本實(shí)用新型高溫煅燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及用于鈦白粉的煅燒窯。
背景技術(shù):
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在目前的硫酸法鈦白粉工業(yè)化生產(chǎn)中,偏鈦酸的煅燒是將水合二氧化鈦轉(zhuǎn)變?yōu)殁伆追垲伭系奈ㄒ煌緩剑I(yè)上均采用煙氣和物料直接接觸的回轉(zhuǎn)窯完成煅燒。回轉(zhuǎn)窯屬于回轉(zhuǎn)圓筒類設(shè)備,筒體內(nèi)有耐火磚內(nèi)襯,以低速回轉(zhuǎn)。物料與熱的煙氣為逆流換熱,物料從窯的高端(又稱為窯尾)加入,由于筒體為傾斜安裝,在回轉(zhuǎn)時(shí),窯內(nèi)的物料在沿著圓周向翻滾的同時(shí)又沿著筒體的軸向移動(dòng),燃燒器在筒體的低端(又稱為窯頭)噴入燃料,在專設(shè)的燃燒室和混合室內(nèi)產(chǎn)生高溫?zé)煔?,煙氣進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)部分,沿筒體換熱后由高端排出,物料則在翻滾與移動(dòng)的過(guò)程中得到熱量被加熱,經(jīng)過(guò)一系列的物理和化學(xué)變化,成為合格的產(chǎn)品從窯頭排出。按溫度由低到高,整個(gè)煅燒過(guò)程依次包含了游離水的蒸發(fā),結(jié)合水的脫除,吸附硫的脫除,結(jié)合硫的脫除,二氧化鈦粒子的成長(zhǎng)、聚集、晶型穩(wěn)定與轉(zhuǎn)化等諸多的過(guò)程,其中既包括了物理變化,也包括了化學(xué)變化。
現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)煅燒窯主要存在以下問(wèn)題:
(1)煅燒尾氣氣量龐大且含塵量大,煅燒窯須配備龐大的除塵、洗氣與煙塵回收等設(shè)施來(lái)處理煅燒尾氣,不僅投資巨大且運(yùn)行成本高。
(2)固體物料在煅燒過(guò)程中產(chǎn)生的水蒸汽、三氧化硫等進(jìn)入煙氣并隨尾氣排出,為避免出現(xiàn)露點(diǎn)腐蝕,需要保證較高的排氣溫度,加之尾氣含塵量大,使得尾氣余熱利用難度大,余熱利用率很低。
(3)一方面煙氣熱利用率極低,大量熱量從尾氣排出被浪費(fèi)掉;另一方面煅燒溫度不均勻,影響鈦白粉煅燒質(zhì)量。
(4)燃料消耗過(guò)大,成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠節(jié)省燃料50%以上且煅燒品質(zhì)好的用于鈦白粉的煅燒窯。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種用于鈦白粉的煅燒窯,包括燃燒部、筒體與尾氣部,其特征在于:在所述筒體內(nèi)部沿物料流動(dòng)方向設(shè)置有與所述燃燒部和所述尾氣部相通的煙氣管道。采用上述方式設(shè)置的煅燒窯,能夠提高燃燒煙氣的熱效率,能夠節(jié)省燃料50%以上,而且還提高了鈦白粉的煅燒品質(zhì)。另外,采用上述方式的煅燒窯,還能夠避免尾氣帶料,尾氣粉塵污染,有效地降低了物料的損失。
為了進(jìn)一步提高換熱效率,所述煙氣管道沿所述筒體的軸向設(shè)置。而且,采用這樣的設(shè)置還能夠減少工藝成本。
為了進(jìn)一步提高換熱效率,所述煙氣管道至少為兩根。
為了方便落料,所述筒體的與所述尾氣部連接的一端高于與所述燃燒部連接的一端。
為了提高煅燒品質(zhì),在所述筒體外壁上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)所述筒體轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)窯傳動(dòng)裝置和磚窯托輥。
為了進(jìn)一步方便物料的流動(dòng),在所述筒體的與所述尾氣部連接的一端設(shè)置有進(jìn)料器,在所述筒體與所述燃燒部連接的一端設(shè)置有出料器。
為了進(jìn)一步提高煅燒品質(zhì)與煅燒后產(chǎn)品的性能,在所述筒體的與所述尾氣部連接的一端設(shè)置有與所述筒體內(nèi)腔相通的排氣裝置。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)窯氣預(yù)熱的高效利用,在所述筒體中部和與所述燃燒部連接的一端還設(shè)置有與所述筒體內(nèi)腔相通的排氣裝置。
為了進(jìn)一步提高換熱效率,所述筒體具有三層,由外到內(nèi)分別為外殼體層、隔熱層與內(nèi)殼體層。采用上述方式設(shè)置,能夠避免熱量的流失。
為了進(jìn)一步使得物料煅燒均勻,提高煅燒品質(zhì),在所述筒體的內(nèi)壁上設(shè)置有炒料板。
采用本實(shí)用新型的用于鈦白粉的煅燒窯,能夠帶來(lái)的有益效果有:
1. 煙氣不與物料直接接觸,通過(guò)熱傳導(dǎo)與輻射傳熱加熱煅燒料,煙氣尾氣無(wú)塵、不含三氧化硫,無(wú)需建設(shè)龐大的尾氣除塵裝置,同時(shí)使尾氣余熱能夠方便、高效的回收。
2. 在煅燒不同溫度階段分別產(chǎn)生含水蒸氣的窯氣,含三氧化硫的窯氣從各自獨(dú)立的管道引出,可實(shí)現(xiàn)窯氣余熱的分級(jí)高效利用。
3. 本煅燒窯節(jié)能效益顯著,可降低燃料用量50 %以上。
4. 由于煙氣與煅燒料不直接接觸,燃料的選擇更加廣泛。
5. 煅燒料不再有煙氣帶料的問(wèn)題,可有效降低物料損失;同時(shí)煅燒料在炒料板的炒動(dòng)、混合下實(shí)現(xiàn)均勻受熱,使煅燒品質(zhì)得到顯著提高。
附圖說(shuō)明:
圖1為實(shí)施例中的煅燒窯結(jié)構(gòu)圖;
圖2為圖1的放大視圖A。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明,但本實(shí)用新型并不局限于這些實(shí)施方式,任何在本實(shí)施例基本精神上的改進(jìn)或代替,仍屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求所要求保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1:一種用于鈦白粉的煅燒窯,包括燃燒部1、筒體2與尾氣部3,在所述筒體2內(nèi)部沿物料流動(dòng)方向設(shè)置有與所述燃燒部1和所述尾氣部3相通的煙氣管道4。
采用本實(shí)施例的煅燒窯,能夠提高燃燒煙氣的熱效率,能夠節(jié)省燃料50%,而且還提高了鈦白粉的煅燒品質(zhì)。另外,采用本實(shí)施例的煅燒窯,還能夠避免尾氣帶料,尾氣粉塵污染,有效地降低了物料的損失。
實(shí)施例2:如圖1所示,一種用于鈦白粉的煅燒窯,包括燃燒部1、筒體2與尾氣部3,在所述筒體2內(nèi)部沿物料流動(dòng)方向設(shè)置有與所述燃燒部1和所述尾氣3部相通的煙氣管道4。
其中,所述物料沿所述筒體2的軸向流動(dòng),所述煙氣管道4沿所述筒體2的軸向設(shè)置。而且,所述煙氣管道4至少為兩根,具體數(shù)量根據(jù)筒體的尺寸及物料來(lái)確定,所述煙氣管道4盡量設(shè)置在所述筒體2的中部。在所述筒體2的兩端設(shè)置有管板11,所述煙氣管道4安裝在所述管板11上,并且在所述管板11上設(shè)置有與所述煙氣管道4連通的孔,能夠使得燃燒部1的煙氣能夠通入所述煙氣管道4,并且使得煙氣從煙氣管道4內(nèi)流向尾氣部3。
在使用的過(guò)程中,將生產(chǎn)鈦白粉的物料放入筒體2的一端,一般是從設(shè)有尾氣部的一端放入,使得所述物料沿所述筒體的軸向流動(dòng),然后燃燒部1內(nèi)的帶有大量熱量的煙氣流入所述煙氣管道4,使得煙氣與物料進(jìn)行逆流換熱,物料在流動(dòng)的過(guò)程中受熱后發(fā)生一系列物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng),最終生產(chǎn)鈦白粉并從筒體的靠近燃燒部的一端排出。而煙氣則從所述尾氣部排出。
采用本實(shí)施例的用于鈦白粉的煅燒窯,將物料與煙氣進(jìn)行非接觸式的間接換熱,通過(guò)熱傳導(dǎo)與輻射傳熱加熱煅燒料,煙氣尾氣無(wú)塵、不含三氧化硫,無(wú)需建設(shè)龐大的尾氣除塵裝置,同時(shí)使尾氣余熱能夠方便、高效的回收。
而且還可降低燃料用量53%,節(jié)能效果顯著。另外,煅燒料不再有煙氣帶料的問(wèn)題,可有效降低物料損失。使煅燒品質(zhì)得到顯著提高。
另外,由于煙氣與煅燒料不直接接觸,燃料的選擇更加廣泛。
實(shí)施例3:如圖1所示,一種用于鈦白粉的煅燒窯,包括燃燒部1、筒體2與尾氣部3,在所述筒體2內(nèi)部沿物料流動(dòng)方向設(shè)置有與所述燃燒部1和所述尾氣3部相通的煙氣管道4。
其中,所述物料沿所述筒體2的軸向流動(dòng),所述煙氣管道4沿所述筒體2的軸向設(shè)置。而且,所述煙氣管道4至少為兩根,具體數(shù)量根據(jù)筒體的尺寸及物料來(lái)確定,所述煙氣管道4盡量設(shè)置在所述筒2體的中部。在所述筒體2的兩端設(shè)置有管板11,所述煙氣管道4安裝在所述管板11上,并且在所述管板11上設(shè)置有與所述煙氣管道4連通的孔,能夠使得燃燒部1的煙氣能夠通入所述煙氣管道4,并且使得煙氣從煙氣管道4內(nèi)流向尾氣部3。
另外,所述筒體2的與所述尾氣部3連接的一端高于與所述燃燒部1連接的一端。在所述筒體2外壁上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)所述筒體2轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)窯傳動(dòng)裝置5和磚窯托輥6。在所述筒體2的與所述尾氣部3連接的一端設(shè)置有進(jìn)料器7,在所述筒體2與所述燃燒部1連接的一端設(shè)置有出料器8。
在使用的過(guò)程中,將生產(chǎn)鈦白粉的物料從所述進(jìn)料器7放入筒體2內(nèi),物料在重力的作用下沿筒體2的下端流動(dòng),所述筒體2通過(guò)外部設(shè)置的磚窯傳動(dòng)裝置5與磚窯托輥6進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)筒體2內(nèi)的物料轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí),燃燒室1內(nèi)的帶有大量熱量的煙氣流入所述煙氣管道4,使得煙氣與物料進(jìn)行逆流換熱,物料在流動(dòng)的過(guò)程中受熱后發(fā)生一系列物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng),最終生產(chǎn)鈦白粉并從出料器排出。而煙氣則從所述尾氣部3排出。
在本實(shí)施例中,所述燃燒部1包括與所述筒體2相連的燃燒混合室21和與所述燃燒混合室12相連的燃燒器13,燃料與空氣在燃燒器13內(nèi)混合燃燒產(chǎn)生高溫火焰,并產(chǎn)生950-1150℃的高溫?zé)煔?,所述高溫?zé)煔膺M(jìn)入燃燒混合室12并與燃燒混合室12內(nèi)的煙氣混合,然后進(jìn)入到所述煙氣管道4,并在煙氣管道4內(nèi)流動(dòng),與物料進(jìn)行逆流換熱,換熱后從所述尾氣部3的低溫?zé)熓遗懦觯M(jìn)入低溫?zé)熓业臒煔鉁囟葹?00-450℃。所述物料在加入時(shí)溫度為40-45℃,并在筒體2內(nèi)不斷被加熱,并依次發(fā)生游離水的蒸發(fā),結(jié)合水的脫除,吸附硫的脫除,結(jié)合硫的脫除,二氧化鈦粒子的成長(zhǎng)、聚集、晶型穩(wěn)定與轉(zhuǎn)化等物料或化學(xué)過(guò)程,最終生成的鈦白粉從排料器排出,排出溫度為900-950℃。
另外,對(duì)從所述低溫?zé)熓?排出的煙氣進(jìn)行收集,將其引入空氣預(yù)熱器與空氣進(jìn)行熱交換,使得煙氣溫度進(jìn)一步降低至80-120℃后通過(guò)煙囪排放,預(yù)熱后的空氣分別進(jìn)入燃燒器13的空氣進(jìn)口與燃燒混合室12的空氣進(jìn)口。
采用本實(shí)施例的用于鈦白粉的煅燒窯,將物料與煙氣進(jìn)行非接觸式的間接換熱,通過(guò)熱傳導(dǎo)與輻射傳熱加熱煅燒料,煙氣尾氣無(wú)塵、不含三氧化硫,無(wú)需建設(shè)龐大的尾氣除塵裝置,同時(shí)使尾氣余熱能夠方便、高效的回收。
而且還可降低燃料用量58%,節(jié)能效果顯著。另外,煅燒料不再有煙氣帶料的問(wèn)題,可有效降低物料損失。使煅燒品質(zhì)得到顯著提高。
另外,由于煙氣與煅燒料不直接接觸,燃料的選擇更加廣泛。
實(shí)施例4:如圖1和圖2所示,一種用于鈦白粉的煅燒窯,包括燃燒部1、筒體2與尾氣部3,在所述筒體2內(nèi)部沿物料流動(dòng)方向設(shè)置有與所述燃燒部1和所述尾氣部3相通的煙氣管道4。
其中,所述物料沿所述筒體2的軸向流動(dòng),所述煙氣管道4沿所述筒體2的軸向設(shè)置。而且,所述煙氣管道4至少為兩根,具體數(shù)量根據(jù)筒體2的尺寸及物料來(lái)確定,所述煙氣管道4盡量設(shè)置在所述筒體2的中部。在所述筒體2的兩端設(shè)置有管板11,所述煙氣管道4安裝在所述管板11上,并且在所述管板11上設(shè)置有與所述煙氣管道4連通的孔,能夠使得燃燒部1的煙氣能夠通入所述煙氣管道4,并且使得煙氣從煙氣管道4內(nèi)流向尾氣部3。
另外,所述筒體2的與所述尾氣部3連接的一端高于與所述燃燒部1連接的一端。在所述筒體2外壁上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)所述筒體2轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)窯傳動(dòng)裝置5和磚窯托輥6。在所述筒體2的與所述尾氣部3連接的一端設(shè)置有進(jìn)料器7,在所述筒體2與所述燃燒部1連接的一端設(shè)置有出料器8。
本實(shí)施例中在所述筒體2外壁還設(shè)置有與筒體內(nèi)腔相通的排氣裝置9,所述排氣裝置9優(yōu)先設(shè)置在所述筒體2的與所述尾氣部3連接的一端。作為另一種實(shí)施方式,還可在所述筒體2中部和與所述燃燒部1連接的一端設(shè)置排氣裝置9。在本實(shí)施例中,共設(shè)置有三個(gè)排氣裝置9,分別設(shè)置在筒體2工作時(shí)筒體2內(nèi)溫度為200℃以下的A段、溫度為400-600℃時(shí)的B段和溫度在650-900℃的C段。
另外,本實(shí)施例中筒體2壁由外到內(nèi)分別為外殼體層21、隔熱層22與內(nèi)殼體層23。其中所述隔熱層22采用的隔熱材料為陶瓷纖維。
作為另一種實(shí)施方式,在本實(shí)施例中的筒體2的內(nèi)壁上設(shè)置有炒料板10。
在使用的過(guò)程中,將生產(chǎn)鈦白粉的物料從所述進(jìn)料器7放入筒體2內(nèi),物料在重力的作用下向筒體2的下端流動(dòng),所述筒體2通過(guò)外部設(shè)置的磚窯傳動(dòng)裝置5與磚窯托輥6進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)筒體2內(nèi)的物料轉(zhuǎn)動(dòng),物料在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)被筒體內(nèi)壁設(shè)置的炒料板10炒動(dòng)與混合。同時(shí),燃燒部1內(nèi)的帶有大量熱量的煙氣流入所述煙氣管道,使得煙氣與物料進(jìn)行逆流換熱,物料在流動(dòng)的過(guò)程中受熱后發(fā)生一系列物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng),最終生產(chǎn)鈦白粉并從出料器排出。而煙氣則從所述尾氣部排出。
在本實(shí)施例中,所述燃燒部1包括與所述筒體2相連的燃燒混合室12和與所述燃燒混合室12相連的燃燒器13,燃料與空氣在燃燒器13內(nèi)混合燃燒產(chǎn)生高溫火焰,并產(chǎn)生950-1150℃的高溫?zé)煔猓龈邷責(zé)煔膺M(jìn)入燃燒混合室12并與燃燒混合室12內(nèi)的煙氣混合,然后進(jìn)入到所述煙氣管道4,并在煙氣管道4內(nèi)流動(dòng),與物料進(jìn)行逆流換熱。在換熱的過(guò)程中,從所述A段的排氣裝置9中排出了物料第一階段游離水的蒸發(fā)、結(jié)合水的脫除的過(guò)程中產(chǎn)生的窯氣,并對(duì)窯氣進(jìn)行收集引入工藝換熱器進(jìn)行余熱回收利用。從所述B段的排氣裝置9中排出了物料第二階段吸附硫的脫除、結(jié)合硫的脫除所產(chǎn)生的含三氧化硫的窯氣,對(duì)窯氣進(jìn)行收集并引入鈦白粉水解工序進(jìn)行利用。從所述C段的排氣裝置9中排出了物料在第三階段二氧化鈦粒子的成長(zhǎng)、聚集、晶型穩(wěn)定過(guò)程中產(chǎn)生的窯氣,對(duì)窯氣進(jìn)行收集并引入工藝換熱器進(jìn)行余熱回收利用。而煙氣管道4內(nèi)的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)換熱后從所述尾氣部3的低溫?zé)熓遗懦?,進(jìn)入低溫?zé)熓业臒煔鉁囟葹?00-450℃,將其引入空氣預(yù)熱器與空氣進(jìn)行熱交換,使得煙氣溫度進(jìn)一步降低至80-120℃后通過(guò)煙囪排放,預(yù)熱后的空氣分別進(jìn)入燃燒器13的空氣進(jìn)口與燃燒混合室12的空氣進(jìn)口。另外,所述物料在加入時(shí)溫度為40-45℃,并在筒體2內(nèi)不斷被加熱,最終生成的鈦白粉從排料器排出,排出溫度為900-950℃。
采用本實(shí)施例的用于鈦白粉的煅燒窯,將物料與煙氣進(jìn)行非接觸式的間接換熱,通過(guò)熱傳導(dǎo)與輻射傳熱加熱煅燒料,煙氣尾氣無(wú)塵、不含三氧化硫,無(wú)需建設(shè)龐大的尾氣除塵裝置,同時(shí)使尾氣余熱能夠方便、高效的回收。
而且還可降低燃料用量65%,節(jié)能效果顯著。另外,煅燒料不再有煙氣帶料的問(wèn)題,可有效降低物料損失。使煅燒品質(zhì)得到顯著提高。
另外,由于煙氣與煅燒料不直接接觸,燃料的選擇更加廣泛。
并且,在煅燒不同溫度階段分別產(chǎn)生含水蒸氣的窯氣,含三氧化硫的窯氣從各自獨(dú)立的管道引出,可實(shí)現(xiàn)窯氣余熱的分級(jí)高效利用。