[發明專利]轉底爐

在審

• 申請號: 201611202508.5
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106698370A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 王靜靜;李紅科;宋文臣;曹志成;薛遜;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C01B25/18
• 分類號: C01B25/18;C01B25/01
• 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: 趙天月

技術領域

本發明涉及轉底爐。

背景技術

現有轉底爐主要用來處理含鐵物料，目前還沒有用轉底爐處理磷礦以制備磷酸的工藝出現。

目前工業化生產磷酸主要方法有熱法磷酸、濕法磷酸和窯法磷酸。熱法磷酸的生產方法現在國內外普遍采用的均是電爐兩步法，此法是將電爐還原磷礦所得的升華磷經過除塵后使磷冷卻呈液態，然后將液態磷經燃燒、水化、除霧制成磷酸。該方法的主體設備是電爐，生產過程中，電爐以原料電阻和電機電弧的形式將電能轉化成熱能，使物料熔融，消耗了大量的電能，該方法屬于高能耗、高成本的生產方法。濕法生產是用無機酸分解磷礦粉，分離出粗磷酸，再經凈化后制得磷酸產品。濕法磷酸比熱法磷酸成本低20％～30％，處于磷酸生產的主導地位。但濕法生產的磷酸純度不高，且在環保方面存在問題。采用該法生產排出的磷石膏廢渣對周邊的大氣環境和地下水、地表水造成污染。窯法磷酸處理主體設備是回轉窯，具體步驟是：將磷礦石、硅石、碳質還原劑加皂土制成碳素球團,在回轉窯中進行還原反應和氧化反應。排出窯體的氣態P₂O₅經水合后生成磷酸,循環吸收后成濃磷酸。與電爐法磷酸相比,窯法磷酸能耗大大降低，但仍存在以下問題：一、存在窯體結圈問題；二、窯內氧化帶和還原帶難以截然分開，影響還原反應及氧化反應效果，最終影響磷的回收率及產品質量；三、對成球工藝要求高。因為氧化反應與還原反應均在同一設備進行，所以需將物料球團表面覆蓋包裹層，該制球工藝在生產過程中控制難度很大，不易實現。

另外，隨著高品位磷礦的減少，中、低品位磷礦的利用日益受到關注。如何探索一條資源適應范圍廣且能耗低、成本低、污染小的磷礦處理系統，成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種轉底爐，通過設置輻射管，將還原反應和氧化反應進行明確劃分，在保障熱能高效利用的前提下，使還原反應及氧化反應各自順利進行，從而保障了產品質量。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種轉底爐。根據本發明的實施例，該轉底爐包括：

環形爐體，所述環形爐體具有內側壁、外側壁和頂壁，所述環形爐體限定出環狀爐膛；

可旋轉環形爐底，所述環形爐底設置在環形爐體下部，并位于所述內側壁和所述外側壁之間，且沿所述環形爐底旋轉方向利用隔墻依次分隔設置裝料段、反應段和出料段，其中，所述裝料段設置有進料部件，所述反應段設置有煙道出口，所述出料段設置有出料部件；

多個燒嘴，所述多個燒嘴沿周向設置在所述反應段；

多個輻射管，所述多個輻射管沿周向設置在所述反應段，每個是輻射管均具有輻射管氣體入口、輻射管空氣管道接口和輻射管氣體出口，所述輻射管氣體入口與所述反應段的所述煙道出口相連。

根據本發明實施例的轉底爐，通過設置輻射管，將還原反應和氧化反應進行明確劃分，在保障熱能高效利用和還原反應與氧化反應各自所需氣氛的前提下，使還原反應及氧化反應各自順利進行，從而保障了產品質量。并通過將氧化反應放出的熱量由輻射管傳遞至轉底爐爐底，供給磷礦的還原過程使用，使轉底爐的能耗顯著降低，能源利用率顯著提高。

另外，根據本發明上述實施例的轉底爐還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的實施例，該轉底爐進一步包括：傳動裝置，所述傳動裝置設置在所述環形爐底下方且與所述環形爐底相連。

根據本發明的實施例，所述輻射管位于所述環形爐底的上方，且所述輻射管的高度不高于所述燒嘴的高度。

根據本發明的實施例，所述輻射管位于所述環形爐底的上方不高于80厘米處。

根據本發明的實施例，所述輻射管和所述燒嘴呈間隔分布。

根據本發明的實施例，所述輻射管的形狀為U型、W型或直線型。

根據本發明的實施例，所述燒嘴平行于所述轉環形爐底。

根據本發明的實施例，所述轉底爐的所述煙道出口鄰近所述出料部件。

根據本發明的實施例，該轉底爐進一步包括：耐熱管道，所述耐熱管道與所述輻射管氣體入口和所述轉底爐的所述煙道出口相連。

根據本發明的實施例，所述反應段的圓弧夾角不小于220°。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：