一种高纯镁砂制备工艺中的镁砂提纯过滤干燥一体化装置的制作方法

本实用新型涉及高纯镁砂制备技术领域，尤其涉及一种高纯镁砂制备工艺中的镁砂提纯过滤干燥一体化装置。

背景技术：

随着耐火工业的不断发展，超高纯度的镁制品得到越来越广泛的应用，镁制品的原料—镁砂可分为天然镁砂和海水镁砂两大类，海水镁砂是工业发达国家所用镁砂的主要来源，世界上高纯镁砂(氧化镁含量大于99％)主要是由日本、奥地利等国家生产的海水镁砂，但海水镁砂制备成本高，钙硅比小。天然镁砂主要来自天然菱镁砂，我国是菱镁矿资源大国，辽宁海城的大石桥一带菱镁矿储量达到25亿吨，高纯镁砂是选用天然特级菱镁矿石浮选提纯经轻烧、细磨、压球、超高温油竖窑煅烧而成。随着菱镁矿的长年开采，天然特级菱镁矿石资源日渐枯竭，目前，技术人员又研究出采用之间被抛弃的一级菱镁矿粉作为原料生产高纯镁砂的方法。

无论何种制备工艺，在高纯镁砂的制备过程中通常需要在煅烧前对镁砂进行提纯、过滤及干燥处理，常规的高纯镁砂制备工艺中，上述工序分别在对应的设备中进行，不仅流程长、占地面积大，而且能耗高，造成了资源的浪费和成本的增加。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种高纯镁砂制备工艺中的镁砂提纯过滤干燥一体化装置，将镁砂的提纯、过滤、干燥集于同一设备中，并且将提纯过程中的高温废气回收余热后用于后续的镁砂干燥，其结构合理，占地面积小，能耗小，大大减少了设备投资成本和生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种高纯镁砂制备工艺中的镁砂提纯过滤干燥一体化装置，包括自上至下依次设置的提纯室、过滤室、干燥室及余热回收干燥系统；所述提纯室的顶部一侧设镁砂进料口，另一侧设高温废气出口；提纯室内，中部设有镁砂搅拌装置，四周设有电加热装置；提纯室的底部设对开式底板，对开式底板同时作为过滤室的顶板；过滤室内，下部设过滤板，过滤板的上方设螺旋输料装置，螺旋输料装置的出料口通过下料溜槽连接干燥室，干燥室的外侧设环形热风套，环形热风套通过沿干燥室周向开设的多个热风出口与干燥室内部空间连通；干燥室的底部设镁砂出料口；余热回收干燥系统由废气管道、废气引风机、气-气换热器及辅助电加热器组成；废气管道的一端高温废气出口，另一端连接气-气换热器的第一换热介质入口，第一换热介质出口通过除尘器入口管道连接除尘装置，废气管道上设废气引风机；气-气换热器的第二换热介质入口与大气连通，第二换热介质出口通过热风管道连接环形热风套，热风管道上设辅助电加热器及热风引风机。

所述镁砂搅拌装置由搅拌电机、搅拌轴及搅拌棒组成，搅拌电机固定在提纯室的顶部中心位置，搅拌轴的上端通过联轴器与搅拌电机的输出轴相连，搅拌轴的下端延伸到提纯室的下部，搅拌轴上沿高向设置多层搅拌棒，每层搅拌棒沿周向设多个搅拌棒。

所述电加热装置为电阻丝加热装置，沿提纯室内壁设置一圈；提纯室的外壁设保温层。

所述对开式底板与提纯室的侧壁通过折页转动连接，干燥室对应的2个侧壁上分别设直线驱动装置，直线驱动装置的固定端与对应侧壁铰接，伸缩端与对开式底板的底部铰接。

所述过滤板将过滤室分隔为上、下2个空间，下层空间设清灰刮板，过滤室的底部一端高、一端低的倾斜设置，对应低端的过滤室底部一侧设出灰口。

所述下料溜槽的底部出料口位于干燥室的中心位置，并且位于干燥室的上部。

所述环形热风套为“[”形结构，与干燥室的侧壁共同围成环形热风通道；环形热风套的外侧设有1至多个热风入口，热风入口分别连接热风管道，热风管道上设热风阀；环形热风套内侧的干燥室侧壁上设沿周向、高向分别均匀设置多个热风出口，热风出口处设热风喷嘴，热风喷嘴的喷射方向朝向干燥室中心；干燥室的顶部设废气出口，废气出口连接气-气换热器下游的除尘器入口管道。

所述干燥室的下部设抽拉式隔板，干燥室的底部为斗形结构，镁砂出料口下方设镁砂接料仓或镁砂筛选装置。

所述提纯室、干燥室分别设温度传感器，热风管道上设温度计，温度传感器、温度计分别连接plc控制系统，plc控制系统另外连接辅助电加热器的控制端。

所述镁砂进料口设电动盖板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)将镁砂的提纯、过滤、干燥集于同一设备中，并且将提纯过程中的高温废气回收余热后用于后续的镁砂干燥，其结构合理，占地面积小，能耗小，大大减少了设备投资成本和生产成本；

2)提纯室产生的高温废气经气-气换热器进行余热回收，然后输送到干燥室对提纯、过滤后的镁砂进行干燥，提纯室、干燥室分别设温度传感器，热风管道上设辅助电加热器和温度计，通过plc控制系统控制提纯室和干燥室的温度，如热风温度达不到设定温度，则通过辅助电加热器对热风进行加热；

3)过滤室设螺旋输料机，在输出镁砂的同时，对底部的镁砂有翻动作用，使镁砂中的灰尘及杂质能够更好地通过过滤板滤除；

4)干燥室的外围设环形热风套，通过多个热风喷嘴向自下料溜管的出料口自由向下散落的镁砂吹热风，镁砂在自由散落过程中与热风充分接触，能够加热干燥速度，提高干燥效率；干燥室底部设抽拉式隔板，如镁砂干燥程度达不到要求，可以在干燥室内继续停留一段时间，直到合格后再出料；

5)干燥室的下部可以设镁砂接料仓，直接将镁砂集中后送至下道工序；也可以设镁砂筛选装置，根据需要直接将镁砂筛按所需粒度进行筛分。

附图说明

图1是本实用新型所述高纯镁砂制备工艺中的镁砂提纯过滤干燥一体化装置的结构示意图。

图中：1.提纯室2.过滤室3.干燥室4.镁砂进料口5.高温废气出口6.搅拌电机7.搅拌棒8.电加热装置9.对开式底板10.直线驱动装置11.螺旋输料装置12.过滤板13.下料溜槽14.环形热风套15.热风喷嘴16.抽拉式隔板17.镁砂接料仓/镁砂筛选装置18.废气引风机19.气-气换热器20.辅助电加热器21.热风引风机22.出灰口

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种高纯镁砂制备工艺中的镁砂提纯过滤干燥一体化装置，包括自上至下依次设置的提纯室1、过滤室2、干燥室3及余热回收干燥系统；所述提纯室1的顶部一侧设镁砂进料口4，另一侧设高温废气出口5；提纯室1内，中部设有镁砂搅拌装置，四周设有电加热装置8；提纯室1的底部设对开式底板9，对开式底板9同时作为过滤室2的顶板；过滤室2内，下部设过滤板12，过滤板12的上方设螺旋输料装置11，螺旋输料装置11的出料口通过下料溜槽13连接干燥室3，干燥室3的外侧设环形热风套14，环形热风套14通过沿干燥室3周向开设的多个热风出口与干燥室3内部空间连通；干燥室3的底部设镁砂出料口；余热回收干燥系统由废气管道、废气引风机18、气-气换热器19及辅助电加热器20组成；废气管道的一端高温废气出口5，另一端连接气-气换热器19的第一换热介质入口，第一换热介质出口通过除尘器入口管道连接除尘装置，废气管道上设废气引风机18；气-气换热器19的第二换热介质入口与大气连通，第二换热介质出口通过热风管道连接环形热风套14，热风管道上设辅助电加热器20及热风引风机21。

所述镁砂搅拌装置由搅拌电机6、搅拌轴及搅拌棒7组成，搅拌电机6固定在提纯室1的顶部中心位置，搅拌轴的上端通过联轴器与搅拌电机6的输出轴相连，搅拌轴的下端延伸到提纯室1的下部，搅拌轴上沿高向设置多层搅拌棒，每层搅拌棒沿周向设多个搅拌棒7。

所述电加热装置8为电阻丝加热装置，沿提纯室1内壁设置一圈；提纯室1的外壁设保温层。

所述对开式底板9与提纯室1的侧壁通过折页转动连接，干燥室2对应的2个侧壁上分别设直线驱动装置10，直线驱动装置10的固定端与对应侧壁铰接，伸缩端与对开式底板9的底部铰接。

所述过滤板12将过滤室2分隔为上、下2个空间，下层空间设清灰刮板，过滤室2的底部一端高、一端低的倾斜设置，对应低端的过滤室2底部一侧设出灰口22。

所述下料溜槽13的底部出料口位于干燥室3的中心位置，并且位于干燥室3的上部。

所述环形热风套14为“[”形结构，与干燥室3的侧壁共同围成环形热风通道；环形热风套14的外侧设有1至多个热风入口，热风入口分别连接热风管道，热风管道上设热风阀；环形热风套14内侧的干燥室3侧壁上设沿周向、高向分别均匀设置多个热风出口，热风出口处设热风喷嘴15，热风喷嘴15的喷射方向朝向干燥室3中心；干燥室3的顶部设废气出口，废气出口连接气-气换热器19下游的除尘器入口管道。

所述干燥室3的下部设抽拉式隔板16，干燥室3的底部为斗形结构，镁砂出料口下方设镁砂接料仓或镁砂筛选装置17。

所述提纯室1、干燥室3分别设温度传感器，热风管道上设温度计，温度传感器、温度计分别连接plc控制系统，plc控制系统另外连接辅助电加热器20的控制端。

所述镁砂进料口4设电动盖板。

本实用新型所述高纯镁砂制备工艺中的镁砂提纯过滤干燥一体化装置的工作过程如下：镁砂自镁砂进料口4进入提纯室1中进行提纯，通过加热，同时加入提纯药剂对镁砂进行提纯。加热提纯时提纯室1底部的对开式底板9为关闭状态，通过镁砂搅拌装置对提纯室1内的镁砂进行搅拌，提纯过程产生的高温废气由废气引风机18自高温废气出口5引出。

提纯过程结束，由直线驱动装置10(可采用油缸、气缸或电动伸缩杆等)驱动对开式底板9向下打开，提纯后的镁砂下落至过滤室2内；镁砂中的水份、灰尘及杂质通过过滤板12滤至过滤室2的下层空间，通过清灰刮板定期将灰尘自出灰口22清出。螺旋输料装置11在将镁砂连续输出的同时，还能够对底部的镁砂进行翻动，促进其中的杂质与镁砂分离后滤出。

过滤后的镁砂通过螺旋输料装置11连续输出，并自干燥室3的上部中心处自由下落。而经过与高温废气换热后的热风自热风管道进入环形热风套14内，沿周向设置的多个热风喷嘴15喷入干燥室3内，对下落过程中的镁砂进行吹风干燥。自由下落的镁砂呈松散型，能够与热风进行充分换热，从而提高干燥效率。

干燥后的镁砂自底部出料口出料，由镁砂接料仓，直接将镁砂集中后送至下道工序；也可以设镁砂筛选装置，根据需要直接将镁砂筛按所需粒度进行筛分。

通过plc控制系统控制提纯室1和干燥室3的温度，如热风温度达不到设定温度，则通过辅助电加热器20对热风进行加热。上部的提纯室1进行提纯操作时，下部的过滤室2和干燥室3可以同时进行过滤和干燥操作，根据设置各功能室的体积，可以保证装置连续生产。

废气引风机18的进风口处设有过滤装置，用于将高温废气中的大颗粒杂质滤除，防止对废气引风机18造成损坏。通过电动盖板对镁砂进料口4进行封闭，且提纯室1外侧设保温层，可以有效防止热量流失，减小能耗。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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