專利名稱：一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法，屬金屬鎂冶煉技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景目前，以白云石為原料，金屬鎂冶煉普遍采用"皮江法"工藝技術(shù)。該技術(shù)已沿用66 年之久，歷經(jīng)不斷革新仍存在以下缺陷l.高耗能。設(shè)備耗能大，如用回轉(zhuǎn)窯煅白，不能預(yù) 熱白云石，轉(zhuǎn)動無為能耗，冷卻重復(fù)能耗；還原工藝，還原罐臥式結(jié)構(gòu)不合理，傳質(zhì)傳熱效 果差，噸鎂綜合能耗8.5噸標(biāo)煤以上。2.重污染。扒渣機縫隙粉塵熱氣流構(gòu)成粉塵污染， 礦渣廢棄處理構(gòu)成環(huán)境污染。3.低產(chǎn)出。落后的還原罐臥式設(shè)置工藝，煅白、硅鐵、螢石磨細粒度低于80目球磨機磨細工藝，單組單泵費時抽真空工藝使還原周期長達10 12小時， 減少金屬鎂得率和產(chǎn)量，料團/鎂S.5,降低固定資產(chǎn)利用率，增加生產(chǎn)成本。4.得率低。 精鎂得率普遍低于95%。 5.自動化程度低。煅白不能實現(xiàn)在線檢測；溫度、壓力、閥門不能實現(xiàn)自動控制。工藝技術(shù)落后嚴(yán)重阻礙了鎂工業(yè)又好又快的發(fā)展。 發(fā)明技術(shù)本發(fā)明的目的在于提供以白云石為原料，以硅鐵為還原劑，以螢石為礦化劑，實現(xiàn)煅白、 磨細、還原、精煉全程自動控制的一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法。本發(fā)明一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法主要包括豎窯、紅外光譜儀、掃描電鏡、水煤 漿罐、燒咀、熱風(fēng)機、風(fēng)咀、計算機組成煅白系統(tǒng)；雷蒙磨、配料微機、雙輥壓球機、送料 器、除濕干燥室組成磨細壓團系統(tǒng)；立式還原罐、還原爐、計算機組成還原系統(tǒng)；水煤漿罐、 高壓輸漿泵、燒咀、熱風(fēng)機、風(fēng)咀、電動頭、計算機組成燃料燃燒系統(tǒng)；開口冷卻水罐、循 環(huán)水泵、水溫傳感器、電動頭組成水冷卻系統(tǒng)；余熱蒸汽管式鍋爐、蒸汽罐、壓力傳感器組 成熱循環(huán)利用系統(tǒng)；射流真空泵、真空罐、電動頭、真空壓力傳感器組成抽真空系統(tǒng)；高壓 風(fēng)機、波紋管、流渣管、陳化池、砌塊壓機組成礦渣密封處理系統(tǒng)；天車、電動葫產(chǎn)、吊裝 機器手組成自動定位吊裝系統(tǒng)；風(fēng)道、柵口、風(fēng)量調(diào)節(jié)器、布袋除塵器、負(fù)壓除塵器組成除 塵系統(tǒng)；雙室連續(xù)精煉爐、氬氣罐、溶劑罐、鑄錠機、計算機組成精煉系統(tǒng)；紅外光譜儀、 掃描電鏡、溫度傳感器、壓力傳感器、真空壓力傳感器、電動頭匯接在計算機接口組成自動 控制系統(tǒng)；其主要特征是豎窯具有預(yù)熱、煅燒、自動冷卻三段功能，自動落料，紅外光譜 儀、掃描電鏡安裝在煅燒段，形成煅白自動在線檢測；雷蒙磨磨細粒度400目，雙輥壓球機 壓力200Mpa;還原爐加熱室四周底部設(shè)有水煤漿燒咀、風(fēng)咀，頂部設(shè)有溫度傳感器，還原罐立式雙排安裝在還原爐上，上、下端出露還原爐，下端設(shè)開啟密封蓋，除渣時和波紋管密 封聯(lián)接，上端外側(cè)設(shè)有冷卻水套、抽真空管，內(nèi)設(shè)鎂結(jié)晶器、鈉鉀捕集器、隔熱板，頂端設(shè)密 封蓋；水煤槳罐罐體外設(shè)有鋼制熱水外套；射流真空泵前端設(shè)有高壓蒸汽罐，后端設(shè)有真空 罐；開口冷卻水罐，嵌入地下；天車橫跨兩個還原爐，安有4個吊裝機器手；波紋管、溜渣 管為全密封系統(tǒng)，礦渣在高壓風(fēng)力作用下自動流入陳化池；精煉保護氣體為氬氣；計算機自 動控制豎窯、還原爐、精煉爐、循環(huán)水溫度，還原罐、真空罐真空度，余熱蒸汽管式鍋爐、 高壓蒸汽罐壓力，電動頭。本發(fā)明一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法的優(yōu)點在于能夠提供燒損率47.5%、灼減量《 0.5%、水化活性度》35%的高品質(zhì)煅白；磨細粒度400目，球團密度2g/cm3;抽真空時間 30min;遠紅外涂料使還原爐1180'C高溫輻射能力提高17倍，穿透能力強，料團表里同時 快速升溫，還原周期為360 min，實現(xiàn)日三個還原周期，提高產(chǎn)能35%;噸鎂硅鐵消耗1 噸；鎂/料團6;采用水煤漿潔凈燃料，TSP、 S02、 CO達標(biāo)排放；密封除渣，有效控制粉 塵污染，礦渣陳化處理制作建筑砌塊，根治礦渣污染；余熱循環(huán)利用，萬噸鎂可節(jié)約能源3.5 萬噸標(biāo)煤，節(jié)能43%;全程實現(xiàn)數(shù)字化在線檢測、自動控制；還原爐(50只立式還原罐)日產(chǎn)結(jié)晶鎂18噸，能夠形成大型規(guī)?；a(chǎn)能。實施實例下面詳細描述本發(fā)明一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法豎窯上部預(yù)熱段經(jīng)輸送機和白云石料臺相聯(lián)，下部自然冷卻段經(jīng)輸送機和雷蒙磨相聯(lián)， 中部煅燒段中心加熱筒底部安有燒咀，經(jīng)電動頭和高壓輸漿泵、水煤漿罐相聯(lián)，和燒咀并列安有助燃風(fēng)咀；負(fù)壓除塵器和雷蒙磨配套，雷蒙磨出料口和對輥壓球機相聯(lián)，送料器經(jīng)軌道 進入除濕干燥室；還原罐冷卻水套進、回水管經(jīng)電動頭、循環(huán)水泵和開口冷卻水罐聯(lián)通；還 原罐抽真空管經(jīng)電動頭和真空罐、射流真空泵相聯(lián)；還原爐燒咀經(jīng)電動頭和高壓輸漿泵、水 煤漿罐聯(lián)通，助燃風(fēng)咀經(jīng)電動頭和熱風(fēng)機相聯(lián)；余熱蒸汽管式鍋爐進煙口和還原爐相聯(lián)，蒸 汽管和高壓蒸汽罐、射流真空泵相聯(lián)；溜渣管前端和高壓風(fēng)機相聯(lián)，后端和陳化池相聯(lián)，向 上經(jīng)波紋管和還原罐下端密封連接；天車橫向安裝在兩排還原爐上部；風(fēng)道、柵口、風(fēng)量調(diào) 節(jié)器順向布置在車間頂部，和車間外布袋除塵器聯(lián)通；雙室連續(xù)精煉爐和氬氣罐、溶劑罐相 聯(lián)，配有鑄錠機；計算機配置在煅白、配料、還原、精煉工段，和紅外光譜儀、掃描電鏡、 配料微機、溫度傳感器、真空壓力傳感器、電動頭接口。操作實例取10 25cm塊狀白云石600噸，進入豎窯在1150'C條件下煅燒，獲得高品質(zhì)煅白312噸，經(jīng)雷蒙磨磨細粒度400目，加入400目硅鐵粉(75%) 62噸，400目螢石粉(95%) 14噸， 壓制成料團396噸，用送料器經(jīng)天車裝入還原罐，密封還原罐，抽真空至6 13.3Pa，冷卻水 套進水溫度35°C，回水溫度55°C,還原爐內(nèi)溫度1180°C，還原時間360min，獲得66噸結(jié) 晶鎂，進入雙室連續(xù)精煉爐加熔煉劑和氬氣精煉，獲得99.99% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))精鎂63噸；耗 能284噸標(biāo)煤；礦渣經(jīng)陳化池改性陳化，壓制成建筑砌塊。本發(fā)明一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法具有高產(chǎn)、節(jié)能、減排、根治污染、熱循環(huán)利用、 硅鐵利用率高、精鎂得率超過95%的特點，適用于所有以白云石為原料、以硅鐵為還原劑、 以瑩石為礦化劑的鎂金屬冶煉業(yè)。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法主要包括豎窯、紅外光譜儀、掃描電鏡、水煤漿罐、燒咀、熱風(fēng)機、風(fēng)咀、計算機組成煅白系統(tǒng)；雷蒙磨、配料微機、雙輥壓球機、送料器、除濕干燥室組成磨細壓團系統(tǒng)；立式還原罐、還原爐、計算機組成還原系統(tǒng)；水煤漿罐、高壓輸漿泵、燒咀、熱風(fēng)機、風(fēng)咀、電動頭、計算機組成燃料燃燒系統(tǒng)；開口冷卻水罐、循環(huán)水泵、水溫傳感器、電動頭組成水冷卻系統(tǒng)；余熱蒸汽管式鍋爐、蒸汽罐、壓力傳感器組成熱循環(huán)利用系統(tǒng)；射流真空泵、真空罐、電動頭、真空壓力傳感器組成抽真空系統(tǒng)；高壓風(fēng)機、波紋管、流渣管、陳化池、砌塊壓機組成礦渣密封處理系統(tǒng)；天車、電動葫蘆、吊裝機器手組成自動定位吊裝系統(tǒng)；風(fēng)道、柵口、風(fēng)量調(diào)節(jié)器、布袋除塵器、負(fù)壓除塵器組成除塵系統(tǒng)；雙室連續(xù)精煉爐、氬氣罐、溶劑罐、鑄錠機、計算機組成精煉系統(tǒng)；紅外光譜儀、掃描電鏡、溫度傳感器、壓力傳感器、真空壓力傳感器、電動頭匯接在計算機接口組成自動控制系統(tǒng)；其主要特征是豎窯具有預(yù)熱、煅燒、自動冷卻三段功能，自動落料，紅外光譜儀、掃描電鏡安裝在煅燒段，形成煅白自動在線檢測；雷蒙磨磨細粒度400目，雙輥壓球機壓力200Mpa；還原爐加熱室四周底部設(shè)有水煤漿燒咀、風(fēng)咀，頂部設(shè)有溫度傳感器，還原罐立式雙排安裝在還原爐上，上、下端出露還原爐，下端設(shè)開啟密封蓋，除渣時和波紋管密封聯(lián)接，上端外側(cè)設(shè)有冷卻水套、抽真空管，內(nèi)設(shè)鎂結(jié)晶器、鈉鉀捕集器、隔熱板，頂端設(shè)密封蓋；水煤漿罐罐體外設(shè)有鋼制熱水外套；射流真空泵前端設(shè)有高壓蒸汽罐，后端設(shè)有真空罐；開口冷卻水罐，嵌入地下；天車橫跨兩個還原爐，安有4個吊裝機器手；波紋管、溜渣管為全密封系統(tǒng)，礦渣在高壓風(fēng)力作用下自動流入陳化池；精煉保護氣體為氬氣；計算機自動控制豎窯、還原爐、精煉爐、循環(huán)水溫度，還原罐、真空罐真空度，余熱蒸汽管式鍋爐、高壓蒸汽罐壓力，電動頭。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法，其特征在于所述豎窯煅燒 段窯體為雙層鋼結(jié)構(gòu)，中間窯襯用高溫耐火土加紅羹耐溫精陳化現(xiàn)澆成型，窯體內(nèi)鋼套為耐 熱鋼，和窯襯接觸面熱涂耐高溫遠紅外涂料，瓷化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法，其特征在于所述豎窯 燃燒段中間設(shè)有耐熱鋼帶孔燃燒筒，燃燒筒內(nèi)設(shè)有多只水煤漿燒咀、風(fēng)咀，燃燒筒內(nèi)表面熱 涂耐高溫遠紅外涂料，瓷化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法，其特征在于所述 豎窯自動冷卻段由漏斗狀循環(huán)水套構(gòu)成，循環(huán)水套底端設(shè)有自動出料口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法，其特征在于所述還原爐爐襯為高溫耐火土加紅羹耐溫精陳化現(xiàn)澆成型，干燥后，爐襯內(nèi)表面熱涂耐高溫遠紅外涂料， 瓷化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法，其特征在于所述還原罐隔 熱板為固定圓心和可拆卸外圓錯孔隔板結(jié)構(gòu)，固定圓心和插筒上口焊接固定，插筒下端為可 升降筒體，由固定圓心螺桿調(diào)整升降，插筒為翅片結(jié)構(gòu)，翅片外翼和還原罐內(nèi)壁接觸，插筒 下端和還原罐下端錐形口內(nèi)徑吻合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法，其特征在于所述還原罐 在還原爐受熱段外表面熱涂耐高溫遠紅外涂料，瓷化。
全文摘要
本發(fā)明一種豎窯立罐硅熱還原煉鎂方法主要包括豎窯、紅外光譜儀、掃描電鏡組成煅白系統(tǒng)；雷蒙磨、雙輥壓球機組成磨細壓團系統(tǒng)；立式還原罐、還原爐組成還原系統(tǒng)；水煤漿罐、高壓輸漿泵組成燃料系統(tǒng)；冷卻水罐、循環(huán)水泵組成冷卻系統(tǒng)；余熱蒸汽管式鍋爐、蒸汽罐組成熱循環(huán)利用系統(tǒng)；射流真空泵、真空罐組成抽真空系統(tǒng)；高壓風(fēng)機、溜渣管、陳化池組成礦渣密封處理系統(tǒng)；布袋除塵器、負(fù)壓除塵器組成除塵系統(tǒng)；雙室連續(xù)精煉爐、氬氣罐組成精煉系統(tǒng)；溫度傳感器、壓力傳感器、計算機組成控制系統(tǒng)。本發(fā)明具有高產(chǎn)、節(jié)能、減排、根治污染、熱循環(huán)利用、硅鐵利用率高、精鎂得率超過95％的特點，適用于所有以白云石為原料、以硅鐵為還原劑、以螢石為礦化劑的鎂冶煉企業(yè)。
文檔編號C22B26/22GK101245416SQ20081008441
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者(請求不公開姓名) 申請人:崔 彥