专利名称：窑法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种化工设备，尤其是化工反应窑炉内部残留物的清理 装置，具体地说是一种窑法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构。
背景技术：
众所周知，磷酸是国民经济的重要物资之一，主要用于生产高浓度磷复 肥料、词料磷酸钙和各种工业用磷酸盐，此外还广泛用于食品、冶金、电子、
制药、造纸等工业部门。其中，肥料行业占总消费量80%以上。
目前全世界磷酸产量(按10O96P2O5计，下同)高达4320万吨，其中我国
产量约为1300万吨。由此可见，磷酸产品有着巨大的市场需求。
目前国内外磷酸的生产有"湿法"和"热法"两种工艺。但是，在资源
贫化、能源短缺日趋严重的今天，上述两种生产工艺都陷入难以解决的困境
(1) 我国磷矿资源虽然比较丰富，但是90%以上的磷矿均为品位(P205) 低而杂质(MgO、 Fe203、 A1203)含量高的磷矿，符合"湿法"工艺要求的富矿 不足10%，而且经过数拾年的开采，富矿很快就完全枯竭。另外，基于我国 大多数磷矿的物化特点，其精选富集不但技术困难，而且成本昂贵。
(2) "湿法"磷酸生产需要硫酸为原料，而我国硫资源又相当缺乏，大 多数企业依靠进口硫磺。
(3) "热法"工艺对磷矿的要求虽然较低，但是每吨PA产品的生产电 耗高达6500kWh以上，因而价格十分昂贵。
与现有的"湿法"和"热法"工艺相比较，"窑法磷酸"新工艺有着明 显的优点
(1) 新工艺由于充分利用了生产过程中的化学反应热，因而大幅度降低 了产品能耗。以每吨P20s计，其能耗仅为"热法"工艺的60%。
(2) 新工艺可以直接使用高杂质含量中的中、低品位硅质磷矿。当磷矿中Si02含量较高时，磷矿中的^05含量低至12 17%，企业仍然有利可图。
(3)新工艺在"三废"排放方面也有所改善，采用窑法磷酸新工艺对促 进我国经济发展，构建和谐社会有着重大意义。
1987年，中石化集团南京设计院江善襄教授等人开展研究工作，并提出 在反应物表面覆盖包裹层来隔离氧化一还原区的构想，以解决窑法磷酸最关 键的技术难题。1988年，长沙矿冶研究院侯拥和教授等人也开展了窑法磷 酸的试验研究工作。1996年长沙矿冶院与江西磷肥厂合作，建设了一套 200t/a 85細3P04完整的窑法磷酸半工业试验装置，进行了 406小时的投料 试验，并完成了72小时连续运转考核。
2005年，上述开发成果由湖北荛治河化工股份公司与长沙矿冶院合作， 在湖北保康建设了规模为10kt/a 85。/。H3P04磷酸的示范性工业生产装置。经 过近两年时间的运行，都取得了良好的成果。
长期以来，高温熔融结圈是阻碍回转窑长周期运行和获得较好还原率的 颈瓶。而目前清洁卫生高温熔融结圈常用的方法是停车清理，这必然会造成 大量的能源浪费和长时间的停车清理，影响生产的正常进行和经济效益的提 高，因此如何延长停车清理的间隔周期，尽可能少地进行停车清理，同时减 少清理过程中的人工工作量和劳动强度，縮短停车时间是窑法磷酸生产中必 须尽快加以解决的难题。 发明内容
本实用新型的目的是针对窑法磷酸生产过程中易产生高温熔融结圈影响 生产的正常进行的问题，设计一种可在运行过程中不停车进行结圈清理的窑 法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构。
本实用新型的技术方案是
一种窑法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构，包括多个沿窑体周向和轴 向布置的、随窑体转动的清理锤1，其特征是所述的清理锤1的锤头2的一 端穿过窑体伸入窑腔中，锤头2的另一端伸出窑体外与波形导向器3相对， 在清理锤1的锤头2上安装有使锤头2位于窑腔中的一端始终与窑腔内壁相 抵的复位弹簧，所述的波形导向器3的支承在同步升降柱4上，同步升降柱
44安装在固定架5上，固定架5安装在窑体的两侧。
所述的同步升降柱4与液压缸相连，在同步升降柱4的上部安装有限位 开关6。
所述的窑体每圈周向布置有6-8个清理锤1，相邻圈的清理锤的轴向距 离为1-1.4米，且相邻圈的清理锤1错位布置。 本实用新型的有益效果
本实用新型解决了窑法磷酸核心设备的窑内结圈问题，进而能使装置清 理间隔时间延长，清理间隔可从目前20天左右延长到50天左右，从而实现 了窑法磷酸生产装置的长周期运转，满足了化工生产年操作时间大于6750 小时的要求，有利于大幅提高磷还原率和回收率，磷回收率可从65%提高至 85%，同时可节约大量的能源。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的清理锤在窑体上的布置状态示意图。
图中箭头A表示窑体旋转方向，B表示波形导向器处于非清理状态时 的位置示意图，C表示波形导向器处于清理状态时的位置示意图，D表示清理 工作区，8表示控制系统。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1、 2所示。
一种窑法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构，包括多个沿窑体周向和轴 向布置的、随窑体7转动的清理锤1，窑体每圈周向布置有6-8个清理锤1， 相邻圈的清理锤的轴向距离为1-1.4米，且相邻圈的清理锤1错位布置，如 图2所示，所述的每个清理锤l的锤头2的一端穿过窑体7伸入窑腔中，锤 头2的另一端伸出窑体外与波形导向器3相对，在清理锤1的锤头2上安装 有使锤头2位于窑腔中的一端始终与窑腔内壁相抵的复位弹簧，所述的波形 导向器3的支承在同步升降柱4上，同步升降柱4安装在固定架5上，固定 架5安装在窑体的两侧，如图1所示。具体实施时同步升降柱4可采用液压控制，同步升降柱4与液压缸相连，在同步升降柱4的上部安装有限位开关 6。本实施例的电气控制部分较为简单，可采用现有技术加以实现。
本实用新型的机械式清理装置的设计设想是在窑体正常工作条件下或不 给料不加热结圈区温度降至300'C左右的条件下，使集结在窑体内侧的偏磷 酸结圈得到快速的自动清理。清理系统只在结圈到一定程度时才开启运行。 正常生产工况下，均布在窑体上的清理锤处于待命状态，只随窑体自然旋转; 当需要清理时，控制系统启动外部升降机构进入清理工作状态，清理锤在随 窑体旋至窑体上方设定的清理位置时锤头部分与波形导向器相接触，在波形 导向器的作用下，锤头部分向窑体内侧作上下移动，从而锤击结圈料层，使 料层破碎脱落，实现结圈清理的目的。
若干清理锤固定在窑体上随窑体旋转，安装锤头2的锤击轴通过窑体上开 的若干小孔穿过窑体钢体和耐火砖层伸入窑体内，锤头安装在锤击轴的伸入 端端头,锤头和相关部件均采用耐高温金属材料制造。非清理工作状态下，清 理锤l随窑体自由旋转。波形导向器远离清理锤，清理锤不受外力作用不会 作运动进行清理。本实用新型的控制系统可采用液压控制，由液压控制回路和 操控台组成，根据窑内结圈情况发出清理信号，并驱动波型导向器进入清理工 作状态,结圈清理完毕后再驱动导向器进入脱机状态清理。
本实用新型的各重要部件的材料必须满足耐温要求回转窑内温度高于 800QC，回转窑材质为碳钢内衬耐火砖，清理锤安装在回转窑上，定期将窑内 结圈物推落，推落机构部分与高温气体接触，因此应采取合理措施保证材料 强度满足要求。
清理锤的轨道设计要合理以防止窑体高温变形，回转窑不能停止转动， 正常生产工况下，均布在窑体上的清理锤处于待命状态，只随窑体自然旋转； 当需要清理时，控制系统启动外部波形导向器靠近窑体与清理锤相接触，从 而进入清理工作状态，清理锤在随窑体旋至窑体上方设定的清理位置时向窑 体内侧锤击结圈料层，使料层破碎脱落，从而实现结圈清理的目的。清理结 构轨道设计要合理，确保清理机构在需要使用时及时通过控制系统进入工作 状态并确保从规定区域(象限)锤击。
由于窑头和窑尾有溜管相连且设备不停转动，将空气炮和电动执行清理
6结构安装在窑上对窑内结圈物清理无法实施，只能选择机械执行机构，所以 合理设计控制系统启动外部导向机构十分重要。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1、一种窑法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构，包括多个沿窑体周向和轴向布置的、随窑体转动的清理锤(1)，其特征是所述的清理锤(1)的锤头(2)的一端穿过窑体伸入窑腔中，锤头(2)的另一端伸出窑体外与波形导向器(3)相对，在清理锤(1)的锤头(2)上安装有使锤头(2)位于窑腔中的一端始终与窑腔内壁相抵的复位弹簧，所述的波形导向器(3)的支承在同步升降柱(4)上，同步升降柱(4)安装在固定架(5)上，固定架(5)安装在窑体的两侧。
2、 根据权利要求1所述的窑法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构，其特征是 所述的同步升降柱(4)与液压缸相连，在同步升降柱(4)的上部安装有限 位开关(6)。
3、 根据权利要求1所述的窑法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构，其特征是 所述的窑体每圈周向布置有6-8个清理锤(1)，相邻圈的清理锤的轴向距离 为1-1.4米，且相邻圈的清理锤(1)错位布置。
专利摘要一种窑法磷酸回转窑内部结圈机械清理机构，包括多个沿窑体周向和轴向布置的、随窑体转动的清理锤(1)，其特征是所述的清理锤(1)的锤头(2)的一端穿过窑体伸入窑腔中，锤头(2)的另一端伸出窑体外与波形导向器(3)相对，在清理锤(1)的锤头(2)上安装有使锤头(2)位于窑腔中的一端始终与窑腔内壁相抵的复位弹簧，所述的波形导向器(3)的支承在同步升降柱(4)上，同步升降柱(4)安装在固定架(5)上，固定架(5)安装在窑体的两侧。本实用新型解决了窑法磷酸核心设备的窑内结圈问题，清理间隔可从目前20天左右延长到50天左右，满足了化工生产年操作时间大于6750小时的要求，磷回收率可从65％提高至85％。
文档编号B08B7/02GK201366421SQ20092003577
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者仲文博, 孙国超, 王小宁, 白锡柱, 雷 陈, 陈德兴 申请人:中国石化集团南京设计院