專利名稱：用于窯法磷酸的精餾復(fù)合式立窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)爐窯，特別是適用于窯法磷酸的精餾復(fù)合式立窯。
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)生成無法再被還原為P4的偏磷酸鈣或焦磷酸^，嚴(yán)重 影響五氧化二磷收率；為了解決以上問題，在料坯制作過程中，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 有真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；隧道窯目前已有實(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。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于窯法磷酸的精 餾復(fù)合式立窯，該設(shè)備不但可以利用中低品位磷礦生產(chǎn)窯法磷酸，而且料坯 制造簡(jiǎn)單、磷的還原率高、磷的總回收率高。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是精餾復(fù)合式立窯由兩部分組成。上部為氧化燃燒 室，氧化燃燒室內(nèi)部設(shè)有一個(gè)或多個(gè)料坯預(yù)熱室，或者氧化燃燒室置于窯的 下部，氧化燃燒室內(nèi)部是還原室；氧化燃燒室內(nèi)還設(shè)有換熱列管，氧化燃燒 室底部有多個(gè)均布小孔與還原室相連，氧化燃燒室下部設(shè)有空氣進(jìn)口，氧化 燃燒室頂部設(shè)有窯氣出口；料坯預(yù)熱室頂部設(shè)有料坯進(jìn)料口、底部設(shè)有出料 口，進(jìn)料口與外部自密封進(jìn)料裝置相連，出料口直接插入窯下部的還原室中； 換熱列管可用氣體、液體進(jìn)行換熱，回收熱量獲得高溫?zé)釟狻⒄魵?，同時(shí)控制氧化燃燒室內(nèi)溫度。精餾復(fù)合式立窯下部為還原室，還原室頂部開有多個(gè) 均布小孔通向氧化燃燒室；還原室中部和中下部分別設(shè)有兩組高溫?zé)釟膺M(jìn)氣 分布管組，每根分布管開有多個(gè)均布的高溫?zé)釟獬隹?，讓高溫?zé)釟饩鶆蚣訜?料坯，向料坯提供還原所需的熱量，維持還原所需溫度；還原室下部設(shè)有殘 渣排出口，還原室底部由錐形旋轉(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。本實(shí)用新型的工作過程由磷礦、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)出來自還原室頂部小孔進(jìn)入氧化燃燒室，單質(zhì)磷和一氧化碳 氣體在氧化燃燒室內(nèi)和從氧化燃燒室空氣進(jìn)口引入的空氣混合燃燒，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室頂部窯氣出口引出， 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)熱室和換熱列管中的物料進(jìn)行加熱；換熱管中產(chǎn)生的高溫?zé)釟膺m當(dāng) 補(bǔ)充外加熱源調(diào)整到所需溫度，并控制在還原氣氛從還原室高溫?zé)釟夥植脊?組均勻進(jìn)入加熱料坯，維持料坯還原溫度；還原揮發(fā)掉磷的料坯殘?jiān)竭€原 室底部由錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(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)可由氧化燃燒室空氣進(jìn)口引入外加熱源，對(duì)預(yù)熱室和換熱列管中 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 燒室進(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 化燃燒室頂部窯氣出口引出，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)備機(jī)械化程度高，運(yùn)轉(zhuǎn)流暢，操作控制簡(jiǎn)單。熱利用率好，能耗低。


圖1為本實(shí)用新型的精餾復(fù)合式立窯主視剖面圖。圖2為本實(shí)用新型的由上下兩部分組成精餾復(fù)合式立窯主視剖面圖。 圖3為本實(shí)用新型的分段精餾復(fù)合式立窯主視剖面圖。 圖中l(wèi)一氧化燃燒室，2—還原室，3—預(yù)熱室，4一預(yù)熱室進(jìn)料口， 5 —氧化燃燒室空氣進(jìn)口， 6—換熱列管，7—窯氣出口， 8—還原室高溫?zé)釟膺M(jìn) 氣分布管組，9一還原室排渣口， 10~錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)，ll一錐形旋轉(zhuǎn) 刮板式排渣機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，12 —立柱，13 —水夾套，14一氧化燃燒室與還原室 相連的小孔，15—加熱氣進(jìn)口， 16—加熱氣出口， 17—支承拱。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:如附圖1所示，本實(shí)用新型的(鋼制)精餾復(fù)合式立窯由上下兩部分組 成，內(nèi)襯為保溫材料和耐火磚。上部為氧化燃燒室l，下部為還原室2;氧化 燃燒室1的內(nèi)部設(shè)有耐火材料(如碳化硅、磷酸鹽耐火材料等)制成的預(yù)熱室3，預(yù)熱室3由用耐火磚砌筑穿過還原室2的中心立柱或還原室2的拱頂支 撐。預(yù)熱室3的頂部設(shè)有預(yù)熱室進(jìn)料口 4，預(yù)熱室進(jìn)料口 4與外部自密封進(jìn)料 裝置相連，預(yù)熱室3出料口直接插入窯下部的還原室2中。氧化燃燒室1頂 部設(shè)有窯氣出口 7，氧化燃燒室1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，氧化燃燒室1下部設(shè)有空氣進(jìn)口 5;氧化燃燒室1 和還原室2由用耐火材料制成的帶小孔14的還原室頂隔開。還原室2中部和 中下部分別設(shè)有兩組用耐火材料(如碳化硅、磷酸鹽耐火材料等)制成的高 溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管組8，分布管組8每根分布管開有三組均布的高溫?zé)釟獬隹冢?還原室2下部設(shè)有排渣口 9;窯底及還原室底由錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)10構(gòu) 成，排渣機(jī)設(shè)有水夾套13 (作為保護(hù)排渣機(jī)的裝置)。11為錐形旋轉(zhuǎn)刮板式 排渣機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。該設(shè)備用于生產(chǎn)窯法磷酸，磷的還原率大于90%。 實(shí)施例2:如圖2所示，精餾復(fù)合式立窯由上下兩部分組成，上部為預(yù)熱室，下部 為還原室和氧化燃燒室，氧化燃燒室設(shè)在還原室外部，預(yù)熱室部份有加熱氣 進(jìn)口 15,加熱氣出口 16。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。本實(shí)用新型也可制成如圖3所示的分段式立窯。
權(quán)利要求1、一種用于窯法磷酸的精餾復(fù)合式立窯，其特征在于精餾復(fù)合式立窯由上下兩部分組成，上部為氧化燃燒室，氧化燃燒室內(nèi)部設(shè)有一個(gè)或多個(gè)料坯預(yù)熱室；或者氧化燃燒室置于窯的下部，氧化燃燒室內(nèi)部是還原室；氧化燃燒室內(nèi)設(shè)有換熱列管，氧化燃燒室部分設(shè)有空氣進(jìn)口和窯氣出口；料坯預(yù)熱室頂部為料坯進(jìn)料口、底部為出料口，出料口直接插入窯下部的還原室中，氧化燃燒室底部有多個(gè)均布小孔與下部還原室相連；還原室部分設(shè)有高溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管組，還原室下部為殘?jiān)懦隹?，窯底部設(shè)有可調(diào)速的錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于窯法磷酸的精餾復(fù)合式立窯，其特征在于 高溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管組每根分布管開有數(shù)個(gè)均布的高溫?zé)釟獬隹住?br> 3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于窯法磷酸的精餾復(fù)合式立窯，其特征在于 排渣機(jī)設(shè)有保護(hù)水夾套。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于窯法磷酸的精餾復(fù)合式立窯，其特征在于 預(yù)熱室由中心立柱或還原室的頂支撐。
專利摘要本實(shí)用新型一種用于窯法磷酸的精餾復(fù)合式立窯。其特征在于精餾復(fù)合式立窯由上下兩部分組成，上部為氧化燃燒室，氧化燃燒室內(nèi)部設(shè)有一個(gè)或多個(gè)料坯預(yù)熱室，或者氧化燃燒室置于窯的下部，氧化燃燒室內(nèi)部是還原室；氧化燃燒室內(nèi)設(shè)有換熱列管，氧化燃燒室部分設(shè)有空氣進(jìn)口和窯氣出口；料坯預(yù)熱室頂部為料坯進(jìn)料口、底部為出料口，出料口直接插入窯下部的還原室中，氧化燃燒室底部有多個(gè)均布小孔與下部還原室相連；還原室部分設(shè)有高溫?zé)釟膺M(jìn)氣分布管組，還原室下部為殘?jiān)懦隹冢G底部設(shè)有可調(diào)速的錐形旋轉(zhuǎn)刮板式排渣機(jī)。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，設(shè)備機(jī)械化程度高，運(yùn)轉(zhuǎn)流暢，操作控制簡(jiǎn)單，熱利用率好，能耗低。
文檔編號(hào)F27B1/00GK201116833SQ20072010503
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者倪天銀 申請(qǐng)人:云南常青樹化工有限公司