法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-01-18
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):F27D17/00 授权公告日:20140430 终止日期:20180110 申请日:20110110
专利权的终止
2018-08-14
文件的公告送达 IPC(主分类):F27D17/00 收件人:东北大学 文件名称:缴费通知书 申请日:20110110
文件的公告送达
2014-04-30
授权
授权
2012-03-21
实质审查的生效 IPC(主分类):F27D17/00 申请日:20110110
实质审查的生效
2012-02-08
公开
公开
所属技术领域
本发明涉及菱镁矿熔炼电熔镁砂技术领域,特别涉及电熔镁熔砣的余热回收利用技术及装置。
背景技术
镁产业是我国独具特色的资源性优势产业,年产各种镁砂及制品1500万吨,产量居世界首位。以菱 镁矿为原料熔炼的电熔镁砂在镁质材料产业中具有举足轻重的地位,是许多镁质材料的基础原料,对材料 的性能有决定性的影响。然而,菱镁矿熔炼电熔镁砂存在着严重的高耗能、高污染问题。目前,我国菱镁 矿熔炼基本仍在沿用国际上个世纪七、八十年代粗放的落后生产技术、工艺和装备。菱镁矿熔炼电熔镁普 遍使用三相矿热电弧炉,我国现有菱镁矿熔炼炉平均单耗2900千瓦时以上,比国际先进水平高20%以上, 电耗成本约占产品总成本的60%。菱镁矿经过熔炼后,由于MgO熔点高达2800℃,MgO熔体形成十余吨 重的高温镁熔砣。受现有技术条件限制,高温镁熔砣内所含巨大的余热资源未能回收利用,大量热能白白 损失。
镁熔砣体积和重量较大,存在外层皮砂导热能力差和热交换面积小等因素,热量难以集中回收,所以 对镁熔砣余热回收国外尚未有相关的研究。国内曾有人采用在一个相对封闭的空间内对高温镁熔砣进行间 歇风冷,以获得高温热风对原料进行预热,但受其热交换表面积小,外层皮砂导热能力差的缺陷,最终难 以获得连续的大流量的高温热风,回收的能量极其有限。
发明内容
为了有效的回收利用镁熔砣的大量余热资源,本发明提出了一套全新的余热回收技术路线及装置设计 方案。应用本技术可以将30%以上的镁熔砣余热回收,并将菱镁矿原料预热至500℃以上,实现电熔镁砂 生产综合节能10%以上,同时获得部分饱和蒸汽。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:经过三相电弧炉熔炼生产的镁熔砣,经移动小车移入隧 道式余热回收室,与空气进行脉冲式强化热交换,产生的约300℃高温热风经引风机送入高温热交换塔, 在高温热交换塔内与被破碎后的高温物料进行热交换后,获得1000℃以上的高温热风进入矿料预热塔,对 矿料进行预热。预热塔经与物料进行热交换后的低温空气(约150℃)一部分经循环风机送回隧道式余热 回收室循环使用。
经约2天整体取热后的镁熔砣经隧道式余热回收室冷却至完成结晶凝固后,移出隧道式余热回收室进 入高温脱皮破碎工序。熔砣脱皮砂后,在脱皮机上镁熔砣通过车刀的机械传动装置产生自转,同时刮刀在 刀架上上下移动完成脱皮砂。在破碎平台上推倒后裂成较大块体,经空气锤破碎成40mm以下平均温度约 为1200℃的块料,经溜槽在自重作用下或经斗提装置进入高温热交换塔。在塔内与来自矿料预热塔的循环 风进行热交换。高温块料被冷却至100℃以下后用皮带输送至产品分选工序,分选后的成品送入成品库。 出高温冷却塔约1000℃的高温热风大部分进入矿料预热塔用来预热矿料,多余部分进入余热锅炉,用于产 生蒸汽。
经过矿料预热塔的矿料可预热至500℃以上,经给料系统送至三相电弧炉进行熔炼。
本发明的有益效果是:(1)镁熔砣自身携带能量1300kWh/t的30%能量获得回收,回收的能量主要用 于菱镁矿入炉前的预热,可将矿料预热至500℃以上,实现节电300kWh/t的节能效果;(2)镁熔砣实现了 机械脱皮和破碎,提高了生产过程的机械化水平,减轻了劳动强度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
图1是本发明的工艺技术流程图。
图2是矿料预热塔结构原理图
图3是隧道式余热回收室结构原理图
图4是脱皮砂机结构原理图
图5是破碎装置结构原理图
图6是高温热交换塔联余热锅炉结构原理图
图1中:1.菱镁矿,2.除尘器,3.矿料预热塔,4.电弧炉,5.循环风机1,6.镁熔砣,7.隧道式余热 回收室,8.脱皮砂机,9.空气锤,10.高温热交换塔,11.循环风机2,12.余热锅炉。
图2中:13.上料斗提机,14.下料斗,15.立柱,16.耐火材料,17.钢板,18.预热区, 19.热风入口,20.矿石出口,21.平台,22.扶梯,23.热风出口。
图3中:24.滑轮,25.换热室门,26.门支架,27.入风孔,28.出风口,29.钢轨,30.钢板,31.保温 层。
图4中:32.剥皮刀,33.旋转平台。
图6中:34.破碎篦筛,35.下料漏斗,36.料块入口,37.换热区,38.冷砂出口,39.旋风除尘器,40. 循环热风,41.高温热风,42.空气放散管。
具体实施方式
在图1中,菱镁矿(1)经矿料预热塔(3)预热后送入电弧炉(4)内熔炼,熔炼结束后产生的镁熔 砣(6)送入隧道式余热回收室(7)与空气进行脉冲式强化热交换,待镁熔砣结晶凝固后,移出隧道式余 热回收室(7)在脱皮砂机(8)上脱皮,又经空气锤(9)破碎成块料后送入高温热交换塔(10),在塔内 与来自矿料预热塔(3)和余热锅炉(12)的循环风进行热交换后分选、成品。出高温热交换塔(10)的 高温热风大部分进入矿料预热塔(3)用来预热矿料,多余部分进入余热锅炉(12)产生蒸汽。
在图2所示实施例中,矿料经上料斗提机(13)送入预热区(18)与来自高温热交换塔(10)的高温 热风进行换热,换热后经矿石出口(20)送出。
在图3所示实施例中,镁熔砣(6)通过钢轨(29)滑入余热回收室(7)与入风孔(27)喷入的空气 进行脉冲式强化热交换,待镁熔砣(6)结晶凝固后,移出隧道式余热回收室(7)。
在图4所示实施例中,从隧道式余热回收室(7)移出的结晶完成的镁熔砣(6)在脱皮砂机(8)上 随旋转平台(33)产生自转,同时剥皮刀(32)在刀架上上下移动完成脱皮砂。
在图5所示实施例中,在破碎平台上推倒后裂成较大块体,经空气锤(9)破碎成40mm以下平均温 度约为1200℃的块料,经溜槽在自重作用下或经斗提装置进入高温热交换塔(10)。
在图6所示实施例中,在高温热交换塔(10)内与来自矿料预热塔(3)和余热锅炉(12)的循环热 风(40)进行热交换后分选、成品。出高温热交换塔(10)的高温热风大部分进入矿料预热塔(3)用来 预热矿料,多余部分进入余热锅炉(12)产生蒸汽。
机译: 在连续铸造设备中利用金属熔体余热的装置,包括用于提供金属熔体的分配器,其中金属熔体从分配器被引导到铸模中,使得金属熔体被模制成股状。
机译: 电熔夹具装置,电熔组件及其组装方法和电熔方法
机译: 电熔装置,特别是用于玻璃,岩石,矿物等高熔点材料的电熔装置