[科普中国]-悬浮炉

悬浮炉是在载热气体作用下，使细粒状或粉状物料悬浮于热气流之中，气、固间发生激烈的传热和传质过程的一种窑炉。

简介在悬浮炉中，物料呈悬浮状态，传热传质速率比物料在固定床和沸腾床中大得多。炉内气体处于激烈的紊流状态，燃料燃烧均匀，炉温均匀。物料的受热也均匀。且结构简单，操作方便。在悬浮炉中，物料的收集必须靠气、固两相分离后方可得到。

结构炉子主要由三部分构成：

1、原料预热系统，主要由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级旋风预热器及其进气管和下料溜子等组成；

2、原料轻烧系统， 主要由燃烧器、反应管、旋风收料器和下料溜子等组成；

3、冷却系统，主要由二级旋风筒、进口管和下料溜子等组成。

二步煅烧工艺生产高纯镁砂过程中所采用的悬浮焙烧炉工作系统如图所示。

工作过程该炉用以焙烧菱镁矿浮选精矿粉。符合要求的合格原料由加料螺旋机17或加料风动泵16加至Ⅱ级旋风预热器6的排气管内，以相近于气流的速度和气体同向流动，并被气体加热，一起进入Ⅰ级旋风预热器3，在Ⅰ级旋风预热器中与气流分离并沉积，完成第Ⅰ级预热过程。从Ⅰ级旋风预热器3沉积的物料通过粉料溜子进入Ⅲ级旋风预热器7的排气管内，被气流带入Ⅱ级旋风预热器6，在Ⅱ级旋风预热器中物料再次被分离沉积，完成第Ⅱ级预热过程。其后进入第I级旋风预热器7，进行第Ⅲ级预热，完成全部预热过程。经亚级预热后的原料温度已达600 ~ 700℃，碳酸盐分解率达25%左右，最后由第Ⅲ级旋风预热器的下料溜子进入反应管8中进行轻烧。物料的轻烧主要在反应管内完成。

在反应管底部，大约在与进料点相同的水平面上，燃料由烧嘴入反应管，与来自冷却系统的、温度为600 ~ 700℃的二次风混合、燃烧。燃烧放出的热量被悬浮于气流中的物料立即吸收，物料分解瞬间完成，即物料在反应管内仅停留1.3 ~ 1.5s即可完成轻烧。轻烧后的物料被气体带人收集成品料的成品集料器19中，经分离后通过溜子进入冷却系统。

同物料在预热系统的运动规律一样，物料经旋风冷却器12、20二级冷却后被排出炉外，由螺旋21或风动泵13送至下步工序。经二级冷却后，物料由850 ~ 950℃降至300℃以下。

出I级旋风预热器的废气温度一般低于 180℃，经布袋除尘器净化后由排烟机排人大气。

原料轻烧炉悬浮炉是原料轻烧炉的一种，原料轻烧炉有多层炉、沸腾炉和悬浮炉等。这些设备不仅作为原料的轻烧炉, 根据他们的工作温度，所处理的物料工艺目的不同，还可作为物料干燥、预热和煅烧设备，有的还可作为固体燃料的燃烧设备。1

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杨明 - 副教授 - 西南大学