[發明專利]一種熱法煉磷的還原氧化爐

有效

• 申請號: 201110190266.3
• 申請日: 2011-07-07
• 公開（公告）號: CN102303851A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 馮曉梅;李進;王佳才;鄒建;侯雋
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: C01B25/18
• 分類號: C01B25/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 賈玉姣

技術領域

本發明屬于冶金設備領域，尤其是涉及一種熱法煉磷的還原氧化爐。

背景技術

利用磷礦石煉磷的方法主要有濕法和熱法(如電爐法、窯法等)兩類，濕法是用磷礦石與無機酸(主要是硫酸)反應，經分離磷石膏及雜質后制成粗磷酸；熱法是先將磷礦石加熱還原得到氣態單質磷，再經氧化、水合而得到磷酸。

濕法具有低能耗的特點，但卻存在得到的磷酸純度不夠，需要進一步提純的缺陷；而采用熱法，如電爐法，存在礦石熔融困難、耗電大的問題，并且對磷礦石品位的要求高，對于貧礦無法處理；對于窯法，則存在反應速度慢、容易結圈的缺點，導致設備利用率低，難以實現規模化生產。此外，傳統熱法中，氧化后的氣態五氧化二磷混在煙氣中，煙氣的成分復雜，因此從煙氣中分離出五氧化二磷困難，純度降低、成本高。

中國專利申請CN101172589A公開了一種磷礦石直接生產五氧化二磷的方法，其中采用了具有上噴槍和側噴槍的熔煉爐。但是，該熔煉爐的上噴槍和側噴槍通常采用空冷方式，噴槍的壽命短，并且側噴槍通常為固定式的，控制困難，更換操作復雜。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種熱法煉磷的還原氧化爐，該還原氧化爐的頂吹噴槍和側吹噴槍的壽命長，并且側吹噴槍的操作和控制簡單。

根據本發明實施例的熱法煉磷的還原氧化爐，包括：爐體，所述爐體具有用于將熔融的磷礦石熔體加入到所述爐體內的熔體進口、位于所述爐體頂部的煙氣出口、出渣口、和位于所述出渣口下面的磷鐵出口；頂吹噴槍，所述頂吹噴槍的下端從所述爐體的頂部沿上下方向可移動地插入到所述爐體內且始終位于所述爐體內的液面上方；和側吹噴槍，所述側吹噴槍的下端從所述爐體的側面傾斜且可移動地插入到爐體內并位于所述爐體內的液面下方。

根據本發明實施例的熱法煉磷的還原氧化爐，側吹噴槍傾斜且可移動地插入到爐體內，因此側吹噴槍的更換和維護非常方便，并且可以根據爐體內的液面高度及時調整側吹噴槍的插入深度，提高煉磷效果。

另外，根據本發明上述實施例的熱法煉磷的還原氧化爐還可以具有如下附加的技術特征：

所述爐體上的側吹噴槍插入口高于所述爐體內的液面。

所述側吹噴槍和所述頂吹噴槍均為水冷式噴槍。

所述側吹噴槍和頂吹噴槍均為套管式結構且分別設有冷卻通道和與所述冷卻通道連通的冷卻水入口和冷卻水出口。

根據本發明實施例的熱法煉磷的還原氧化爐還包括用于驅動所述側吹噴槍移動的驅動裝置，所述驅動裝置與所述側吹噴槍的上端相連。

所述驅動裝置包括電機、由所述電機驅動的減速器、和由所述減速器驅動的卷揚機，其中所述卷揚機的鋼絲繩與所述側吹噴槍的上端相連。

所述出渣口包括上出渣口和位于上出渣口下面的下出渣口，其中所述下出渣口的位置低于所述側吹噴槍插入到所述爐體內的一端。

所述熔體進口位于爐體內的液面之下。

所述側吹噴槍包括：中間管，所述中間管用于向還原氧化爐的爐體內通入煤粉；氧氣管，所述氧氣管套設在所述中間管外面以在所述氧氣管與所述中間管之間限定出氧氣通道；外延管，所述外延管的第一端的外壁上設有折返部，所述折返部朝向所述外延管的第二端延伸以在所述外延管與所述折返部之間限定出第一端封閉且第二端敞開的環形槽，所述外延管的第二端與所述氧氣管的第一端相連；第一水管，所述第一水管套設在所述氧氣管外面且所述第一水管的第一端與所述折返部的第二端相連以在所述第一水管與所述氧氣管和所述外延管之間限定出環形冷卻通道；第二水管，所述第二水管設在所述環形冷卻通道內以將所述環形冷卻通道分成環形進水通道和環形出水通道，所述第二水管的第一端與所述環形槽的第一端面之間具有將所述環形進水通道和所述環形出水通道連通的間隙。

根據本發明實施例的還原氧化爐，其側吹噴槍通過設有環形冷卻通道而使冷卻水對其進行水冷，從而使得在側吹噴槍上容易結渣，由于結渣對側吹噴槍可起到保護作用，因此可延長側吹噴槍的壽命，降低成本。

所述中間管包括：第一中間管段，所述第一中間管段與所述氧氣管之間限定出第一氧氣通路；第二中間管段，所述第二中間管段與所述第一中間管段的第二端相連且所述第二中間管段與所述氧氣管之間限定出第二氧氣通路；其中所述第一氧氣通路和所述第二氧氣通路共同構成所述氧氣通道，且所述第一氧氣通路的徑向尺寸小于所述第二氧氣通路的徑向尺寸。

由此，當具有一定速度的氧氣通過第二氧氣通路進入到第一氧氣通路內時，速度會增大并噴入到還原氧化爐的爐體內部。