高效煉釩脫碳焙燒鍋爐的制作方法
【專利摘要】一種高效煉釩脫碳焙燒鍋爐，包括爐膛、爐膛水冷壁，爐膛由隔墻管進行分隔，爐膛下部安裝有埋管、布風板、風帽和風室，爐膛上部煙氣出口、高溫分離器、過熱器、省煤器、多管分離器、空氣預熱器、除塵器、引風機、煙囪依次連接；在爐膛下方還安裝有二次焙燒器，二次焙燒器由落渣管、鏈條、爐排、二次焙燒器風室、熱風出口、冷渣出口和爐墻組成，爐膛底端的熱渣出口通過熱渣管與二次焙燒器的爐排熱渣進口連接連通。本發(fā)明回收率高，提高了設備效率，能大幅降低投資及運行成本，極大地節(jié)約了能源，避免了環(huán)境污染。
【專利說明】高效煉釩脫碳焙燒鍋爐
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐冶煉【技術領域】，具體是指一種高效煉釩脫碳焙燒鍋爐。
【背景技術】
[0002]含釩石煤在提煉五氧化二釩時需進行脫碳及氧化焙燒。第一道工序脫碳目的主要是燃盡含釩石煤中的碳，老式生產(chǎn)工藝采用露天堆燒，現(xiàn)在已發(fā)展到循環(huán)流化床鍋爐脫碳。第二道工序氧化焙燒，目的主要是要低價釩氧化為高價釩，生成可溶性組分，老式生產(chǎn)工藝堆燒區(qū)濃煙滾滾，不但極大的浪費能源，而且污染環(huán)境。雖然現(xiàn)在許多釩廠脫碳采用循環(huán)流化床鍋爐脫碳，但氧化焙燒投資大，轉(zhuǎn)化率低，浪費能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是:針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，而提供一種高效煉釩脫碳焙燒鍋爐，實現(xiàn)石煤型釩礦脫碳、焙燒工序在一個設備中同時進行，充分利用低熱值石煤在脫碳過程中產(chǎn)生的熱量，節(jié)約能源，避免環(huán)境污染，回收率高，提高設備效率，大幅降低投資及運行成本。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是:
一種高效煉釩脫碳焙燒鍋爐，包括爐膛、爐膛水冷壁，爐膛由隔墻管進行分隔，爐膛下部安裝有埋管、布風板、風帽和風室，爐膛上部煙氣出口、高溫分離器、過熱器、省煤器、多管分離器、空氣預熱器、 除塵器、引風機、煙囪依次連接；在爐膛下方還安裝有二次焙燒器，二次焙燒器由落渣管、鏈條、爐排、二次焙燒器風室、熱風出口、冷渣出口和爐墻組成，爐膛底端的熱渣出口通過熱渣管與二次焙燒器的爐排熱渣進口連接連通，二次焙燒器底下連接安裝二次焙燒器風室及冷卻風入口，二次焙燒器上端的熱風出口通過返料系統(tǒng)連接連通爐膛及燃料預熱器，爐排冷渣出口端連接輸送帶，輸送帶連接浸出工藝段。
[0005]上述技術方案中，爐膛一側(cè)還安裝有依次連接的燃料細粉料倉、燃料預熱器和風力給料管，風力給料管與爐膛下部的爐膛密相區(qū)連接連通。
[0006]上述技術方案中，爐膛上部為爐膛稀相區(qū)，爐膛下部為爐膛密相區(qū)。
[0007]系統(tǒng)流程:
磨機將原礦磨成一定粒度細粉后:
1、原礦細粉和冷空氣經(jīng)預熱到一定溫度后進入風力給料器再進入爐膛燃燒:
原礦細粉一燃料預熱器一風力給料器--爐膛(流化床)；
冷空氣一空氣預熱器一風室一爐膛(流化床)；
冷空氣一二次焙燒器一二次風系統(tǒng)一爐膛(流化床)。
[0008]2、煙氣流程:
煙氣從爐膛上部進入高溫分離器一過熱器一省煤器一多管分離器一空氣預熱器一除塵器一引風機一煙囪。
[0009]3、汽水流程:軟水一省煤器一鍋筒一水冷系統(tǒng)(埋管、水冷壁、隔墻管)一鍋筒一過熱器一用熱設備。
[0010]4、渣流程:
熱渣一二次焙燒器一浸出工序段。
[0011]本發(fā)明技術特點如下:
1、流化床燃燒。底部密相區(qū)采用低風速。有利于粒子的富積，熱容量大。在密相區(qū)適當少量布置受熱面(埋管)以調(diào)整平衡密相區(qū)的放熱量。
[0012]2、高風溫 。一次風占總風量的80%，利用尾部空氣預熱器將空氣溫度加熱到較高溫度，有利于床料中石煤著火，床溫容易穩(wěn)定。運行中床溫在80(T950°C范圍內(nèi)。
[0013]3、高料溫。利用煙氣余熱加熱給料。
[0014]4、在爐膛下方增設二次焙燒器，利用爐膛底端出口的熱渣進入二次焙燒器焙燒，實現(xiàn)石煤型釩礦的脫碳、焙燒兩個工序在一個設備中同時進行，節(jié)約能源，避免環(huán)境污染，回收率高達80%，極大地提高了設備效率，大幅度降低投資及運行成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明剖面示意圖。
[0016]附圖標注說明:
1-爐膛稀相區(qū)，2-爐膛水冷壁，3-隔墻管，4-爐膛密相區(qū)，5-埋管，6-布風板，7-風室，8-煙氣出口，9-鍋筒，10-高溫分離器，11-過熱器，12-省煤器，13-多管分離器，14-返料器，15-空氣預熱器，16- 二次焙燒器，17-鏈條爐排，18- 二次焙燒器風室，19-熱風出口，20-冷渣出口，21-風力給料器，22-燃料預熱器，23-染料細粉料倉。
【具體實施方式】
[0017]參見圖1，本發(fā)明的一種高效煉釩脫碳焙燒鍋爐，包括爐膛、爐膛水冷壁2，爐膛由隔墻管3進行分隔，爐膛下部安裝有埋管5、布風板6、風帽和風室7，爐膛上部煙氣出口 8、高溫分離器10、過熱器11、省煤器12、多管分離器13、空氣預熱器15、除塵器、引風機、煙囪依次連接；在爐膛下方還安裝有二次焙燒器16，二次焙燒器16由落渣管、鏈條、爐排、二次焙燒器風室、熱風出口 19、冷渣出口 20和爐墻組成，爐膛底端的熱渣出口通過熱渣管與二次焙燒器的爐排熱渣進口連接連通，二次焙燒器底下連接安裝二次焙燒器風室及冷卻風入口，二次焙燒器上端的熱風出口通過返料系統(tǒng)連接連通爐膛及燃料預熱器，爐排冷渣出口端連接輸送帶，輸送帶連接浸出工藝段。
[0018]上述技術方案中，爐膛一側(cè)還安裝有依次連接的燃料細粉料倉23、燃料預熱器22和風力給料器21，風力給料器與爐膛下部的爐膛密相區(qū)連接連通。
[0019]上述技術方案中，爐膛上部為爐膛稀相區(qū)1，爐膛下部為爐膛密相區(qū)4。
[0020]焙燒是煉釩工藝中的重要工序，直接關系到金屬回收率，且技術難度大，設備投資多。焙燒工藝已成為釩廠成敗的關鍵，傳統(tǒng)技術采用平窯、立窯或回轉(zhuǎn)窯焙燒，成本較高，且生產(chǎn)率極低。
[0021]本發(fā)明的高效煉釩脫碳焙燒鍋爐進行了一系列實驗，在爐內(nèi)進行脫碳、焙燒實驗，焙燒轉(zhuǎn)化率達80%。證明本發(fā)明鍋爐內(nèi)脫碳、焙燒可同步進行，即在一個設備中完成原煉釩工藝中的兩個工序。[0022]用洪江石煤型釩礦細粉在本發(fā)明的20噸高效煉釩脫碳、焙燒鍋爐進行脫碳碚燒工序合一工業(yè)實驗。
[0023]實驗基礎及根據(jù) 脫碳、焙燒均為氧化反應。
[0024]本發(fā)明的高效煉釩脫碳焙燒鍋爐的脫碳、焙燒小試實驗 實驗原理
氧化焙燒機理
老工藝窯爐中氧化焙燒過程:
焙燒前先將脫碳后的石煤礦與原礦按一定比例配料，再經(jīng)過破碎球磨至一定細度，然后制球，再在窯中焙燒，氧化過程控制溫度為800~850°C，將低價釩氧化為高價釩，有利于釩的浸出。 [0025]本發(fā)明新工藝爐中脫碳氧化焙燒過程:
將原礦經(jīng)過破碎球磨至一定細度，然后直接送入本發(fā)明的高效煉釩脫碳焙燒鍋爐，通過適當?shù)倪\行調(diào)整，使脫碳焙燒氧化反應同步進行，氧化過程控制溫度為80(T85(TC，既達到脫碳目的又將低價釩氧化為高價釩，生成可溶性組分。
[0026]焙燒化學反應原理:
空白焙燒是依據(jù)含釩石煤特定的冶化性能決定的，當石煤中的釩主要以“釩云母”的形式存在時，并且在焙燒時無負面干擾的情況下，釩云母發(fā)生熱分解和氧化反應，釩便生成可溶性組分。
[0027]脫碳原理主要是碳的氧化反應，空白焙燒有碳的氧化反應，更希望有低價釩氧化為高價釩生成可溶性組分的氧化反應。除了足夠的溫度，氧化性氣氛是脫碳、焙燒成功的關鍵。而本發(fā)明鍋爐很好的解決了這一問題。滿足高溫度，高氧化性氣氛，高停留時間(高氧化反應速度)。
[0028]結論:
將設計的一臺lm2高效煉釩脫碳焙燒鍋爐進行實驗，將細粉直接送入爐內(nèi)，在爐內(nèi)進行脫碳、焙燒同步進行實驗，焙燒轉(zhuǎn)化率達到80%，證明在高效煉釩脫碳焙燒鍋爐內(nèi)脫碳、焙燒可同步進行，在一個設備中成功地完成了原煉釩工藝中的兩個工序。
【權利要求】
1.一種高效煉釩脫碳焙燒鍋爐，其特征在于:包括爐膛、爐膛水冷壁，爐膛由隔墻管進行分隔，爐膛下部安裝有埋管、布風板、風帽和風室，爐膛上部煙氣出口、高溫分離器、過熱器、省煤器、多管分離器、空氣預熱器、除塵器、引風機、煙囪依次連接；在爐膛下方還安裝有二次焙燒器，二次焙燒器由落渣管、鏈條、爐排、二次焙燒器風室、熱風出口、冷渣出口和爐墻組成，爐膛底端的熱渣出口通過熱渣管與二次焙燒器的爐排熱渣進口連接連通，二次焙燒器底下連接安裝二次焙燒器風室及冷卻風入口，二次焙燒器上端的熱風出口通過返料系統(tǒng)連接連通爐膛及燃料預熱器，爐排冷渣出口端連接輸送帶，輸送帶連接浸出工藝段。
2.根據(jù)權利要求1所述的高效煉釩脫碳焙燒鍋爐，其特征在于:爐膛一側(cè)還安裝有依次連接的燃料細粉料倉、燃料預熱器和風力給料管，風力給料管與爐膛下部的爐膛密相區(qū)連接連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的高效煉釩脫碳焙燒鍋爐，其特征在于:爐膛上部為爐膛稀相區(qū)，爐膛下部 為爐膛密相區(qū)。
【文檔編號】C22B34/22GK103966425SQ201310030431
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月28日 優(yōu)先權日:2013年1月28日
【發(fā)明者】陳彩東, 王新建, 向友富 申請人:長沙高新開發(fā)區(qū)大沅能源科技有限公司