[发明专利]一种硅钙钾肥冷却工艺和设备

说明书

技术领域

本发明属于硅钙钾肥生产技术领域，具体涉及一种硅钙钾肥经回转窑煅烧后的冷却工艺及设备。

背景技术

近年来水不溶性钾矿的利用已逐渐摆脱原来单一利用钾的思路，发展成为综合利用其中硅、钙、钾等元素的技术思路。硅钙钾肥含有钾、硅、钙、镁等元素，是一种优质的土壤调理剂，可以大面积改善我国土壤肥力。以水不溶性钾矿(如钾长石)和石灰石(或白云石)为原料生产硅钙钾肥，目前主要有传统火法、隧道窑烧结法和静态水热法三种。

传统火法是以钾矿石为原料，配加石灰石和煤，磨粉、成球后在立窑中高温煅烧，再研磨成粉制成。该方法存在的主要问题是，烧结程度不均，产品质量不过关；且烧结物在炉内易结块和粘炉壁，不易翻料和下料，不仅造成操作困难，而且严重影响产量和质量。专利ZL92111690.X公开了“一种钾钙肥的生产方法”，其工艺过程是：钾矿石粉和石灰石粉或白云石粉按一定比例混匀后制成块状，再放在轮窑、隧道窑或倒焰窑中煅烧，烧结物经粉碎而成钾钙肥产品或硅镁钾肥产品。尚未见到隧道窑烧结硅钙钾肥回收高温熟料热焓的报道。静态水热法是将富钾硅酸盐岩石和生石灰破碎、研磨后按一定比例加水搅拌混匀，然后置入高压反应釜，通入高压蒸汽，在190～200℃、1.1～1.3MPa的温度和压力下静态恒温反应10～12个小时后取出，从而得到半湿状态的微孔矿物肥料。

专利(申请号2014100155479)公开了“一种硅钙钾肥的生产工艺和设备”，其工艺过程是：以水不溶性钾矿和石灰石或者白云石为原料，依序经过破碎、粉磨、回转窑煅烧、冷却机冷却、破碎和粉磨，得到硅钙钾肥。其中冷却工艺采用的设备可以是篦式冷却机，可以是单筒冷却机，或者是其它结构型式的冷却机。为了得到高质量的硅钙钾肥产品，生产过程中需要提高煅烧温度直到产品呈熔融状态。篦冷机属于骤冷式气固换热装备，冷却空气以垂直方向穿过熟料料层，使熟料得以冷却。直接采用篦冷机冷却硅钙钾肥熟料存在的主要问题是：在回转窑高温煅烧过程中硅钙钾肥熟料可呈半熔融状态，可能出现熟料发粘堵塞篦冷机固定篦板的篦缝、“堆雪人”等问题，或可能出现熟料结大块，无法正常冷却，进而严重影响设备的安全运行和熟料的有效冷却。这些熟料大块通常无法彻底冷却，其中心部分热量较大，热量难以有效利用。因此，开发一种能够广泛应用于硅钙钾肥生产领域的冷却工艺和设备，对出窑的高温发黏熟料和大块熟料进行冷却，同时回收部分热量，对于降低烧成热耗，提高设备运转率，降低生产成本的意义十分重大。

发明内容

本发明针对回转窑煅烧技术中存在的技术问题，提供一种硅钙钾肥冷却工艺及设备，该工艺及设备能够有效冷却熟料，降低烧成热耗，进而降低硅钙钾肥生产成本，具有节能环保的特点。

本发明针对回转窑煅烧技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种硅钙钾肥冷却工艺，采用以下步骤：

一)采用带内置喷水管道和抽风管道的第一单筒冷却机将出窑硅钙钾肥熟料喷水冷却至500～700℃，其中，喷水冷却的过程为：喷水管道喷出的水与进入第一单筒冷却机的高温黏性熟料或大块硅钙钾肥熟料接触，高温黏性熟料或大块熟料表面温度迅速降低，水吸热后变成水蒸气并由抽风管道抽出至水蒸气处理系统；

二)采用高温辊式破碎机将喷水冷却后的硅钙钾肥熟料破碎到25mm以下；

三)采用篦冷机或第二单筒冷却机将破碎后的硅钙钾肥熟料风冷至100℃以下，同时将出篦冷机或第二单筒冷却机的热风引入回转窑和分解炉内，分别作为燃料燃烧助燃的二次风和三次风。

本发明针对回转窑煅烧技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：一种实现上述硅钙钾肥冷却工艺的设备，包括顺次相连的第一单筒冷却机、高温辊式破碎机和篦冷机或第二单筒冷却机，所述第一单筒冷却机内部设置喷水管道和抽风管道，所述喷水管道与喷水系统连接，所述抽风管道与水蒸气处理系统连接；所述喷水管道的出水位置设置在所述第一单筒冷却机的进料端，所述第一单筒冷却机的进料口与回转窑窑头罩连接，卸料口与所述高温辊式破碎机的进料口连接；所述高温辊式破碎机的卸料口与所述篦冷机或第二单筒冷却机的进料口连接；所述篦冷机或第二单筒冷却机设有热风出口，所述篦冷机或所述第二单筒冷却机的热风出口通过热风回收风管与回转窑窑头罩和分解炉分别连接。

所述喷水管道上设有喷水量调节装置。

所述热风回收风管上设有收尘器。

所述热风回收风管上设有风机。

所述热风回收风管与回转窑窑头罩和分解炉分别相连，在所述热风回收风管上设有阀门，在连接所述热风回收风管和回转窑窑头罩以及分解炉的管道上设有阀门。