[发明专利]一种利用密闭环形加热炉生产黄磷的方法及设备

权利要求书

1.一种利用密闭环形加热炉生产黄磷的设备，包括对原料进行破碎的物料破碎机（1）、将原料进行筛分的振动筛分机（2）以及将合格粒度物料烘干的烘干机（3），其特征在于，所述烘干机（3）通过上料皮带连接计量装置（4），所述计量装置（4）与混合料仓（5）相连，所述混合料仓（5）与密闭环形加热炉（6）相连；所述密闭环形加热炉（6）分别与炉气处理尾气回收机构及集渣池（7）相连；所述炉气处理尾气回收机构通过尾气回收管线再与密闭环形加热炉（6）相连。

2.根据权利要求1所述的利用密闭环形加热炉生产黄磷的设备，其特征在于，所述炉气处理尾气回收机构包括与密闭环形加热炉（6）相连的冷却塔（8），冷却塔（8）分别与尾气净化装置（10）和磷精制槽（9）相连，所述尾气净化装置（10）通过管道连接压缩机（11），压缩机（11）与煤气储罐（12）相连。

3.根据权利要求1所述的利用密闭环形加热炉生产黄磷的设备，其特征在于，所述密闭环形加热炉（6）包括由外环炉墙（13）、内环炉墙（14）、炉顶（15）和转动的炉底（16）构成的炉腔，所述炉腔内布置有多根辐射加热管（6d），所述外环炉墙（13）与内环炉墙（14）之间设置有隔墙，将外环炉墙（13）与内环炉墙（14）之间的环形腔隔离为预热区I、加热区II和高温还原区III；所述预热区I的起始端设有密闭进料装置（6a），所述高温还原区III的尾端分别设有密闭出渣装置（6b）和含磷炉气排出口（6c）；所述密闭进料装置（6a）与混合料仓（5）出口相对接；所述密闭出渣装置（6b）与集渣池（7）相对接；所述含磷炉气排出口（6c）通过管道与冷却塔（8）相连。

4.根据权利要求3所述的利用密闭环形加热炉生产黄磷的设备，其特征在于，所述辐射加热管（6d）为蓄热式辐射加热管。

5.根据权利要求2或3所述的利用密闭环形加热炉生产黄磷的设备，其特征在于，所述煤气储罐（12）通过煤气管道与所述密闭环形加热炉（6）上的辐射管加热管（6d）相连。

6.一种利用密闭环形加热炉生产黄磷的方法，其特征在于，包括下述步骤：

1）原料预处理：将合格的磷矿石、硅石、炭素料破碎后进行筛分，将合格粒度的筛下料输送至烘干机（3）中进行烘干，使各物料中水分含量均达到入炉要求；

2）配料：将步骤1）各烘干精料按照满足炉内磷矿石还原反应要求经计量装置（4）精确计量后由上料皮带输送至混合料仓（5）；

3）炉内反应：按比例配好的原料经密闭进料装置（6a）布入密闭环形加热炉（6）内，炉料中的各成分进入炉内后随炉底（16）转动，依次经过预热区I、加热区II和高温还原区III，使炉料熔融并进行氧化还原反应；

4）出料：黄磷炉渣由密闭出渣装置（6b）流出，经水淬冷却后汇集于集渣池（7），淬渣水循环使用；含磷炉气进入冷却塔（8），分离成泥磷和成品黄磷，黄磷即可计量包装；

5）尾气综合利用：从冷却塔（8）出来的黄磷尾气经尾气净化装置（10）净化，将其加压后储存于煤气储罐（12）中；将煤气储罐（12）中的CO经气体管道输送至密闭环形加热炉（6）内辐射加热管（6d）气体燃料进口，并经由辐射管将热量辐射至密闭环形加热炉（6）内。

7.根据权利要求6所述的利用密闭环形加热炉生产黄磷的方法，其特征在于，所述炭素料为烟煤、无烟煤、褐煤、焦炭或焦粉中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的利用密闭环形加热炉生产黄磷的方法，其特征在于，所述预热区I的温度为800-1000℃，物料在预热区I的停留时间为1-5min；所述加热区II的温度为1000-1250℃，物料在加热区II的停留时间为2-10min；所述高温还原区III的温度为1250-1450℃，物料在高温还原区III的停留时间为3-15min。

9.根据权利要求6所述的利用密闭环形加热炉生产黄磷的方法，其特征在于，所述辐射加热管（6d）使用的燃料采用CO、甲烷、煤气或天然气，燃料的热值应大于4000kJ/Nm³。