一种白云石气浮焙烧炉装置及白云石气浮焙烧方法与流程

本发明涉及矿物加工，特别是涉及一种白云石气浮焙烧炉装置及白云石气浮焙烧方法。

背景技术：

1、白云石是一种重要的钙镁资源，广泛用于冶金、镁、耐火材料、建材、化工、农业、环保等领域中。

2、

3、镁合金作为一种轻量化新材料已经替代铝材和钢材大量应用于轨道交通、汽车、飞机、3c电子等各行各业，尤其是新能源汽车对镁合金零部件的需求量未来将会急剧增加，这将会促进镁产业的快速发展，同时也会增大对白云石矿产资源的需求。

4、白云石是碳酸盐矿物，化学成分为camg(co3)2，用作炼镁的原料时，需要经过煅烧工序。传统的白云石煅烧设备主要是传统的白云石煅烧设备有普通回转窑、竖窑、隧道窑和沸腾炉等。其中竖窑出现的时间最早，回转窑应用最为广泛，而隧道窑和沸腾炉使用的很少。

5、现有的竖窑与回转窑均具有产量低、能量利用率低、内衬损耗大、含有欠烧或过烧料、煅白活性低、占低面积大、工人劳动强度大、机械化程度低等缺点。

6、中国发明专利申请号：202210786291.6，申请公布号：cn 115109922 a公开的“硅热法炼镁中粉状白云石煅烧系统及原料制球团系统，该种方法提及到了粉状白云石煅烧系统，该系统直接移植了氢氧化铝悬浮炉烧炉用来煅烧白云石，该装置中采用三级预热系统、四级冷却系统，没有延时焙烧，因此存在如下问题：1、由于直接使用了氢氧化铝悬浮炉烧炉煅烧白云石，预热系统为三级，这就造成了出一级预热器的尾气温度高会烧毁后面的设备，由于排放尾气温度高造成风机排烟量大而增加了电耗；2、白云石焙烧需用冷空气量大，因此只需要三级旋风冷却便可将煅白冷却，而此装置冷却系统采用了四级旋风冷却，这就造成了整个系统阻力整加，风机功率大电耗增加；3、没有延时焙烧系统造成白云石整体焙烧温度高而导至热耗增加。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种白云石气浮焙烧炉装置及白云石气浮焙烧方法，具有产能大，能量利用率高，内衬损耗小，煅白活性高，占地面积小，工人劳动强度小，自动化程度高等待点，对于高效开发利用白云石用作炼镁原料具有积极作用。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供了一种白云石气浮焙烧炉装置，包括一级预热分离器、干燥混合器、脱硝反应器、二级预热分离器、三级预热分离器、高温分离器、焙烧主炉、停留槽、一级旋风冷却器、二级旋风冷却器、三级旋风冷却器、冷却器、换热器、收尘器、引风机、烟囱和流化风机；所述一级预热分离器分别与所述干燥混合器、所述二级预热分离器和所述换热器连通；所述干燥混合器还与所述脱硝反应器连通；所述脱硝反应器还与所述二级预热分离器连通，所述二级预热分离器还与所述三级预热分离器连通；所述三级预热分离器还分别与所述高温分离器和所述焙烧主炉连通；所述高温分离器还分别与所述焙烧主炉和所述停留槽连通；所述停留槽还分别与所述一级旋风冷却器和所述流化风机连通；所述焙烧主炉还与所述一级旋风冷却器连通；所述一级旋风冷却器还与所述二级旋风冷却器连通；所述二级旋风冷却器还与所述三级旋风冷却器连通；所述三级旋风冷却器还与所述冷却器连通；所述换热器还与所述收尘器连通；所述收尘器通过所述引风机与所述烟囱连通。

4、优选地，所述一级预热分离器的进口与所述干燥混合器的出口连通，所述一级预热分离器的出气口与所述换热器的进气口连通，所述一级预热分离器的出气口与所述换热器的进气口连接管路上设置有支路，所述支路上设置有分气阀，所述支路用于与磨矿车间连通，所述一级预热分离器的出料口与所述二级预热分离器的进气口连通；所述换热器的出气口与所述收尘器的进气口连通，所述换热器设置有进水口，所述换热器的出水口或出蒸汽口用于与用户连通；所述收尘器的出气口与所述引风机的进气口连通，所述收尘器的出料口与所述一级旋风冷却器的进气口连通；所述引风机的出气口与所述烟囱的进气口连通；所述烟囱的出气口与大气连通；所述干燥混合器的进气口与所述脱硝反应器的出气口连通，所述干燥混合器的进料口与喂料装置连通；所述脱硝反应器的进气口与所述二级预热分离器的出气口连通；所述二级预热分离器的进气口与所述三级预热分离器的出气口连通，所述二级预热分离器的出料口与所述三级预热分离器的进气口连通；所述三级预热分离器的进气口与所述高温分离器的出气口连通，所述三级预热分离器的出料口与所述焙烧主炉的进料口连通；所述高温分离器的进气口与所述焙烧主炉的出料口连通，所述高温分离器的出料口与所述停留槽的进料口连通；所述焙烧主炉的进气口与所述一级旋风冷却器的出气口连通，所述焙烧主炉的燃料进口与燃料供给装置连通；所述停留槽的出料口与所述一级旋风冷却器的进气口连通，所述停留槽的流化风进口与所述流化风机的出气口连通；所述一级旋风冷却器的出气口与所述焙烧主炉的进气口连通，所述一级旋风冷却器的出料口与所述二级旋风冷却器的进气口连通；所述二级旋风冷却器的进气口与所述三级旋风冷却器的出气口连通，所述二级旋风冷却器的出料口与所述三级旋风冷却器的进气口连通；所述三级旋风冷却器的出料口与所述冷却的进料口连通，所述三级旋风冷却器的进气口与大气连通；所述冷却器的出料口用于与用户连通，所述冷却器的进水口与供水装置连通，所述冷却器的出水口与所述换热器的进水口连通。

5、本发明还提供了一种白云石气浮焙烧炉装置的白云石气浮焙烧方法，包括如下步骤：

6、步骤一：启动引风机，常温空气经三级旋风冷却器、二级旋风冷却器、一级旋风冷却器进入焙烧主炉，同时将燃料通入焙烧主炉，在焙烧主炉中将燃料点燃实现点火，焙烧主炉点火后产生的烟气，依次经高温分离器、三级预热分离器、二级预热分离器、脱硝反应器、干燥混合器、一级预热分离器、换热器、收尘器、引风机及烟囱排入大气；

7、步骤二：当焙烧主炉温度满足投入物料时，将物料送入干燥混合器，由焙烧主炉点火后产生的烟气经高温分离器、三级预热分离器、二级预热分离器换热后再经脱硝反应器脱硝后的烟气对物料进行干燥预热；

8、步骤三：物料在干燥混合器中完成干燥预热后，随烟气一同进入一级预热分离器进行气固分离，分离后的物料由一级预热分离器的出料口送入二级预热分离器，分离后的烟气一部分经分气阀送入磨矿工序干燥白云石矿，剩余的烟气进入换热器回收余热，回收余热后的烟气进入收尘器内捕捉烟气中的粉尘，回收的粉尘送入一级旋风冷却器进行分解，净化后的烟气由引风机排入烟囱扩散到大气；

9、步骤四：物料经一级预热分离器、二级预热分离器、三级预热分离器预热且分解后进入焙烧主炉进行煅烧，未分解的物料在焙烧主炉进一步受热分解成氧化镁、氧化钙、二氧化碳；

10、步骤五：物料在焙烧主炉煅烧，将脱硝剂通入焙烧主炉以消减烟气中的氮氧化物，煅烧后的煅白随脱除氮氧化物后的烟气进入高温分离器；

11、步骤六：煅白在高温分离器中完成气固分离，随高温分离器排出的烟气进入三级预热分离器，随高温分离器排出的物料进入停留槽，煅白在停留槽内被流化风机鼓入的流化风吹起呈流化状态；

12、步骤七：煅白在停留槽中进一步分解，完全分解后的煅白由停留槽排出，进入一级旋风冷却器；

13、步骤八：大气中的空气依次由三级旋风冷却器、二级旋风冷却器进入一级旋风冷却器，煅白在一级旋风冷却器内被第一次冷却并完成气固分离，分离后的空气进入焙烧主炉参与燃烧，分离后的煅白进入二级旋风冷却器；

14、步骤九：煅白在二级旋风冷却器内被第二次冷却并完成气固分离，分离后的空气进入一级旋风冷却器，分离后的煅白进入三级旋风冷却器；

15、步骤十：煅白被从大气进入的空气在三级旋风冷却器内第三次冷却并完成气固分离，分离后的空气进入二级旋风冷却器，分离后的煅白进入冷却器；

16、步骤十一：煅白在冷却器内进一步被冷却，冷却后的煅白送入用户，冷却器通入冷却介质，被加热的冷却介质送入换热器进一步吸收烟气中的热量，最后变成热水或蒸汽送入用户。

17、优选地，所述步骤一至步骤三中，所述一级预热分离器的烟气经所述换热器进行余热回收，回收余热后的烟气的温度为120℃～140℃，所述一级预热分离器通入磨矿车间的烟气的温度为260℃～350℃。

18、优选地，所述步骤三中，焙烧主炉中的烟气携带煅白进入高温分离器中进行气固分离，分离后的烟气携带由二级预热分离器排出的物料进入三级预热分离器，在三级预热分离器内物料与烟气进行热交换，换热后完成气固分离，分离后的烟气携带由一级预热分离器排出的物料进入二级预热分离器，在二级预热分离器内物料与烟气进行热交换，换热后完成气固分离，分离后的烟气进入脱硝反应器，烟气在脱硝反应器内与焙烧主炉中喷入的脱硝剂在催化剂的作用下进一步脱除氮氧化物，脱除氮氧化物的烟气送入干燥混合器干燥物料。

19、优选地，所述步骤四中，三级预热器排出的物料温度约600℃～700℃。

20、优选地，所述步骤五中，焙烧主炉的温度为850℃～950℃，煅烧时间为1s～5s。

21、优选地，所述步骤六至步骤七中，煅白在停留槽中的停留时间为1min～10min，物料在停留槽内的恒温温度为820℃～920℃。

22、优选地，所述步骤八中，排出所述一级旋风冷却器的空气的温度为550～650℃；所述步骤九中，排出所述二级旋风冷却器的空气的温度为400～500℃；所述步骤十中，排出所述三级旋风冷却器的空气的温度为200～300℃。

23、优选地，所述步骤十一中，煅白最终被冷却到80℃以下。

24、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

25、本发明的白云石气浮焙烧炉装置及白云石气浮焙烧方法，采用的物料细，比表面积大，与高温烟气换热快且煅烧时间短，进而产能大；煅白经一级旋风冷却器、二级旋风冷却器、三级旋风冷却器进行冷却的同时空气被预热，预热后的热空气进入焙烧主炉与燃料燃烧，为焙烧主炉提供热量，能量利用率高；装置为负压系统，物料均匀分散在烟气或空气中呈悬浮态，与内衬表面摩擦小，内衬损耗小；物料与高温烟气接触表面积大，传热快，物料反应快，焙烧主炉温度稳定，不易出现过烧或生烧情况，煅白活性高；装置中一级预热分离器、二级预热分离器、三级预热分离器、焙烧主炉、一级旋风冷却器、二级旋风冷却器、三级旋风冷却器呈串级竖直安装，整个装置高度高，占地面积小；装置用分散集中控制，操作人员在dsc操作系统上即可完成对装置的控制，现场仅需几名巡检人员即可，工人劳动强度小，自动化程度高，对于高效开发利用白云石用作炼镁原料具有积极作用。