[发明专利]一种用磷矿直接制取磷酸的新型工业化多通道式推板窑

说明书

技术领域

本发明涉及一种用磷矿直接制取磷酸的新型工业化多通道式推板窑。

背景技术

窑法磷酸发展至今，其主反应器只有两种：(1)回转窑：是一种滚动式中空窑炉，有3-5°倾角，球状制品在窑内随着窑体的旋转而运动，磷的还原和P₄的氧化在窑炉同一区段进行，燃料由窑尾用燃烧器喷入；含有P₂O₅的气体和料球逆流换热，尾渣由窑尾卸出，用冷空气换热，用于助燃或烘干料球；(2)隧道窑：一般是一条长的直线型隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车，燃烧设备设在隧道窑的中部两侧；物料放在窑车上，经过预热带、高温带和冷却带，其原理和回转窑相同。回转窑和隧道窑在生产过程中燃料的燃烧、制品的还原反应、磷的氧化燃烧在一个空间内完成，不能分开和延缓磷的还原和燃烧过程，热效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供窑法磷酸生产中的新式反应器-工业化多通道式推板窑。把燃料的燃烧、制品的还原反应、磷的氧化燃烧用特殊的窑炉结构把窑炉的燃烧、还原、氧化反应分成两个或者三个功能区，有效分开和延缓磷的还原和燃烧过程。同时将制品通道分为多个小通道，利用推动垫板来移动制品，提高了热效率。

本发明的目的是这样实现的：一种用磷矿直接制取磷酸的新型工业化多通道式推板窑，包括窑体1，窑体1的内腔设有制品通道2、窑气通道3和燃料燃烧通道4，制品通道2、窑气通道3之间通过隔板5分隔，制品通道2内还设有推动垫板8。隔板5上设有通气孔6。隔板5为重结晶或烧结碳化硅质、莫来石、氧化铝、二氧化硅、锆刚玉或其它经过防腐处理的耐火材质。燃料燃烧通道4内设有隔焰板7。

本发明所提供的用磷矿直接制取磷酸的新型工业化多通道式推板窑，与一般隧道窑相比，将制品通道分为多个小通道，利用推动垫板移动制品，热源交叉分布在各个制品通道间，极大地提高了热效率，降低了能耗。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明采用以下结构：一种用磷矿直接制取磷酸的新型工业化多通道式推板窑，包括窑体1，窑体1的内腔设有制品通道2、窑气通道3和燃料燃烧通道4，制品通道2、窑气通道3之间通过隔板5分隔，制品通道2内还设有推动垫板8。隔板5上设有通气孔6。隔板5为重结晶或烧结碳化硅质、莫来石、氧化铝、二氧化硅、锆刚玉或其它经过防腐处理的耐火材质。燃料燃烧通道4内设有隔焰板7。

本发明的推板窑结构原理如下：

此推板窑为1.5×2.0×40米的多通道式推板窑，制品通道分为3×3布局，制品通道由重结晶碳化硅材质的隔板5纵向分隔，形成两个窑气通道3，燃料燃烧通道4分布在制品通道2和窑气通道3外围。推动垫板8和烟道隔烟板5均使用重结晶碳化硅，也可选用莫来石、氧化铝、二氧化硅、锆刚玉或其它经过防腐处理的耐火材质。

按照窑法磷酸方式配好的制品，经过粉磨后用1100吨全自动压机压成240×112×53的标准砖，在干燥窑干燥后从窑头装载垫板8上，用液压推进机或机械推进机推入多通道式推板窑中，从预热带、高温带、向冷却带移动；在高温带1300-1500℃之间多点设通气孔6，使得生成的P₄和CO从孔中逸入窑气通道3，在窑气通道3中多点通入富氧空气使P₄和CO燃烧，释放的热量通过碳化硅质隔板辐射回制品，燃烧后含有P₂O₅的气体和制品逆流隔烟换热后在高温带后的任一点取出，本例选择预热带400℃点取出进入水合塔用循环酸吸收得磷酸。

制品经过急冷，缓冷后出窑即为烧结砖制品。

95％以上的工业氮气从窑尾的急冷段(700-1300℃)鼓入窑内。在预热带300℃-1100℃间任一点设零压点，零压点以前气体在制品通道从后向前由窑头排出。在急冷带急冷段打入惰性气体，如氮气作气幕，封锁前部的P₄和CO气体不流向冷却带，急冷空气不进入高温烧成带。急冷段鼓入的氮气气幕封锁P₄和CO，一部分向高温段换热后和产生的大量P₄和CO一起进入磷燃烧通道；一部分与缓冷风一起向后顺流至150℃-200℃段抽出用于烘干。