一种废旧镁碳砖一体化处理装置及方法与流程

1.本发明涉及耐火材料技术领域，尤其涉及一种废旧镁碳砖一体化处理装置及方法。


背景技术：

2.镁碳砖是20世纪70年代兴起的一种耐火材料，由于其使用效果良好，一直被广泛应用在钢铁冶炼行业，但与此同时，每年也产生了大量的废旧镁碳砖。随着近年来镁矿资源的日益减少和环保意识的逐渐深入，废旧镁碳砖的回收再利用越来越被人们所重视。
3.金属铝粉是镁碳砖最常用的添加剂之一，其在镁碳砖的使用过程中会发生反应生成al4c3及少量的aln。上述成分遇水会发生水化反应，生成甲烷、氨气等气体，使回收后再制备的耐火材料产品产生膨胀裂纹甚至粉化，因此废旧镁碳砖在回收处理过程中必须进行水化处理，提前除去杂质成分，并充分干燥。
4.传统的镁碳砖回收处理工艺主要是将破碎后的废旧镁碳砖常温水化、自然晾晒干燥，但是其受季节变化影响较为明显，处理时间较长；且由于自然干燥的温度较低，废旧镁碳砖中的杂质处理不干净。此外，在晾晒过程中产生的甲烷、氨气等气体大多自然排放，不但污染环境、浪费资源，且对操作工人具有一定的健康危害。
5.鉴于自然晾晒工艺所存在的诸多缺点，有的企业采用滚筒式干燥设备对废旧镁碳砖进行干燥，例如干燥筒、回转干燥窑等，但是在这些设备工作时物料大幅度移动，容易造成粉尘泄露污染以及噪声问题；更为关键的是，上述干燥设备只能对物料进行干燥处理，废旧镁碳砖的水化仍需提前进行单独处理，工艺集成度不高，效率较低。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种废旧镁碳砖一体化处理装置及方法，所述装置具备对废旧镁碳砖进行水化除杂和干燥一体化处理的功能，大大提高了工艺集成度，缩短了处理时间，并有效减少了占地；通过利用水化室进行蓄热，最大限度地的节约了热能；还可对热处理过程中产生的有害气体进行收集处理及利用，进一步避免环境污染、节约能源。
7.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
8.一种废旧镁碳砖一体化处理装置，包括自上而下依次同轴设置的储料仓、水化室、窑体及出料器；所述水化室的顶部设排烟管道及喷淋器，水化室的外围沿周向设多个推料装置；水化室的底部通过溜槽与窑体的顶部相连；窑体的上部一侧设进风口连接掺风管道，窑体的下部沿周向设多个烧嘴；窑体的底部设出料器。
9.所述储料仓的顶部设加料口，储料仓的底部外侧设一圈防雨棚。
10.所述掺风管道上设自动调节阀，自动调节阀与设于窑体顶部的测温装置联锁控制；所述烧嘴的一端伸入到窑体内，另一端与燃料管道及助燃风管道相连。
11.所述出料器的底部设排料口和进风口，排料口连接排料管道，进风口连接冷却风管道。
12.所述水化室的横截面为多边形或圆形。
13.所述喷淋器沿水化室周向设多个喷淋头。
14.所述排烟管道的底部沿水化室周向设多个烟气入口。
15.所述溜槽设于水化室底部的中心位置。
16.所述水化室与窑体之间沿周向均匀设置多个支撑柱。
17.一种废旧镁碳砖一体化处理方法，包括如下步骤：
18.1)将破碎至设定粒度范围且加水湿混后的废旧镁碳砖作为原料加入储料仓内；
19.2)原料在储料仓内停留一段时间后进入到水化室；推料装置按设定时间间隔进行周期性推料，使水化室内最下层已完成水化除杂的原料沿溜槽进入窑体内，同时上层的原料陆续向下层移动；在此过程中，喷淋器间断或连续地向水化室内喷淋水；
20.3)燃料与助燃风在烧嘴内掺混燃烧产生热风对窑体内的原料进行干燥；原料在窑体内停留一段时间完成干燥过程；出料器按设定时间间隔进行周期性出料，使窑体内最下层已完成干燥的原料沿排料管道排入对应的接料装置内；同时窑体内上层的原料陆续向下层移动；
21.4)在原料进行水化除杂及干燥的处理过程中，经冷却风管道通入冷却风对窑体内最下层的原料进行冷却；经掺风管道通入冷风对窑体及水化室内的温度进行调节，通过自动调节阀与窑体顶部的测温装置联锁，自动控制冷风的流量；窑体与水化室内的含尘气体及烟气都通过排烟管道排出，汇总到烟气处理装置进行统一处理及余热回收利用。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1)本发明所述装置同时具备对废旧镁碳砖进行水化除杂和干燥的功能，工艺集成度高，操作简单；
24.2)本发明能够使废旧镁碳砖的处理时间大幅度减少，将原本自然晾晒所需的7～10天时间缩短为3天以内，并且有效的减少了占地面积；
25.3)本发明所述装置内部的热风流动方向与废旧镁碳砖原料的移动方向相反，产生了阶梯式的温度分布，利用对应的温度区间分别设置储料仓、水化室和窑体，达到充分蓄热的目的，满足了废旧镁碳砖在不同阶段的处理要求，热能利用率高；
26.4)本发明所述装置工作时物料无大幅度动作，有效避免扬尘及噪声污染；
27.5)废旧镁碳砖处理过程产生的含尘气体及烟气可进行集中收集处理或利用，避免环境污染，节约能源。
附图说明
28.图1是本发明所述一种废旧镁碳砖一体化处理装置的结构示意图。
29.图中：1.加料口 2.储料仓 3.防雨棚 4.排烟管道 5.水化室 6.喷淋器 7.推料装置 8.溜槽 9.支撑柱 10.窑体 11.自动调节阀 12.掺风管道 13.烧嘴 14.出料器 15.排料管道 16.冷却风管道
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
31.如图1所示，本发明所述一种废旧镁碳砖一体化处理装置，包括自上而下依次同轴
设置的储料仓2、水化室5、窑体10及出料器14；所述水化室5的顶部设排烟管道4及喷淋器6，水化室5的外围沿周向设多个推料装置7；水化室5的底部通过溜槽8与窑体10的顶部相连；窑体10的上部一侧设进风口连接掺风管道12，窑体10的下部沿周向设多个烧嘴13；窑体10的底部设出料器14。
32.所述储料仓2的顶部设加料口1，储料仓2的底部外侧设一圈防雨棚3。
33.所述掺风管道12上设自动调节阀11，自动调节阀11与设于窑体10顶部的测温装置联锁控制；所述烧嘴13的一端伸入到窑体10内，另一端与燃料管道及助燃风管道相连。
34.所述出料器14的底部设排料口和进风口，排料口连接排料管道15，进风口连接冷却风管道16。
35.所述水化室5的横截面为多边形或圆形。
36.所述喷淋器6沿水化室5周向设多个喷淋头。
37.所述排烟管道4的底部沿水化室5周向设多个烟气入口。
38.所述溜槽8设于水化室5底部的中心位置。
39.所述水化室5与窑体10之间沿周向均匀设置多个支撑柱9。
40.废旧镁碳砖一体化处理方法，包括如下步骤：
41.1)将破碎至设定粒度范围且加水湿混后的废旧镁碳砖作为原料加入储料仓2内；
42.2)原料在储料仓2内停留一段时间后进入到水化室5；推料装置7按设定时间间隔进行周期性推料，使水化室5内最下层已完成水化除杂的原料沿溜槽8进入窑体10内，同时上层的原料陆续向下层移动；在此过程中，喷淋器6间断或连续地向水化室5内喷淋水；
43.3)燃料与助燃风在烧嘴13内掺混燃烧产生热风对窑体10内的原料进行干燥；原料在窑体10内停留一段时间完成干燥过程；出料器14按设定时间间隔进行周期性出料，使窑体10内最下层已完成干燥的原料沿排料管道15排入对应的接料装置内；同时窑体10内上层的原料陆续向下层移动；
44.4)在原料进行水化除杂及干燥的处理过程中，经冷却风管道16通入冷却风对窑体10内最下层的原料进行冷却；经掺风管道12通入冷风对窑体10及水化室5内的温度进行调节，通过自动调节阀11与窑体10顶部的测温装置联锁，自动控制冷风的流量；窑体10与水化室5内的含尘气体及烟气都通过排烟管道4排出，汇总到烟气处理装置进行统一处理及余热回收利用。
45.以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
46.【实施例】
47.如图1所示，本实施例采用本发明所述装置对废旧镁碳砖进行处理，具体过程如下：
48.1)将破碎至设定粒度范围且加水湿混后的废旧镁碳砖作为原料加入储料仓2内；设定粒度范围为0～20mm，加水量按体积比为0～20％；
49.2)原料在储料仓2内停留一段时间后进入到水化室5内；推料装置7按设定时间间隔进行周期性的推料动作，将水化室5内最下层已完成水化除杂的原料沿溜槽8推进窑体10内，同时上层的原料陆续向下层移动，直至移动到最下层；在这个过程中，喷淋器6按设定时间间隔，间断式向水化室5内喷淋水；
50.3)燃料与助燃风在烧嘴13内掺混燃烧产生热风，对窑体10内的原料进行干燥；原料在窑体10内停留一段时间完成干燥过程；出料器14按设定时间间隔周期性动作，将窑体10内最下层完成干燥的原料沿排料管道15排到对应的接料装置内，同时窑体10内上层的原料陆续向下层移动，直至移动到最下层；
51.4)在原料进行水化除杂及干燥的处理过程中，经冷却风管道16通入冷却风对窑体10内最下层的原料进行冷却；经掺风管道12通入冷风对窑体10及水化室5内的温度进行调节，通过自动调节阀11与水化室5顶部的测温装置联锁，自动控制冷风的流量；窑体10与水化室5内所有的含尘气体及烟气都通过排烟管道4排出，汇总到烟气处理装置进行统一处理及余热回收利用；
52.本实施例中，废旧镁碳砖原料水化除杂过程的处理时长为12～48h，水化室内的温度控制在100～150℃；废旧镁碳砖原料干燥过程的处理时长为6～24h，窑体内的温度控制在150～300℃。
53.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，包括自上而下依次同轴设置的储料仓、水化室、窑体及出料器；所述水化室的顶部设排烟管道及喷淋器，水化室的外围沿周向设多个推料装置；水化室的底部通过溜槽与窑体的顶部相连；窑体的上部一侧设进风口连接掺风管道，窑体的下部沿周向设多个烧嘴；窑体的底部设出料器。2.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，所述储料仓的顶部设加料口，储料仓的底部外侧设一圈防雨棚。3.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，所述掺风管道上设自动调节阀，自动调节阀与设于窑体顶部的测温装置联锁控制；所述烧嘴的一端伸入到窑体内，另一端与燃料管道及助燃风管道相连。4.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，所述出料器的底部设排料口和进风口，排料口连接排料管道，进风口连接冷却风管道。5.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，所述水化室的横截面为多边形或圆形。6.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，所述喷淋器沿水化室周向设多个喷淋头。7.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，所述排烟管道的底部沿水化室周向设多个烟气入口。8.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，所述溜槽设于水化室底部的中心位置。9.根据权利要求1所述的一种废旧镁碳砖一体化处理装置，其特征在于，所述水化室与窑体之间沿周向均匀设置多个支撑柱。10.基于如权利要求1～9任意一种所述装置的废旧镁碳砖一体化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将破碎至设定粒度范围且加水湿混后的废旧镁碳砖作为原料加入储料仓内；2)原料在储料仓内停留一段时间后进入到水化室；推料装置按设定时间间隔进行周期性推料，使水化室内最下层已完成水化除杂的原料沿溜槽进入窑体内，同时上层的原料陆续向下层移动；在此过程中，喷淋器间断或连续地向水化室内喷淋水；3)燃料与助燃风在烧嘴内掺混燃烧产生热风对窑体内的原料进行干燥；原料在窑体内停留一段时间完成干燥过程；出料器按设定时间间隔进行周期性出料，使窑体内最下层已完成干燥的原料沿排料管道排入对应的接料装置内；同时窑体内上层的原料陆续向下层移动；4)在原料进行水化除杂及干燥的处理过程中，经冷却风管道通入冷却风对窑体内最下层的原料进行冷却；经掺风管道通入冷风对窑体及水化室内的温度进行调节，通过自动调节阀与窑体顶部的测温装置联锁，自动控制冷风的流量；窑体与水化室内的含尘气体及烟气都通过排烟管道排出，汇总到烟气处理装置进行统一处理及余热回收利用。

技术总结
本发明涉及一种废旧镁碳砖一体化处理装置及方法，所述装置包括自上而下依次同轴设置的储料仓、水化室、窑体及出料器；水化室的顶部设排烟管道及喷淋器，水化室的外围沿周向设多个推料装置；水化室的底部通过溜槽与窑体的顶部相连；窑体的上部一侧设进风口连接掺风管道，窑体的下部沿周向设多个烧嘴；窑体的底部设出料器。本发明所述装置具备对废旧镁碳砖进行水化除杂和干燥一体化处理的功能，大大提高了工艺集成度，缩短了处理时间，并有效减少了占地；通过利用水化室进行蓄热，最大限度地的节约了热能；还可对热处理过程中产生的有害气体进行收集处理及利用，进一步避免环境污染、节约能源。节约能源。节约能源。


技术研发人员：姚苏哲 刘杰
受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/3/8