[發明專利]一種粉料飛行熔窯

在審

• 申請號: 202010913702.4
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111964436A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 陳志偉
• 申請（專利權）人: 陳志偉
• 主分類號: F27B14/04
• 分類號: F27B14/04;F27B14/08;F27B14/16;C03B3/00;C10J3/46
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本發明公開了一種粉料飛行熔窯，可以廣泛用于生產玻璃、煉鐵、有色金屬冶煉、固體燃料氣化等化工領域，這種熔窯需要將粉狀原料從熔窯的進料口輸入爐膛，進料口內壁上經常有熔融物粘結，堵塞進料口，從而影響原料進料的順暢，對生產影響很大。本發明通過在原料進料管道上設置吹掃氣輸入口或在進料口上設置強制進料設備，能比較好地解決上述問題。

技術領域

本發明屬于化工領域，具體為涉及一種將粉狀原料(或粉狀固體燃料所含灰份)在飛行狀態下進行高溫熔化的熔窯，該熔窯可以廣泛用于生產玻璃、煉鐵、有色金屬冶煉、固體燃料氣化等。

背景技術

在生產玻璃、煉鐵、有色金屬冶煉、固體燃料氣化等領域中，需要在高溫窯爐中進行反應，將粉狀原料(或粉狀固體燃料)分散在高溫氣體中進行高溫反應，傳熱傳質速度很快，能夠降低能耗和生產成本。在美國專利號US8747524B2的發明中公開了一種熔窯，使用該發明可以將粉狀的玻璃原料、煉鐵原料、有色金屬生產原料、固體燃料等粉狀原料在飛行狀態下進行高溫反應，這種熔窯需要將粉狀原料從熔窯的進料口輸入爐膛，進料口內壁上經常有熔融物粘結，堵塞進料口，從而影響原料進料的順暢。當進料不順暢時，會降低原料進料量，降低產量，影響熔窯工況的穩定；堵塞嚴重時無法進料，只能停爐檢修，造成很大的經濟損失。

發明內容

為解決上述問題，發明人經過仔細研究發現：在熔窯的爐膛內，燃料(在用于固體燃料氣化時，該燃料就是從進料口輸入爐膛的粉狀固體燃料，以下本段落的所有括號中的內容均表示為用于固體燃料氣化時的情況)與含氧氣體迅速混合燃燒，達到粉狀原料(或粉狀固體燃料所含灰份)的熔融溫度以上，通常用于生產玻璃、煉鐵、固體燃料氣化時需要1500℃以上，用于銅精礦的閃速煉銅時需要1350℃以上，粉狀原料(或粉狀固體燃料)分散在高溫氣體中，處于飛行狀態，傳熱傳質效率非常高，粉狀原料(或粉狀固體燃料所含灰份)迅速熔化成液態熔融粉塵，液態熔融粉塵在爐膛內隨著高溫氣體的流動沖刷爐壁并粘附于爐壁上，在重力作用下，液態熔融粉塵向下流到爐膛底部附近的排液口輸出。在進料口處，由于爐膛內溫度達到粉狀原料(或粉狀固體燃料所含灰份)的熔融溫度以上，從進料口輸入爐膛的粉狀原料會粘在進料口內壁處，粉狀原料(或粉狀固體燃料所含灰份)被加熱熔融并粘結在進料口內壁上，這種粘結物越來越多，不斷累積，就造成了進料口的堵塞。

為解決上述問題，發明人經過反復研究和實驗，獲得了一種新的技術方案：

一種粉料飛行熔窯，它包括原料輸入設備、原料進料管道、進料口、進氣口、爐膛、爐壁、出氣口、含氧氣體輸入設備和排氣設備；所述進氣口與含氧氣體輸入設備連通，所述出氣口與排氣設備連通；所述原料進料管道包括出口端和進口端，所述出口端與進料口連通，進口端與原料輸入設備連通；所述原料進料管道上設置有吹掃氣輸入口。

與現有技術相比，吹掃氣對進料口內壁起到吹掃作用，避免粉狀原料粘附在進料口內壁上，吹掃氣對進料口內壁有冷確作用，可以將進料口內壁的溫度降低到低于原料(或粉狀固體燃料所含灰份)熔融溫度，不會形成熔融物粘結，可以避免堵塞。

作為本發明一種粉料飛行熔窯的改進，所述原料進料管道上設置的吹掃氣輸入口連接有吹掃氣輸入管道；所述吹掃氣輸入管道上裝有閥門。

吹掃氣輸入管道上裝的閥門，可以用來調節吹掃氣用量，使吹掃氣用量達到比較適當的用量，避免用量過低時不能吹掃干凈進料口內壁，也可以避免用量過低時對進料口內壁降溫幅度不夠而出現進料口內壁溫度升高到原料(或固體燃料所含灰份)熔融溫度以上的情況。為提高爐膛溫度，通常需要將含氧氣體預熱后輸入爐膛。吹掃氣未經預熱，使用量過大的話會降低爐膛溫度。吹掃氣輸入管道上裝的閥門，可以用來調節吹掃氣用量，避免用量過高時使爐膛溫度降低過多的情況。

吹掃氣可以使用氮氣或空氣。使用空氣作為吹掃氣，比較容易獲得，只需要在吹掃氣輸入口上連接鼓風機即可，使用壓縮空氣輸入也可以。如果將爐膛內的爐壓控制為負壓狀態，在原料進料管道上開個口子也可吸入外界空氣作為吹掃氣，非常方便。