[實用新型]一種窯法磷酸生產使用的高溫渣球冷卻機

有效

• 申請號: 200920084616.6
• 申請日: 2009-03-28
• 公開（公告）號: CN201397051Y
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 姜興武;龔金瑞;鄭秉炎;白錫柱;樊光普;宋昌禹;周雪;章治寶;袁俊耀
• 申請（專利權）人: 襄樊擁和磷酸科技有限公司
• 主分類號: F27D15/02
• 分類號: F27D15/02
• 代理公司: 襄樊中天信誠知識產權事務所
• 代理人: 何靜月

技術領域

本實用新型是一種冷卻裝置，具體涉及窯法磷酸反應窯所排出高溫渣球的冷卻機。

背景技術

CDK窯法磷酸是近年來我國獨立開發的磷酸生產新工藝。其工藝原理在于：把粉狀磷礦、硅石和煤三者按比例混合，制成直徑為8～12mm的復合球團，置于回轉窯內進行高溫焙燒。此時，球團中的碳把磷礦的磷還原成氣態元素磷逸出，然后被氧化成P₂O₅，再經水化成磷酸。

1)Ca₁₀(PO₄)₆F₂+15C+9SiO₂→3/2P₄+15CO+9CaO·SiO₂+CaF₂；

ΔH＝28006kJ/kgP₄；

2)P₄+5O₂→2P₂O₅；ΔH＝-25498kJ/kgP₄；

3)CO+1/2O₂→2CO₂；ΔH＝-22154kJ/kgP₄；

4)P₂O₅+3H₂O→2H₃PO₄。

窯法磷酸工藝的一個優點，就是把上述反應①②③都置于同一個設備(例如回轉窯)內同時完成，以充分利用氧化反應②③產生的熱量，因而大大降低了生產能耗。窯法磷酸工藝的另一個優點，就是可以直接使用中、低品位的硅質磷礦，尤其是含有較多SiO₂的硅質磷礦，十分符合我國磷礦資源的特點。

窯法磷酸生產過程中，高溫渣球是回轉窯高溫反應后排出的殘球，其溫度在1200℃左右，此外，渣球還含有1～3％未燃盡的殘炭(以純碳計)。這些渣球要用空氣進行冷卻，并把殘余的炭燃燒，所獲得的熱空氣供生產使用，以利用渣球的熱能，進一步降低生產能耗。冷卻后的渣球可作為輕質物料生產輕質混凝土、輕質水泥砌塊等加以綜合利用，或運往渣場堆存。

現有的10kt/a(按85％H₃PO₄計)CDK窯法磷酸生產裝置，渣球的冷卻裝置是豎爐(或稱立窯)冷卻器。高溫渣球自爐上部加入，冷渣球從爐底排出；而冷空氣流則自爐底進入，熱空氣從爐頂排出。兩者在爐內進行逆流熱交換，并把渣球中殘余的煤粉燃盡。冷卻后的渣球另外加以利用或在渣場堆存；所獲的熱空氣，一部分導入回轉窯作為助燃空氣，另一部分則導入鏈篦干燥機用于干燥濕球團。

該豎爐冷卻器投入運行后，并未取得預期效果，有時甚至無法運行。其主要原因是：渣球中的殘余炭在燃燒時，往往因高溫表面熔融而相互粘結成塊，破壞了氣固相間的均勻換熱，嚴重時甚至卡死排料機構，使冷卻器無法運行。另外，換熱所獲的熱空氣在燃炭時已耗去部分氧氣，大大降低了它在回轉窯的助燃作用。再者，熱空氣還夾帶較多粉塵，又容易造成窯內結圈。

發明內容

本實用新型提供一種有效地回收利用余熱、為回轉窯提供潔凈的含氧量不變的熱空氣、可防止或減輕由于高溫渣球中殘余炭燃燒所造成的相互粘結、運行穩定的窯法磷酸生產使用的高溫渣球冷卻機。

本實用新型包括殼體，殼體上有出風口，篦式輸送機，篦式輸送機上有用于承載高溫渣球的篦床，篦床下方為灰箱，篦床上方為爐罩，爐罩內設有空氣換熱器，鼓風機A出風口與篦床下方的殼體連接，鼓風機B出風口與空氣換熱器進口連接。所述的篦式輸送機上用于承載高溫渣球的篦床由多個往復推動的蓖板組成。所述的空氣換熱器為回收渣球熱量的管式空氣換熱器。

本實用新型一端設有高溫渣球進口，另一端設有冷渣球出口，進口端與篦式輸送機對應，出口端與篦式輸送機的出口端相銜接。高溫渣球自冷卻機的進口端進入，篦式輸送機以往復式運動的方式推動渣球向前輸送。鼓風機A將冷空氣由輸送機篦床下方通入，穿過高溫渣球料層令其冷卻，由此產生的熱空氣連同高溫渣球中殘余炭燃燒產生的熱空氣由冷卻機上方出風口導出，并用管道送至鏈篦干燥機供干燥濕球團使用。鼓風機B將冷空氣自空氣換熱器進口鼓入，空氣換熱器利用穿越換熱管之間的熱氣流以及高溫渣球料層(包括燃炭火焰)的熱幅射，加熱流經管內的空氣，所獲潔凈的含氧量不變的熱空氣經管道導入回轉窯，作為助燃空氣。