专利名称：一种生产硫酸钾的新型反射炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生产硫酸钾化肥的专用设备。
硫酸钾是各种农作物必不可少的微量元素化学肥料，目前国内主要依赖进口。我国是个农业大国，农作物品类繁多，对硫化钾需求量极大，是亚州进口量最大的国家，据资料介绍，九一年从国外进口硫酸钾肥料50万吨，耗外汇1.2亿美元。国外生产硫酸钾的设备为反射炉。最有代表性的是曼海姆炉(Mannheim炉)。这种反射炉是用碳化硅砖砌成封闭圆碟式炉膛，搅拌轴自底部伸入炉膛，轴顶部安装四支悬臂，呈十字形排列，臂上固定十个装有硅铁盖板的耙子。轴由电传动装置带动，约每分钟转一转，燃料油在炉膛上部的周边喷入燃烧，燃烧沿上部空间，再经向下通道，折入炉膛下部空间。氯化钾和硫酸自顶部加入，被混和推向炉膛周边，生成的硫酸钾自出料口排出(见化学工业出版社《化肥工业大全》，一九八八年版，第764－765页)。这种反射炉自十九世纪末由德国的Mannheim Verin研制出来以后，至今已有100年，结构和操作基于相同的原理，仍在实际生产中应用。这种方法和设备能够有效地生成硫酸钾化肥和副产品盐酸，但在结构上存在以以下不足一、搅拌器在底部安装，给安装和维修带来不方便；二、用碳化硅砖砌炉膛，施工要求高、难度大。另外，国外普遍用油作燃料，虽然热量大，但是成本高，运输、保存、使用不够安全。
本实用新型的目的，就是提供一种新型的硫酸钾生产设备，使安装、施工、维修比较方便，能够充分利用燃烧热量，降低生产成本，提高效益，保证质量，生产农业急需的硫酸钾化肥。
本实用新型的任务是这样完成的在曼海姆炉的基础上加以改进，设计一种生产硫酸钾的新型反射炉，采用整体成型炉膛(5)和悬挂式搅拌器结构，炉膛(5)周围有带反射孔(F)的火道(E)连接燃烧室(9)，炉膛(5)外底部烟道(D)口处装有换热器(6)。整体成型炉膛(5)由碳化硅浇注成型，制成上、下两半对开形式，烧结形成固体后再组装、使用。悬挂式搅拌器的搅拌轴(1)由反射炉顶部伸入炉膛(5)，下轴端安装带有耙子(4)的悬臂(3)。悬挂式搅拌器的全部部件均采用高硅钢材料制作，含硅量为15－30％。换热器(6)为环形壳体结构，并与进风管(8)和出风管(7)固定连通，换热器(6)壳体内部装有换热片(13)，进风管(8)连接鼓风机，出风管(7)连接燃烧室(9)，燃烧室(9)所用的燃料为煤。燃烧气由燃烧室(9)进入火道(E)循环，在通过烟道(D)排出时即加热换热器(6)。进风管(8)所进冷风通过换热器(6)加热，热风由出风管(7)输入燃烧室(9)进行二次加热，提高燃烧温度和热效率。燃烧气经过火道(E)循环时通过火道内壁(11)上的反射孔(F)将热量传递到炉膛(5)，炉膛(5)上开有出料口(C)和出氢口(B)。实际生产时，将硫酸和氯化钾自进料口(A)加入炉膛(5)，电机带动搅拌器传动，将原料混合，经过加热产生化合作用，分解为硫酸钾和氯化氢，分别由出料口(C)和出氢口(B)排出、收集氯化氢与水混合为盐酸)。这种装置，将电传动系统全部安在炉体顶部，整体炉膛组装方便，密封严密，热效率高。
按照上述构思设计、制作，证明本实用新型结构紧凑，安装、施工、操作、维修方便，节约人力和工时，用煤作燃料成本低，燃烧效果好，热效率高，产品质量符合国家专业标准ZBG21008－89规定，较好地达到了予计目标。
下面对附图加以说明
图1是本实用新型正面剖视图；图2是
图1的A－A俯视剖面图；图3是本实用新型的换热器局部剖俯视图。
图中，1－搅拌轴，2－炉体，3－悬臂，4－耙子，5－炉膛，6－换热器，7－出风管，8－进风管，9－燃烧室，10－保温材料，11－火道内壁，12－火道外壁，13－换热片；A－进料口，B－出氢口，C－出料口，D－烟道，E－火道，F－反射孔。
最后通过实施例对本实用新型作进一步说明。
首先用碳化硅材料浇注成型整体炉膛，炉膛外径为2米，壁厚为5厘米，分为上下两半，炉膛内壁上带有止口，以便装配定位。炉膛上开出搅拌口、进料口、反射孔、出氢口、出料口等，经烧结凝固后，即可安装、使用。搅拌器部件全部采用高硅钢制作(含硅量15％)，耙子和悬臂采用键、槽连接，与搅拌轴组成搅拌器总成。搅拌轴上部连接电机、减速机，安装在反射炉顶部。用耐火砖围炉膛砌出火道内壁、火道外壁，形成火道、并砌成燃烧室、烟道，最外层用砖砌成炉体，炉体内填充保温材料(一般为珍珠岩)。烟道口上安装换热器，并连接安装进风管、出风管。进风管与鼓风机相连，出风管与燃料室相通，换热器采用耐热钢制作，内部带有换热片。
实际生产时，煤在燃烧室燃烧，燃烧气经火道循环并经烟道排出，火道温度达1000℃以上，出烟道口时即加热换热器。由鼓风机吹入进风管的冷风，经换热器换热变为热风，由出风管输入燃烧室，热风的温度可达400℃以上，提高燃烧室和热效率。将氯化钾和硫酸由进料口按比例加入炉膛，电机转动经减速机带动搅拌器转动(约每分钟一转)，搅拌氯化钾和硫酸混合，在炉膛内高温作用下，产生化合作用，分解为硫酸钾和氯化氢。炉膛经燃烧气在火道中通过反射孔加热，内部温度控制在600－700℃为宜。硫酸钾由出料口排出炉体，盛入容器即为成品；氯化氢由出氢口排出，可与装在缸罐中的清水混合生成盐酸，为副产品。这样一台炉膛直径2米的反射炉，造价大约3万元，日产量为10吨硫酸钾、12吨盐酸，成品的质量指标符合国家专业标准ZBG21008－89规定，含硫酸钾98％左右。达到正常日产量需用原料氯化钾8.7吨，硫酸6.5吨，耗电量90千瓦时，耗煤量3吨，总成本为12500元，产值为23000元，毛利润可达每天1万元。这种设备节约能源，没有污染，成本低，操作简便，原料供应有保证，经济效益显著。可为农业生产提供急需的硫酸钾化肥，促进农业生产的发展。
权利要求1.一种生产硫酸钾的新型反射炉，其特征在于采用整体成型炉膛(5)和悬挂式搅拌器结构，炉膛(5)周围有带反射孔(F)的火道(E)连接燃烧室(9)，炉膛(5)外底部烟道(D)口处装有换热器(6)。
2.按照权利要求1所述生产硫酸钾的新型反射炉，其特征在于所说的整体成型炉膛(5)由碳化硅浇注成型，为上、下两半对开形式，烧结形成固体后再组装、使用。
3.按照权利要求1所述生产硫酸钾的新型反射炉，其特征在于所说的悬挂式搅拌器的搅拌轴(1)由反射炉顶部伸入炉膛(5)，下轴端安装带耙子(4)的悬臂(3)。
4.按照权利要求1所述生产硫酸钾的新型反射炉，其特征在于所说的悬挂式搅拌器的部件，采用高硅钢材料制作。
5.按照权利要求1所述生产硫酸钾的新型反射炉，其特征在于所说的换热器(6)为环形壳体结构，并与进风管(8)和出风管(7)固定连通，换热器(6)壳体内部装有换热片(13)，进风管(8)连接鼓风机，出风管(7)连接燃烧室。
6.按照权利要求1所述生产硫酸钾的反射炉，其特征在于所说的燃料为煤。
专利摘要一种生产硫酸钾的新型反射炉，炉膛由碳化硅浇注成型，烧结形成固体后再组装、使用。搅拌轴由反射炉顶部伸入炉膛，下轴端安装带耙子的悬臂，均采用高硅钢制作。烟道口装有换热器，并与进风管和出风管连接。电机带动搅拌器转动，混合搅拌硫酸和氯化钾，在烧煤加热炉膛时，发生化合作用，生成硫酸钾由出料口排出，氯化氢由出氢口排出，可与水混合为盐酸。本实用新型节约能源，无污染、热效率高、成本低、操作简便、安全，施工、维修方便，可为农业生产提供急需的硫酸钾化肥。
文档编号C01D5/02GK2198261SQ9422598
公开日1995年5月24日 申请日期1994年3月16日 优先权日1994年3月16日
发明者刘广民, 钱保伟 申请人:刘广民, 钱保伟