專利名稱：一種菱鎂礦焙燒工藝及其專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種焙燒工藝及其專用裝置，適用于焙燒菱鎂礦。
背景技術(shù)：
我國的菱鎂礦資源已探明的貯量有30億噸，占世界總貯量到23.88％。菱鎂礦的主要成分是MgCO3，煅燒時，分解為MgO及CO2，其中MgO占47.8％，CO2占52.2％。過去煅燒菱鎂礦是為了獲得MgO，分解出來的CO2隨煙氣排入大氣層。
菱鎂礦煅燒后的MgO產(chǎn)品分兩大類。經(jīng)1650℃以上煅燒的產(chǎn)品，按使用需要破碎為各種粒度，稱為重?zé)V砂，因其能耐2000℃以上高溫，是冶金窯爐的重要筑爐材料。在700～1100℃之間煅燒的產(chǎn)品，經(jīng)粉碎為細(xì)粉，稱為輕燒鎂粉。這種產(chǎn)品具有化學(xué)活性，廣泛用于建筑材料、煙氣脫硫、醫(yī)藥、化工和污水處理等。
煅燒菱鎂礦回收CO2，我國在20世紀(jì)90年代后期才在某廠有兩座外部加熱的小型回轉(zhuǎn)窯投產(chǎn)，每座窯CO2及輕燒鎂粉的日產(chǎn)量均不足10噸。到2001年，另一公司又有一條相仿的回轉(zhuǎn)窯建成，這條窯的窯型稍大，其CO2及輕燒鎂粉的日產(chǎn)量也只有十多噸。由于回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障較多，生產(chǎn)成本較高，后建的回轉(zhuǎn)窯在投產(chǎn)后只運行了一個多月便停產(chǎn)了。此后，再沒有新的回收CO2的外加熱回轉(zhuǎn)窯建設(shè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決外部加熱回轉(zhuǎn)窯煅燒菱鎂礦回收CO2所存在投資大、事故多、成本高等問題提供一種新型焙燒工藝。
本工藝是在豎式焙燒爐里進行，以小于10mm的礦粒為原料，利用礦粒自行下沉自上而下經(jīng)歷預(yù)熱、焙燒和冷卻三個工序。
預(yù)熱帶采取直接加熱，以提高熱效率。熱源是利用焙燒所排出的450～500℃的煙氣，因為小于500℃下菱鎂礦的分解非常緩慢，不至于與煙氣中的有害成分反應(yīng)。然后從頂層經(jīng)除塵器排入大氣。
在焙燒帶，火箱與料箱是分開的，通過隔板間接加熱，焙燒溫度為700±50℃，根據(jù)料室內(nèi)的實際溫度來調(diào)節(jié)火室溫度，又通過調(diào)整出料量來控制焙燒速度。外部加熱的溫度及出料量可以人為控制。在這段帶分解出CO2，并經(jīng)排出孔抽出。
冷卻帶在最下層。
本發(fā)明提供的專用裝置是菱鎂礦外加熱豎式焙燒爐，該窯爐自上而下按焙燒工藝分為預(yù)熱帶(1)、分解帶(2)和冷卻帶(3)三個段帶。在分解帶(2)里，火室(21)與料室(22)是相間的，在料室(22)里均設(shè)有導(dǎo)料板(23)，以便在導(dǎo)料板(23)的下部空間容納分解出來的CO2，再經(jīng)一端的排出孔(24)抽出，導(dǎo)料板(23)同時也為翻動料層，使之加熱均勻。
料室(22)與火室(21)可制成長方格式；也可將料室(22)以長方柱式、方柱式、圓柱式等插入火室(火箱)(21)里，優(yōu)選為長方柱式料室。
在預(yù)熱帶(1)里設(shè)置有角鋼或其它型材(11)，角朝上，多排(3～50排)水平放置；頂層設(shè)有除塵器(12)，使煙氣經(jīng)除塵后排入大氣。
角鋼優(yōu)先選用耐熱60℃以上的。
在冷卻帶(3)底部，可設(shè)置卸料閘板(31)。在兩側(cè)，在分解帶(2)樓板下方設(shè)有冷卻風(fēng)道(32)，在底部與出料口(35)同一水平上設(shè)有閘板(36)以調(diào)節(jié)風(fēng)量。
在冷卻帶(3)里可采用出料機，出料機可為圓筒式，優(yōu)選為帶分格輪的圓筒式出料機。
在風(fēng)道上部設(shè)有一出口(33)，用管道(34)接到爐灶，以使熱交換后的熱空氣通入火箱(21)供燃料燃燒。
本發(fā)明提供的這種外加熱的豎式焙燒爐可根據(jù)生產(chǎn)量調(diào)整料箱(料室)或料箱和火箱的數(shù)量。
采用這種新型窯爐可以取得下列效益1.合理利用菱鎂礦資源可使用小于10mm的碎礦石，低品位的礦石，成倍地提高了鎂礦資源的利用率；回收CO2變害為寶CO2不再排入空中，減少溫室效應(yīng)，回收的CO2可用于食品飲料、貯存保鮮、鋼鐵冶煉、保護焊接、石油開采等多方面；2.有利于給菱鎂建材的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件；3.增添了一種處理污水的新型藥劑；4.為開發(fā)鎂質(zhì)化工產(chǎn)品提供了優(yōu)質(zhì)原料；5.提高重?zé)V砂質(zhì)量，為增產(chǎn)高檔鎂質(zhì)耐火材料創(chuàng)造了條件。


圖1 豎式焙燒爐的B——B剖面示意2 豎式焙燒爐的A——A剖面示意圖具體實施方式
實施例1一種可回收CO2的菱鎂礦外加熱豎式焙燒爐，該窯爐自上而下按焙燒工藝分為預(yù)熱帶(1)、分解帶(2)和冷卻帶(3)三個段帶。在預(yù)熱帶(1)里設(shè)置有角鋼(11)，角鋼選用耐熱60℃以上，角朝上多排水平放置；頂層設(shè)有除塵器(12)，使煙氣經(jīng)除塵后排入大氣。在分解帶(2)里，火室(21)與料室(22)是相間的，料室(22)與火室(21)制成長方格式；料室(22)里均設(shè)有導(dǎo)料板(23)，以便在導(dǎo)料板(23)的下部空間容納分解出來的CO2，再經(jīng)一端的排出孔(24)抽出，導(dǎo)料板(23)同時也為翻動料層，使之加熱均勻。在冷卻帶(3)底部，設(shè)有卸料閘板(31)。在兩側(cè)，在分解帶(2)樓板下方設(shè)有冷卻風(fēng)道(32)，風(fēng)道上部設(shè)有一出口(33)，用管道(34)接到爐灶，以使熱交換后的熱空氣通入火箱(21)供燃料燃燒；在底部與出料口(35)同一水平上設(shè)有閘板(36)以調(diào)節(jié)風(fēng)量。
燃料在分解帶的火室里燃燒，通過隔板傳熱到料室內(nèi)，間接加熱物料。為了獲得活性較高的輕燒鎂粉，焙燒溫度控制在700±50℃。根據(jù)料室內(nèi)的實際溫度來調(diào)節(jié)火室溫度，又通過調(diào)整出料量來控制焙燒速度。由于外部加熱的溫度及出料量可以人為控制，因此這種方法生產(chǎn)的活性輕燒鎂粉質(zhì)量穩(wěn)定。預(yù)熱帶采取直接加熱，以提高傳熱效率。熱源利用分解帶火室排出的煙氣，火煙從角鋼下面的空隙往返流通，從頂層經(jīng)除塵后排入大氣。保持預(yù)熱帶與焙燒帶分界溫度為450～500℃，因小于500℃下菱鎂礦的分解非常緩慢，不至于與煙氣中的有害成分反應(yīng)。冷卻帶是緊接在焙燒帶下部，在底部進行出料，出料后，上部物料繼續(xù)下沉，填充卸出的料位。根據(jù)出料質(zhì)量，可以隨時調(diào)整出料量以控制焙燒速度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。
這種外加熱的豎式焙燒爐可采用氣體、液體或固體燃料。改變?nèi)剂戏N類只需改變外部的燃燒器或爐灶，不用改動窯爐。
實施例2一種可回收CO2的菱鎂礦外加熱豎式焙燒爐，該窯爐自上而下按焙燒工藝分為預(yù)熱帶(1)、分解帶(2)和冷卻帶(3)三個段帶。在預(yù)熱帶(1)里設(shè)置有圓鋼棒(11)，多排水平放置；頂層設(shè)有除塵器(12)，使煙氣經(jīng)除塵后排入大氣。
在分解帶(2)里，料室(22)以長方柱型式插入火室(火箱)(21)里，料室(22)里均設(shè)有導(dǎo)料板(23)，以便在導(dǎo)料板(23)的下部空間容納分解出來的CO2，再經(jīng)一端的排出孔(24)抽出，導(dǎo)料板(23)同時也為翻動料層，使之加熱均勻。
在冷卻帶(3)底部，設(shè)有分格輪的圓筒式出料機(31)。在兩側(cè)，在分解帶(2)樓板下方設(shè)有冷卻風(fēng)道(32)，風(fēng)道上部設(shè)有一出口(33)，用管道(34)接到爐灶，以使熱交換后的熱空氣通入火箱(21)供燃料燃燒；在底部與出料口(35)同一水平上設(shè)有閘板(36)以調(diào)節(jié)風(fēng)量。
權(quán)利要求
1.一種菱鎂礦焙燒工藝，其特征在于以小于10mm的礦粒為原料，在豎式焙燒爐里利用礦粒自行下沉自上而下經(jīng)歷預(yù)熱、焙燒和冷卻三個工序，預(yù)熱溫度450～500℃，焙燒溫度為700±50℃，這時分解出CO2。
2.按照權(quán)利要求1所述的焙燒工藝，其特征在于預(yù)熱帶利用焙燒所排出的450～500℃的煙氣直接加熱。
3.按照權(quán)利要求1所述的焙燒工藝，其特征在于在焙燒帶，火箱與料箱是分開的，通過隔板間接加熱，根據(jù)料室內(nèi)的實際溫度來調(diào)節(jié)火室溫度，又通過調(diào)整出料量來控制焙燒速度。
4.一種菱鎂礦焙燒爐，其特征在于是自上而下由預(yù)熱帶(1)、分解帶(2)和冷卻帶(3)三個段帶組成，在分解帶(2)里，火室(21)與料室(22)是相間的，料室(22)里均設(shè)有導(dǎo)料板(23)。
5.按照權(quán)利要求4所述的菱鎂礦焙燒爐，其特征在于料室(22)與火室(21)制成長方格式。
6.按照權(quán)利要求4所述的菱鎂礦焙燒爐，其特征在于料室(22)以長方柱式、方柱式、圓柱式等插入火室(火箱)(21)里。
7.按照權(quán)利要求4～6之一所述的菱鎂礦焙燒爐，其特征在于在預(yù)熱帶(1)里設(shè)置有角鋼或其它型材(11)，角鋼耐熱60℃以上，角朝上，3～50排水平放置，頂層設(shè)有除塵器(12)，
8.按照權(quán)利要求4～6之一所述的菱鎂礦焙燒爐，其特征在于在冷卻帶(3)底部設(shè)有卸料閘板或出料機(31)，冷卻風(fēng)道(32)，在底部與出料口(35)同一水平上設(shè)有閘板(36)。
9.按照權(quán)利要求8所述的菱鎂礦焙燒爐，其特征在于出料機(31)是帶分格輪的圓筒式出料機。
10.按照權(quán)利要求8所述的菱鎂礦焙燒爐，其特征在于在冷卻風(fēng)道(32)上部設(shè)有一出口(33)，用管道(34)接到爐灶。
全文摘要
本發(fā)明所提供一種菱鎂礦焙燒工藝，其特征在于以小于10mm的礦粒為原料，在豎式焙燒爐里利用礦粒自行下沉自上而下經(jīng)歷預(yù)熱、焙燒和冷卻三個工序，預(yù)熱溫度450～500℃，焙燒溫度為700±50℃，這時分解出CO
文檔編號C04B2/12GK1485291SQ02133019
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月24日
發(fā)明者吳太洲 申請人:吳太洲