[发明专利]黄磷炉高温炉渣热能回收及制砖方法

说明书

技术领域

本发明涉及高温热能回收利用的技术领域，具体是一种黄磷炉高温炉渣热能回收及制砖的方法。 

背景技术

黄磷的生产原理是将磷矿石和还原剂在电炉的高温下起还原反应，从而将五氧化二磷中的磷还原成单质磷，同时产生出大量的尾气，尾气中一氧化碳的含量要占80-90％，目前的尾气基本被放空燃烧掉。 

黄磷生产是高耗能行业，每生产1吨黄磷至少要消耗1.4万千瓦时电和1.6吨碳，中国现有的年产能为80万吨。黄磷生产过程中将产生大量高温炉渣。同样，炼钢、炼铝、炼铜等行业，也存在大量高温炉渣。 

因此，如何回收利用高温炉渣的热能，以降低黄磷等资源生产和冶金行业等的耗能，以相应大幅降低温室气体排放，是我国急需解决的问题。 

此外，黄磷矿渣是黄磷生产过程中排出的废渣。其主要组成为CasiO3。磷渣是由磷灰石、石英、焦碳在电弧炉中，以1600℃左右的高温熔炼，发生反应而排出的废渣；磷渣在空气中徐徐冷却，结晶状的块状物，该块状物整体硬度接近花岗岩。如何将磷渣变废为宝，是本领域要解决的技术问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、将黄磷炉高温炉渣制成建筑用砖的黄磷炉高温炉渣制砖系统及其工作方法。 

为解决上述技术问题，本发明提供的黄磷炉高温炉渣制砖系统包括：筒体，筒体的进料口与黄磷炉的炉渣出料口相邻设置，该筒体内设有贯穿筒体的进、出料口的履带式传输带，邻近所述进、出料口处分别设有与所述传输带同步传动配合的同步传动轮；所述传输带上分布有通孔；所述筒体的底部分布有多个送气口，筒体顶部设有多个开口，以排热并使高温炉渣冷却凝固 成块，或采用空气换热器吸收利用热能；邻近所述筒体的出料口后端设有用于将凝固成块的黄磷炉炉渣切割成砖的切割装置。 

进一步，所述筒体的进料口设有刮板，以限制在所述传输带上凝固的炉渣的厚度。 

进一步，在所述筒体内、邻近所述进料口且于所述传输带的上段下方设有由一对同步轮驱动的第二传送带，该第二传送带上分布有多个向外延伸的戳孔柱；邻近第二传送带的上段中央部的下端面设有导向辊，该导向辊的位置适于使第二传送带的上段中央部的各戳孔柱适于穿过所述传输带上的通孔并穿出所述传输带上的流体状炉渣层的顶面。 

为解决上述技术问题，本发明提供的第二种黄磷炉高温炉渣制砖系统，其包括：筒体，筒体的进料口与黄磷炉的炉渣出料口相邻设置，该筒体内设有贯穿筒体的进、出料口的履带式传输带，邻近所述进、出料口处分别设有与所述传输带同步传动配合的同步传动轮；所述筒体的底部分布有多个送气口，筒体顶部设有多个开口，以直接排放热空气，或采用空气换热器吸收利用热能；所述传输带的顶面具有矩形槽，该矩形槽的大小与所需砖块的尺寸一致；所述矩形槽的底面分布有通孔。 

作为优化的方案，所述矩形槽均匀分布在所述传输带上，所述矩形槽中的通孔与所述高压送气管的出气口一一上下相对设置，以利于高压气流在该矩形槽内的炉渣层上吹出均匀的通孔。 

作为优化的方案，所述筒体的两端设有挡风板，避免热风外溢。 

作为优化的方案，在所述筒体内，送气口上连接有延伸至邻近所述传输带上段的下端面的高压送气管；所述高压送气管的入口与一高压送气风机相连。 

所述第一种黄磷炉高温炉渣制砖系统的工作方法，其包括： 

步骤A、将黄磷炉输出的流体状高温炉渣送至筒体的进料口并分布在履带式传输带上，履带式传输带将该流体状炉渣送入筒体内； 

步骤B、筒体顶部的多个开口送出热空气； 

同时，第二传送带驱动该第二传送带上分布的戳孔柱穿过所述传输带上 的通孔并穿出所述传输带上的流体状炉渣层的顶面，然后使戳孔柱退出炉渣层，从而使炉渣层分布有通孔； 

或，与高压送气风机相连的高压送气管延伸至邻近所述传输带上段的下端，各高压送气管输出的高压气流穿过所述传输带上分布的通孔，从使炉渣层分布有通孔； 

步骤C、所述筒体内的炉渣层逐渐凝固成块； 

步骤D、凝固成块的炉渣层经所述筒体的出料口送入切割装置并切割成砖。 

所述第二种黄磷炉高温炉渣制砖系统的工作方法，其包括： 

步骤a、将黄磷炉输出的流体状高温炉渣送至筒体的进料口并分布在履带式传输带上，刮板使炉渣仅存在于所述传输带顶面的矩形槽内，该矩形槽的大小与所需砖块的尺寸一致；履带式传输带将该流体状高温炉渣送入筒体内； 

步骤b、筒体顶部的多个开口送出热空气；