本實用新型涉及輕燒氧化鎂焙燒窯爐技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

菱鎂礦屬于國家重要戰(zhàn)略資源。我國菱鎂礦儲量約占世界儲量的24％，居世界首位。我國雖然是菱鎂資源和鎂質(zhì)材料生產(chǎn)大國，但是由于多年的盲目開采，高品位的菱鎂礦石日趨匱乏，輕燒氧化鎂生產(chǎn)仍停留在原始的粗放生產(chǎn)方式，生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備簡陋，缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、熱工制度和操作規(guī)程，主要憑經(jīng)驗人工操作，勞動強度大，環(huán)境污染嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品附加值低，資源得不到綜合利用。我國菱鎂產(chǎn)業(yè)存在的問題根本原因是技術(shù)和裝備的落后，已經(jīng)成為制約我國輕燒氧化鎂發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

我國輕燒氧化鎂生產(chǎn)裝備遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國內(nèi)氧化鋁、水泥等其他無機制品行業(yè)。我國輕燒氧化鎂生產(chǎn)工藝原始，一直沿用傳統(tǒng)的反射窯生產(chǎn)。這種反射窯爐體小，產(chǎn)量低，年產(chǎn)量不超過2萬噸；開放式生產(chǎn)，能耗大，污染非常嚴(yán)重；塊狀物料，固氣相逆向移動，依靠熱氣烘烤物料，分解反應(yīng)速度慢，產(chǎn)品內(nèi)生外焦，表面焙燒過度失去活性，內(nèi)部焙燒不徹底沒有活性，產(chǎn)品活性低，質(zhì)量差；自動化程度低，生產(chǎn)原始，憑經(jīng)驗操作，勞動強度大。

氧化鋁、水泥等無機制品焙燒是脫水和結(jié)晶過程，不存在過燒問題。與此不同，輕燒氧化鎂焙燒是化學(xué)反應(yīng)過程，碳酸鎂分解成氧化鎂和二氧化碳，過燒和欠燒都會導(dǎo)致氧化鎂活性降低，甚至失去活性。為了保證產(chǎn)品活性，必須保證焙燒均勻。輕燒氧化鎂焙燒過程產(chǎn)生大量二氧化碳?xì)怏w，導(dǎo)致懸浮焙燒流場不斷發(fā)生變化，產(chǎn)生流場不均勻現(xiàn)象；進(jìn)料和進(jìn)風(fēng)可能擾亂懸浮焙燒流場，生產(chǎn)局部渦流。懸浮焙燒流場不均勻和局部渦流都可能引起焙燒不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)品中有些過燒、有些欠燒，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的懸浮焙燒流場不均勻和局部渦流、產(chǎn)品活性低質(zhì)量差的不足之處，而提供一種輕燒氧化鎂漸擴懸浮焙燒裝置，

本實用新型采用的技術(shù)方案是輕燒氧化鎂焙燒窯爐懸浮焙燒裝置，包括窯體，窯體的下部為漸擴反應(yīng)段，窯體的上部為穩(wěn)定結(jié)晶段，漸擴反應(yīng)段的底部設(shè)有預(yù)熱氣料進(jìn)管，預(yù)熱氣料進(jìn)管連通于預(yù)熱物料進(jìn)管和預(yù)熱空氣進(jìn)管，穩(wěn)定結(jié)晶段的上部設(shè)有氣料出管，氣料出管連通于氣料分離裝置，氣料分離裝置的上部設(shè)熱氣出管，氣料分離裝置的底部設(shè)熱物料出管，漸擴反應(yīng)段的下部設(shè)燃料噴嘴，燃料噴嘴連通于穿過窯體側(cè)壁的燃料進(jìn)管。

在漸擴反應(yīng)段中，燃料與空氣中的氧氣燃燒反應(yīng)產(chǎn)生熱量，菱鎂礦石粉在上升氣流的驅(qū)動下懸浮狀態(tài)上升，不斷發(fā)生分解反應(yīng)釋放二氧化碳?xì)怏w，氣體體積不斷增大，漸擴反應(yīng)段斷面對應(yīng)地逐漸擴大；當(dāng)物料上升到漸擴反應(yīng)段的頂部時，分解反應(yīng)結(jié)束，物料隨氣流一起進(jìn)入穩(wěn)定結(jié)晶段；在穩(wěn)定結(jié)晶段，氣體體積不再增大，穩(wěn)定結(jié)晶段斷面不變，物料與氣流一起勻速上升并發(fā)生結(jié)晶；當(dāng)物料上升到穩(wěn)定結(jié)晶段頂部時，結(jié)晶完成，物料隨氣流一起通過氣料出管進(jìn)入氣料分離裝置進(jìn)行氣料分離。

本實用新型的有益效果是，改變現(xiàn)有輕燒氧化鎂懸浮焙燒流場不均勻和局部渦流、產(chǎn)品活性低質(zhì)量差的缺點，窯體的漸擴反應(yīng)段斷面隨著氣體的增加而逐漸擴大，流場均勻，氣料勻速上升，燒結(jié)均勻，產(chǎn)品活性高，質(zhì)量好。

附圖說明

圖1是輕燒氧化鎂焙燒窯爐懸浮焙燒裝置示意圖。

圖中標(biāo)記為：1-窯體，11-漸擴反應(yīng)段，12-穩(wěn)定結(jié)晶段，2-預(yù)熱氣料進(jìn)管，21-預(yù)熱物料進(jìn)管，22-預(yù)熱空氣進(jìn)管，3-氣料出管，4-氣料分離裝置，41-熱氣出管，42-熱物料出管，5-燃料噴嘴，51-燃料進(jìn)管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。

本實用新型的輕燒氧化鎂漸擴懸浮焙燒裝置，包括窯體1，所述窯體1的下部為漸擴反應(yīng)段11，窯體1的上部為穩(wěn)定結(jié)晶段12，漸擴反應(yīng)段11的底部設(shè)有預(yù)熱氣料進(jìn)管2，預(yù)熱氣料進(jìn)管2連通于預(yù)熱物料進(jìn)管21和預(yù)熱空氣進(jìn)管22，穩(wěn)定結(jié)晶段12的上部設(shè)有氣料出管3，氣料出管3連通于氣料分離裝置4，氣料分離裝置4的上部設(shè)熱氣出管41，氣料分離裝置4的底部設(shè)熱物料出管42，漸擴反應(yīng)段11的下部設(shè)燃料噴嘴5，燃料噴嘴5連通于穿過窯體1側(cè)壁的燃料進(jìn)管51。

預(yù)熱的菱鎂礦石粉通過預(yù)熱物料進(jìn)管21、預(yù)熱空氣通過預(yù)熱空氣進(jìn)管22進(jìn)入預(yù)熱氣料進(jìn)管2混合，預(yù)熱氣料進(jìn)管2中的混合氣料自漸擴反應(yīng)段11的底部進(jìn)入漸擴反應(yīng)段11；天然氣或煤氣或重油等燃料通過燃料進(jìn)管51送到燃料噴嘴5，并由燃料噴嘴5噴射到漸擴反應(yīng)段11；在漸擴反應(yīng)段11中，燃料與空氣中的氧氣燃燒產(chǎn)生熱量，保持菱鎂礦石粉發(fā)生分解反應(yīng)的溫度，菱鎂礦石粉在上升氣流的驅(qū)動下呈懸浮狀態(tài)并同向上升，菱鎂礦石粉在上升過程中不斷發(fā)生分解反應(yīng)，不斷釋放二氧化碳?xì)怏w，氣體體積不斷增大，漸擴反應(yīng)段11斷面對應(yīng)地逐漸擴大以適應(yīng)氣體體積的不斷增大；當(dāng)物料上升到漸擴反應(yīng)段11的頂部時，分解反應(yīng)結(jié)束，物料隨氣流一起進(jìn)入穩(wěn)定結(jié)晶段12；在穩(wěn)定結(jié)晶段12，氣體體積不再增大，穩(wěn)定結(jié)晶段12的斷面不變，物料與氣流一起勻速上升并發(fā)生結(jié)晶；當(dāng)物料上升到穩(wěn)定結(jié)晶段12頂部時，結(jié)晶完成，物料隨氣流一起通過氣料出管3進(jìn)入氣料分離裝置4進(jìn)行氣料分離，分離出來的熱氣通過熱氣出管41進(jìn)入物料預(yù)熱系統(tǒng)，分離出來的熱物料通過熱物料出管42進(jìn)入物料冷卻系統(tǒng)。整個焙燒過程中，物料呈懸浮狀態(tài)，與熱氣同向上升，流場均勻，氣料勻速上升，燒結(jié)均勻，實現(xiàn)了輕燒氧化鎂的大規(guī)模、連續(xù)、快速生產(chǎn)，裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，產(chǎn)品活性高、質(zhì)量好。

下面結(jié)合實施例對實用新型作進(jìn)一步描述。附圖1是實施例示意圖，本實施例中，預(yù)熱的菱鎂礦石粉通過預(yù)熱物料進(jìn)管21、預(yù)熱空氣通過預(yù)熱空氣進(jìn)管22進(jìn)入預(yù)熱氣料進(jìn)管2混合，混合氣料自窯體底部進(jìn)入漸擴反應(yīng)段11；燃料通過燃料進(jìn)管51送到燃料噴嘴5，并由燃料噴嘴5噴射到漸擴反應(yīng)段11；在漸擴反應(yīng)段11中，燃料與空氣中的氧氣燃燒反應(yīng)產(chǎn)生熱量，菱鎂礦石粉與氣流一起上升并發(fā)生分解反應(yīng)；當(dāng)物料上升到漸擴反應(yīng)段11的頂部時，分解反應(yīng)結(jié)束，物料隨氣流一起進(jìn)入穩(wěn)定結(jié)晶段12；在穩(wěn)定結(jié)晶段12，物料與氣流一起勻速上升并發(fā)生結(jié)晶；當(dāng)物料上升到穩(wěn)定結(jié)晶段12頂部時，結(jié)晶完成，物料隨氣流一起通過氣料出管3進(jìn)入氣料分離裝置4進(jìn)行氣料分離，分離出來的熱氣通過熱氣出管41進(jìn)入物料預(yù)熱系統(tǒng)，分離出來的熱物料通過熱物料出管42進(jìn)入物料冷卻系統(tǒng)。本實施例年產(chǎn)輕燒氧化鎂15萬噸，同時具有以下優(yōu)點：

1.原料為粉末狀菱鎂礦石，粒度120-200目，粒度小，焙燒時間短，產(chǎn)品活性高；

2.物料呈懸浮狀態(tài)與熱氣一起上升，斷面逐漸擴大的漸擴反應(yīng)段適應(yīng)了菱鎂礦石粉分解反應(yīng)釋放二氧化碳導(dǎo)致的氣體體積不斷增大，流場均勻，氣料勻速上升，燒結(jié)均勻，產(chǎn)品活性高；

3.裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。