氣進(jìn)口7;氧化燃燒區(qū)4與還原室由 帶均布小孔16的還原室頂部(用耐火材料如碳化硅、磷酸鹽耐火材料等制成) 隔開。還原室3中下部設(shè)有用耐火材料(如碳化硅、磷酸鹽耐火材料等)制 成的高溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管8，分布管8每根分布管開有多個(gè)均布的高溫?zé)釟獬?孔；還原室3底部設(shè)有殘?jiān)铝峡诤屠鋮s出渣段5相連；冷卻出渣段5下部 設(shè)有殘?jiān)懦隹?11，冷卻出渣段底部由錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)12組成，殘?jiān)?由排渣機(jī)12驅(qū)動(dòng)經(jīng)排渣口 11排出，排渣機(jī)12設(shè)有水夾套14;冷卻出渣段5 中下部設(shè)有冷卻空氣進(jìn)口 10可用于補(bǔ)加冷空氣冷卻殘?jiān)腿紵龤堅(jiān)袣堄嗟?碳，同時(shí)也可向還原段提供補(bǔ)充熱量。該設(shè)備用于生產(chǎn)窯法磷酸，熱利用率 好，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程預(yù)熱、還原基本不需補(bǔ)加外部熱源，能耗低；窯氣五氧化 二磷濃度高、含塵少，吸收處理設(shè)備??；磷的還原率大于卯％。以上實(shí)施實(shí)例僅為了對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，而本實(shí)用新型的內(nèi)部 組成和使用范圍不受所舉實(shí)施例的限制。
權(quán)利要求1、一種用于窯法磷酸的組合精餾復(fù)式立窯，其特征在于組合精餾復(fù)式立窯由上下兩部分組成，上部為主工作段，下部為冷卻出渣段；主工作段內(nèi)部設(shè)有一組或多組多排串聯(lián)料坯預(yù)熱室、還原室，料坯預(yù)熱室下部是還原室預(yù)熱室和還原室外部是氧化燃燒區(qū)，氧化燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置換熱列管；每個(gè)還原室頂部四周都有多個(gè)均布小孔與氧化燃燒區(qū)相連，氧化燃燒區(qū)設(shè)有空氣進(jìn)口和窯氣出口；每個(gè)料坯預(yù)熱室頂部為料坯進(jìn)料口、底部為出料口，出料口直接插入下部的還原室中；每個(gè)還原室都設(shè)有高溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管，每根分布管開有多個(gè)均布的高溫?zé)釟獬隹祝幻總€(gè)還原室底部為殘?jiān)铝峡谂c冷卻出渣段相連；冷卻出渣段下部設(shè)有殘?jiān)懦隹冢鋮s出渣段底部可由一個(gè)或多個(gè)錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)組成，冷卻出渣段還設(shè)有冷卻空氣進(jìn)口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述用于窯法磷酸的組合精餾復(fù)式立窯，其特征在于 預(yù)熱室和還原室由一組或多組窯拱支撐。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于窯法磷酸的組合精餾復(fù)式立窯。組合精餾復(fù)式立窯由上下兩部分組成，上部為主工作段，下部為冷卻出渣段；主工作段內(nèi)部設(shè)有一組或多組多排串聯(lián)料坯預(yù)熱室、還原室，料坯預(yù)熱室下部是還原室預(yù)熱室和還原室外部是氧化燃燒區(qū)，氧化燃燒區(qū)內(nèi)設(shè)置換熱列管；每個(gè)還原室頂部四周都有多個(gè)均布小孔與氧化燃燒區(qū)相連，氧化燃燒區(qū)設(shè)有空氣進(jìn)口和窯氣出口；每個(gè)料坯預(yù)熱室頂部為料坯進(jìn)料口、底部為出料口，出料口直接插入下部的還原室中；每個(gè)還原室都設(shè)有高溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管，每根分布管開有多個(gè)均布的高溫?zé)釟獬隹祝幻總€(gè)還原室底部為殘?jiān)铝峡谂c冷卻出渣段相連；冷卻出渣段下部設(shè)有殘?jiān)懦隹冢鋮s出渣段底部為錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)，冷卻出渣段還設(shè)有冷卻空氣進(jìn)口。本實(shí)用新型磷礦的還原率高，料坯制造簡(jiǎn)單，不需進(jìn)行包裹，生產(chǎn)成本低，熱利用率好，能耗低。
文檔編號(hào)F27B1/10GK201096450SQ200720105028
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者倪天銀 申請(qǐng)人:云南常青樹化工有限公司