[實用新型]用于窯法磷酸的精餾復合式立窯

有效

• 申請號: 200720105034.2
• 申請日: 2007-09-26
• 公開（公告）號: CN201116833Y
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 倪天銀
• 申請（專利權）人: 云南常青樹化工有限公司
• 主分類號: F27B1/02
• 分類號: F27B1/02;F27B1/10;C01B25/18
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司
• 代理人: 金耀生

技術領域

本實用新型涉及工業爐窯，特別是適用于窯法磷酸的精餾復合式立窯。

背景技術

現有的工業爐窯主要有回轉窯、隧道窯、旋底窯、立窯等，目前用于窯法磷酸生產的主要有回轉窯和隧道窯。回轉窯和隧道窯用于窯法磷酸生產均存在以下缺點：料坯中的還原碳出現早燃現象，增大碳消耗，影響還原率；料坯的還原和氧化不能真正分開，窯氣中生成的五氧化二磷遇到料坯會侵入到料坯里和磷礦石反應生成無法再被還原為P₄的偏磷酸鈣或焦磷酸鈣，嚴重影響五氧化二磷收率；為了解決以上問題，在料坯制作過程中，往往采用一次成型、二到三次包裹的方法，料坯制作工藝復雜、工作量大、能耗高，消耗大量高價值的包裹劑，增加了窯法磷酸生產成本，降低了窯法磷酸的市場競爭力。回轉窯生產過程中，窯內結圈嚴重，影響窯的正常運轉，現在仍沒有真正實現工業化生產；隧道窯目前已有實現工業化生產的報道，但隧道窯機械化程度低，勞動強度大，占地面積大，并且仍沒有讓料坯的還原和氧化真正分開，仍有一定的五氧化二磷反吸。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的缺點，提供一種用于窯法磷酸的精餾復合式立窯，該設備不但可以利用中低品位磷礦生產窯法磷酸，而且料坯制造簡單、磷的還原率高、磷的總回收率高。

本實用新型的結構是：精餾復合式立窯由兩部分組成。上部為氧化燃燒室，氧化燃燒室內部設有一個或多個料坯預熱室，或者氧化燃燒室置于窯的下部，氧化燃燒室內部是還原室；氧化燃燒室內還設有換熱列管，氧化燃燒室底部有多個均布小孔與還原室相連，氧化燃燒室下部設有空氣進口，氧化燃燒室頂部設有窯氣出口；料坯預熱室頂部設有料坯進料口、底部設有出料口，進料口與外部自密封進料裝置相連，出料口直接插入窯下部的還原室中；換熱列管可用氣體、液體進行換熱，回收熱量獲得高溫熱氣、蒸氣，同時控制氧化燃燒室內溫度。精餾復合式立窯下部為還原室，還原室頂部開有多個均布小孔通向氧化燃燒室；還原室中部和中下部分別設有兩組高溫熱氣進氣分布管組，每根分布管開有多個均布的高溫熱氣出孔，讓高溫熱氣均勻加熱料坯，向料坯提供還原所需的熱量，維持還原所需溫度；還原室下部設有殘渣排出口，還原室底部由錐形旋轉刮板式排渣機組成，殘渣由排渣機驅動經排渣口排出，排渣機設有水夾套保護裝置。

本實用新型的工作過程：由磷礦、硅石、焦碳或煤等粉料壓制成的料坯烘干后經過自密封進料裝置從預熱室頂部進料口進入預熱室，在預熱室中預熱到所需溫度，隨后進入還原室；料坯在還原室內升溫還原生成單質磷和一氧化碳氣體揮發出來自還原室頂部小孔進入氧化燃燒室，單質磷和一氧化碳氣體在氧化燃燒室內和從氧化燃燒室空氣進口引入的空氣混合燃燒，得到五氧化二磷和二氧化碳混合窯氣，該混合窯氣由氧化燃燒室頂部窯氣出口引出，經除塵后進入水化吸收系統制取磷酸；單質磷和一氧化碳氣體燃燒產生的大量熱對預熱室和換熱列管中的物料進行加熱；換熱管中產生的高溫熱氣適當補充外加熱源調整到所需溫度，并控制在還原氣氛從還原室高溫熱氣分布管組均勻進入加熱料坯，維持料坯還原溫度；還原揮發掉磷的料坯殘渣到還原室底部由錐形旋轉刮板式排渣機驅動經排渣口排出，用于制作水泥或其它建材制品。

啟動時可由氧化燃燒室空氣進口引入外加熱源，對預熱室和換熱列管中的物料加熱到所需溫度。

本實用新型的優點：能利用中低品位磷礦直接生產高濃度磷酸，產品質量好，生產成本低，所排殘渣用于制作水泥或其它建材制品，無廢渣排放，能實現資源循環利用提高經濟效益。料坯在隔絕氧氣的條件下升溫，不會產生還原碳的早燃現象和導致碳損失。還原和氧化過程截然分開，其反應互不干擾。在高溫還原氣氛條件下所得的磷蒸氣和一氧化碳氣體在專門的氧化燃燒室進行燃燒氧化，得到五氧化二磷和二氧化碳混合窯氣，該混合窯氣由氧化燃燒室頂部窯氣出口引出，不與料坯接觸，不會發生五氧化二磷的反吸現象，磷礦的還原率高，總磷得率高。料坯制造簡單、不需進行包裹，生產成本低。設備機械化程度高，運轉流暢，操作控制簡單。熱利用率好，能耗低。

附圖說明

圖1為本實用新型的精餾復合式立窯主視剖面圖。

圖2為本實用新型的由上下兩部分組成精餾復合式立窯主視剖面圖。

圖3為本實用新型的分段精餾復合式立窯主視剖面圖。