一種赤泥焙燒反應(yīng)爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種赤泥焙燒反應(yīng)爐，包含爐體和爐座，所述爐體內(nèi)設(shè)置焙燒反應(yīng)室，焙燒反應(yīng)室頂部設(shè)置進(jìn)料斗，進(jìn)料斗上設(shè)有操作手柄與手柄支架，在進(jìn)料斗中設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料鐘罩；焙燒反應(yīng)室中部位置兩側(cè)設(shè)有加熱室，焙燒反應(yīng)室上部側(cè)壁旁設(shè)有鈉蒸氣采集通道，鈉蒸氣采集通道與焙燒反應(yīng)室之間有連通管路，鈉蒸氣采集通道位于加熱室與進(jìn)料斗之間；加熱室下端設(shè)有連通的燃?xì)夤艿琅c助燃空氣管道，燃?xì)馀c助燃空氣混合后通過(guò)燃燒嘴在加熱室內(nèi)燃燒加熱；焙燒反應(yīng)室底部設(shè)有出料斗，出料斗上端設(shè)有冷卻水箱；所述出料斗內(nèi)設(shè)有碎料輥，出料斗下部與出料絞龍連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，脫堿充分，副產(chǎn)品回收利用率高，同時(shí)生產(chǎn)效率較高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種赤泥焙燒反應(yīng)爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焙燒反應(yīng)爐，特別是一種赤泥焙燒反應(yīng)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時(shí)排出的污染性廢渣，一般平均每生產(chǎn)I噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0~2.0噸赤泥。中國(guó)作為世界第4大氧化鋁生產(chǎn)國(guó)，每年排放的赤泥高達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場(chǎng)堆放，占用了大量土地，也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。
[0003]赤泥中含堿量在5~7%之間，強(qiáng)堿性廢渣土對(duì)地面植被及地下水等都有嚴(yán)重的危害，屬于高危工業(yè)廢渣?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)赤泥的利用多采用打漿、放入各類添加劑及燒結(jié)等處理工藝與設(shè)備，不能較完善的利用處理赤泥，尤其是對(duì)赤泥中堿的分離回收利用。如何有效地使赤泥脫堿，同時(shí)獲得其他經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，充分回收利用赤泥，是赤泥回收利用的關(guān)鍵問(wèn)題，也是赤泥回收利用生產(chǎn)裝置的技術(shù)關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，脫堿充分，副產(chǎn)品回收利用率高，同時(shí)生產(chǎn)效率較高的赤泥焙燒反應(yīng)爐。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種赤泥焙燒反應(yīng)爐，包含爐體和爐座，所述爐體內(nèi)設(shè)置焙燒反應(yīng)室，焙燒反應(yīng)室頂部設(shè)置進(jìn)料斗，進(jìn)料斗上設(shè)有操作手柄與手柄支架，在進(jìn)料斗中設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料鐘罩；焙燒反應(yīng)室中部位置兩側(cè)設(shè)有加熱室，焙燒反應(yīng)室上部側(cè)壁旁設(shè)有鈉蒸氣采集通道，鈉蒸氣采集通道與焙燒反應(yīng)室之間有連通管路，鈉蒸氣采集通道位于加熱室與進(jìn)料斗之間；加熱室下端設(shè)有連通的燃?xì)夤艿琅c助燃空氣管道，燃?xì)馀c助燃空氣混合后通過(guò)燃燒嘴在加熱室內(nèi)燃燒加熱；焙燒反應(yīng)室底部設(shè)有出料斗，出料斗上端設(shè)有冷卻水箱；所述出料斗內(nèi)設(shè)有碎料輥，出料斗下部與出料絞龍連接。
[0006]進(jìn)一步的說(shuō)明是所述鈉蒸氣采集通道與爐體外部的鈉蒸氣回收引導(dǎo)管連接；所述加熱室在爐體外部側(cè)壁上設(shè)有尾氣出口 ；所述冷卻水箱在爐體外部側(cè)壁上設(shè)有循環(huán)水入口與循環(huán)水出口 ；所述焙燒反應(yīng)室與加熱室之間采用高導(dǎo)熱性耐火材料砌筑。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:由于赤泥中的堿是以NaOH形態(tài)存在的，而脫水后以Na2O形態(tài)存在，在無(wú)機(jī)化學(xué)中，Na2O (固)與C (固)的還原反應(yīng)必須在無(wú)氧條件下才能實(shí)現(xiàn)完成，即Na2O (固)+C (固)=2Na (氣)+ CO (氣)。根據(jù)這一特征，本發(fā)明爐體內(nèi)設(shè)置赤泥焙燒反應(yīng)室，焙燒反應(yīng)室兩側(cè)設(shè)置加熱室，兩者之間通過(guò)高導(dǎo)熱性耐火材料隔斷，達(dá)到無(wú)氧焙燒的目的，使赤泥在焙燒反應(yīng)室中達(dá)到還原反應(yīng)溫度，赤泥中的Na2O (固)反應(yīng)生成Na蒸氣并被回收利用；赤泥脫堿后的余料則生成3Ca0Si02Ca0Al203水泥熟料。
[0008]同時(shí)，在焙燒反應(yīng)室頂部進(jìn)料口處設(shè)有雙進(jìn)料鐘罩，形成雙鐘罩進(jìn)料方式，在進(jìn)料過(guò)程中始終保持其中一個(gè)進(jìn)料鐘罩處于關(guān)閉狀態(tài)，有效防止外部空氣在進(jìn)料過(guò)程中進(jìn)入焙燒反應(yīng)室中，強(qiáng)化了無(wú)氧焙燒的形成。焙燒反應(yīng)室底部設(shè)置的冷卻水箱，可以快速冷卻已焙燒的赤泥反應(yīng)料，即焙燒后的副產(chǎn)品，便于副產(chǎn)品的破碎輸送，而出料斗中配置了碎料輥，可以將反應(yīng)后的副產(chǎn)品粉碎，粉碎后的細(xì)料通過(guò)絞龍輸出，在絞龍連續(xù)出料運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可形成能阻隔空氣的運(yùn)動(dòng)式粉塵墻，有效阻止空氣通過(guò)出料口進(jìn)入反應(yīng)室，保證焙燒反應(yīng)的無(wú)氧條件，同時(shí)提高了出料的生產(chǎn)效率。而加熱室的尾氣含有大量的熱源能量，通過(guò)尾氣出口與熱能利用設(shè)備連接，達(dá)到熱源回收利用的目的，節(jié)能且可提高生產(chǎn)效率。由于焙燒反應(yīng)室反應(yīng)流程較短，使赤泥處理效率較高，且副產(chǎn)品回收利用率高。
[0009]因此，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，脫堿充分，副產(chǎn)品回收利用率高，同時(shí)生產(chǎn)效率較高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明正視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明后視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3為本發(fā)明側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)意圖；
圖5為圖3的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖1的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為圖4的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1.爐體，2.爐座，3.鈉蒸氣采集通道，4.加熱室，5.燃?xì)夤艿溃?.助燃空氣管道，7.冷卻水箱，8.·碎料輥，9.出料絞龍，10.出料斗，11.焙燒反應(yīng)室，12.下進(jìn)料鐘罩，
13.上進(jìn)料鐘罩二，14.手柄支架，15.操作手柄，16.進(jìn)料斗，17.燃燒嘴，18.尾氣出口，
19.循環(huán)水入口，20.循環(huán)水出口，21.鈉蒸氣回收引導(dǎo)管。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]本發(fā)明具體實(shí)施例是:一種赤泥焙燒反應(yīng)爐,包含爐體I和爐座2，所述爐體I內(nèi)設(shè)置焙燒反應(yīng)室11，焙燒反應(yīng)室11頂部設(shè)置進(jìn)料斗16，進(jìn)料斗16上設(shè)有操作手柄15與手柄支架14，在進(jìn)料斗16中設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料鐘罩，即上進(jìn)料鐘罩13和下進(jìn)料鐘罩12 ；
焙燒反應(yīng)室11中部位置兩側(cè)設(shè)有加熱室4，焙燒反應(yīng)室11上部側(cè)壁旁設(shè)有鈉蒸氣采集通道3，鈉蒸氣采集通道3與焙燒反應(yīng)室11之間有連通管路，鈉蒸氣采集通道3位于加熱室4與進(jìn)料斗16之間，鈉蒸氣采集通道3與爐體I外部的鈉蒸氣回收引導(dǎo)管21連接；加熱室4下端設(shè)有連通的燃?xì)夤艿?與助燃空氣管道6，燃?xì)馀c助燃空氣混合后通過(guò)燃燒嘴17在加熱室4內(nèi)燃燒加熱，所述加熱室4在爐體I外部側(cè)壁上設(shè)有尾氣出口 18 ;所述焙燒反應(yīng)室11與加熱室4之間采用高導(dǎo)熱性耐火材料砌筑；
焙燒反應(yīng)室11底部設(shè)有出料斗10，出料斗10上端設(shè)有冷卻水箱7 ;所述出料斗10內(nèi)設(shè)有碎料輥8，出料斗10下部與出料絞龍9連接；所述冷卻水箱7在爐體I外部側(cè)壁上設(shè)有循環(huán)水入口 19與循環(huán)水出口 20。
[0014]本發(fā)明的工作原理是利用Na2O (固)+C (固)=2Na (氣)+ CO (氣)在無(wú)氧條件下的強(qiáng)還原反應(yīng)，使赤泥中的Na2O (固)反應(yīng)生成Na蒸氣并被回收利用，而赤泥脫堿后的余料在焙燒反應(yīng)室中，會(huì)生成水泥熟料，具體的反應(yīng)過(guò)程為:3CaC03+3C=3Ca0+6C0 ? ；3Ca+Si02=3Ca0Si02 ；CaC03+C+ Al2O3= CaOAl2O3+ 2C0丨。其工作過(guò)程是將赤泥原料倒入進(jìn)料斗10中，扳動(dòng)操作手柄15，通過(guò)雙鐘罩進(jìn)料方式，即先扳動(dòng)上進(jìn)料鐘罩13，使赤泥原料落入到下進(jìn)料鐘罩12上，關(guān)閉上進(jìn)料鐘罩13后，將下進(jìn)料鐘罩12打開，使赤泥原料落入焙燒反應(yīng)室11中，從而有效防止外部空氣在進(jìn)料過(guò)程中進(jìn)入焙燒反應(yīng)室11中，強(qiáng)化了無(wú)氧焙燒的形成；而焙燒反應(yīng)室11分成三段反應(yīng)區(qū)，即上段為預(yù)熱區(qū)，中段為高溫反應(yīng)區(qū)，下段為冷卻區(qū)，加熱室4中的燃?xì)馊紵峁┲饕磻?yīng)熱源，赤泥原料經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入焙燒反應(yīng)室11高溫反應(yīng)區(qū)被還原分解，生成的鈉蒸氣經(jīng)鈉蒸氣采集通道3進(jìn)入鈉蒸氣回收引導(dǎo)管21被回收利用，脫堿后的余料則進(jìn)入冷卻區(qū)，經(jīng)冷卻水箱7的快速冷卻后，被出料斗10中的碎料輥8粉碎，落入出料絞龍9內(nèi)，輸出后回收利用。加熱室4的尾氣通過(guò)尾氣出口 18得到充分利用。整個(gè)工作工程是一個(gè)連續(xù)反應(yīng)過(guò)程，焙燒反應(yīng)室始終處于無(wú)氧狀態(tài)下進(jìn)行還原、分解、化合等反應(yīng)，脫堿充分，從而在單位時(shí)間內(nèi)大幅提高了生產(chǎn)效率，所分解生成的鈉蒸氣得到有效回收利用，反應(yīng)后的余料即副產(chǎn)品也得到較高的回收利用，同時(shí)整套裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于 實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種赤泥焙燒反應(yīng)爐，包含爐體和爐座，其特征在于:所述爐體內(nèi)設(shè)置焙燒反應(yīng)室，焙燒反應(yīng)室頂部設(shè)置進(jìn)料斗，進(jìn)料斗上設(shè)有操作手柄與手柄支架，在進(jìn)料斗中設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料鐘罩；焙燒反應(yīng)室中部位置兩側(cè)設(shè)有加熱室，焙燒反應(yīng)室上部側(cè)壁旁設(shè)有鈉蒸氣采集通道，鈉蒸氣采集通道與焙燒反應(yīng)室之間有連通管路，鈉蒸氣采集通道位于加熱室與進(jìn)料斗之間；加熱室下端設(shè)有連通的燃?xì)夤艿琅c助燃空氣管道，燃?xì)馀c助燃空氣混合后通過(guò)燃燒嘴在加熱室內(nèi)燃燒加熱；焙燒反應(yīng)室底部設(shè)有出料斗，出料斗上端設(shè)有冷卻水箱；所述出料斗內(nèi)設(shè)有碎料輥，出料斗下部與出料絞龍連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥焙燒反應(yīng)爐，其特征在于:所述鈉蒸氣采集通道與爐體外部的鈉蒸氣回收引導(dǎo)管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥焙燒反應(yīng)爐，其特征在于:所述加熱室在爐體外部側(cè)壁上設(shè)有尾氣出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥焙燒反應(yīng)爐，其特征在于:所述冷卻水箱在爐體外部側(cè)壁上設(shè)有循環(huán)水入口與循環(huán)水出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種赤泥焙燒反應(yīng)爐，其特征在于:所述焙燒反應(yīng)室與加熱室之間采用高導(dǎo)熱 性耐火材料砌筑。
【文檔編號(hào)】C02F11/10GK103787565SQ201210429513
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月1日
【發(fā)明者】張劍, 徐貴平 申請(qǐng)人:貴州新礦源赤泥綜合利用開發(fā)有限公司