[发明专利]一种带有余热回收装置的镁熔坨生产工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及菱镁矿熔炼电熔镁砂技术领域，特别涉及一种带有余热回收装置的镁熔坨生产工艺及设备。

背景技术

电熔镁熔炼完成后形成的镁熔坨含有大量的热能，利用电熔镁余热回收设备将镁熔坨含有的这部分热量回收利用是降低电熔镁行业能耗的有效手段。余热回收的目的在于最大化地吸收物体的余热，以用于其它路径。在实际生产中，由于镁熔坨的比表面积小、砂皮导热系数低等因素导致其散热较慢，致使其不能形成稳定的热流。

发明内容

为了克服镁熔坨不能形成稳定的热流、回收介质不连续的问题，本发明提出了一种带有余热回收装置的镁熔坨生产工艺及设备；该工艺通过余热回收窑的方式让镁熔坨内部的热量得到充分释放，并将其热量输送保存在中间换热体上，有利于镁熔坨能量的快速转移。另外，电熔镁熔炼过程中电弧炉所排放的烟气经除尘后直接送入物料预热塔内参与物料预热，使得整个工艺所产生的余热基本实现了全部回收和利用。

本发明的带有余热回收装置的镁熔坨生产设备主要由1^#除尘器、物料预热塔、2^#除尘器、电弧炉、脱壳机、余热回收窑、引风机和鼓风机组成。其中，用于镁熔坨脱壳的脱壳机摆放在电弧炉之后，脱壳机之后摆放有用于镁熔坨余热回收的余热回收窑，余热回收窑的窑头设有出风口，出风口与鼓风机相连通，鼓风机通过管道同置于电弧炉附近的物料预热塔底部相连通，2^#除尘器通过管道同物料预热塔的底部相连通，物料预热塔的顶部部分设有物料进料口，物料预热塔的顶部部分的侧面设有低温余热空气出口，并通过管道同1^#除尘器的入口相连通，1^#除尘器的出口通过管道同引风机的入口相连通，引风机的出口通过送风管道同余热回收窑的进风口相连通。

所述余热回收窑主要由进料门、翅片、门支架、滑轮、出风口、钢板、保温层、送风管道、出料门、进风口、轨道和摆渡小车组成。其中，余热回收窑的窑体为隧道式结构，窑体的外壳由钢板制成，钢板的内部安装有一定厚度的保温层，窑头设有进料门，进料门安装在门支架上，门支架的顶部设有负责进料门开启的滑轮，窑头顶部开有出风口，窑体的底部地面上安装有轨道，用于装载镁熔坨的摆渡小车安放在轨道上，窑体内的侧墙和窑顶上安装多组翅片，窑尾处的侧墙底部设有进风口，进风口同送风管道相连通，窑尾的端头设有出料门。

所述翅片由20～30片单片组成，单片翅片的长度为200mm，单片翅片的宽度为20mm，单片翅片的厚度为1mm，相邻的单片翅片之间的间距为5mm。

本发明将起到中间换热体作用的翅片安置在余热回收窑的侧墙和窑顶上，翅片作为中间传热体起到加快换热和蓄热的目的。镁熔坨通过辐射换热和对流换热，将其热量分别传递给翅片和空气，空气通过对流换热将热量也传递给翅片，不仅增加了窑内镁熔坨表面与墙体的辐射换热，同时使空气与翅片的换热面积得到增加，有利于镁熔坨内部热量的释放。

根据本发明的一种使用带有余热回收装置的镁熔坨生产设备进行余热回收的工艺包括以下步骤：利用单座余热回收窑对物料预热塔进行供热，其中，单座余热回收窑采用间歇供风的取热方式，当装有镁熔坨的余热回收窑内的蓄热温度达到400～500℃时，开始由引风机向余热回收窑供入由物料预热塔排出的低温余热空气，低温余热空气与余热回收窑内的空气以及翅片进行换热，经换热变成温度为250～350℃的高温空气，该高温空气经管道进入物料预热塔，将物料预热塔内的物料预热到200～250℃，去除物料的部分水分后进入电弧炉内进行熔炼；每隔12h左右将一个镁熔坨通过摆渡小车经进料门移入余热回收窑内，每个镁熔坨在余热回收窑内平均滞留72小时左右，然后从余热回收窑尾部的出料门移出，余热回收窑的窑长为20m～26m。

在余热回收过程中，为了实现物料预热过程的连续性和稳定性，本发明的余热回收窑可以设有三至四座，当包括三座余热回收窑时，所述工艺还可包括以下步骤：三座余热回收窑中的一座余热回收窑对物料供风预热，其它余热回收窑进行蓄热，采用自动控制系统进行控制，当所述一座余热回收窑内的温度高于400℃时，在鼓风机的作用下开始向物料预热塔供热风，当所述一座余热回收窑供风的温度接近250℃时，鼓风机将停止向物料预热塔供风，所述一座余热回收窑开始蓄热，转为由另外一座余热回收窑供热，每座余热回收窑的蓄热时间为1小时，向物料预热塔供热风时间为0.5小时，即一个换热周期为1.5小时，三座余热回收窑交替供热和蓄热，实现生产连续，物料预热塔的供风量为10000m³/h。

本发明的优点在于以下几个方面。