[发明专利]一种粉料飞行熔窑

说明书

本发明公开了一种粉料飞行熔窑，可以广泛用于生产玻璃、炼铁、有色金属冶炼、固体燃料气化等化工领域，这种熔窑需要将粉状原料从熔窑的进料口输入炉膛，进料口内壁上经常有熔融物粘结，堵塞进料口，从而影响原料进料的顺畅，对生产影响很大。本发明通过在原料进料管道上设置吹扫气输入口或在进料口上设置强制进料设备，能比较好地解决上述问题。

技术领域

本发明属于化工领域，具体为涉及一种将粉状原料(或粉状固体燃料所含灰份)在飞行状态下进行高温熔化的熔窑，该熔窑可以广泛用于生产玻璃、炼铁、有色金属冶炼、固体燃料气化等。

背景技术

在生产玻璃、炼铁、有色金属冶炼、固体燃料气化等领域中，需要在高温窑炉中进行反应，将粉状原料(或粉状固体燃料)分散在高温气体中进行高温反应，传热传质速度很快，能够降低能耗和生产成本。在美国专利号US8747524B2的发明中公开了一种熔窑，使用该发明可以将粉状的玻璃原料、炼铁原料、有色金属生产原料、固体燃料等粉状原料在飞行状态下进行高温反应，这种熔窑需要将粉状原料从熔窑的进料口输入炉膛，进料口内壁上经常有熔融物粘结，堵塞进料口，从而影响原料进料的顺畅。当进料不顺畅时，会降低原料进料量，降低产量，影响熔窑工况的稳定；堵塞严重时无法进料，只能停炉检修，造成很大的经济损失。

发明内容

为解决上述问题，发明人经过仔细研究发现：在熔窑的炉膛内，燃料(在用于固体燃料气化时，该燃料就是从进料口输入炉膛的粉状固体燃料，以下本段落的所有括号中的内容均表示为用于固体燃料气化时的情况)与含氧气体迅速混合燃烧，达到粉状原料(或粉状固体燃料所含灰份)的熔融温度以上，通常用于生产玻璃、炼铁、固体燃料气化时需要1500℃以上，用于铜精矿的闪速炼铜时需要1350℃以上，粉状原料(或粉状固体燃料)分散在高温气体中，处于飞行状态，传热传质效率非常高，粉状原料(或粉状固体燃料所含灰份)迅速熔化成液态熔融粉尘，液态熔融粉尘在炉膛内随着高温气体的流动冲刷炉壁并粘附于炉壁上，在重力作用下，液态熔融粉尘向下流到炉膛底部附近的排液口输出。在进料口处，由于炉膛内温度达到粉状原料(或粉状固体燃料所含灰份)的熔融温度以上，从进料口输入炉膛的粉状原料会粘在进料口内壁处，粉状原料(或粉状固体燃料所含灰份)被加热熔融并粘结在进料口内壁上，这种粘结物越来越多，不断累积，就造成了进料口的堵塞。

为解决上述问题，发明人经过反复研究和实验，获得了一种新的技术方案：

一种粉料飞行熔窑，它包括原料输入设备、原料进料管道、进料口、进气口、炉膛、炉壁、出气口、含氧气体输入设备和排气设备；所述进气口与含氧气体输入设备连通，所述出气口与排气设备连通；所述原料进料管道包括出口端和进口端，所述出口端与进料口连通，进口端与原料输入设备连通；所述原料进料管道上设置有吹扫气输入口。

与现有技术相比，吹扫气对进料口内壁起到吹扫作用，避免粉状原料粘附在进料口内壁上，吹扫气对进料口内壁有冷确作用，可以将进料口内壁的温度降低到低于原料(或粉状固体燃料所含灰份)熔融温度，不会形成熔融物粘结，可以避免堵塞。

作为本发明一种粉料飞行熔窑的改进，所述原料进料管道上设置的吹扫气输入口连接有吹扫气输入管道；所述吹扫气输入管道上装有阀门。

吹扫气输入管道上装的阀门，可以用来调节吹扫气用量，使吹扫气用量达到比较适当的用量，避免用量过低时不能吹扫干净进料口内壁，也可以避免用量过低时对进料口内壁降温幅度不够而出现进料口内壁温度升高到原料(或固体燃料所含灰份)熔融温度以上的情况。为提高炉膛温度，通常需要将含氧气体预热后输入炉膛。吹扫气未经预热，使用量过大的话会降低炉膛温度。吹扫气输入管道上装的阀门，可以用来调节吹扫气用量，避免用量过高时使炉膛温度降低过多的情况。

吹扫气可以使用氮气或空气。使用空气作为吹扫气，比较容易获得，只需要在吹扫气输入口上连接鼓风机即可，使用压缩空气输入也可以。如果将炉膛内的炉压控制为负压状态，在原料进料管道上开个口子也可吸入外界空气作为吹扫气，非常方便。