Способ окускования фосфатного сырья

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 В 25/01 ОПИСА К АВТОРСКО ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР"Техэнергохимпром" и Чимкентское производственное объединение "Фосфор"(56) Авторское свидетельство СССРВ 829557, кл. С 01 В 25/01, 1979,(54) СПОСОБ ОКУСКОВАНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к технологииподготовки фосфатного сырья к переработИзобретение относится к технологииподготовки фосфатного сырья для получения из него фосфора электротермическимметодом,Известен способ грануляции фосфатной мелочи фракции 0-10 мм, включающийразделение ее на фракции 0 - 1 и 1 - 10 мм,подачу второй фракции во вращающуюсяпечь, ее нагрев до 1200-1260 С, напылениена нее первой фракции в количестве 25-40мас.ф и окатывание при 1200 - 1400 фС.Цель изобретения - упрощение способапри исключении настылеобразования.. На чертеже изображена вращающаясятрубчатая печь 1 с горелкой 2 на выходномконце и патрубком подвода охлаждающейсреды 3. Часть сечения трубчатой печи заполнена обрабатываемым материалом 4.Охлаждение поверхности печи ведут на выходном конце за факелом горелки в предеЫЛ,1715709 А 1 ке его на фосфор электротермическим методом. Целью изобретения является упрощение способа при исключении настылеобразования. Способ включает загрузку фосфатного сырья во вращающуюся трубчатую печь, его нагрев при прохождении через нее топочными газами, обработку на выходном конце печи факелом с образованием пленки расплава при охлаждении ее в пределах зоны, расположенной под углом 20 - 1350 от нижней образующей печи в сторону, обратную вращению, до температуры начала ее затвердевания. При этом охлаждение ведут струей воздуха, направленной по ходу газов под углом 10 - 30 к образующей печи, или фосфатосодержащей аэросмесью. 1 з,п,ф-лы, 1 ил 2 табл,лах зоны, расположенной под углом а = =20 - 1350 от нижней образующей печи в сторону, противоположную вращению. При этом угол подачи струи охлаждающей среды 10 - 30 к образующей поверхности печи,П р и м е р, На действующей, вращающейся с постоянной скоростью (144 об/ч) опытно-промышленной трубчатой печи с внутренним диаметром 1,78 м, длиной 40,0 м проводят термообработку и окускование фосфатного сырья фракционного состава -10 мм. Нагрев в зоне окомкования ведут преимущественно эа счет лучистого тепло- обмена между факелом горелки, гарнисажным слоем и материалом. Сжигание природного газа ведут при коэффициенте избытка воздуха р= 0,95 - 1,1. Длину факела поддерживают в пределах 2,0 - 2,5 м, длину зоны окомкования 2,5 - 3,0 мм, Температуру поверхности материала и гарни17157093сажного слоя в зоне окомкования поддер- поверхности печи в пределах заявленнойживают в пределах 1250 - 1400 С. Образу- зоны путем интенсификации режима охлажющуюся пленку расплава на поверхности дения, что может быть достигнуто способомпечи, расположенную за факелом, перед пе- организации охлаждения.ремещением под слой находящегося в печи 5 При охлаждении воздушной струей еематериала охлаждают струей воздуха до со- необходимо подавать под углом 10 - 30 кстояния начала затвердевания. образующей поверхности печи. Как показаРезультаты испытаний показывают ли результаты эксперимента(см.табл,2), при0(см.табл.1), что при расположении зоны ох- значениях угла подачи 10 резко возрасталаждения под углом а20 от нижней 10 етрасходвоздуха наохлаждение,что можетобразующей печи снижается производи- бытьобъясненовозрастаниемпотерьтеплательность процесса в результате охлажде- с уходящими газами, При увеличении углания обрабатываемого в печи материала подачи 30 возникает областьлокальногоохлаждающим агентом, Одновременно на- воздействия струи воздуха на поверхностьчинают образовываться настыли в результа печи, приводящая к разрушению гарнисажте недостаточного охлаждения пленки ного слоя в этой области, что ведет к необрасплава на поверхности печи, располо-, ходимости остановки процесса через 1,5 -женной за факелом, из-за малого промежут,0 ч работы установки в связи с образовака времени. нием в печи в области разрушенного гарниДальнейшее приближение зоны охлаж сажа быстро увеличивающегося в размерахдения к нижней образующей печи приводит крупного кома спекшегося фосфоритногок росту настылей до высоты 600 мм, что материала, вывести который из печи не порезко снижает производительность печи, зволяет кольцевой порог, образующийся вприводит к значительному увеличению, результате местного разрушения гарнисаудельного расхода топлива и делает невоз жа.можной дальнейшую эксплуатацию ОПУ. При охлаждении фосфатосодержащейЭти нарушения процесса происходят в ре- аэросмесью режим охлаждения подбирают,зультате того, что пленка расплава не ох- исходя измаксимальной,сепарациитвердойлаждается до начала затвердевания и фазы пленкой расплава. При этом достигаодновременно охлаждается обрабатывае ютнаибольшуюэффективностьохлаждениямый в печи. материал. и одновременно возвращают в процесс пыПри расположении зоны охлаждения левидные фракции Фосфатного сырья, напод углом а135 про исходит образова- пример из систем газоочистки.ние настылей, обусловленное прогревом Дополнительным условием реализацииподвергнутой ранее охлаждению поверхно заявленного способа является сжиганиести печи, приводящим к повторному обра- топлива в коротком жестком факеле, близкозованию пленки расплава (из-за расположенном к выходному концу печи,длительного времени тепловой обработки По прототипу для исключения настылеповерхности), Одновременно снижается образования фосфатное сырье разделяютпроизводительность процесса вследствие 40 на Фракции,-1 и 1 - 10 мм и первую фракциюснижения лучистого теплообмена из-за ох- в количестве 25 - 40 мас.0 подают во вралаждения зоны печи, диаметрально проти- щающуюся печь в зону плавления с 1200 -воположной зоне размещения 1260 С. Это усложняет способ за счет необобрабатываемого материала. Дальнейшее ходимости использования операций отбраудаление охлаждаемой поверхности от зо ковки сырья и установки оборудования поны расположения обрабатываемого матери- контролю соотношения фракций, дополниала в печи приводит к интенсивному тельных систем транспортировки, дозиро образованию настылей в результате пре- вания и складирования сырья. Кроме того,кращения влияния охлаждения поверхно- исключение этих технологических цепочек50 сокращает расход энергоресурсов и материПри этом размеры области охлаждения альных затрат,поверхности печи в пределах указанной зо- Ф о р мул а из о бр ете н ияны не оказывают существенного влияния на 1, Способ окускования фосфатногорост настылей. Однако произвольный вы- сырья во вращающейся трубчатой печи,бор этих размеров может затруднить дости включающий его нагрев топочными газами,жение оптимальнЫх параметров режима и получаемыми при сжигании топлива на выпривести к снижению эффективности рабо- ходе из печи, с образованием пленки расты установки. Поэтому необходимо макси- плава, о т л и ч а ю щ и й ся тем, что, с цельюмал ьно сужать область охлаждения упрощения способа при исключении настылеобразования, пленку расплава на поверх1715709 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й сятем, что охлаждение ведут воздухом или фосфатосодержащей аэросмесью, подаваемой по ходу топочных Газов под угом 10 - 5 30 к образующей печи. Таблица 1 Состояние охлаждаемой внутренней поверхности пе. чиПродолжительность режима, ч П изво ительность. т/ч Режим испытаний Удельный расход природно.го газа, мз/т ззвзпп по годномуНастыли высотой до 800 мм 24,0 120-140 ь 4,0 По прототипу (без охлажде. ния поверхности печи) Угол расположения области охлаждения от нижней об. рвзующей печи, град,ф 2044,0 125 3.5 2.6 160Величина, относящаяся к концу периода испытаний на указанном режиме ьь Продолжительность режима сокращена ввиду зарастания печи настылямн Таблица 2 Продол- жительность режима,ч Состояние охлаждаемой поверхности печиУгол расположения об. ласти охлаждения от нижней образующей печи, град.Расход охлажденного в 1 з духа, м /ч Угол подачивоздушнойструи к об. разующейповерхности печи, град. езмпп па загру. по готр жаемому вому про сырью дукту 12,5 10,5 10 3800 10,5 12.5 72.0 68,3-70,5 10,5 12,5 80 28,0 ь 40 9,8 12,5 62-65 1Величина, относящаяся к концу периода испытаниЯ на указанном режимеПродолжительность режима сокращена. ввиду образования в печи крупного кома спекшегося материала 45 50 5ности печи в зоне, расположенной под углом 20 - 135 О от нижней образующей печи в сторону, противоположную вращению, охлаждают до температуры начала его затвердевания. 60,4-63 68-75 130-140 65-68 120-130+Настыли отсутствуют, Тйщина слоя гарнисежа 160-180ммНастыли отсутствуют. Толщина гарнисажа 300-350 ммПЬявление нзстылей. Макси;мальная высота 450 мыНастыли высотой до 800 ммПоявление настылей, Максимальная их высота 460 ммНастыли высотой о 800 мм Равномерный слой. гар нисажз, толщиной 280- ЭЭО ммСлой гзрнисажа пере менной толщины 120- 160 мм в начале области охлаждения, до ЛООмм в конце гзрнисажной зоны Равномерный слой гар нисажа, толщиной 200- 250 ммРазрушение гарнисажа е области охлаждения на длине 1500-2000 мм. Наличие кома диаметром1100 мм1715709 0 Составитель Л. КрюковаТехред М,Моргентал Корректс еда втин ий-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 роизводстве каз 573 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5