专利名称：一种用磷矿直接制取磷酸的新型工业化辊道窑的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种窑法磷酸用反应器，特别是一种用磷矿直接制取磷酸的新 型工业化辊道窑。
技术背景窑法磷酸发展至今，其主反应器只有两种(1)回转窑是一种重载、大 扭矩、多支点、筒状中空窑炉运行系统；球状物料在窑内随着窑体的旋转而运动， 磷的还原在还原区进行，P4的氧化在氧化区进行，还原区和氧化区都在窑体内； 燃料在窑内燃烧直接供热；(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(平)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；采用隔烟或明焰烧成物料放在窑车上，经过预热带、高温带 和冷却带。发明内容本发明的目的是提供窑法磷酸生产中的一种不同于回转窑和隧道窑，采用 辊道与耐火材料容器相配合的新型主反应器一用磷矿直接制取磷酸的新型工业 化辊道窑。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辊道 窑，包括窑炉3 ，窑炉3上设有&05气体出口 7 ，窑炉3安装在窑炉支撑基 础2上，窑炉3内设有连续排列的辊子1构成的辊道，耐火材料容器4置于 辊道上。接触PA气体的辊子1采用烧结碳化硅或重结晶碳化硅，其他不接触 部分可以选用耐热不锈钢，高温部分可以选用部分莫来石质或氧化铝质或刚玉质 等。窑炉3的窑头部设有低温烟气排出口 5和窑尾10抽出气体入口 6 。窑 炉3上设有急冷风入口 8、 9 、冷却带抽热风口 10和缓冷风鼓入口 11 。本发明所提供的用磷矿直接制取磷酸的新型工业化辊道窑，使得窑法磷酸主 反应器除了使用回转窑和隧道窑外，有了第三种选择，拓宽了窑法磷酸的发展思 路，丰富了窑法磷酸的工业化应用；本发明使用辊道窑作为窑法磷酸的主反应器, 充分利用了磷蒸气和CO被氧化时放出的热量；同时将与高温料渣充分换热后的 热空气(30CTC--50(TC)用作助燃空气和窑头换热气，高温带生成的含PA窑气 也与物料方向逆向流动，以加热物料，降低自身温度，这些方式都极大地减少了 燃料消耗，从而降低了生产成本。
本发明使用辊道窑作为窑法磷酸的主反应器，实现了物料的高温快烧，自动 化程度大大提高，解决了回转窑法和隧道窑法存在的问题，使用辊棒作为传送工 具，消除了窑车所带出的蓄热，提高了热利用率，同时降低了冷却动力消耗，大 幅度提高了产量。
图l是本发明的结构原理图。
具体实施方式
本发明的辊道窑结构原理如下该装置为承重性中高温辊道窑，其高温辊棒为重结晶碳化硅材质并加厚辊棒。直径为4>25 4)80，长度在1.5 4. 5i窑长随产量不等在30 400米之间。 窑内宽度1100 4000mm。装载宽度800 3600隱。窑内高度80 600mm (辊至窑顶)。 图中 一、序号1、 辊子60。C 40(TC低温带用无缝钢管，40(TC 70(rC段用氧化铝或莫来石 或刚玉质，70(TC 1550°C 700°C段碳化硅或者重结晶碳化硅。2、 窑炉支撑基础；3、 窑炉按照一般窑炉要求在各温度段使用不同的耐火材料，其中高温带 接触PA的部分选用磷酸盐高铝砖或硅砖或其它作防腐处理过的耐火材质；4、 耐火材料容器其材质优选为重结晶碳化硅，烧结碳化硅，莫来石，钢 玉质，硅酸锆质等；5、 窑头低温烟气排出口，排出温度为10(TC 15(TC;6、 窑尾抽出气体入口，从窑尾10抽出的40CTC左右的气体，由此口鼓入；7、 含P20s气体抽出口，其抽出温度在400。C 70(TC;8、 9.急冷风入口温度波动在1200'C 70(TC之间，大部分逆流入高温带参 与反应， 一部分进入冷却带⑩抽热风口；10、 窑尾，换热风用于助燃风和预热带6鼓入；11、 缓冷风鼓入口；12、 窑尾换热低温风抽出口，温度100°C 150°C;13、 燃料口燃料采用天然气，煤气或液化气，空气为窑尾抽出的400'C的
助燃风；二、 字母A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K为窑内运动的各温度点及风量进出口点。A:窑头，常温段；B:废烟气出口 100。C 200。C;C:从窑尾抽出的热风鼓入点，300'C 50(TC;D:含P20s烟气抽出点。温度40(TC 70(TC;E:烧成高温点1300。C 1550。C，依烧成温度制度而变；F、 G:急冷空气鼓入1200。C 700。C;H:热风抽出点400"C; I:缓冷风鼓入；J:低温热风抽出口， 100。C 15(TC; K:出窑口，卸料<100°。；三、 符号 物料容器及运动方向 冷，热空气及运动方向 含PA气体及运动方向 燃料及加热系统装置运行说明1. 固体料系统装好物料的容器4由窑头进窑机A点入窑炉3，经过预热带，烧成带，冷却带后由出窑机出窑(A—B—C—D—E—F—G—H—I—J—K)，出窑卸料后回转重复 使用耐火容器，卸出料为烧成固体产品。2. 气体系统运行方式一急冷风由急冷风入口8、 9鼓入，缓冷风由缓冷风鼓入口 11鼓入，燃料由燃 料口 13加助燃风在烧成及预热带按照升降温曲线布点。大部分冷空气逆流换热u〇 0
进入高温带。在高温带参与h和C0燃烧反应，再继续进入预热带，在40(TC 700'C段抽出进入吸收系统吸收制取磷酸，少部分急冷风顺流到冷却带10 口抽出 40(TC左右的空气用于助燃风和预热带鼓入；⑥点鼓入的热空气一部分进入PA 气体抽出口7。大部分流向窑头由低温排气口 5排出；冷却带富余换热空气从窑 尾换热低温风抽出口 12抽出作余热利用。 运行方式二在两个1100'C-100(TC段设零压点调控可变化为另一种方式设置一个零压 点， 一道气幕的方法。具体描述为窑气抽出口 6之前任意一点如6可设零压点， 零压点以前气体在制品通道从后向前由窑头排出。在急冷带急冷段的急冷风入口 8打入气幕，封锁前部的磷和CO气体不流向冷却带，急冷空气和缓冷空气不进 入高温烧成带和预热带，可作其它用途。这样燃料消耗量增加，但输送热空气消 耗降低。利用辊道窑作为主反应器进行窑法磷酸生产，与隧道窑相比(折换成同等窑 长)，天然气消耗量降低了40%左右，窑炉风机装机容量降低了 10—15%，窑炉窑 具投资降低了 10%以上，窑具维护费用也略有降低，而产量增加了 50-100%。
权利要求
1、 一种用磷矿直接制取磷酸的新型工业化辊道窑，包括窑炉(3)，窑炉(3) 上设有&05气体出口 (7)，窑炉(3)安装在窑炉支撑基础(2)上，其特征在于: 窑炉(3)内设有连续排列的辊子(1)构成的辊道,耐火材料容器(4)置于辊道 上。
2、 根据权利要求1所述的用磷矿直接制取磷酸的新型工业化辊道窑，其特征在于接触PA气体的辊子(1)采用烧结碳化硅或重结晶碳化硅，其他不接 触部分可以选用耐热不锈钢，高温部分可以选用部分莫来石质或氧化铝质或刚玉 质等。
3、 根据权利要求1或2所述的用磷矿直接制取磷酸的新型工业化辊道窑， 其特征在于窑炉(3)的窑头部设有低温烟气排出口 (5)和窑尾(10)抽出气 体入口 (6)。
4、 根据权利要求1或2所述的用磷矿直接制取磷酸的新型工业化辊道窑， 其特征在于窑炉(3)上设有急冷风入口 (8、 9)、冷却带抽热风口 (10)和缓 冷风鼓入口 (11)。
全文摘要
一种用磷矿直接制取磷酸的新型工业化辊道窑，属于窑法磷酸用反应器技术领域，其主要包括窑炉，窑炉上设有P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>气体出口，窑炉安装在窑炉支撑基础上，窑炉内设有连续排列的辊子构成的辊道，耐火材料容器置于辊道上。本发明使用辊道窑作为窑法磷酸的主反应器，实现了物料的高温快烧，自动化程度大大提高，解决了回转窑法和隧道窑法存在的问题，使用辊棒作为传送工具，消除了窑车所带出的蓄热，提高了热利用率，同时降低了冷却动力消耗，大幅度提高了产量。
文档编号F27B9/00GK101144688SQ200710053228
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者张定斌, 曾富强, 汤才洲, 陈长宏 申请人:湖北三新磷酸有限公司