菱镁矿常用的轻烧装置都有哪些？
发布日期： 2020-07-13 15:43:19 阅读量（890） 作者：我国辽宁地区的菱镁矿矿床类型为沉积变质型矿床，矿石类型属于显晶质菱镁矿，轻烧装置的选用应综合矿石原料的化学组分、粒度、炸裂性，以及燃料条件、产品质量要求等因素。目前在辽宁地区使用的轻烧装置主要有反射炉、悬浮炉和多层炉。我国西藏地区的隐晶质菱镁矿则使用回转窑和竖窑进行轻烧。
1、反射炉
反射炉是一种简单、粗放型的轻烧装置，炉体连续作业，加料及卸料为间歇操作，用于轻烧菱镁矿石已有七八十年的历史。入炉镁石粒度通常在100~200mm，不能焙烧粉料和碎料，产品质量不稳定，同时生产能耗高，单位产品热耗7300~8300kJ，kg'粉尘排放量大且不易控制，自动化水平低，劳动强度大。
近年来，在高品质原矿资源短缺、环保压力大的情况下，反射炉已逐渐淘汰使用。国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》及辽宁省经信委、省工特办发布的《辽宁省镁质材料行业发展指导目录(2011年本)》中都已明确将“有效容积18m3及以下轻烧反射窑”列入淘汰类。
2、悬浮炉
悬浮焙烧技术从20世纪50年代开始发展，最早用于水泥的悬浮预热，石灰石、菱镁矿等碳酸盐物质的分解温度不高、时间短，非常适合采用悬浮焙烧工艺。
1988年，原辽宁镁矿公司从欧洲引进了一座150t/d轻烧菱镁矿的悬浮窑，用于年产5万吨高纯镁砂生产线的轻烧工段，原料为≤200μm的浮选精矿粉，采用重油做燃料，设计轻烧温度800~1000℃，单位产品热耗4180~5016kJ·kg-1，但受生产成本和技术条件的影响，并没有全面推广。1991年，原上海宝山钢铁公司从欧洲引进了世界上第一座生产活性石灰的悬浮窑，入炉原料为0~2mm石灰石，设计产能350t/d，投产初期问题较多，后经宝钢技术人员多年攻关达标生产。
得益于浮选项目的加速上马，菱镁矿石悬浮轻烧炉受到了企业的青睐，在上述海城地区环评审批的浮选项目中，有一半都配套了悬浮炉生产轻烧氧化镁，总产能约100万吨/年。悬浮炉可直接焙烧含水率1%~2%、粒度≤200μm的浮选矿粉，在悬浮状态下气固两相接触面积大、热交换快、热耗低，产品质量均匀稳定，系统完全封闭，烟气可集中收集处理，自动化程度高，同时占地小、建设快。
尽管悬浮炉非常适合粉料的焙烧，但结构特点也决定了其具有原料适应性差、生产参数不易调整等缺点，一旦装置投入运行，难以对其设计参数进行调整，需要长时间的调试和改造。入炉原料的粒度、组分波动，悬浮焙烧炉的产量和质量都会受影响，同时还易出现堵料、收料困难等问题。目前，辽宁地区已建成和计划建设的悬浮炉达二十余座，但能连续稳定生产的并不多。因此，应用悬浮炉轻烧菱镁矿石应尽量稳定原料特性，减小炉况运行中的参数波动，保证炉况和产品质量稳定。
3、多层炉
多层炉是利用多层炉床连续生产的热工设备，20世纪70年代的日本、朝鲜、希腊、巴西等国应用其生产轻烧氧化镁。20世纪80年代国家“六五”科技攻关期间，中冶焦耐工程技术有限公司(原鞍山焦化耐火材料设计研究院)开展过我国菱镁矿石的多层炉焙烧试验。2000年之后，辽宁奥鼎镁业有限公司和海城海鸣矿业有限责任公司先后引进欧洲设备，建成了以多层炉为轻烧设备的高密高纯镁砂生产线，制备体密23.40g·cm-3的优质高纯镁砂。但这两家企业选用多层炉设备的核心部件和控制技术全部为进口，昂贵的价格使其他企业望而却步，限制了多层炉轻烧菱镁矿石的推广。
多层炉炉膛的大小和层数多少根据产能要求和热效率确定，常用产能规模为年产轻烧氧化镁10万吨。
其煅烧物料粒度范围在0~40mm，即可煅烧小块、又适合粉料煅烧。采用多层多点加热方式，可以严格控制焙烧温度及加热时间，保证焙烧均匀，产品质量好、活性高，燃烧气体可以充分与物料接触传热，单位产品热耗在5400~6200kJ·kg-1可完全实现自动化生产，排放烟气集中收集处理。
目前，以多层炉为轻烧装置、利用二步煅烧工艺生产的高纯镁砂，是市场上质量最好、最稳定的产品。
中冶焦耐工程技术有限公司针对多层炉轻烧技术开展了大量的研发工作，目前已掌握多层炉整套装备的国产化加工制造及系统操控技术，其成本与同等产能规模的悬浮炉相当。
4、竖窑、回转窑
竖窑和回转窑是近十几年来广泛用于煅烧石灰石、白云石的成熟窑炉，都可生产出质量稳定、指标优良的活性石灰、轻烧白云石产品，而在辽宁地区用于轻烧氧化镁的则很少。
上世纪希腊等国的镁砂生产企业曾使用竖窑、回转窑生产轻烧氧化镁，我国在20世纪70年代即开展过回转窑煅烧菱镁石的试验，近年来也陆续有企业用竖窑、回转窑进行尝试，限制其使用的最大的问题在于矿石分解过程中的炸裂过多，产生大量粉尘，影响竖窑的透气性及回转窑的整体窑况，而这种情况主要出现于辽宁地区的菱镁矿石。
分析其原因，我国辽宁地区的菱镁矿属于晶质菱镁矿石，其在煅烧时更易裂成小块甚至细粉，在窑炉内产生大量粉尘，而希腊地区的隐晶质菱镁矿石则炸裂很少且仅破成小块，成型性更好，因此可使用竖窑或回转窑生产轻烧产品。同样，青海濮耐高新材料有限公司以我国西藏卡玛多的隐晶质菱镁矿石为原料，使用竖窑、回转窑生产轻烧氧化镁，均运行稳定、产品达标。因此，能否使用竖窑或回转窑进行轻烧生产，应根据自身矿石特点，通过试验来确定。
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