[发明专利]一种采用气体燃料的高效节能粉体材料煅烧处理系统

说明书

技术领域

本专利涉及一种高效节能的粉体材料煅烧反应处理技术即：一种采用气体燃料的高效节能粉体材料煅烧处理系统。

背景技术

高科技领域对高纯、高白度、精细粉体材料要求严苛，需求量大而迫切。但高纯、高白度、精细粉体材料产品的加工生产对于原矿和采用燃料的选择有着非常严格的要求，为此除了对原矿进行精细选择外，还不得不采用诸如天然气、电力等清洁和昂贵的能源来提供热能，如气烧窑煅烧等。一定尺寸块体的原矿物料，用现有的立窑、回转窑或经改造的窑炉进行煅烧处理，由于窑炉结构未能取得根本性变革和煅烧机理所限，在反应界面通常需要维持一个持续的高温过程，不但使其能耗增加效率下降，还极易产生煅烧产品表面过烧老化，内核欠烧反应不完全的现象，使得产品质量难以控制，为满足窑炉煅烧的工艺要求，通常还需要通入大流量气体来维持运行工况，使得过高的能耗指标更加恶化。细微颗粒虽比表面积大，换热效率高，但细微颗粒的粉体物料只有处于充分的流化悬浮扩散状态，才能达成快速换热的效果，在采用流化悬浮方式的工艺中，由于充分的流化悬浮状态是靠较大气体流量来维持的，所以使得能耗指标同样难以下降，目前不同的流化悬浮工艺虽有所改进，但共同的缺陷还是需要较大流量气体来辅助，节能效果并不理想。因此采用气体燃料等清洁能源来煅烧需要煅烧处理的产品，虽能避免燃料带来的交叉污染，但其过高的能耗指标难以承受弊端是显而易见的。

发明内容

本发明在煅烧工艺方法上完全突破了传统“窑”的概念，采用气体燃料煅烧粉体物料的情况下，有效地解决了粉体物料的悬浮扩散问题，极大地提高了煅烧处理的效率，不但大幅节约能源还极大地提升了产品质量。它克服了传统煅烧工艺技术上的缺陷和弊端，实现了气体燃料在多种金属、非金属粉体材料煅烧反应处理上的经济应用。

本发明的特征是：系统由粉体物料预热器、物料斗、热回收换热器、空气辅助加热器、预热物料储存斗、粉体物料煅烧反应器、喷粉装置、收尘器、成品收集器、冷却风机、温度压力调控腔、调温调压风机、燃气喷烧器组成。它是一种可以由工厂加工制作的系统装置，基本上无需土建工程配套，也无需长达数天的烘窑过程，组装完成后经过数小时的升温暖机后便可以投入生产。

技术特点是：系统装置的主热源由可以做到完全燃烧的燃气喷烧器提供。

煅烧处理过程粉体物料是靠燃气喷烧器自带的强制助燃空气、来自调温调压风机小流量的高压气流以及喷粉机自带压力气流，三方协同来对粉体物料实现流化扩散，运行工况有极高的保障，在流化扩散的同时瞬间完成煅烧反应，全过程避免了过大流量气体的介入，突破了传统的流化悬浮工艺局限，节能效果显著。

通过系统热回收和辅助加热装置对粉体物料进行预热，进一步降低单位产品能耗，实现了气体燃料在煅烧处理粉体材料方面的经济应用。

附图说明

附图给出的是系统的组合结构图

1、粉体物料预热器，2、物料斗，3、热回收换热器，4、空气辅助加热器，5、预热物料储存斗，6、粉体物料煅烧反应器，7、喷粉装置，8、收尘器，9、收集器，10、成品贮存罐，11、冷却风机，12、温度压力调控腔，13、调温调压风机，14、燃气喷烧器。

连接组合方式：物料斗连接于粉体物料预热器入口端，粉体物料预热器出口端连接于预热物料储存斗，预热物料储存斗下料端连接于喷粉装置，喷粉装置出口端连接于粉体物料煅烧反应器的物料入口端，粉体物料煅烧反应器的出口端连接于成品收集器，粉体物料煅烧反应器另一入口与温度压力调控腔相连，温度压力调控腔与调温调压风机以及燃气喷烧器按运行方式相连，收集器与成品贮存罐及收尘器按运行方式相连，收集器尾气出口管上安装有热回收换热器，来自热回收换热器和成品贮存罐的预热风由空气辅助加热器加热，空气辅助加热器出口端与粉体物料预热器热气入口端相连。

具体实施方式

常温粉体物料由物料斗底部出口加入到粉体物料预热器中进行预热去除附着水并提升至适合温度，粉体物料自粉体材料预热器预热出来进入预热物料储存斗，通过预热物料储存斗进入喷粉装置，粉体物料由喷粉装置喷入粉体物料煅烧反应器，粉体物料在粉体物料煅烧反应器中与来温度压力调控腔的高温高压气流进行快速换热反应，瞬间完成煅烧反应的粉体物料被高压气流送入收集器分离并收集，其中成品被分离后进入到成品贮存罐贮存，尾气经热回收换热器换热和降温后进入收尘器收尘后排除。成品贮存罐附有成品冷却装置，由冷却风机打入成品冷却装置以及收集器上热回收换热器的冷风，经吸收余热升温后，汇合到空气辅助加热器进一步升温，再送到粉体物料预热器对常温粉体物料进行预热，尾气由粉体物料预热器尾气管排除。

不同物料的处理，其工况由温度压力调控腔配合调温调压风机打入的冷风混合比例来调节。物料反应时间和反应程度配合喷粉浓度、物料入料粒度以及对温度压力调控腔的操作来控制。