[发明专利]一种流态化沸腾焙烧炉

说明书

技术领域

本发明涉及硫铁矿、锌精矿焙烧制酸装置的沸腾焙烧炉；尤其涉及对该种沸腾焙烧炉出渣部分的改进。

背景技术

流态化沸腾焙烧炉是硫铁矿、锌精矿制酸装置焙烧工序的主要设备之一，炉子形状主要有直筒型和上部扩大型两种。直筒型沸腾焙烧炉多用于有色金属浮选矿的焙烧，焙烧强度低，而上部扩大型的沸腾炉因焙烧强度大多用于硫铁矿的焙烧，我国大部分矿焙烧炉属于此类型。

常规沸腾焙烧炉炉体为钢壳内衬保温砖再衬耐火砖结构（含保温砖内衬1、耐火砖内衬2）。如图6、7所示，整个炉体可分为几部分，上部为炉膛，包括沸腾床层8、中部扩大段和上部炉膛7。炉床中装有冷却水箱9，以移走沸腾床层8的余热，降低沸腾床层8壁面的温度。中部为向上扩大的锥形段，上部炉膛7的截面积比沸腾床层8的面积大，以降低气速和减少固体粒子带出。下部是空气室即下风室3，设有空气进口管4，中间隔着一个空气分布板5，上浇注耐火混凝土，埋设有许多空气分布板风帽6。另外炉体还设有加料口10、炉渣溢流口11、炉气出口12、二次风进口13、点火口14、安全放空口15等接管。

矿的焙烧过程就在炉膛内进行，给料机将合格矿送入沸腾焙烧炉，用风机送来的空气沸腾焙烧，控制沸腾层温度850～950℃。沸腾焙烧炉出口气体温度约920℃进入余热锅炉降温并回收热量，沸腾焙烧炉溢流口排出的高温炉渣900℃进入冷却系统。从企业运行情况来看，多存在因沸腾焙烧炉排渣系统故障导致停车。高故障的原因主要是：

1、排出炉渣温度高，输送不锈钢管道材质易损坏；

2、沸腾炉溢流口与冷却设备距离远，连接输送管道长，容易堵塞；

3、排渣不连续导致冷却设备冷热不均，焊缝热胀冷缩易开裂。

频繁检修影响系统的开车率，维修增加了系统运行成本，对系统长周期稳定运行存在安全隐患。另外从资源和环保角度看，还存在以下问题：

1、热损失大，900℃炉渣冷却多采用喷水降温到400℃左右送走，炉渣热没有回收，造成了能源浪费。

2、冷却排渣需要消耗大量的水，且对生产环境造成污染。

3、操作环节多，涉及排渣、输送、淋水冷却、排污调节，工艺及控制复杂。

国家知识产权局1998.10.18.公开的公开号“CN1197179A”、名称为“直接送风式沸腾炉炉渣余热回收新方法及其系统”的发明专利申请文件公开了一种利用空气冷却炉渣，将被炉渣加热后的热风送入沸腾炉助燃以回收炉渣余热的方法。具体技术手段是：使从沸腾炉的沸腾床排放的炉渣流入炉渣冷却床，与鼓入炉渣冷却床的冷空气进行热交换，其特点在于将经炉渣加热后的热空气从沸腾炉的悬浮段引入炉，作为沸腾炉二次燃烧所需的助燃空气。

根据上述直接送风式沸腾炉炉渣余热回收新方法而设计的直接送风式沸腾炉炉渣余热回收系统是与沸腾炉结合在一起的。沸腾炉通常由沸腾床、悬浮段、风室、对流管、尾部受热面及送风机等组成，本系统的主要特点是采用多室流化床作为炉渣冷却床，多室流化床包括床身、布风板和多风室进风结构，床身上具有入渣口、排渣口和出风口，其布风板水平或倾斜设置，布风板之上的床身中用隔板分隔成不少于3个的室，各室底部相通，布风板之下则有与床身中的室相对应的数目相同的风室，风室之下为进风口。其入渣口通过炉渣输送管道分别与沸腾床上部的溢流渣渗流口和沸腾床下部的冷渣排出管相连，进风口通过冷风输送管道连到送风机，出风口则通过热风输送管道连到位于沸腾炉悬浮段的热风入炉口。所说的热风入炉口位于沸腾炉悬浮段的负压区。

近年来，随着现代化工业朝向规模化发展，沸腾炉的规模已经从早年的1-5万吨/年，发展到如今的10-50万吨/年。上述专利技术手段，将炉渣引出炉外采用空气冷却已无法适应目前加工业的需求，一旦炉渣流量、流速增大，在出渣口无法得到该文声称的炉渣温度由900℃降低到50℃。并且在实践中即便其流化速度（1-3m/s）、风量按该文声称的要求实施，其出渣温度也难以达到50℃。并且该文中采用渣、回风分道的方式，含有大量灰份的回风直接进入上部炉膛，会对整体加工产生不利影响。

    发明内容

本发明针对上述缺陷，提供了一种产能大，热回收效能更高，且不将含大量灰份的回风直接送入上部炉膛的流态化沸腾焙烧炉。

本发明的技术方案是：所述炉体由下至上包括下风室、沸腾床层、扩大段、上直段和顶盖；在所述沸腾床层和下风室之间设有空气分布板，在所述沸腾床层的侧边设有出渣口，所述出渣口下缘高度高于所述空气分布板板面高度；在炉体外设有炉渣溢流口，所述出渣口与所述炉渣溢流口通过热交换型后室沸腾床相连；