伍耀明

(廣西冶金研究院，廣西 南寧 530023)

0 概述

鉬精礦的冶煉工藝在國內(nèi)主要是火法，由于過去使用的設備比較落后，焙燒產(chǎn)品不容易達到冶煉鉬鐵的要求，焙燒煙氣中SO2濃度低，制酸困難，污染環(huán)境的問題一直沒有解決好。近年多膛爐焙燒技術(shù)不斷改進，國內(nèi)外現(xiàn)也已開始采用多膛爐焙燒，其特點為生產(chǎn)能力大，物料機械化攪拌，脫硫效果好，產(chǎn)品質(zhì)量高，回收率高，產(chǎn)品能滿足鋼鐵工業(yè)和鉬材加工的要求［1］。多膛爐改進的主要點是設計的自動控制方案能夠準確控制焙燒溫度，但是美中不足的是，用于控制溫度的方法是吹冷風或燃燒可燃氣體保持設定的溫度，致使煙氣中的SO2濃度只能達到2% ±，不能采用國內(nèi)要求的兩轉(zhuǎn)兩吸工藝制硫酸(以下簡稱“國內(nèi)工藝制硫酸”)，于是需要引進丹麥托普索WSA 方法制硫酸。

根據(jù)上述情況，國內(nèi)也在研究新的焙燒工藝，例如采用純氧氧化焙燒的方法。這種焙燒方法是在加壓下進行，單爐間斷作業(yè)。試驗將含氧量為99.9%的純氧加入到反應釜內(nèi)，關(guān)閉進出口管道閥門，加熱并攪拌，在純氧、密閉、干燥條件下進行化學反應。測量底部電加熱溫度為650 ℃，反應釜內(nèi)氣體壓力小于0.4 MPa，氧化反應時間在35～50min，氣體最高溫度達到255 ℃;試驗結(jié)果使反應產(chǎn)物中MoO3的含量達到93%，高于常用生產(chǎn)工藝產(chǎn)物中MoO3的濃度(80%～85%);尾氣中S02濃度大于50%，具有很高的利用價值［2］。

上述多膛爐焙燒已在生產(chǎn)中取得很好效益;純氧加壓焙燒試驗也得到了很好的結(jié)果。

1 新工藝的提出及其特點

為了使鉬精礦焙燒煙氣中SO2濃度能滿足國內(nèi)工藝制硫酸的要求，已經(jīng)發(fā)明了“一種處理輝鉬礦精礦的真空回轉(zhuǎn)窯”等3 臺窯［3-5］和“一種轉(zhuǎn)鼓收塵裝置”［6-7］共4 個專利，可以在密封狀態(tài)下進行真空或者常壓、微正壓、微負壓等各種狀態(tài)的連續(xù)作業(yè)，處理鉬精礦及其中間產(chǎn)品鉬焙砂，綜合功能及特點如下:

(1)采用熱風換熱管換熱。人們已經(jīng)認識到，只有利用熱風作為介質(zhì)和載體才能更大地提高熱利用率和熱工作效果。熱風可以控制升溫或降溫，還可以循環(huán)返回使用，節(jié)約熱能。

(2)窯體水平擺放，用變頻電機傳動，實現(xiàn)快速正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn);窯內(nèi)安裝有螺旋條推動物料前進或后退，控制正、反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)比，可以按工藝要求控制物料在窯內(nèi)的停留時間。

(3)采用“T”形揚料板將部分物料揚升到窯頂，逐步轉(zhuǎn)到另一側(cè)才能全部落下來，使物料懸浮在整個回轉(zhuǎn)窯的橫截面形成料幕，增加物料與熱風接觸的機會。

(4)采用長徑比小于一般回轉(zhuǎn)窯的短窯，所以大型窯的“T”形揚料板伸入窯內(nèi)較深，承重較大，上下兩面都有加強筋支撐;雖然承重大，消耗功能多，但是物料在轉(zhuǎn)到窯中心的對面方向下落時，物料的勢能也會推動回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動，可以抵消部分能耗。

(5)由于短窯的直徑大，窯頭罩、窯尾罩都采用了橢圓形，縮短了回轉(zhuǎn)窯裝置在軸向的長度，減少占地面積而保持了窯罩的橫向?qū)挾嚷源笥诟G直徑，便于在窯尾罩頂上的一端安裝上升煙道，另一端安裝旋風收塵器，由具有正、反兩面挖塵功能的挖塵斗和旋風收塵器的落塵引導管，將煙塵落入螺旋加料機頂上的“V”形接塵斗，直接返回回轉(zhuǎn)窯繼續(xù)焙燒。

(6)為了在任何溫度下收集鉬、錸產(chǎn)品，也為了避免有可能提高焙燒溫度而造成鉬、錸揮發(fā)損失，在煙道安裝了風冷凝轉(zhuǎn)鼓收塵裝置。風冷凝轉(zhuǎn)鼓收塵的適用溫度范圍廣，效率高，占地面積小。

(7)在從焙燒窯的轉(zhuǎn)鼓收塵室出來的煙道內(nèi)安裝了風冷蛇管，將SO2煙氣冷卻到40～70 ℃回收熱量，然后送去制硫酸。被冷卻的煙氣體積會縮小，可以縮管，適合安裝插板閥(很大直徑的煙道可分流幾條小煙道出來裝閥)，調(diào)節(jié)煙氣阻力，使窯內(nèi)為微正壓，有利于輝鉬礦的分解反應，盡量提高煙氣中SO2濃度。

(8)根據(jù)鋅精礦和鉬精礦含硫都在30% ±，鋅精礦沸騰焙燒煙氣可以采用國內(nèi)工藝制硫酸，鉬精礦采用真空回轉(zhuǎn)窯焙燒有措施控制焙燒溫度、時間、最佳空氣量，使煙氣中SO2濃度更有利于采用國內(nèi)工藝制硫酸。當本工藝不生產(chǎn)鉬酸鹽而不用硫酸時，也可以采用純氧焙燒，獲得更高濃度的SO2，壓縮冷凍成液體貯存?；蛘咛砑由倭垦鯕?，既能確保煙氣制硫酸，也能確保焙砂中的MoO2全部氧化成MoO3，有利于后續(xù)蒸餾提純獲得最高產(chǎn)量的高純MoO3。

真空回轉(zhuǎn)窯能否用于生產(chǎn)的關(guān)鍵是窯體與窯罩的密封措施和設備大型化的制造。密封的方法是采用法蘭連接的波紋管，因為波紋管適應窯體在轉(zhuǎn)動時有徑、軸向跳動也能保持密封狀態(tài)不受影響。當前市面生產(chǎn)的不銹鋼波紋管補償器可以有DN32～8 000 mm，所以真空回轉(zhuǎn)窯可以適應大型生產(chǎn)企業(yè)的需 要(http://www.botoubowenguan.com/cp/ZXXNYSBWBCQTNY.html)。

2 焙燒工藝條件的確定

根據(jù)資料提供，沸騰焙燒鉬精礦控制溫度在570～560 ℃，這是因為輝鉬礦的著火點和焙砂開始燒結(jié)溫度非常接近(僅相差40～50 ℃)［8］。

回轉(zhuǎn)窯焙燒的物料與熱風對流，窯尾是剛加入的高硫物料，卻遇到了低含氧量的高溫熱風，有利于充分消耗熱風中的氧;物料到了窯頭已是高溫低硫，遇到了較高溫度、高含氧量的熱風，有利于物料徹底脫硫。輝鉬礦開始反應的溫度是450 ℃，控制從窯頭進入反應區(qū)的熱風是450～500 ℃或者是返回熱風能達到的最高溫度，即低于焙燒的極限溫度，這就保證了回轉(zhuǎn)窯的全程都是高效反應區(qū)。熱風逐步走向窯尾，逐步反應激烈，溫度逐步升高。由于窯體保溫，所以溫度的最高點還是靠近窯尾。為準確控制高溫點，從總風管的窯尾動密封連接點插入熱電偶到最高溫度點測溫(見圖3 的C23 測溫裝置)，控制焙燒溫度為不被燒結(jié)的溫度。

控制焙燒溫度570 ℃，既保證物料不燒結(jié)，也保證MoO3不揮發(fā)，此時ReS2已被氧化成Re2O7。Re2O7的沸點363 ℃，在沸騰焙燒中的揮發(fā)率達到92%～96%。很多內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦的資料報道，讓焙燒溫度達到650 ℃甚至750 ℃也沒有被燒結(jié)，只是鉬有揮發(fā)損失。如果提高了焙燒溫度，錸的揮發(fā)率有可能超過上述指標。在焙燒窯煙道中安裝兩臺風冷凝轉(zhuǎn)鼓，第一臺控制400 ℃，冷凝收集在不被燒結(jié)的情況下提高溫度焙燒時揮發(fā)的MoO3;第二臺控制100 ℃，冷凝收集Re2O7;SO2煙氣進入制硫酸系統(tǒng)，通過水洗塔凈化除雜且確?；厥誖e2O7不損失，然后送去制硫酸。

實際上焙燒溫度隨著原料不同而改變，已報道最高達到760 ℃—(《中國鉬業(yè)》2009 年6 月譚剛論文)。本工藝設備的功能具備提高到760 ℃的焙燒條件，所以它能處理含有大量雜質(zhì)元素的低品位輝鉬礦，也能處理當前難處理的鉬鎳礦。

為了不讓揮發(fā)的MoO3在煙道凝結(jié)，也為了不讓煙氣的熱量在煙道損失，所以窯體、窯罩、煙道、轉(zhuǎn)鼓室壁、產(chǎn)品輸送機、熱風輸送管道等都要保溫。

鉬精礦在焙燒前需要脫水和脫油，在文獻［1］提到“干燥后的鉬精礦加入多膛爐第一層”，文獻［2］也提到“將硫化鉬在200 ℃下烘干2.5 h”。

關(guān)于鉬精礦脫油的方法已有許多資料報道，本工藝因為有可靠措施保證物料中的鉬、錸不因揮發(fā)而損失，可以第1 段控制在沒有硫化物熱分解的300 ℃真空脫水，同時也全部脫去浮選油，真空下浮選油不會被燒掉，還可以回收利用。第2 段控制570 ℃或者更高溫度在真空回轉(zhuǎn)窯微正壓焙燒脫硫，既可利用第2 段焙燒脫硫產(chǎn)生的熱量返回用于第1 段脫水脫油，也能為第2 段焙燒脫硫預熱物料。第1 段300 ℃確保MoS2不會分解揮發(fā)，其他硫化物也不會分解(在隔絕空氣下，即使FeS2與FeAsS 共存時最易熱分解的FeS2也要到350 ℃才開始分解［9］)。為防止Re2O7揮發(fā)損失(筆者未見到ReS2的熱分解溫度及其低溫揮發(fā)的報道)，在煙道設置1臺風冷凝轉(zhuǎn)鼓，控制100 ℃冷凝回收浮選油(如果有Re2O7也會被冷凝收集溶于水)，水蒸氣進入12米高度的汽水分離器，被冷凝成熱水流入自封桶，溢流至貯槽，從旁路收集殘余浮選油。在低溫真空下沒有硫化物分解，沒有SO2氧化成SO3再與水蒸氣反應生成硫酸腐蝕真空泵。真空脫水能降低脫水溫度，加快脫水速度，節(jié)能高效。

3 真空回轉(zhuǎn)窯的設計制造

3.1 鉬精礦焙燒工藝的總圖配置

3.1.1 熱風蓄熱室的循環(huán)供風路線

圖1 是用焙燒脫硫產(chǎn)生的熱量用于烘干脫水脫油的熱風循環(huán)利用示意圖。

圖1 熱風傳送路線示意圖

蓄熱室A1 分3 個區(qū)，每個區(qū)內(nèi)都安裝有電熱絲。第1 區(qū)與真空脫水脫硫窯換熱管聯(lián)系(見圖2)，所屬設備序號A2、A3、A4;第2 區(qū)與焙燒窯的換熱管聯(lián)系(見圖3)，所屬設備序號A5、A6、A7;第3區(qū)向焙燒窯的窯膛直接供風(也見圖3)，所屬設備A8、A9、A10。

焙燒反應是本工藝的總熱源，大部分熱量被焙燒窯換熱管內(nèi)的較低溫熱風吸收，被加熱后返回蓄熱室A1，主要進入第3、第2 區(qū)，必要時補充到第1區(qū)。熱風流轉(zhuǎn)情況如下:

(1)從第1 區(qū)出來在調(diào)控室1(A3)調(diào)節(jié)到300℃，向脫水窯的窯頭進入換熱管。脫水是吸熱反應，窯頭300 ℃是高溫區(qū)，以放熱方式間接加熱鉬精礦濾餅脫水脫油，采用變頻風機控制出風溫度250 ℃±，返回第1 區(qū)循環(huán)。高溫度、大風量、粗真空，共同促進迅速脫水脫油。

(2)從第2 區(qū)出來在調(diào)控室2(A6)調(diào)節(jié)到450～500 ℃，向焙燒窯的窯頭進入換熱管。焙燒是放熱反應，換熱管以吸熱方式控制鉬精礦焙燒溫度。以靠近窯尾的換熱管內(nèi)溫度為準控制變頻風機改變450～500 ℃的熱風供風量，維持換熱管內(nèi)選定的測溫點(圖3 的P 點)的設定溫度來控制焙燒溫度為560～570 ℃或者更高溫度，換熱管出風返回A1 的第2、3 區(qū)循環(huán)。

(3)從第3 區(qū)出來另設調(diào)控室調(diào)節(jié)到400 ℃進入轉(zhuǎn)鼓腔C5，冷凝收集提高溫度焙燒時揮發(fā)的MoO3，由變頻風機循環(huán)供風速度控制轉(zhuǎn)鼓腔C5 恒溫400～410 ℃。

(4)從第1 區(qū)出來提供給B3、C4 的100 ℃熱風，由變頻風機恒溫，循環(huán)返回第1 區(qū)。

(5)從第3 區(qū)出來在調(diào)控室3(A9)調(diào)節(jié)到500～550 ℃或更高溫度進入焙燒窯的反應區(qū)，焙燒供風量以達到煙氣SO2濃度能夠用國內(nèi)工藝制硫酸為準，盡量提供豐富的氧保證MoO2全部氧化成MoO3，即使補充純氧也要達到此目的。進風溫度和風量都不變，根據(jù)圖3C23 測定的溫度，由控制換熱管C23的P 點溫度控制焙燒溫度在560～570 ℃或者更高溫度。含SO2的煙氣不返回，送去制酸后便是廢氣。

3.1.2 真空脫水脫油

采用換熱管B11 間接加熱進行真空脫水脫油，沒有大量礦塵飛揚，減少了收塵設備。

第1 段脫水脫油的氣體產(chǎn)物只有水蒸汽和油蒸汽，基本上沒有外來空氣，油蒸汽在轉(zhuǎn)鼓腔B3 控制100 ℃冷凝，流入油封桶B21，溢流入貯槽;水蒸汽在汽水分離器組B1 被風冷蛇管冷凝成熱水流入水封桶B22，溢流入貯槽。在旁路管道收集殘余的油流入油封桶B23，溢流入貯槽。如果在B21、B22、B23的桶底有沉渣，可通過桶底閥門放出來。由于冷風與水蒸氣和油蒸汽是逆流運行，從蛇管出來的是熱風，返回蓄熱室A1 第1 區(qū)循環(huán)使用。

圖2 真空脫水窯總圖

鉬精礦濾餅具有粘性，在螺旋加料機的出口安裝有牛角扇B25，將濾餅切碎打散，吹入窯內(nèi)接觸高溫，使水和油立即以及隨后逐步成為蒸汽揮發(fā)并冷凝收集于B21、B22、B23。完成脫水脫油的干料排入窯頭罩B14。B18 是物料裝載量的自控儀表，通過雙料桶的密封作用，由密封料桶B19 進入夾套保溫螺旋輸送機B20，輸送到第2 段焙燒的料倉C6。

3.1.3 微正壓焙燒脫硫

圖3 焙燒脫硫窯總圖

圖3 有2 條熱風進風管，一條是總風管通過動密封裝置C17 進入換熱管吸收熱量控制焙燒溫度，另一條是C18 將熱風直接吹入反應區(qū)，可以吹入搖頭罩任何方便的位置，都要進入窯內(nèi)反應區(qū)與鉬精礦發(fā)生熱分解反應，放出熱量被換熱管內(nèi)的低溫熱風吸收，控制焙燒溫度在560～570 ℃或者更高溫度，獲得高濃度SO2煙氣制硫酸，焙砂中的鉬全部氧化成MoO3。

準確測量焙燒溫度的方法見圖3C23 的局部放大圖P 和局部放大圖Q。將熱電偶線R5 插到最高溫度點P 測溫，熱電偶線R5 套上瓷珠R4，隨同敞口套管R3 一直延伸到冷端的出口，用小膠塞R8 封住套管R3 的出口。熱電偶線R5 沿針孔通過小膠塞R8，用活套法蘭R6 托住套管R3 出口端的肩環(huán)R9，用法蘭R11 既壓緊氟橡膠O 型密封圈R10，也壓緊了小膠塞R8，有足夠的絕熱材料R7 堵在短接管不會燒損小膠塞R8，保證了套管R3 的熱電偶線出口端的安全密封。

如果換熱管R1 的直徑比較大，容得下3 條熱電偶敞口套管R3，將3 條熱電偶的端頭插到縱向不同位置，就會同時測出不同位置的溫度。6 條熱電偶線到了R8 的位置，將R8 打6 個針孔，穿過這6條熱電偶線，這個端口也能密封。通過咨詢可以確定:長距離測溫可行，中間部位的溫度在800 ℃以下沒有測溫誤差，采用傳統(tǒng)的熱電偶硬線或者新產(chǎn)品柔性熱電偶線測溫均可行，但采用新產(chǎn)品柔性熱電偶線更有利于安裝與維修。

鉬精礦中的硫燃燒產(chǎn)生的熱量被損失的途徑有:①40～70 ℃的SO2煙氣帶入硫酸系統(tǒng)損失;②管道輸送散熱損失;③用于焙燒脫水脫油吸熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽又被風冷蛇管冷凝成熱水熱油，風冷蛇管獲得了熱風回收了熱量返回A1 第1 區(qū)，但是熱水熱油帶著熱量在本工藝算是損失了。除了上述3 種損失，在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的熱量是永恒的，如果燃燒元素硫產(chǎn)生的熱量能夠滿足上述3 種途徑損失的熱量，那么蓄熱室就是一個貯存二次風熱量的設備;如果這三種損失太大，就需要補充電加熱。當前市面上有耐溫300～800 ℃的保溫輸送軟管，保溫效果達到90%(佛山市高明區(qū)寶豐塑膠制品廠http://detail.1688.com/offer/1165809729.html);蓄熱室的制造很簡單，自己砌筑一個多隔墻的蓄熱室，安裝一些電熱絲備用，因為返回的大量是高溫風，需要在調(diào)控室吸入冷風調(diào)溫才能使用高溫風，特殊情況才需要將返回的二次風加熱后使用。將蓄熱室分成3 個隔室的目的是合理分配返回的熱風，盡量減少甚至不需要電加熱)。

3.2 轉(zhuǎn)動件的動密封

圖4 窯體與窯尾罩的動密封裝置

將窯體擱置在拖輪上，動密封滾圈D9 隨著回轉(zhuǎn)窯筒體D4 轉(zhuǎn)動，法蘭D10 的背面焊接了蓋油環(huán)D13，用螺釘D15 將活套環(huán)形壓蓋D14 與蓋油環(huán)D13 鏈接，夾住了滾圈D9?；钐篆h(huán)形壓蓋D14 是拴緊的也不轉(zhuǎn)動，但滾圈D9 是可轉(zhuǎn)動的，波紋管D8可保證窯體在徑向和軸向可以有輕微跳動，不會損壞密封裝置。(注:活套環(huán)形壓蓋D14 必須是活套，否則無法安裝)。

3.3 總風管與外連接的動密封

圖5 總風管采用彎頭外連的密封裝置

換熱管全部安裝在窯內(nèi)，兩端的正中間各有一條總風管，兩端的總風管都伸出窯頭罩、窯尾罩，動密封的方法與窯體動密封方法相同。圖5 的右邊為總風管與窯尾罩采用波紋管連接，左邊用波紋管連接一個彎頭與外界鏈接?？傦L管及其固定在總風管上的滾圈E1 跟隨窯體一起轉(zhuǎn)動，而波紋管與彎頭及窯罩都不能轉(zhuǎn)動。彎頭可以人為轉(zhuǎn)動，彎頭的另一端可以用多個任意角度的彎頭外連任何地方。(注:滾圈E1 的外徑必須小于窯尾罩進出口的口徑;波紋管的內(nèi)徑必須大于滾圈E1 的外徑;E16 也必須是活套法蘭。)

3.4 向真空回轉(zhuǎn)窯密封加入濕濾餅

料倉下部“V”形槽F2 的底部采用螺旋推料機F3 將物料送到下料口，接著用垂直的螺旋壓料機F4 壓送到密封料桶，當物料裝滿到超過上部光電控制裝置F8 時，物料阻擋了光線(由于F4 有擠壓力，物料一定可以填滿這個缺口)，感光儀表接收不到光線時，命令螺旋壓料機F4 停機，F(xiàn)3 也停機，延時3秒，插板閥F5 關(guān)閉，緊接著插板閥F11 打開，當物料

圖6 密封加料裝置

下降到下部光電控制裝置F10 時(由于這個閥門的口徑大，中間貯倉大，也有空位，加上氣動插板閥的開和關(guān)都有很大的沖擊振動，所以此處物料能夠落下)，光電感應儀表接受到對面的光線，命令插板閥F11 關(guān)閉，緊接著排氣閥F6 打開，壓縮空氣總管上的閥門F9 打開，各個支管出口，向著對應的位置吹風，尤其是將觀察窗的玻璃吹干凈，延時5 s，自動關(guān)閉壓縮空氣總管閥門F9，接著關(guān)閉排氣閥門F6，打開抽氣閥門F7，延時5 s 自動關(guān)閉抽氣閥門F7，接著打開插板閥F5，從新開始第二個循環(huán)工作。(注:如果中間料倉裝滿了，圖6 的下部光電控制裝置F10 接受不到光線，始終不能發(fā)出關(guān)閉閥門F11的命令，一直等到物料下去了才能發(fā)出命令，后面跟著啟動，對設備的安全有保障。)

在回轉(zhuǎn)窯正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)時，需要正轉(zhuǎn)啟動加料，反轉(zhuǎn)暫停加料，避免物料從窯尾溢出。由于中間貯槽F12 的容積比密封料桶大，所以才能適應上、下加料裝置都有間斷作業(yè)的情況。

圖7 光電感應自控裝置

圖7 由兩個觀察窗組成的自控裝置控制自動加料。兩個光線導管G3 的端頭只有下半部分是缺口，上半部分兩管接觸，由兩個氟橡膠O 型密封圈G13 的彈性壓緊，擋住了落下的物料，所以感光儀始終都能接收到對面的光線，待物料滿上來以后，中間部分的光線就被物料堵住了。然后就按解釋“圖6密封加料裝置”所說的次序動作。這套裝置的觀察窗基座G1 焊接在桶壁上，固定托管G2 焊接在基座G1 上，其余全是可拆件，在G3 和G4 向外的端頭留有小孔，可隨時鉤著小孔拉出來維修或更換零件。(注:這套光控裝置可以自己設計制造，比較簡單，也可以根據(jù)儀表工程師的意見選用更先進、更準確可靠的物位控制儀表)。

3.5 換熱管在窯內(nèi)的布置方式

圖8 換熱管在熱風分布板上的布置圖

靠近窯壁的加強型換熱管H3(如果所有換熱管都具有足夠的強度，則可采用全部直徑一致的換熱管)，用箍夾及其支架H4 固定在窯壁，布置一整圈，通過彎頭H5 與加強型換熱管H3 和短接管H6連接，短接管H6 插入扁鼓形熱風分配箱H9 的側(cè)邊，分配箱H9 連接總風管H8，總風管H8 插入分配箱H9 內(nèi)，正好罩住了正中的7 條換熱管H7，總風管H8 與扁鼓形熱風分配箱H9 的兩面焊接?？傦L管H8 處于熱風分配箱H9 內(nèi)這一段開有許多條形出風口，總出風面積等于總風管H8 的截面積，將熱風送入分配箱H9。各換熱管的總截面積也基本等于總風管的截面積。

扁鼓形熱風分配箱H9 雖然堵住了回轉(zhuǎn)窯的許多截面，但是扁鼓形熱風分配箱H9 距離窯壁還有很大距離，不過也被物料堵住了約一半，為了中部也能通風，增加了一圈喇叭形通風管H10，喇叭口向外是為了制造的方便，因為向外這塊蓋板上有開喇叭口的空間。由于不斷轉(zhuǎn)動，也不斷吹風，選擇喇叭向外傾斜20°即可避免管內(nèi)不積塵(擴口用雙點劃線表示)。

圖9 斷開式“T”形揚料板和斷開式螺旋條展開圖

4 真空回轉(zhuǎn)窯的安裝與維修

下面提出常壓下采用換熱管間接加熱的真空回轉(zhuǎn)窯制造、安裝、維修的施工方案。

(1)按照圖9 展開圖劃線，按劃線割出條形(或斷開的短條形)焊接孔，然后卷成圓筒，沿法蘭I5 連接線割去兩端將要與窯罩連接的部分。

(2)將筒體擱置在托輪上，焊接好每一個零件后，在筒體內(nèi)涂覆高強度耐磨耐腐耐高溫的隔熱保溫層(以下簡稱涂層或涂料)，在零件上噴、刷涂料。換熱管采用鍋爐鋼管，外表面噴、刷高導熱率的涂料。

(3)熱風分布箱是扁鼓形，見圖8 的H9，由面向窯內(nèi)的熱風管分布板H9-1、面向窯外的蓋板H9-2、呈放射狀開孔的圓環(huán)H9-3 組成。按設計畫出H9-1、H9-2、H9-3 上的圓孔，按畫好的圖形割孔，然后在H9-1、H9-2、H9-3 的兩面都噴刷高導熱率的涂料。

(4)首先安裝好靠近筒體內(nèi)壁的加強型換熱管H3，固定時在弧形箍夾上敷設耐溫軟墊，以適應管道熱漲冷縮的變化。

(5)將兩個熱風分布箱的分布板H9-1-1、H9-1-2，分別用滑輪懸掛在加強型換熱管H3 上，一個掛在箍夾點之外，一個掛在箍夾點之內(nèi)，距離適當。用一條比換熱管H7 更長更細的鋼管，站在窯內(nèi)這一邊，對準對面相同位置的孔穿過去，以這一條小管為引導，將換熱管H7 穿過去，然后將小管拉出來。每穿過一條換熱管就焊接好一條，包括中心被總管罩住的7 條換熱管(注意正中心那條H7 換熱管處在窯頭端的出口用盲板焊接封死——見圖3C23)，焊好窯頭這一塊分布板H9-1-1 之后，拉至加強型換熱管H3 在窯頭的端頭。

(6)將開孔圓環(huán)H9-3-1 懸掛起來并接觸分布板H9-1-1，在加強型換熱管H3 的端頭套進彎頭H5，從圓環(huán)H9-3-1 處插入彎頭的短接管H6，將H3、H5、H9-3-1、H6 相互焊接好。

(7)接著焊接喇叭口形通風管H10 的小口端，將總風管H8 對準7 條換熱管的中心，將總風管H8與H9-1-1 焊接好，然后將蓋板H9-2-1 推進去，與圓環(huán)H9-3-1、喇叭口形通風管H10 的喇叭口、總風管H8 都焊接好。

(8)焊好了窯頭這一端之后，將懸掛在加強型換熱管H3 的分布板H9-1-2 移到窯尾這一端的箍夾點之外，也按相同操作焊接，但是正中心換熱管H7在窯尾端不封口。兩端的零部件都焊接好了，拆去懸掛設施，開動回轉(zhuǎn)窯試轉(zhuǎn)，然后對所有焊接點補噴防腐耐高溫的涂料。

(9)將兩端窯罩及其連接的短筒體，并在短筒體焊接好螺旋條和揚料板，在做好噴涂處理后，沿著地面軌道，對準熱風總管向中間筒體推進，上好連接螺栓。

(10)如果需要檢修，拆開筒體兩端的連接法蘭，推出窯罩，割下熱風分布箱的蓋板H9-2-1、H9-2-2，鼓風檢查換熱管是否漏風，漏風的管首先插入一條細長管，割開舊管拉出來，插入新管推進去焊接好，完成所有需要換新的管，補噴涂料以后重裝復原。

5 結(jié)論

(1)本工藝體現(xiàn)了六大優(yōu)點:①充分利用了元素硫的熱能，基本滿足全工藝對熱能的需要，熱能自產(chǎn)自給;②充分利用了元素硫制硫酸的功能，達到按國內(nèi)工藝制硫酸的要求，硫酸可以外銷;③解決了鉬精礦焙燒煙氣不能制硫酸而污染環(huán)境的難題，產(chǎn)生了極高的社會效益;④采用真空脫水脫油，使浮選油獲得了再生，副產(chǎn)出一定的經(jīng)濟效益;⑤設備可以根據(jù)工藝需要任意調(diào)節(jié)焙燒溫度和焙燒時間以及保證足夠的氧氣，使鉬、錸得到最充分的氧化，使焙砂中的MoO2全部氧化成MoO3，使下一步蒸餾提純獲得高產(chǎn)量的高純氧化鉬;⑥安裝了轉(zhuǎn)鼓收塵裝置，使鉬、錸在任何情況下都毫無損失的充分回收，實現(xiàn)最高效益。

(2)對設計、制造、安裝、維修、加料、測溫等多個環(huán)節(jié)的論述，說明真空回轉(zhuǎn)窯可以制造，也能應用，還有辦法維修，也適應大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，可以國內(nèi)自主解決技術(shù)和設備。

(3)關(guān)于設備使用壽命的探討，可以參照廢熱鍋爐的使用?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)安裝揚料板、螺旋條以及換熱裝置是常用的，即使窯外的冷卻機，換熱管也要跟物料接觸摩擦［10］，而現(xiàn)代還有高強度、高導熱率的耐磨耐腐涂料，所以用真空回轉(zhuǎn)窯焙燒鉬精礦是可行的。

(4)在工信部2012 年第30 號文件中發(fā)布了《鉬行業(yè)準入條件》，指出“工業(yè)氧化鉬生產(chǎn)應采用多膛爐和內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯”，本文屬于推薦和完善“內(nèi)燃式回轉(zhuǎn)窯”生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬，是政府允許采用的兩種設備中的一種，還是屬于國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)，希望國家開發(fā)應用。

［1］琚成新，宮玉川.多膛爐焙燒鉬精礦的溫度調(diào)節(jié)與控制［J］.中國鉬業(yè)，35(5):2010，28-31.

［2］田 剛，都基峻，張 凡，等.純氧密閉干法焙燒硫化鉬生產(chǎn)氧化鉬工藝研究［J］.環(huán)境工程技術(shù)學報，2011，(2):157-161.

［3］伍耀明.一種處理輝鉬礦精礦的真空回轉(zhuǎn)窯:中國，201310037560.X［P］.2013-01-31.

［4］伍耀明.一種真空回轉(zhuǎn)窯及其應用工藝:中國，201210338370.7［P］.2012-09-13.

［5］伍耀明.一種帶礦塵返回裝置的真空回轉(zhuǎn)窯:中國，201310037575.6［P］.2013-01-31.

［6］伍耀明.一種轉(zhuǎn)鼓收塵裝置:中國，ZL201220489290.7［P］.2012-09-24.

［7］伍耀明.風冷凝轉(zhuǎn)鼓的設計及應用［J］.中國鉬業(yè)，2013，37(6):6-9.

［8］稀有金屬冶金學編寫小組.稀有金屬冶金學上冊［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2006:70-71.

［9］植田安昭.關(guān)于硫砷鐵礦與硫鐵礦生成雄黃的反應［J］.日本礦業(yè)會誌，1963，12.

［10］《回轉(zhuǎn)窯》編寫組.回轉(zhuǎn)窯(設計、使用與維修)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1978:176-187.