專利名稱：提煉五氧化二釩的焙燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從含釩物料中提煉五氧化二釩的焙燒裝置。
背景技術(shù)：
含釩物料例如石煤型釩礦，在我國的存儲量和產(chǎn)量都居世界首位，釩的用途非常廣泛，對國民經(jīng)濟(jì)有著重大的作用。目前，含釩物料提煉釩的焙燒的主要裝置是平窯、立窯、 回轉(zhuǎn)窯，現(xiàn)在尚無年生產(chǎn)能力達(dá)到1000噸成品五氧化二釩的單機(jī)焙燒設(shè)備。上述方法和裝置的不足之處采用常壓明火焙燒的能耗大、氧耗大、產(chǎn)量低、釩轉(zhuǎn)換率低，設(shè)備體積大，生產(chǎn)能力有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能耗小、氧耗小、轉(zhuǎn)換率高， 產(chǎn)量高、生產(chǎn)能力大的提煉五氧化二釩的焙燒裝置。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)包括進(jìn)料管、進(jìn)料閥、焙燒室、焙燒室的殼體外側(cè)安裝保溫層、焙燒裝置外殼、出料閥、排氣管、安全閥；所述焙燒室可以承受一定的正壓，其內(nèi)腔安裝室內(nèi)加熱裝置，和至少一組帶出氣孔的噴氣裝置；所述排氣管上安裝排氣閥。所述焙燒室的內(nèi)腔安裝氧氣傳感器和溫度傳感器；所述排氣閥為電動排氣閥；所述氧氣傳感器與電動排氣閥的電控部分和有壓氣體主管的控制系統(tǒng)的電控部分電連接；所述溫度傳感器與室內(nèi)加熱裝置和有壓氣體主管的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。所述焙燒室的殼體內(nèi)設(shè)置內(nèi)膽構(gòu)成夾層結(jié)構(gòu)，夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝夾層加熱裝置；所述內(nèi)膽的內(nèi)腔構(gòu)成焙燒室；所述溫度傳感器與夾層加熱裝置的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。所述室內(nèi)加熱裝置包括熱氣進(jìn)氣管、熱氣管道和熱氣排出管。所述夾層加熱裝置包括熱氣進(jìn)氣管、夾層熱氣進(jìn)口、夾層熱氣出口、夾層的內(nèi)腔和熱氣排出管。本發(fā)明的目的還可以通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)包括進(jìn)料管、進(jìn)料閥、焙燒室、 焙燒室的殼體外側(cè)安裝保溫層、焙燒裝置外殼、出料閥、排氣管、安全閥；所述焙燒室可以承受一定的正壓，其內(nèi)腔安裝至少一組帶出氣孔的噴氣裝置；所述排氣管上安裝排氣閥；所述焙燒裝置的下部側(cè)面，安裝連通焙燒室的可密封的點(diǎn)火口。所述焙燒室的內(nèi)腔安裝氧氣傳感器和溫度傳感器；所述排氣閥為電動排氣閥；所述氧氣傳感器與電動排氣閥的電控部分和有壓氣體主管的控制系統(tǒng)的電控部分電連接；所述溫度傳感器與有壓氣體主管的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。本發(fā)明的目的還可以通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)包括進(jìn)料管、進(jìn)料閥、焙燒室、 焙燒室殼體外側(cè)安裝保溫層、焙燒裝置外殼、出料閥、排氣管、安全閥；所述焙燒室可以承受一定的正壓，其內(nèi)腔安裝至少一組帶出氣孔的噴氣裝置；所述排氣管上安裝排氣閥；所述CN 102424911 A
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進(jìn)料管直接連接上工序裝置的高溫出料口。所述焙燒室的內(nèi)腔安裝氧氣傳感器和溫度傳感器；所述排氣閥為電動排氣閥；所述氧氣傳感器與電動排氣閥的電控部分和有壓氣體主管的控制系統(tǒng)的電控部分電連接；所述溫度傳感器與有壓氣體主管的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單合理，能耗小、氧耗小、釩轉(zhuǎn)換率高，產(chǎn)量高，污染小、單機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)能力大，占地面積小。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1-3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 -保溫層，2-殼體，3-噴氣裝置，4-排氣閥，5-熱氣排出管，6-進(jìn)料閥，7-安全閥，8-室內(nèi)加熱裝置，9-熱氣進(jìn)氣管，10-出料閥，11-有壓氣體主管，12-溫度傳感器， 13-氧氣傳感器，14-內(nèi)膽，15-夾層熱氣出口，16-夾層熱氣進(jìn)口，17-點(diǎn)火口，18-進(jìn)料管， 19-焙燒室，20-焙燒裝置外殼。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
據(jù)有關(guān)資料記載，石煤型釩礦中碳的燃點(diǎn)一般為攝氏觀0-600度，實(shí)施例中取燃點(diǎn)以攝氏400度為例。石煤型釩礦的焙燒是在脫碳之后進(jìn)行的?，F(xiàn)有裝置的原料為原礦與脫碳礦的混合物或者是原礦、根據(jù)情況在原料中再參入相當(dāng)數(shù)量的碳的其它不含可燃成分的含釩物料，采用常溫進(jìn)入常壓或負(fù)壓焙燒室。本發(fā)明裝置的焙燒原料為脫碳礦、或者原礦與脫碳礦的混合物、原礦、根據(jù)情況在原料中再參入少量的碳的其它不含可燃成分的含釩物料，采用常溫或者攝氏400度及以上的高溫進(jìn)入承壓或常壓焙燒室。本發(fā)明裝置的生產(chǎn)方式，可以是間歇式進(jìn)出料，也可以是連續(xù)式進(jìn)出料，設(shè)焙燒的時間為T分鐘，優(yōu)選方案如下
間歇式進(jìn)出料的優(yōu)選方案每隔τ/2分鐘時間將焙燒室內(nèi)的熟料排出大約一半。連續(xù)式進(jìn)出料的優(yōu)選方案第一批進(jìn)料要焙燒T分鐘時間后，才能進(jìn)入連續(xù)進(jìn)出料程序。該方式可以采用自重進(jìn)料或者有壓進(jìn)料，有壓進(jìn)料采用公知的技術(shù)和設(shè)備。實(shí)施例1
參照附圖1，焙燒室由殼體2、頂板和底板組成筒體，殼體2的外側(cè)安裝保溫層1，殼體2 內(nèi)安裝內(nèi)膽14 ；內(nèi)膽14的內(nèi)腔構(gòu)成焙燒室19，焙燒室19內(nèi)安裝室內(nèi)加熱裝置8，一組帶出氣孔的噴氣裝置3 ；排氣管上安裝排氣閥4 ；排氣閥4為電動排氣閥。焙燒室19的內(nèi)腔安裝氧氣傳感器13和溫度傳感器12 ；氧氣傳感器13與電動排氣閥的電控部分和有壓氣體主管 11的控制系統(tǒng)的電控部分電連接；溫度傳感器12與室內(nèi)加熱裝置8、夾層加熱裝置和有壓氣體主管11的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。室內(nèi)加熱裝置8包括熱氣進(jìn)氣管9、熱氣管道和熱氣排出管5。夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝夾層加熱裝置，溫度傳感器12與夾層加熱裝置的控制系統(tǒng)的電
4控部分電連接。夾層加熱裝置包括熱氣進(jìn)氣管9、夾層熱氣進(jìn)口 16、夾層熱氣出口 15、夾層的內(nèi)腔和熱氣排出管5。噴氣裝置3為帶孔的管道，或者帶傘形噴氣頭的管道，均采用公知技術(shù)。本發(fā)明的室內(nèi)加熱裝置8和夾層加熱裝置還可以采用電加熱裝置。在本實(shí)施例中，室內(nèi)加熱裝置8采用類似鍋爐火管的熱氣管道組，夾層加熱裝置采用類似鍋爐火道的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，有壓氣體主管11中提供的是可變氧含量可變壓力的富氧氣體。有壓氣體主管11可以切換三種濃度和壓力的富氧，其中一種富氧的壓力0. 2兆帕，氧含量40%，簡稱中壓低氧；一種壓力0. 1兆帕，氧含量65%，簡稱低壓中氧；另外一種富氧的壓力0.3兆帕，氧含量90%，簡稱高壓高氧。焙燒室19可以預(yù)熱，也可以不預(yù)熱。原料進(jìn)入焙燒室19中，在室內(nèi)加熱裝置8、夾層加熱裝置和有壓富氧的聯(lián)合作用下，原料迅速升溫至碳的燃點(diǎn)，使原料中的碳熱力著火，對原料進(jìn)行焙燒。氧氣傳感器13可以檢測到焙燒室19內(nèi)的氧的濃度及其上升和下降速度。間歇式生產(chǎn)方式，
在此方式下，焙燒室19為可承受0. 5兆帕壓力的承壓結(jié)構(gòu)。首次進(jìn)料時，進(jìn)料閥6開、出料閥10關(guān)，進(jìn)料完畢，進(jìn)料閥6關(guān)，同時有壓氣體主管11供應(yīng)中壓低氧氣體。當(dāng)氧氣傳感器13測量到焙燒室19內(nèi)的氧濃度低于10%時，打開電動排氣閥，給焙燒室19減壓的同時，富氧增加了供給量。當(dāng)氧氣傳感器13測量到焙燒室19內(nèi)的氧濃度高于15%時，關(guān)閉電動排氣閥。當(dāng)氧氣傳感器13檢測到焙燒室19內(nèi)的含氧量在關(guān)閉電動排氣閥后下降速度低于每分鐘2%，控制有壓氣體主管11的供氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)供高壓高氧的氣體。之后，當(dāng)氧氣傳感器13 檢測到焙燒室19內(nèi)的含氧量低于2 時，電動排氣閥打開給室內(nèi)排氣減壓，高壓高氧的氣體充入。當(dāng)氧氣傳感器13檢測到焙燒室內(nèi)的含氧量高于35%時，電動排氣閥關(guān)閉。此時焙燒室19內(nèi)為高溫、高富氧、0. 3兆帕的焙燒工況。焙燒T/2時間后，關(guān)閉有壓氣體主管11的供氣系統(tǒng)，打開電動排氣閥泄壓。焙燒室19內(nèi)的壓力降為常壓后，打開出料閥10，排出熟料；同時打開進(jìn)料閥6，原料跟進(jìn)。出料量達(dá)工藝要求時，再關(guān)閉進(jìn)、出料閥門6、10，進(jìn)入下一個生產(chǎn)周期。連續(xù)生產(chǎn)方式
在此方式下，焙燒室19可以是承受20千帕以下壓力的結(jié)構(gòu)。首次進(jìn)料時，進(jìn)料閥6開、出料閥10關(guān)，同時有壓氣體主管11供應(yīng)低壓中氧氣體，控制供氣量，調(diào)節(jié)電動排氣閥門，使焙燒室19內(nèi)保持一定的正壓，其上限以不影響按工藝要求的速度進(jìn)料為限。當(dāng)氧氣傳感器13測量到焙燒室19內(nèi)的氧濃度低于15%時，排氣閥門4開度增加，新氣跟進(jìn)；氧含量高于35%時關(guān)閉排氣閥門4同時有壓氣體主管11停止供氣。焙燒T分鐘后，原料在焙燒室19中達(dá)到工藝容量，焙燒室19內(nèi)的原料自然將進(jìn)料管18堵住，不再進(jìn)料。即打開排料閥10以與進(jìn)料速度一致的速度排出熟料，生產(chǎn)繼續(xù)進(jìn)行。 此時焙燒室19內(nèi)為高溫、中富氧、低正壓的焙燒工況。對于以上二種生產(chǎn)方式當(dāng)溫度傳感器12檢測到焙燒室19內(nèi)的溫度高于某一設(shè)定值時，控制加熱部件9的控制部分使加熱部件9的供熱停止；再高于某一設(shè)定值時，控制加熱部件9的控制部使熱氣管道組8轉(zhuǎn)供冷空氣，降溫；反之，加熱部件9保持供熱狀態(tài)；溫度繼續(xù)接近并有超過焙燒溫度上限的趨勢時，控制有壓氣體主管11轉(zhuǎn)供冷空氣， 同時排氣閥4全開散熱。實(shí)施例2
參考附圖1，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別是只有夾層加熱裝置而無室內(nèi)加熱裝置8。實(shí)施例3
參考附圖1，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2基本相同，區(qū)別是還可以采用有多個焙燒室19的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例4
參考附圖2，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別是沒有夾層結(jié)構(gòu)。實(shí)施例5
參考附圖3，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別是沒有夾層結(jié)構(gòu)、沒有室內(nèi)加熱裝置8。在本實(shí)施例中原料以高于碳燃點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)入焙燒室19;或者進(jìn)料管18直接連接上工序裝置的高溫出料口，比如上工序脫碳裝置的爐膛的高溫出渣口或者其高溫渣倉出料口，此時可以不安裝進(jìn)料閥門6。實(shí)施例6
參考附圖4，結(jié)構(gòu)與實(shí)施例5基本相同，區(qū)別是在焙燒裝置的下部側(cè)面，安裝連通焙燒室的可密封的點(diǎn)火口 17。實(shí)施例6的具體操作先用少量生料堵住出料管至焙燒室底面，再從點(diǎn)火口 17 裝入500—800公斤優(yōu)質(zhì)木碳及優(yōu)質(zhì)煤、煤油等引火材料，點(diǎn)火同時有壓氣體主管11供給中壓低氧氣體，點(diǎn)火成功后關(guān)閉、密封點(diǎn)火口。生產(chǎn)實(shí)例
某石煤型釩礦冶煉廠原礦中含釩成分以五氧化二釩計(jì)，重量比為0. 8%，熱值平均每公斤850大卡，原礦堆積密度每立方米1. 40噸。脫碳采用循環(huán)流化床鍋爐，循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)渣量為每小時25噸。具體實(shí)施步聚如下
在此例中選用如圖3所示焙燒裝置，焙燒室19內(nèi)腔尺寸為直徑3. 6米、高6米，容積約 61立方米。本焙燒裝置緊貼在脫碳鍋爐爐膛下部一側(cè)安裝，進(jìn)料管18連接爐膛出渣口，將爐膛與焙燒室19連通。進(jìn)料管18長度2米左右，便于脫碳灰渣封堵，使焙燒室內(nèi)富氧盡量少的跑到爐膛內(nèi)。本焙燒裝置與脫碳鍋爐連為一體。脫碳鍋爐運(yùn)行，產(chǎn)生的高溫灰渣以每小時25噸的速度落入焙燒室。進(jìn)料同時，有壓氣體主管11以0. 1兆帕壓力供含氧65%的富氧氣體；當(dāng)氧濃度探頭測量到焙燒室的氧濃度低于35%時調(diào)節(jié)排氣閥門，排出尾氣，新的富氧氣跟進(jìn)。此時焙燒室19內(nèi)為低正壓工況，2. 2個小時后，生料在焙燒室內(nèi)達(dá)到工藝容量，焙燒室內(nèi)的生料自然將進(jìn)料管堵住，不再進(jìn)料。最先進(jìn)入焙燒室的生料已焙燒2. 2小時。當(dāng)觀察到進(jìn)料管被堵灰1. 5m以上時即打開排料閥以與進(jìn)料速度一致的速度排出熟料。進(jìn)出料均連續(xù)進(jìn)行。排出的熟料經(jīng)冷渣機(jī)回收余熱冷卻后，進(jìn)入下一步磨礦或酸浸工序。
權(quán)利要求
1.一種提煉五氧化二釩的焙燒裝置包括進(jìn)料管(18)、進(jìn)料閥(6)、焙燒室(19)、焙燒室的殼體(2)外側(cè)安裝保溫層(1)、焙燒裝置外殼(20)、出料閥(10)、排氣管、安全閥(7);其特征在于所述焙燒室(19)可以承受一定的正壓，其內(nèi)腔安裝室內(nèi)加熱裝置(8)，和至少一組帶出氣孔的噴氣裝置(3)；所述排氣管上安裝排氣閥(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焙燒裝置，其特征在于所述焙燒室(19)的內(nèi)腔安裝氧氣傳感器(13)和溫度傳感器(12);所述排氣閥(4)為電動排氣閥；所述氧氣傳感器(13)與電動排氣閥的電控部分和有壓氣體主管(11)的控制系統(tǒng)的電控部分電連接；所述溫度傳感器 (12)與室內(nèi)加熱裝置(8)和有壓氣體主管(11)的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焙燒裝置，其特征在于所述焙燒室的殼體(2)內(nèi)設(shè)置內(nèi)膽(14)構(gòu)成夾層結(jié)構(gòu)，夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)安裝夾層加熱裝置；所述內(nèi)膽(14)的內(nèi)腔構(gòu)成焙燒室 (19)；所述溫度傳感器(12)與夾層加熱裝置的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焙燒裝置，其特征在于所述室內(nèi)加熱裝置(8)包括熱氣進(jìn)氣管(9)、熱氣管道和熱氣排出管(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焙燒裝置，其特征在于所述夾層加熱裝置包括熱氣進(jìn)氣管 (9)、夾層熱氣進(jìn)口(16)、夾層熱氣出口(15)、夾層的內(nèi)腔和熱氣排出管(5)。
6.一種提煉五氧化二釩的焙燒裝置包括進(jìn)料管(18)、進(jìn)料閥(6)、焙燒室(19)、焙燒室的殼體(2)外側(cè)安裝保溫層(1)、焙燒裝置外殼(20)、出料閥(10)、排氣管、安全閥(7);其特征在于所述焙燒室(19)可以承受一定的正壓，其內(nèi)腔安裝至少一組帶出氣孔的噴氣裝置(3)；所述排氣管上安裝排氣閥(4)；所述焙燒裝置的下部側(cè)面，安裝連通焙燒室的可密封的點(diǎn)火口(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焙燒裝置，其特征在于所述焙燒室(19)的內(nèi)腔安裝氧氣傳感器(13)和溫度傳感器(12);所述排氣閥(4)為電動排氣閥；所述氧氣傳感器(13)與電動排氣閥的電控部分和有壓氣體主管(11)的控制系統(tǒng)的電控部分電連接；所述溫度傳感器 (12)與有壓氣體主管(11)的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。
8.一種提煉五氧化二釩的焙燒裝置包括進(jìn)料管(18)、進(jìn)料閥(6)、焙燒室(19)、焙燒室殼體(2)外側(cè)安裝保溫層(1)、焙燒裝置外殼(20)、出料閥(10)、排氣管、安全閥(7);其特征在于所述焙燒室(19)可以承受一定的正壓，其內(nèi)腔安裝至少一組帶出氣孔的噴氣裝置 (3)；所述排氣管上安裝排氣閥(4)；所述進(jìn)料管(18)直接連接上工序裝置的高溫出料口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的焙燒裝置，其特征在于所述焙燒室(19)的內(nèi)腔安裝氧氣傳感器(13)和溫度傳感器(12);所述排氣閥(4)為電動排氣閥；所述氧氣傳感器(13)與電動排氣閥的電控部分和有壓氣體主管(11)的控制系統(tǒng)的電控部分電連接；所述溫度傳感器 (12)與有壓氣體主管(11)的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提煉五氧化二釩的焙燒裝置包括進(jìn)料管(18)、焙燒室(19)、焙燒室的殼體(2)外側(cè)安裝保溫層(1)、焙燒裝置外殼(20)；焙燒室(19)的內(nèi)腔安裝室內(nèi)加熱裝置(8)和至少一組帶出氣孔的噴氣裝置(3)、氧氣傳感器(13)和溫度傳感器(12)；排氣管上安裝排氣閥(4)；排氣閥(4)為電動排氣閥。氧氣傳感器(13)與電動排氣閥的電控部分和有壓氣體主管(11)的控制系統(tǒng)的電控部分電連接；溫度傳感器(12)與室內(nèi)加熱裝置(8)和有壓氣體主管(11)的控制系統(tǒng)的電控部分電連接。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單合理，能耗小、釩轉(zhuǎn)換率高，產(chǎn)量高，污染小、單機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)能力大，占地面積小。
文檔編號C22B34/22GK102424911SQ20111042522
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者彭周雅柔, 彭武星 申請人:彭武星