一種硅鈣鉀肥冷卻工藝和設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅鈣鉀肥冷卻工藝，采用以下步驟：一)采用第一單筒冷卻機將出窯硅鈣鉀肥熟料噴水冷卻至500～700℃；二)采用高溫輥式破碎機將噴水冷卻后的硅鈣鉀肥熟料破碎到25mm以下；三)采用篦冷機或第二單筒冷卻機將破碎后的硅鈣鉀肥熟料風冷至100℃以下，同時將出篦冷機或第二單筒冷卻機的熱風引入回轉(zhuǎn)窯和分解爐內(nèi)，分別作為燃料燃燒助燃的二次風和三次風。本發(fā)明還公布了實現(xiàn)上述硅鈣鉀肥冷卻工藝的設備。本發(fā)明能夠適用于出窯高溫黏性熟料或大塊熟料，并兼有高溫硅鈣鉀肥熟料有效冷卻和余熱回收的功能，能夠提高設備運轉(zhuǎn)率，具有節(jié)約能源和降低生產(chǎn)成本的特點。
【專利說明】一種硅鈣鉀肥冷卻工藝和設備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于硅鈣鉀肥生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種硅鈣鉀肥經(jīng)回轉(zhuǎn)窯煅燒后的冷卻工藝及設備。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來水不溶性鉀礦的利用已逐漸擺脫原來單一利用鉀的思路，發(fā)展成為綜合利用其中硅、鈣、鉀等元素的技術(shù)思路。硅鈣鉀肥含有鉀、硅、鈣、鎂等元素，是一種優(yōu)質(zhì)的土壤調(diào)理劑，可以大面積改善我國土壤肥力。以水不溶性鉀礦(如鉀長石)和石灰石(或白云石)為原料生產(chǎn)硅鈣鉀肥，目前主要有傳統(tǒng)火法、隧道窯燒結(jié)法和靜態(tài)水熱法三種。
[0003]傳統(tǒng)火法是以鉀礦石為原料，配加石灰石和煤，磨粉、成球后在立窯中高溫煅燒，再研磨成粉制成。該方法存在的主要問題是，燒結(jié)程度不均，產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)；且燒結(jié)物在爐內(nèi)易結(jié)塊和粘爐壁，不易翻料和下料，不僅造成操作困難，而且嚴重影響產(chǎn)量和質(zhì)量。專利2192111690.X公開了 “一種鉀鈣肥的生產(chǎn)方法”，其工藝過程是:鉀礦石粉和石灰石粉或白云石粉按一定比例混勻后制成塊狀，再放在輪窯、隧道窯或倒焰窯中煅燒，燒結(jié)物經(jīng)粉碎而成鉀鈣肥產(chǎn)品或硅鎂鉀肥產(chǎn)品。尚未見到隧道窯燒結(jié)硅鈣鉀肥回收高溫熟料熱焓的報道。靜態(tài)水熱法是將富鉀硅酸鹽巖石和生石灰破碎、研磨后按一定比例加水攪拌混勻，然后置入高壓反應釜，通入高壓蒸汽，在190?2001 1?1.31？3的溫度和壓力下靜態(tài)恒溫反應10?12個小時后取出，從而得到半濕狀態(tài)的微孔礦物肥料。
[0004]專利(申請?zhí)?014100155479)公開了“一種硅鈣鉀肥的生產(chǎn)工藝和設備”，其工藝過程是:以水不溶性鉀礦和石灰石或者白云石為原料，依序經(jīng)過破碎、粉磨、回轉(zhuǎn)窯煅燒、冷卻機冷卻、破碎和粉磨，得到硅鈣鉀肥。其中冷卻工藝采用的設備可以是篦式冷卻機，可以是單筒冷卻機，或者是其它結(jié)構(gòu)型式的冷卻機。為了得到高質(zhì)量的硅鈣鉀肥產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中需要提高煅燒溫度直到產(chǎn)品呈熔融狀態(tài)。篦冷機屬于驟冷式氣固換熱裝備，冷卻空氣以垂直方向穿過熟料料層，使熟料得以冷卻。直接采用篦冷機冷卻硅鈣鉀肥熟料存在的主要問題是:在回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒過程中硅鈣鉀肥熟料可呈半熔融狀態(tài)，可能出現(xiàn)熟料發(fā)粘堵塞篦冷機固定篦板的篦縫、“堆雪人”等問題，或可能出現(xiàn)熟料結(jié)大塊，無法正常冷卻，進而嚴重影響設備的安全運行和熟料的有效冷卻。這些熟料大塊通常無法徹底冷卻，其中心部分熱量較大，熱量難以有效利用。因此，開發(fā)一種能夠廣泛應用于硅鈣鉀肥生產(chǎn)領(lǐng)域的冷卻工藝和設備，對出窯的高溫發(fā)黏熟料和大塊熟料進行冷卻，同時回收部分熱量，對于降低燒成熱耗，提高設備運轉(zhuǎn)率，降低生產(chǎn)成本的意義十分重大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對回轉(zhuǎn)窯煅燒技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種硅鈣鉀肥冷卻工藝及設備，該工藝及設備能夠有效冷卻熟料，降低燒成熱耗，進而降低硅鈣鉀肥生產(chǎn)成本，具有節(jié)能環(huán)保的特點。
[0006]本發(fā)明針對回轉(zhuǎn)窯煅燒技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的一個技術(shù)方案是:一種硅鈣鉀肥冷卻工藝，采用以下步驟:
[0007]— )采用帶內(nèi)置噴水管道和抽風管道的第一單筒冷卻機將出窯硅鈣鉀肥熟料噴水冷卻至500?7001，其中，噴水冷卻的過程為:噴水管道噴出的水與進入第一單筒冷卻機的高溫黏性熟料或大塊硅鈣鉀肥熟料接觸，高溫黏性熟料或大塊熟料表面溫度迅速降低，水吸熱后變成水蒸氣并由抽風管道抽出至水蒸氣處理系統(tǒng)；
[0008]二)采用高溫輥式破碎機將噴水冷卻后的硅鈣鉀肥熟料破碎到25皿以下；
[0009]三)采用篦冷機或第二單筒冷卻機將破碎后的硅鈣鉀肥熟料風冷至1001以下，同時將出篦冷機或第二單筒冷卻機的熱風引入回轉(zhuǎn)窯和分解爐內(nèi)，分別作為燃料燃燒助燃的二次風和三次風。
[0010]本發(fā)明針對回轉(zhuǎn)窯煅燒技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的另一個技術(shù)方案是:一種實現(xiàn)上述硅鈣鉀肥冷卻工藝的設備，包括順次相連的第一單筒冷卻機、高溫輥式破碎機和篦冷機或第二單筒冷卻機，所述第一單筒冷卻機內(nèi)部設置噴水管道和抽風管道，所述噴水管道與噴水系統(tǒng)連接，所述抽風管道與水蒸氣處理系統(tǒng)連接；所述噴水管道的出水位置設置在所述第一單筒冷卻機的進料端，所述第一單筒冷卻機的進料口與回轉(zhuǎn)窯窯頭罩連接，卸料口與所述高溫輥式破碎機的進料口連接；所述高溫輥式破碎機的卸料口與所述篦冷機或第二單筒冷卻機的進料口連接；所述篦冷機或第二單筒冷卻機設有熱風出口，所述篦冷機或所述第二單筒冷卻機的熱風出口通過熱風回收風管與回轉(zhuǎn)窯窯頭罩和分解爐分別連接。
[0011〕 所述噴水管道上設有噴水量調(diào)節(jié)裝置。
[0012]所述熱風回收風管上設有收塵器。
[0013]所述熱風回收風管上設有風機。
[0014]所述熱風回收風管與回轉(zhuǎn)窯窯頭罩和分解爐分別相連，在所述熱風回收風管上設有閥門，在連接所述熱風回收風管和回轉(zhuǎn)窯窯頭罩以及分解爐的管道上設有閥門。
[0015]本發(fā)明具有的有益效果是:本發(fā)明能夠適用于出窯高溫黏性熟料或大塊熟料，并兼有高溫硅鈣鉀肥熟料有效冷卻和余熱回收的功能。出回轉(zhuǎn)窯的硅鈣鉀肥熟料通過帶噴水裝置的第一單筒冷卻機內(nèi)噴水冷卻至高溫輥式破碎機可以承受的溫度之下，實現(xiàn)了高溫發(fā)黏熟料表面急冷，改善了熟料流動性；高溫輥式破碎機可以將噴水冷卻后的大塊熟料破碎成小塊，進而在后續(xù)的篦式冷卻機或者第二單筒冷卻機中與冷卻風充分接觸，徹底冷卻；大塊熟料經(jīng)高溫輥式破碎機破碎后，大塊熟料中心的熱量也可以通過篦冷機或第二單筒冷卻機進行充分回收，熱風經(jīng)過熱風回收風管進入回轉(zhuǎn)窯和分解爐中作為燃料燃燒助燃的二次風和三次風，可以大幅度降低燒成系統(tǒng)熱耗。相對于直接采用篦冷機冷卻的工藝，本發(fā)明能夠有效冷卻出窯的高溫發(fā)黏熟料和大塊熟料，提高設備運轉(zhuǎn)率，具有節(jié)約能源和降低生產(chǎn)成本的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是第一種實現(xiàn)本發(fā)明硅鈣鉀肥冷卻工藝的設備示意圖；
[0017]圖2是第二種實現(xiàn)本發(fā)明硅鈣鉀肥冷卻工藝的設備示意圖。
[0018]圖中:帶箭頭虛線為氣流方向，帶箭頭實線為料流方向，1是第一單筒冷卻機、2是高溫輥式破碎機、3是篦冷機、4是收塵器、5是風機、6是熱風回收風管、7是回轉(zhuǎn)窯窯頭罩、8是回轉(zhuǎn)窯、9是分解爐、11是噴水管道、12是抽風管道、13是噴水系統(tǒng)、14是水蒸氣處理系統(tǒng)、31是第二單筒冷卻機。

【具體實施方式】
[0019]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0020]參見圖1和圖2，一種硅鈣鉀肥冷卻工藝，包括以下步驟:
[0021]一)采用帶內(nèi)置噴水管道和抽風管道的第一單筒冷卻機將出窯硅鈣鉀肥熟料噴水冷卻至500?7001 ；其中，噴水冷卻的過程為:噴水管道噴出的水與進入第一單筒冷卻機的高溫黏性熟料或大塊硅鈣鉀肥熟料接觸，高溫黏性熟料或大塊熟料表面溫度迅速降低，水吸熱后變成水蒸氣并由抽風管道抽出至水蒸氣處理系統(tǒng)；
[0022]二)采用高溫輥式破碎機將噴水冷卻后的硅鈣鉀肥熟料破碎到25臟以下；
[0023]三)采用篦冷機或第二單筒冷卻機將破碎后的硅鈣鉀肥熟料風冷至1001以下，同時將出篦冷機或第二單筒冷卻機的熱風引入回轉(zhuǎn)窯和分解爐內(nèi)，分別作為燃料燃燒助燃的二次風和三次風。
[0024]參見圖1和圖2，實現(xiàn)上述硅鈣鉀肥冷卻工藝的設備，包括順次相連的第一單筒冷卻機1、高溫輥式破碎機2和篦冷機3或第二單筒冷卻機31，所述第一單筒冷卻機1內(nèi)部設置噴水管道11和抽風管道12，所述噴水管道11與噴水系統(tǒng)13連接，所述抽風管道12與水蒸氣處理系統(tǒng)14連接；所述噴水管道11的出水位置設置在所述第一單筒冷卻機1的進料端，第一單筒冷卻機1的進料口與回轉(zhuǎn)窯窯頭罩7連接，卸料口與高溫輥式破碎機2的進料口連接；高溫輥式破碎機2的卸料口與篦冷機3或第二單筒冷卻機31的進料口連接；篦冷機3或第二單筒冷卻機31設有熱風出口，熱風出口通過熱風回收風管6與回轉(zhuǎn)窯窯頭罩7和分解爐9分別連接。
[0025]高溫輥式破碎機輥圈材質(zhì)耐溫超過7001，且能保證其在工作溫度下的耐磨性能。篦冷機3可以是第三代篦冷機或者是第四代篦冷機，也可以是其它類型的篦冷機；上述噴水管道上設有噴水量調(diào)節(jié)裝置，以使噴水量可控。
[0026]上述第一單筒冷卻機1的主要作用為將出回轉(zhuǎn)窯的高溫硅鈣鉀肥熟料噴水冷卻，通過調(diào)節(jié)噴水量控制第一單筒冷卻機出口硅鈣鉀肥熟料溫度在500?7001。噴水冷卻過程中噴水水滴不能過小，即不能“霧化”，否則噴出的水滴接觸不到熟料就被抽風管道抽走了，達不到冷卻效果；同時噴水水滴也不能過大，否則水滴接觸熟料之后不能瞬間蒸發(fā)，一方面對第一單筒冷卻機內(nèi)部的耐火材料造成不利影響，縮短其壽命，另一方面會加大熟料中的含水量，影響熱回收效率。噴水水滴的大小需要通過調(diào)節(jié)噴水量和噴頭的設計來實現(xiàn)。噴水系統(tǒng)13將水引入噴水管道11中，噴水管道11的噴水位置位于第一單筒冷卻機1的進料端，噴出的水與進入第一單筒冷卻機的硅鈣鉀肥熟料接觸，硅鈣鉀肥熟料表面溫度迅速降低至一定控制溫度，水吸熱后變成水蒸氣，噴水量可根據(jù)第一單筒冷卻機卸料端硅鈣鉀肥熟料溫度自動調(diào)節(jié)。在第一單筒冷卻機1的進料端設置有抽風管道12，將噴水產(chǎn)生的水蒸氣抽出至水蒸氣處理系統(tǒng)14，避免水蒸氣進入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，影響硅鈣鉀肥熟料的正常煅燒。噴水管道11和抽風管道12穿過第一單筒冷卻機1達到其進料端，對出回轉(zhuǎn)窯的高溫硅鈣鉀肥熟料進行冷卻，同時及時抽走產(chǎn)生的水蒸氣。
[0027]上述高溫輥式破碎機2的進料口連接第一單筒冷卻機I的卸料口，高溫輥式破碎機2的主要作用是將噴水冷卻后的大塊熟料破碎成小塊，進而有利于后續(xù)在篦式冷卻機或者第二單筒冷卻機中與冷卻風充分接觸，徹底冷卻，同時也有利于大塊熟料中心熱量的回收。
[0028]篦冷機3或第二單筒冷卻機31的進料口連接高溫輥式破碎機2的卸料口，篦冷機3或第二單筒冷卻機31的主要作用為回收出高溫輥式破碎機的硅鈣鉀肥熟料的熱焓，并將硅鈣鉀肥熟料冷卻至100°c以下。篦冷機3或第二單筒冷卻機31連接熱風回收風管6，熱風回收風管6上設有收塵器4和風機5，通過風機5拉風，把出篦冷機3或第二單筒冷卻機31的熱風引入回轉(zhuǎn)窯窯頭罩7和分解爐9內(nèi)，分別作為燃料燃燒助燃的二次風和三次風。收塵器4的作用是把出篦冷機3或第二單筒冷卻機31的熱風進行分離除塵，收塵器4設有下料鎖風裝置。熱風回收風管6與回轉(zhuǎn)窯窯頭罩7和分解爐9分別連接，在熱風回收風管6上設有閥門，在連接熱風回收風管6和回轉(zhuǎn)窯窯頭罩7以及分解爐9的管道上設有閥門，能夠把出篦冷機3或第二單筒冷卻機31的熱風進行合理分配，分別進入回轉(zhuǎn)窯8和分解爐9。
[0029]本發(fā)明的工作原理和技術(shù)關(guān)鍵在于:
[0030]I)高溫硅鈣鉀肥熟料二級冷卻:本發(fā)明采用第一單筒冷卻機I和篦冷機3或第二單筒冷卻機31構(gòu)成二級冷卻。出回轉(zhuǎn)窯的硅鈣鉀肥熟料通過窯門罩7進入第一單筒冷卻機I中，通過噴水系統(tǒng)13調(diào)節(jié)噴水量控制第一單筒冷卻機I出口硅鈣鉀肥熟料溫度在500?7000C。篦冷機3或第二單筒冷卻機31采用風冷的方式將出高溫輥式破碎機破碎后的小塊硅鈣鉀肥熟料風冷至小于100°c。其中第一單筒冷卻機I構(gòu)成的第一級冷卻的目的是為了將高溫大塊熟料表面冷卻到高溫輥式破碎機輥套能夠承受的溫度之下。篦冷機3或第二單筒冷卻機31構(gòu)成的第二級冷卻是熱量回收的主體。第一級冷卻是為高溫輥式破碎機服務的，而第二級冷卻是保證較高熱回收效率的關(guān)鍵。
[0031]2)熱量回收:出篦冷機3或第二單筒冷卻機31的熱風在風機5的拉風下，經(jīng)過收塵器4收塵后，進入熱風回收風管6中，熱風回收風管6分為兩路分別連接回轉(zhuǎn)窯窯頭罩7和分解爐9，入回轉(zhuǎn)窯窯頭罩7的熱風稱為二次風，入分解爐9的熱風稱為三次風，二次風和三次風的風量大小通過熱風回收風管6上的閥門可調(diào)節(jié)。熱量來源為高溫輥式破碎機出口硅鈣鉀肥熟料的顯熱。
[0032]本發(fā)明能夠適用于出窯高溫黏性或大塊熟料，并兼有高溫硅鈣鉀肥熟料有效冷卻和余熱回收的功能，降低了燒成熱耗，擴大了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的適用性，提高了設備運轉(zhuǎn)率，有助于硅鈣鉀肥生產(chǎn)成本的降低。
[0033]之所以采用第一單筒冷卻機將出窯硅鈣鉀肥熟料噴水冷卻至500?700°C，是因為受到高溫輥式破碎機輥圈材料耐溫耐磨性能的限制。在高溫輥式破碎機輥圈材料的耐熱耐磨性能得到提升以后，也可以采用第一單筒冷卻機將出窯硅鈣鉀肥熟料噴水急冷至高于700°C的溫度，然后采用篦冷機或第二單筒冷卻機進行冷卻和熱回收。如果輥圈材料耐溫超過1100°C，也可以取消第一單筒冷卻機，將出回轉(zhuǎn)窯的高溫熟料直接采取高溫輥式破碎機進行破碎，然后僅采用篦冷機或第二單筒冷卻機進行冷卻和熱回收。
[0034]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明的保護范圍并不僅限于上述的【具體實施方式】，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種硅鈣鉀肥冷卻工藝，其特征在于，采用以下步驟: 一)采用帶內(nèi)置噴水管道和抽風管道的第一單筒冷卻機將出窯硅鈣鉀肥熟料噴水冷卻至500?700°C，其中，噴水冷卻的過程為:噴水管道噴出的水與進入第一單筒冷卻機的高溫黏性熟料或大塊硅鈣鉀肥熟料接觸，高溫黏性熟料或大塊熟料表面溫度迅速降低，水吸熱后變成水蒸氣并由抽風管道抽出至水蒸氣處理系統(tǒng)； 二)采用高溫輥式破碎機將噴水冷卻后的硅鈣鉀肥熟料破碎到25_以下； 三)采用篦冷機或第二單筒冷卻機將破碎后的硅鈣鉀肥熟料風冷至100°C以下，同時將出篦冷機或第二單筒冷卻機的熱風引入回轉(zhuǎn)窯和分解爐內(nèi)，分別作為燃料燃燒助燃的二次風和三次風。
2.一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1所述硅鈣鉀肥冷卻工藝的設備，其特征在于，包括順次相連的第一單筒冷卻機、高溫輥式破碎機和篦冷機或第二單筒冷卻機，所述第一單筒冷卻機內(nèi)部設置噴水管道和抽風管道，所述噴水管道與噴水系統(tǒng)連接，所述抽風管道與水蒸氣處理系統(tǒng)連接；所述噴水管道的出水位置設置在所述第一單筒冷卻機的進料端，所述第一單筒冷卻機的進料口與回轉(zhuǎn)窯窯頭罩連接，卸料口與所述高溫輥式破碎機的進料口連接；所述高溫輥式破碎機的卸料口與所述篦冷機或第二單筒冷卻機的進料口連接；所述篦冷機或第二單筒冷卻機設有熱風出口，所述篦冷機或所述第二單筒冷卻機的熱風出口通過熱風回收風管與回轉(zhuǎn)窯窯頭罩和分解爐分別連接。
【文檔編號】C05G1/00GK104446823SQ201410812278
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】彭學平, 俞為民, 李小燕, 郭天代, 陶從喜, 陳昌華, 郭濤 申請人:天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司