專利名稱：高硅配方原料生產(chǎn)窯法磷酸的專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬磷酸生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
窯法磷酸是一種直接使用中低品位磷礦生產(chǎn)高濃度、高純度磷酸的新工 藝。該工藝的特點(diǎn)是能充分利用工藝過程中自身的反應(yīng)熱，可明顯降低能耗與 生產(chǎn)成本。目前旋窯、隧道窯兩種窯法磷酸設(shè)備，對(duì)大工業(yè)化生產(chǎn)而言技術(shù)上 尚不成熟。就旋窯與隧道窯比較，旋窯生產(chǎn)不如隧道窯穩(wěn)定，而隧道窯用于高
硅配方原料生產(chǎn)窯法磷酸也存在如下不足熱能不能封閉循環(huán)使用，燃料消耗 尚未能充分降低；預(yù)熱氣體和還原反應(yīng)所得氣體不能明確分開，影響回收酸的 質(zhì)量；占地面積大。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高硅配方原料生產(chǎn)窯 法磷酸的專用設(shè)備，其熱能可以封閉循環(huán)使用以進(jìn)一步降低燃料消耗；設(shè)備內(nèi) 原料預(yù)熱使用的熱空氣和原料預(yù)熱使用后的氣體，與主還原氧化反應(yīng)所得的高 溫爐氣之間能完全分離互不干擾；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)
1、 5個(gè)以上的臥式單元窯室呈環(huán)狀布置，每個(gè)單元窯室的窯門均設(shè)于外 端，全部單元窯室之間由帶閥門的主煙道管首尾串聯(lián)；
2、 分別設(shè)一條環(huán)狀過熱空氣總管、 一條環(huán)狀燃料總管、 一條環(huán)狀冷熱風(fēng) 總管和一條環(huán)狀爐氣收集總管，每個(gè)單元窯室的內(nèi)端分別由 一帶岡門的過熱空 氣支管、帶閥門的燃料支管，帶閥門的冷熱風(fēng)支管和帶閥門的爐氣收集支管與 所說過熱空氣總管、燃料總管、冷熱風(fēng)總管和爐氣收集總管對(duì)應(yīng)連接，并且過 熱空氣總管、燃料總管、冷熱風(fēng)總管和爐氣收集總管各自在與兩個(gè)過熱空氣支 管、燃料支管，冷熱風(fēng)支管和爐氣收集支管連接處之間的部位均設(shè)有閥門；
3、 燃料總管與燃?xì)庠唇油ǎ錈犸L(fēng)總管與鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)口接通并設(shè)有排風(fēng)c 。
單元窯室的最佳數(shù)量為1 6 ~ 3 2個(gè)。
本實(shí)用新型安裝使用時(shí)，讓爐氣收集總管與屬現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)設(shè)備換熱 器、除塵器、水合塔、磷酸脫氟和凈化裝置等外圍設(shè)備按通常方式連接，進(jìn)行 換熱和磷酸收集。
本實(shí)用新型工作時(shí)，根據(jù)窯法磷酸的工藝流程控制相關(guān)閥門的啟閉，就能 實(shí)現(xiàn)工況循環(huán)。例如首次點(diǎn)火工作的過程可以是沖艮據(jù)工藝要求的配比，將磷
3礦粉、硅石粉和炭粉與粘接劑拌均，壓制成磚塊，經(jīng)干燥后裝入窯車，將窯車 推入相應(yīng)單元窯室，關(guān)閉窯門，打開對(duì)應(yīng)的燃料支管閥門和燃料總管的相關(guān)閥 門，打開對(duì)應(yīng)的冷熱風(fēng)支管閥門和冷熱風(fēng)總管的相關(guān)閥門，打開對(duì)應(yīng)的過熱空 氣支管閥門和過熱空氣總管的相關(guān)閥門，打開對(duì)應(yīng)的主煙道管閥門，對(duì)原料加 熱。當(dāng)發(fā)生還原反應(yīng)后，關(guān)閉主煙道管閥門。還原反應(yīng)所得磷蒸氣和一氧化碳 與進(jìn)入的過熱空氣發(fā)生氧化反應(yīng)得五氧化二磷和二氧化碳。打開對(duì)應(yīng)的爐氣收 集支管閥門和爐氣收集總管的相關(guān)閥門，含五氧化二磷的爐氣進(jìn)入屬現(xiàn)有技術(shù) 的換熱器、除塵器、水合塔、磷酸脫氟和凈化裝置等外圍設(shè)備，進(jìn)行換熱和磷 酸收集。出渣時(shí)，關(guān)閉大部分相關(guān)閥門，送入冷空氣降溫后，拉出窯車。
本實(shí)用新型工作時(shí)，原料先進(jìn)行預(yù)熱升溫，再進(jìn)行高溫加熱，利用過熱空 氣與燃?xì)馊紵^續(xù)升溫直到還原所需溫度，已經(jīng)開始還原的原料不需要再提供 燃料，只需供給高溫的過熱空氣、使還原出的磷蒸汽氧化燃燒，氧化燃燒放出 的熱又提高原料的溫度，能維持還原反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。進(jìn)行還原反應(yīng)的原料到 已不含磷時(shí)成為高溫?zé)嵩?，將換熱器來的熱風(fēng)鼓入經(jīng)過高溫?zé)嵩?、與高溫?zé)嵩?進(jìn)行熱交換得到過熱空氣，過熱空氣供給還原時(shí)燃料的燃燒和磷蒸氣的氧化使 用。熱渣溫度稍有降低，但溫度仍較高，與鼓入的空氣進(jìn)行逆向換熱，使?fàn)t渣 冷卻便于外排。溫度升高的熱空氣對(duì)入爐原料進(jìn)行預(yù)熱升溫，使入爐原料的溫 度達(dá)到進(jìn)行還原反應(yīng)所需溫度。由還原氧化反應(yīng)所排出的高溫爐氣與鼓入的空 氣進(jìn)行換熱，待降低溫度后，進(jìn)入除塵及水合系統(tǒng)，收集磷酸粗品并作脫氟處 理和磷酸的初步凈化。
本實(shí)用新型的有益效果熱能可以封閉循環(huán)使用，燃料消耗低；設(shè)備內(nèi)原 料預(yù)熱使用的熱空氣和原料預(yù)熱使用后的氣體，與主還原氧化反應(yīng)所得的高溫 爐氣之間能完全分離互不干擾；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小。本實(shí)用新型能利用 中低品位的磷礦采用高硅的配方原料，降低了磷還原時(shí)所需的溫度，降低了設(shè) 備對(duì)材質(zhì)的要求。設(shè)備無大的機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn)，不需大的電能開支。由于原料在設(shè)備 內(nèi)為靜置處理，原料外形不存在任何損壞，排出的渣是很好的建筑材料，消除 了廢渣對(duì)環(huán)境的影響。整套設(shè)備各單元運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，各部位的工況均能監(jiān)測調(diào) 整到最佳狀態(tài)，提高了磷的還原率和磷蒸氣的氧化效果，其性能超過普通的隧 道窯，磷的還原率平均超過了 88% ，設(shè)備特殊的結(jié)構(gòu)消除了五氧化二磷的反吸、 回落等現(xiàn)象。設(shè)備的工況循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)可以是自動(dòng)或手動(dòng)定時(shí)控制，均較簡單。整 套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
附圖1為實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為實(shí)施例安裝了外圍設(shè)備后的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為實(shí)施例中的管、閥聯(lián)結(jié)關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
見附圖1 ~ 3所示的實(shí)施例1 6個(gè)臥式單元窯室l呈圓環(huán)狀布置。全部 單元窯室1之間由帶閥門的主煙道管8首尾串聯(lián)。圓環(huán)狀過熱空氣總管2、圓 環(huán)狀燃料總管9 、圓環(huán)狀冷熱風(fēng)總管1 0沿單元窯室1的內(nèi)端分層設(shè)置。單元 窯室1上方為樓面板1 1。樓面板1 1上設(shè)置圓環(huán)狀爐氣收集總管3 ,常規(guī)設(shè) 備換熱器4 、除塵器6 、水合塔5 、磷酸脫氟和凈化裝置7 。每個(gè)單元窯室1 的內(nèi)端分別由一帶閥門的過熱空氣支管1 2、帶閥門的燃料支管l 3，帶閥門 的冷熱風(fēng)支管1 4和帶閥門的爐氣收集支管1 5與過熱空氣總管2 、燃料總管 9 、冷熱風(fēng)總管1 0和爐氣收集總管3對(duì)應(yīng)連接。單元窯室1由耐火磚和保溫 石爭石切筑而成。
以上實(shí)施例僅為了對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，而本實(shí)用新型的范圍不受 所舉實(shí)施例的局限。
權(quán)利要求1、一種高硅配方原料生產(chǎn)窯法磷酸的專用設(shè)備，其特征在于(1)、5個(gè)以上的臥式單元窯室呈環(huán)狀布置，每個(gè)單元窯室的窯門均設(shè)于外端，全部單元窯室之間由帶閥門的主煙道管首尾串聯(lián)；(2)、分別設(shè)一條環(huán)狀過熱空氣總管、一條環(huán)狀燃料總管、一條環(huán)狀冷熱風(fēng)總管和一條環(huán)狀爐氣收集總管，每個(gè)單元窯室的內(nèi)端分別由一帶閥門的過熱空氣支管、帶閥門的燃料支管，帶閥門的冷熱風(fēng)支管和帶閥門的爐氣收集支管與所說過熱空氣總管、燃料總管、冷熱風(fēng)總管和爐氣收集總管對(duì)應(yīng)連接，并且過熱空氣總管、燃料總管、冷熱風(fēng)總管和爐氣收集總管各自在與兩個(gè)過熱空氣支管、燃料支管，冷熱風(fēng)支管和爐氣收集支管連接處之間的部位均設(shè)有閥門；(3)、燃料總管與燃?xì)庠唇油?，冷熱風(fēng)總管與鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)口接通并設(shè)有排風(fēng)口。
2 、如權(quán)利要求1所說的設(shè)備，其特征在于單元窯室為1 6 ~ 3 2個(gè)。
3、 如權(quán)利要求2所說的設(shè)備，其特征在于單元窯室呈圓環(huán)狀布置。
4、 如權(quán)利要求3所說的設(shè)備，其特征在于圓環(huán)狀過熱空氣總管、圓環(huán)狀燃料總管、圓環(huán)狀冷熱風(fēng)總管沿單元窯室的內(nèi)端分層設(shè)置，單元窯室上方為樓面板，樓面板上設(shè)置圓環(huán)狀爐氣收集總管，以及換熱器、除塵器、水合塔、磷酸脫氟和凈化裝置。
專利摘要高硅配方原料生產(chǎn)窯法磷酸的專用設(shè)備，屬磷酸生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。單元窯室呈環(huán)狀布置，全部單元窯室之間由帶閥門的主煙道管首尾串聯(lián)，設(shè)有帶閥門的環(huán)狀過熱空氣總管、燃料總管、冷熱風(fēng)總管，各單元窯室的后端與所說各總管通過管道和閥門對(duì)應(yīng)連接。安裝使用時(shí)，讓爐氣收集總管與屬現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)設(shè)備換熱器、除塵器、水合塔、磷酸脫氟和凈化裝置等外圍設(shè)備按通常方式連接，進(jìn)行換熱和磷酸收集。有益效果熱能可以封閉循環(huán)使用，燃料消耗低；設(shè)備內(nèi)原料預(yù)熱使用的熱空氣和原料預(yù)熱使用后的氣體，與主還原氧化反應(yīng)所得的高溫爐氣之間能完全分離互不干擾；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小。其性能超過普通的隧道窯，磷的還原率平均超過了88％。
文檔編號(hào)C01B25/18GK201261722SQ20082008132
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者王毓生 申請(qǐng)人:王毓生