技術領域

本發明涉及回轉窯領域，具體的說是一種回轉窯以及利用該回轉窯生產金屬氫化物的多聯產系統。

背景技術

氫能以其燃燒效率高、燃燒產物潔凈、易于低成本儲存運輸以及用途多樣化等突出特點，被認為是新世紀的重要二次能源。氫氣大規模經濟地制取、安全高效的儲存運輸已是亟待解決的問題。當今，工藝實際應用的氫氣儲存運輸方法主要是高壓容器、液氫儲罐和金屬氫化物儲氫器。用金屬氫化物儲存運輸氫氣的突出優點是安全性好、單位重量的儲氫密度遠高于高壓容器和液氫儲罐。并且由于金屬氫化物本身還具有其它功能：例如進行氫氣的提純、分離機回收，作為氫氣壓縮以及能量轉換系統的介質等，因此其技術發展備受關注。尤其是以氫作為燃料的燃料電池在汽車、助動車、摩托車、通訊、電腦、攝像機、電動工具以及軍事裝置等應用領域的擴展使金屬氫化物作為隨車或移動式儲氫載體具有很大的市場前景。

另一方面，回轉窯是工業爐窯中應用較廣泛的一種新型爐窯，具有受熱均勻、熱效率高、可連續生產、產品煅燒質量好等優點，廣泛用于冶金、化工、建筑耐火材料、環保等工業。通常，回轉窯由筒體、支撐裝置、傳動裝置、窯頭、窯尾和密封裝置組成，筒體具有一定傾斜角度且可進行回轉運動，物料從窯尾在筒體空心窯膛內既沿圓周方向翻滾又沿軸向（從高端向低端）移動，窯頭燃料燃燒產生的煙氣從窯膛中穿過煅燒或還原物料。這樣，由窯尾至窯頭形成了由低溫到高溫，再由高溫到較低溫度的溫度分布，亦即形成了3個溫度不同且首尾相連的溫度帶。在窯尾低溫帶上，物料處于預熱升溫階段，稱為預熱帶；在與之相連的高溫帶上物料處于復雜的物理化學變化和結構重排階段，稱為煅燒帶；在靠近窯頭的低溫帶上物料處于冷卻降溫階段，稱為冷卻帶。

回轉窯加熱物料過程中，被加工物料和燃燒在同一窯膛運行，燃料中的有害物質附著在被煅燒或還原物料上，同時燃燒產生的灰塵落在物料上，影響煅燒或還原產品的質量；另外，燃燒后的煙氣與物料分解產生的工藝氣體混合在一起，不利于石灰石煅燒副產品二氧化碳的回收和利用，因此不能直接用于進行焦化、煤氣化或蘭炭生產。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種回轉窯以及利用該回轉窯的生產金屬氫化物的多聯產系統。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種回轉窯，包括窯體、支撐裝置、傳動裝置、窯頭、窯尾和密封裝置，所述窯體包括鋼結構、以及沿鋼結構內壁砌筑或澆注的耐火材料，窯頭設置燃燒器和物料出口，窯尾設置尾氣出口和物料入口，所述窯體內的全部耐火材料為砌筑的高溫耐火磚，或者窯體的煅燒帶的、或者窯體的煅燒帶和冷卻帶的、或者窯體的煅燒帶的內圈的、或者煅燒帶和冷卻帶的內圈的耐火材料為砌筑的高溫耐火磚。

本發明的進一步改進在于：所述窯尾連接一豎窯，豎窯的窯膛內設置若干豎直/橫向/斜向/環形的、由導熱性耐火磚和/或導熱性高溫材料砌筑或制作的、與窯膛彼此隔絕的預熱通道；窯尾的燃燒尾氣通過尾氣出口從豎窯底部連通到豎窯及預熱通道之間的窯膛；預熱通道的頂部入口設置連接物料倉的氣流輸送噴槍，預熱通道的下端出口連接一物料分離器，物料分離器設置氣體出口和固體出口，固體出口的物料通過輸送器連通到窯尾的物料入口；所述預熱通道內通過以氣流輸送的方式運輸粉狀或顆粒狀的物料，物料是有機物、或無機物、或有機混合物、或無機混合物、或有機物和無機物的混合物，輸送氣體是任意氣體，物料在輸送過程中煅燒、分解或還原反應。

所述高溫耐火磚的耐熱溫度為1000-3000℃；所述窯體的耐火材料砌筑為具有間壁通道的結構，內圈的耐火材料作為內筒，外圈的耐火材料與鋼結構作為外筒，內筒與外筒之間形成間壁通道，間壁通道的間隙內設置支撐內筒與外筒的耐火材料支撐；所述間壁通道內通過以氣流輸送的方式運輸粉狀或顆粒狀的物料，物料是有機物、或無機物、或有機混合物、或無機混合物、或有機物和無機物的混合物，輸送氣體是任意氣體，物料在輸送過程中煅燒、分解或還原反應。

所述回轉窯用于電石、黑色金屬、有色金屬的單獨生產，或者用于電石與黑色金屬、電石與有色金屬的混合生產。

利用上述回轉窯生產金屬氫化物的多聯產系統，

包括石灰生產子系統；煤粉生產子系統；電石生產子系統，設置回轉窯或者回轉窯及豎窯；金屬鎂生產子系統，設置菱鎂礦/白云石支路、電石支路、石英砂支路、間壁回轉鎂窯、以及粗鎂錠處理單元；余熱利用和氣體回收子系統，設置荒煤氣處理單元和高濃度二氧化碳處理單元；金屬儲氫子系統，設置鎂顆粒進料單元、反應設備、金屬氫化物后處理單元。