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            同步逆位煅燒爐生產高活性氧化鎂


            同步逆鑄石刮板輸送機位煅燒爐生產高活性氧化鎂
            張國臣,李新平皮帶給煤機,張娟,韓艷敏
            (1輸送機.焦作市霧神化工機械有限公司;2.焦作市技師學院)

              摘輸送網鏈要 簡要介紹了同步逆位煅燒爐的原理、特點和工藝流程。說明了該煅燒裝置在生產高活性氧化鎂中的應用情況,并與其它干燥設備進行了輸送機對比。
              鄂式破碎機關鍵詞 同GZ系列電磁振動給料機步逆位煅燒爐,活性氧化鎂,干燥,煅燒

            一振動熱料輸送機、概述
              活性氧化鎂是制備高功能精細無機材料、電子元件、油墨pxj立軸沖擊式破碎機、有害氣體吸附劑的重要原料,也用于高溫、高腐蝕等苛刻條件下的尖端材料,亦可作為油漆、紙張及化妝品的填料,塑料和橡膠的填充劑和補強劑以及各種電子材料的輔助材料。活性是氧化鎂重要的物化性質,活性的高低,直接影響氧化鎂的使用效果,這也就決定了氧化鎂的使用市場和銷售價格。活性氧化鎂的分子式是xMgO·yMg(OH)2,即堿式氧化鎂,其中氧化鎂的百分含量對活性起著重要作用。一般活性氧化鎂都是用堿式碳酸鎂或氫氧化鎂在高溫下長時間分解制得,爐型結構特殊,能耗很高,制得產品視比容較低,活性也較低。
              同步逆位煅燒爐是用高溫煅燒尾氣干燥(或預煅燒)氫氧化鎂或堿式碳酸鎂,系統能量梯級利用,采用動態方式在瞬間完成氧化鎂的干燥和煅燒過程,非常實用于活性氧化鎂的生產,不僅高效節能,而且活性大超過常規生產工藝,對提高我國不銹鋼輸送鏈板活性氧化鎂的品質,具有重大意義。
            二、氧化鎂的物化LS型螺旋管式輸送機特性:
              活性氧化鎂的化學組成、物理形態等指標與普通氧化鎂區別不大。但活性氧化鎂的部分指標與普通氧化鎂的要求不同,如粒度分布、平均粒徑、微觀形態等要求不同。活性的指標常用檸檬酸活性值(指標為12—25s)和吸碘值表示。常規生產的活性氧化鎂的吸碘值為80—120(mg I2/100gMgO),視比容在6—8.5 mL/g之間。同步逆位煅燒爐生產的活性氧化鎂的吸碘值在150—180(mg I2/100gMgO),視比容較大,在9yzs振動電機~12.5mL/g,比常規生產的活性氧化鎂有較大提高。
              許多專家認為“氧化鎂的活性取決于加熱速率和加熱時間,特別是溫度,緩慢和持續加熱能提供最大活性和比表面積”,要求加熱時間在45min分鐘以上,加熱溫度在650~700℃。本裝置生產高活性氧化鎂,高溫氣體入口溫度為800℃,煅燒時間5秒,產品活性可達到170(mg I碎煤機2/100gMgO)以上。說明不同的裝置在不同的條件下,得到的產品的理化性質差異很大。
            三、同步逆位煅燒爐的慣性電機工藝流程
              同步逆位煅燒爐是閃速干燥、懸浮煅燒GD系列圓形振動分級篩和流體力學原理的最新科學應用成果,是高效節能的煅燒和化學分解設備。其工藝流程如下:
            可燃氣體——燃燒室——高溫加速裝置——高壓引風機——布袋除塵器——動態煅燒爐——高效收粉器——連續關風機——高效冷卻機——成品活性氧化鎂——干燥塔—高速打散器——鎂鹽喂料機——高效收粉器——連續關風機
              以堿式碳酸鎂制備高活性輕質氧化鎂為例敘述同步逆位煅燒爐的工藝過程:
              將堿式碳酸鎂濾餅加入定量螺旋加料斗中,依據煅燒爐尾部(或布袋收粉器尾部)的溫度控制系統傳遞過來的信號調整定量螺旋的加料速度,將待干燥和煅燒的堿式碳酸鎂濾餅送入干燥塔,由來自高效旋風分離器的高溫尾氣將堿式碳酸鎂濾餅送入打散機,經打散機打散后的堿式碳酸鎂濾餅在高速氣流的作用下,被送入干燥塔中,在干燥塔中物料的表面水被脫除。干燥后的物料在熱氣流的作用下進入高效旋風分離器,在旋風分離器的作用下,干燥后的物料落入集料箱中,尾氣進入布袋收粉器,超細粉被收集下來,包裝即得超細粉料。在尾部高壓離心引風機的作用下,尾氣經高壓離心通風機排入大氣。
              集料斗中干燥后的物料經特種關風機后落入高溫熱風管,由來自高溫熱風爐的高溫氣體攜帶物料經高速打散器,進入加速室,物料經加速度室后,提高運行速度,進入煅燒塔,在煅燒塔中堿式碳酸鎂煅燒、分解得到輕質氧化鎂產品,輕質氧化鎂在氣流的攜帶下進入下一級高效旋風分離器。分離后成品落入暫存箱,物料流經特種關風機,再經高效冷卻、包裝即得高活性成品輕質氧化鎂成品。分離后的高溫尾氣在高壓引風機的作用下進入系統的干燥段,攜帶來自定量螺旋給料器的晶體濾餅,經高速打散機進入干燥系統。熱風經干燥段后進入布袋收粉器經風機排空,完成系統干燥煅燒工藝。
              該機可采用高位給料和低位給料兩種方式,高位給料是最佳方式。可根據用戶場地情況而定。
              該機可采用自控、手控兩種方式操作。采用自動控制操作時,通過水分控制系統自動測量尾氣溫度,將信號反饋到前面加料機的高速電機,控制進機加料量。
            四、活性氧化鎂在同步逆位煅燒爐生產過程中耗熱量計算;
              以自由水含量為30%,每小時成品氧化鎂產量按1000㎏計算:
              1、煅燒反應如下:
              4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O 5MgO + 4CO2 + 5H2O
              336 + 58 + 72=466 200 176 90
              1680 + 290 + 360= 2330 1000㎏ 880 450
              游離水量: 2330*(30/70)= 998.57㎏
              QMg(OH)2 =-750~-1200.19 Kcol/(㎏MgO)
              QMgCO3= -900~-1250 Kcol/(㎏MgO)
              煅燒時以總和耗熱量取: -1000/mol= 1000 KCOL/(㎏MgO)
              增加氣體量: 煅燒增加量: 880+450=1330㎏
              干燥增加量: 1330+998.57=2328.57㎏
              2、化學耗熱量:
              Q化學耗熱量=1000*1000=1000000 KCaL/h
              游離水消耗熱量:
              Q2=998.57*(565+100-20)+0.34*2330*(100-20)= 707453.65kcol
              設備損耗15%則必須耗熱量為:
              Q必須= 1000000*1.15=1150000kcol
              進氣溫度為900℃
              平均氣體溫度為:(450+900)/2=675℃,
              M=1000000/(0 .2701*(900-450))= 8227.41㎏/h
              3、煅燒余熱:
              Q450℃煅燒余熱=0.258*(8227.41+1330)*(450-128.25)= 793374.5l/h
              4、尾氣溫度:
              T=450-793374.5/(0.25*(8227.41+1330))= 117.95℃
              干燥必須耗熱量: 707453.65 kcal/h
              5、Q總耗熱=0.25*8227.405*(900-20) =1810029.1kcal/h
              煤氣消耗量: 1810029.1/1250=1448.0Nm3/h,折合煤為428㎏/h
              直接生產成本: 序號名稱單價數量合計
              1電0.75元/度90 kw/T67.5
              2燃料(煤氣,以煤計)1000元/噸432㎏/T432
              3包裝物50條3.5175
              4機械消耗 55
              工資福利 100100
              合計 779.5

              目前回轉爐生產工藝:煅燒MgO煤耗為1000㎏/(t. MgO)左右,電耗200kw.h/(t. MgO)。 同步逆位煅燒爐生產的活性氧化鎂的能耗指標遠遠低于回轉爐生產工藝。回轉爐耗煤量是本工藝的2.3倍。
            五、工藝特點
              同步逆位煅燒爐是一種新型、高效、瞬間氣流煅燒設備,是干燥和煅燒結晶產品(含結構水的晶體產品)或化學分解的專用系列設備。它改變了以往粉狀物料傳統的隧道窯、滾筒為代表的靜態或半動態煅燒方式,利用流態化的方式使待煅燒粉狀物料與加熱后的高溫氣體充分懸浮混合,在流態化狀態中完成瞬間煅燒過程。可將含水晶體產品的附著水和結構水瞬間同步脫除,使傳統干燥工藝需要分開進行的干燥、煅燒工藝在一個工序中瞬間完成,極大地節約了寶貴的能源。與傳統干燥設備相比,具有連續運行、密封操作、蒸發強度大、溫度梯度分布合理、動力消耗低、占地面積小等優點。
              1、 氣固兩項間傳熱介質的表面積大,固體顆粒在氣流中高速分散呈懸浮狀態,這樣使氣固兩項間的傳熱傳質表面積大大增加。由于采用較高氣流速度,使得氣固兩項間的相對速度也較高,不僅使氣固兩項間具有較大的傳熱面積而且體積傳熱系數也較高,本煅燒系統的體積系數為2300~7000W/(m3.k),是回轉爐干燥器的20~30倍。
              2、 熱效率高、干燥時間短、處理量大。這樣可使該過程的熱效率高達85~90%。本煅燒系統的煅燒和干燥兩個工藝過程均采用氣固兩項并流操作,夾帶大量熱量的尾氣,部分熱量占總熱量支出的分率很大,若能將廢氣回收利用,也將大大提高干燥過程的熱效率。并使用煅燒系統的高溫尾氣干燥濕物料,提高了煅燒物料的初始溫度,進入煅燒系統的物料具有220℃以上的初始溫度,不僅提高了煅燒系統的熱效率,同時也提高了干燥系統的產量。同步逆位煅燒爐利用高溫煅燒物料后的高溫尾氣,來干燥高水份的濕物料,可將熱能利用率提高到85%以上。
              3、 瞬間完成物料的煅燒過程,可極大地提高產品的活性和產品品位。
              4、 運行費用低:同步逆位干燥煅燒系統主要動力是系統高壓引風機,工藝過程自然形成自動化,一個系統只需要2人/班操作即可,所以大大降低了運行成本。
              5、 同步逆位煅燒爐結構簡單、緊湊、體積小、生產能力大。
              6、 設備易損件少,生產運行過程中維修率低,費用少。
              7、 操作方便,參數控制點少。
              目前“同步逆位煅燒爐”生產高活性氧化鎂
            六、結語
              氧化鎂的活性直接決定著氧化鎂產品的市場價位和應用領域,隨著國民經濟及科學技術的發展,該品種的應用將越來越廣泛,用量也與日俱增,對于產品的活性也會有新的要求,同步逆位煅燒裝置生產的活性氧化鎂活性高,產品質量穩定,應用領域廣,產品價位高。因此,同步逆位煅燒生產高純活性氧化鎂技術裝置推向市場很有必要。

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