專利名稱：一種用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè)化輥道窯的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種窯法磷酸用反應器，特別是一種用磷礦直接制取磷酸的新 型工業(yè)化輥道窯。
技術背景窯法磷酸發(fā)展至今，其主反應器只有兩種(1)回轉(zhuǎn)窯是一種重載、大 扭矩、多支點、筒狀中空窯爐運行系統(tǒng)；球狀物料在窯內(nèi)隨著窯體的旋轉(zhuǎn)而運動， 磷的還原在還原區(qū)進行，P4的氧化在氧化區(qū)進行，還原區(qū)和氧化區(qū)都在窯體內(nèi)； 燃料在窯內(nèi)燃燒直接供熱；(2)隧道窯 一般是一條長的直線型隧道，其兩側(cè)及 頂部有固定的墻壁及拱(平)頂，底部鋪設的軌道上運行著窯車，燃燒設備設在 隧道窯的中部兩側(cè)；采用隔煙或明焰燒成物料放在窯車上，經(jīng)過預熱帶、高溫帶 和冷卻帶。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供窯法磷酸生產(chǎn)中的一種不同于回轉(zhuǎn)窯和隧道窯，采用 輥道與耐火材料容器相配合的新型主反應器一用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè) 化輥道窯。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè)化輥道 窯，包括窯爐3 ，窯爐3上設有&05氣體出口 7 ，窯爐3安裝在窯爐支撐基 礎2上，窯爐3內(nèi)設有連續(xù)排列的輥子1構(gòu)成的輥道，耐火材料容器4置于 輥道上。接觸PA氣體的輥子1采用燒結(jié)碳化硅或重結(jié)晶碳化硅，其他不接觸 部分可以選用耐熱不銹鋼，高溫部分可以選用部分莫來石質(zhì)或氧化鋁質(zhì)或剛玉質(zhì) 等。窯爐3的窯頭部設有低溫煙氣排出口 5和窯尾10抽出氣體入口 6 。窯 爐3上設有急冷風入口 8、 9 、冷卻帶抽熱風口 10和緩冷風鼓入口 11 。本發(fā)明所提供的用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè)化輥道窯，使得窯法磷酸主 反應器除了使用回轉(zhuǎn)窯和隧道窯外，有了第三種選擇，拓寬了窯法磷酸的發(fā)展思 路，豐富了窯法磷酸的工業(yè)化應用；本發(fā)明使用輥道窯作為窯法磷酸的主反應器, 充分利用了磷蒸氣和CO被氧化時放出的熱量；同時將與高溫料渣充分換熱后的 熱空氣(30CTC--50(TC)用作助燃空氣和窯頭換熱氣，高溫帶生成的含PA窯氣 也與物料方向逆向流動，以加熱物料，降低自身溫度，這些方式都極大地減少了 燃料消耗，從而降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明使用輥道窯作為窯法磷酸的主反應器，實現(xiàn)了物料的高溫快燒，自動 化程度大大提高，解決了回轉(zhuǎn)窯法和隧道窯法存在的問題，使用輥棒作為傳送工 具，消除了窯車所帶出的蓄熱，提高了熱利用率，同時降低了冷卻動力消耗，大 幅度提高了產(chǎn)量。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
本發(fā)明的輥道窯結(jié)構(gòu)原理如下該裝置為承重性中高溫輥道窯，其高溫輥棒為重結(jié)晶碳化硅材質(zhì)并加厚輥棒。直徑為4>25 4)80，長度在1.5 4. 5i窯長隨產(chǎn)量不等在30 400米之間。 窯內(nèi)寬度1100 4000mm。裝載寬度800 3600隱。窯內(nèi)高度80 600mm (輥至窯頂)。 圖中 一、序號1、 輥子60。C 40(TC低溫帶用無縫鋼管，40(TC 70(rC段用氧化鋁或莫來石 或剛玉質(zhì)，70(TC 1550°C 700°C段碳化硅或者重結(jié)晶碳化硅。2、 窯爐支撐基礎；3、 窯爐按照一般窯爐要求在各溫度段使用不同的耐火材料，其中高溫帶 接觸PA的部分選用磷酸鹽高鋁磚或硅磚或其它作防腐處理過的耐火材質(zhì)；4、 耐火材料容器其材質(zhì)優(yōu)選為重結(jié)晶碳化硅，燒結(jié)碳化硅，莫來石，鋼 玉質(zhì)，硅酸鋯質(zhì)等；5、 窯頭低溫煙氣排出口，排出溫度為10(TC 15(TC;6、 窯尾抽出氣體入口，從窯尾10抽出的40CTC左右的氣體，由此口鼓入；7、 含P20s氣體抽出口，其抽出溫度在400。C 70(TC;8、 9.急冷風入口溫度波動在1200'C 70(TC之間，大部分逆流入高溫帶參 與反應， 一部分進入冷卻帶⑩抽熱風口；10、 窯尾，換熱風用于助燃風和預熱帶6鼓入；11、 緩冷風鼓入口；12、 窯尾換熱低溫風抽出口，溫度100°C 150°C;13、 燃料口燃料采用天然氣，煤氣或液化氣，空氣為窯尾抽出的400'C的
助燃風；二、 字母A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K為窯內(nèi)運動的各溫度點及風量進出口點。A:窯頭，常溫段；B:廢煙氣出口 100。C 200。C;C:從窯尾抽出的熱風鼓入點，300'C 50(TC;D:含P20s煙氣抽出點。溫度40(TC 70(TC;E:燒成高溫點1300。C 1550。C，依燒成溫度制度而變；F、 G:急冷空氣鼓入1200。C 700。C;H:熱風抽出點400"C; I:緩冷風鼓入；J:低溫熱風抽出口， 100。C 15(TC; K:出窯口，卸料<100°。；三、 符號 物料容器及運動方向 冷，熱空氣及運動方向 含PA氣體及運動方向 燃料及加熱系統(tǒng)裝置運行說明1. 固體料系統(tǒng)裝好物料的容器4由窯頭進窯機A點入窯爐3，經(jīng)過預熱帶，燒成帶，冷卻帶后由出窯機出窯(A—B—C—D—E—F—G—H—I—J—K)，出窯卸料后回轉(zhuǎn)重復 使用耐火容器，卸出料為燒成固體產(chǎn)品。2. 氣體系統(tǒng)運行方式一急冷風由急冷風入口8、 9鼓入，緩冷風由緩冷風鼓入口 11鼓入，燃料由燃 料口 13加助燃風在燒成及預熱帶按照升降溫曲線布點。大部分冷空氣逆流換熱u〇 0
進入高溫帶。在高溫帶參與h和C0燃燒反應，再繼續(xù)進入預熱帶，在40(TC 700'C段抽出進入吸收系統(tǒng)吸收制取磷酸，少部分急冷風順流到冷卻帶10 口抽出 40(TC左右的空氣用于助燃風和預熱帶鼓入；⑥點鼓入的熱空氣一部分進入PA 氣體抽出口7。大部分流向窯頭由低溫排氣口 5排出；冷卻帶富余換熱空氣從窯 尾換熱低溫風抽出口 12抽出作余熱利用。 運行方式二在兩個1100'C-100(TC段設零壓點調(diào)控可變化為另一種方式設置一個零壓 點， 一道氣幕的方法。具體描述為窯氣抽出口 6之前任意一點如6可設零壓點， 零壓點以前氣體在制品通道從后向前由窯頭排出。在急冷帶急冷段的急冷風入口 8打入氣幕，封鎖前部的磷和CO氣體不流向冷卻帶，急冷空氣和緩冷空氣不進 入高溫燒成帶和預熱帶，可作其它用途。這樣燃料消耗量增加，但輸送熱空氣消 耗降低。利用輥道窯作為主反應器進行窯法磷酸生產(chǎn)，與隧道窯相比(折換成同等窯 長)，天然氣消耗量降低了40%左右，窯爐風機裝機容量降低了 10—15%，窯爐窯 具投資降低了 10%以上，窯具維護費用也略有降低，而產(chǎn)量增加了 50-100%。
權(quán)利要求
1、 一種用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè)化輥道窯，包括窯爐(3)，窯爐(3) 上設有&05氣體出口 (7)，窯爐(3)安裝在窯爐支撐基礎(2)上，其特征在于: 窯爐(3)內(nèi)設有連續(xù)排列的輥子(1)構(gòu)成的輥道,耐火材料容器(4)置于輥道 上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè)化輥道窯，其特征在于接觸PA氣體的輥子(1)采用燒結(jié)碳化硅或重結(jié)晶碳化硅，其他不接 觸部分可以選用耐熱不銹鋼，高溫部分可以選用部分莫來石質(zhì)或氧化鋁質(zhì)或剛玉 質(zhì)等。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè)化輥道窯， 其特征在于窯爐(3)的窯頭部設有低溫煙氣排出口 (5)和窯尾(10)抽出氣 體入口 (6)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè)化輥道窯， 其特征在于窯爐(3)上設有急冷風入口 (8、 9)、冷卻帶抽熱風口 (10)和緩 冷風鼓入口 (11)。
全文摘要
一種用磷礦直接制取磷酸的新型工業(yè)化輥道窯，屬于窯法磷酸用反應器技術領域，其主要包括窯爐，窯爐上設有P₂O₅氣體出口，窯爐安裝在窯爐支撐基礎上，窯爐內(nèi)設有連續(xù)排列的輥子構(gòu)成的輥道，耐火材料容器置于輥道上。本發(fā)明使用輥道窯作為窯法磷酸的主反應器，實現(xiàn)了物料的高溫快燒，自動化程度大大提高，解決了回轉(zhuǎn)窯法和隧道窯法存在的問題，使用輥棒作為傳送工具，消除了窯車所帶出的蓄熱，提高了熱利用率，同時降低了冷卻動力消耗，大幅度提高了產(chǎn)量。
文檔編號F27B9/00GK101144688SQ200710053228
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者張定斌, 曾富強, 湯才洲, 陳長宏 申請人:湖北三新磷酸有限公司