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华北建材设计院(天津)有限公司
轻烧氧化镁煅烧技术· 四大解决方案
覆盖粉矿 / 中块 / 大块全原料粒度谱系 + 碳捕集增值技术
节能降碳· 按矿选型 · 双碳达标
邀您第十三届镁博会相见
展位号D05
时间:2026年9月15-17日
地点:辽宁科技大学(辽宁省鞍山市立山区千山中路189号)
〇、公司简介
华北建材设计院(天津)有限公司(CBDMI)——专注菱镁矿资源化利用与轻烧氧化镁热工装备设计的专业设计院。
覆盖从可行性研究、工艺设计、施工图设计、设备成套到调试指导的全过程服务。面向镁质耐火材料行业,我们提供覆盖全原料粒度谱系的三种先进煅烧技术,帮助企业在节能降碳、产品升级与投资控制之间找到最优解:
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技术方向 |
原料粒度 |
一句话定位 |
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① 预热器分解炉 |
粉矿(150~200目) |
超低能耗· 高纯活性 · 大规模 |
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② 直流预热器 + 回转窑 |
≤40mm 块状物料 |
块状物料免磨· 投资最省 · 简单可靠 |
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③ IPD炉(组合式一体化竖炉) |
80~150mm 块矿 |
大块直烧· 余热梯级 · 竖炉升级 |
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④ 菱镁石外燃窑·CO₂捕集 |
粉矿(细粉料) |
外燃煅烧+窑气碳捕集,MgO+食品级CO₂双产品 |
一、方向①:预热器分解炉(超低能耗)
定位:悬浮预热 + 低温分解,行业最低煤耗,可产高纯活性氧化镁。
工艺路线
原矿→ 破碎 → 立磨粉磨(150~200目)→ C1~C4 四级旋风预热器(出预热器料温 780~800℃,含 ~10% 分解率)→ 双室分解炉(800~950℃ 低温分解)→ 活性调节器(可选,柠檬酸活性 50~150s 可调)→ 高温分离 → 冷却/余热回收 → 成品
核心指标(热力计算书口径)
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指标 |
85% 轻烧 |
97% 高纯 |
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时产 |
16.3 t/h |
14.0 t/h |
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工序煤耗 |
118 kgce/t |
149.96 kgce/t |
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热耗 |
826 kcal/kg |
1,050 kcal/kg |
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分解温度 |
~800℃ |
~950℃ |
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系统散热占比 |
10.1% |
~13.8% |
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产品规格 |
MgO 85% |
MgO 97%,活性可调 |
已投产 20 万吨级生产线验证:85 轻烧氧化镁工序煤耗 <120 kgce/t(行业领先)。
六大优势
1. 煤耗行业最低:悬浮态气固换热充分 + 低温分解,比回转窑系低 15~20 kgce/t;
2. 产品可做高纯:无煤灰污染,MgO 可达 97%;
3. 活性可调:配活性调节器,柠檬酸活性 50~150s 可控,满足高附加值应用(电子、硅钢、医药级);
4. 系统密闭:全系统微负压运行,现场无组织排放少;
5. 占地紧凑:设备高度集中,无长窑线;
6. 规模灵活:单线 10 万~40 万吨/年。
适用场景
• 有粉磨能力或拟建粉磨站的矿山/企业;
• 大规模、高附加值、活性可控产品需求;
• 追求单位产品能耗极限(碳指标/节能审查压力大)。
工程业绩
• 辽宁宏镁肥业 —— 年产 20万吨 轻烧氧化镁(预热器分解炉,在建项目);
• 金泽矿业 —— 年产 40万吨 氧化镁(预热器分解炉,在建项目)。
二、方向②:直流预热器 + 回转窑 · 方案 · 40mm块料
定位:块状物料免磨直入,投资最省、运行最简单、排烟温度最低。
工艺路线
≤700mm 原矿 → 反击式破碎机→ ≤40mm 块状物料 → 直流预热器(多级,逆流换热至 400~500℃)→ 回转窑(680~820℃ 煅烧分解)→ 单筒冷却机(100~125℃)→ 熟料冷却器(60~80℃)→ 熟料库
废气走向:窑尾→ 多级逐级预热块料→ C1 出口 200℃ → 旋风预收尘 + 袋收尘 → 达标排放
核心指标( 10万吨项目)
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指标 |
数值 |
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规模 |
10万吨/年(~14 t/h),年运转 310 天 |
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工序煤耗 |
147 kgce/t(煤气热量口径) |
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原料 |
≤40mm 块状物料(仅破碎,省立磨) |
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燃料 |
两段式发生炉煤气 1,450 kcal/Nm³,8,000~10,800 Nm³/h |
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年耗气化煤 / 年耗电 |
19,784 t / 1,045.9 万 kWh |
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投资回收周期 |
约 3 年 |
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排放 |
NOx ≤50、SO₂ ≤50 mg/Nm³(SO₂ 被氧化镁料床吸收) |
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建设期 |
12个月 |
五大优势
1. 块状物料免磨:只需破碎到≤40mm,省立磨设备投资与 ~10 kWh/t 磨矿电耗;
2. 投资最省:三种路线中门槛最低;
3. 排烟温度低:直流预热器逆流换热彻底,C1 出口仅 200℃,废气余热回收充分;
4. 不易堵料、运行可靠:移动床式换热,对含水、粉料不敏感;
5. 全系统 DCS 自动控制:操作简单,用人少。
适用场景
• 块状物料资源型矿山企业,不想上粉磨系统;
• 投资敏感、追求快速回本(投资回收周期约 3 年);
• 中等规模(10万吨级)标准化建设。
工程业绩
• 营口春铖耐火材料有限公司 —— 年产 10万吨 轻烧氧化镁预热式节能环保回转窑项目(直流预热器+回转窑;在建项目)。
三、方向③:IPD炉(组合式一体化预热分解竖炉)· 80~150mm块料
定位:大块矿直接入炉,预热—煅烧—闷料一体化竖炉,废气余热全厂梯级利用。
工艺路线
80~150mm 块矿 → 预热料仓(净化废气直触穿层预热)→ 喂料仓(缓冲锁风)→ 回转下料器 → IPD炉(预热带→ 煅烧带 → 闷料带)→篦式冷却机(冷却后入库)→斜拉链 → 5000m³ 利普库
废气走向:出炉废气→ SCR 脱硝(常规中温工艺) → SDS 脱硫 → 袋收尘(利旧)→ 预热料仓直触穿层 → 回袋收尘 → 烟囱
余热梯级:冷却高温段 / 中温段热风合并回助燃 → 燃烧器;冷却余风段 → 预热料仓辅热
核心指标(谦源项目设计口径,2026-08)
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指标 |
数值 |
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规模 |
单炉15 t/h;年运行 300 天 → 10.8 万吨/年/套 |
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工序煤耗保证值 |
151 kgce/t(煤气热量口径 4.43 GJ/t,~783 Nm³/t) |
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原料 |
80~150mm 块矿(人工破碎) |
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炉体结构 |
预热—煅烧—闷料三段一体化竖炉,窑内停留数小时(可调) |
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煤气 |
二段式发生炉煤气,按套单元制配置 |
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废气处理 |
经 SCR 脱硝 → SDS 脱硫 → 袋收尘(利旧)处理 |
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助燃风 |
冷却热风合并供助燃(闭环利用) |
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燃烧配置 |
多组旋流燃烧器,多层多点 |
六大优势
1. 80~150mm 大块直烧:不粉磨、不筛分细料,保留块矿品位,契合矿山现有供料习惯;
2. 一体化竖炉:预热/煅烧/闷料三段同体,设备紧凑、占地小;
3. 余热全厂梯级利用:冷却热风回助燃,热效率高;
4. 废气系统可利旧:常规中温 SCR 路线,现有袋收尘系统可直接利用,投资大省;
5. 防堵设计:预热带底部缩口温和节流 + 粘连区硅莫砖+防堵设计,借鉴复合窑成熟经验;
6. 竖炉本质:炉体结构简单、维护方便,操作理念与现有竖窑一脉相承,工人易上手。
适用场景
• 80~150mm 大块矿直接利用的升级改造项目;
• 想保留竖窑操作习惯、又要求节能环保达标的业主;
• 中等规模灵活组合(单套 3~10 万吨,可多套并联分期建设)。
工程业绩
• 谦源耐火材料有限公司 —— 3×10万吨 节能环保智能煅烧窑项目(IPD炉,每套炉、15t/h、10.8万吨/年),在建项目 —— 1# 炉施工图设计已于 2026-08-15 启动;废气处理利旧 SCR+SDS+袋收尘,煤气按套配置 4.6m 二段式发生炉。
四、三方案速选对比
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维度 |
① 预热器分解炉 |
② 直流预热器 + 回转窑 |
③ IPD炉(竖炉) |
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原料粒度 |
粉矿 150~200目(需立磨) |
≤40mm 块状物料(破碎) |
80~150mm 块矿(人工破碎) |
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单线规模 |
10万~40万吨/年 |
10~20万吨/年 |
2.5t/h×6 = 15t/h(10.8万吨/年/套) |
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工序煤耗 |
85%:118(投产线 <120) |
147(煤气热量口径) |
151(保证值) |
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产品 |
MgO 85~97%,活性可调 |
MgO 85~90% |
MgO 85% |
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煅烧温度 |
800~950℃(低温分解) |
窑内 680~820℃ |
竖炉内煅烧 |
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投资水平 |
中高 |
最低 |
中(废气系统利旧) |
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核心优势 |
煤耗极限/高纯活性 |
免磨/低投资/低排烟温度 |
大块直烧/余热梯级/竖炉升级 |
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典型案例 |
辽宁宏镁肥业20万吨;金泽矿业40万吨 |
春铖耐火10万吨 |
谦源耐火3×10万吨(1#炉施工图设计中) |
选型一句话:
• 要煤耗极限 + 高纯活性产品 → 选① 预热器分解炉;
• 要投资最省 + 块状物料免磨 → 选② 直流预热器 + 回转窑;
• 要大块矿直烧 + 竖炉升级 → 选③ IPD炉。
• 要双碳达标 + CO₂ 高值化 → 选④ 菱镁石外燃窑 CO₂ 捕集技术。
五、方向④:菱镁石外燃窑二氧化碳捕集技术
定位:外燃悬浮煅烧 + 窑气碳捕集提纯,主产轻烧MgO + 副产食品级液态CO₂,双产品增值、双碳达标。
工艺路线
菱镁石原矿→ 破碎粉磨(细粉料 -200目级)→ 旋风预热器 → 外燃窑(悬浮低温煅烧,燃料与物料隔离)→ 主产品:轻烧氧化镁(MgO 85~97%,活性可调)
窑气支路:高浓度 CO₂ 分解气 → 除尘脱硫 → PSA 提纯 → 液化 → 精馏 → 食品级液态 CO₂ / 干冰
技术要点
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项目 |
说明 |
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主产品 |
轻烧氧化镁 MgO 85~97%,活性可调 |
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副产品 |
食品级液态 CO₂ / 干冰 / 工业 CO₂,规格按市场切换 |
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CO₂ 来源 |
菱镁石分解气(MgCO₃→MgO+CO₂),化学计量理论约 1.1 t CO₂/t MgO |
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窑气特点 |
外燃体系窑气 CO₂ 浓度高,捕集提纯成本低 |
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提纯路线 |
除尘脱硫→ PSA 变压吸附 → 液化 → 精馏(食品级 GB 1886.228) |
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双碳收益 |
捕集利用代替排放,碳考核友好、可参与碳交易 |
五大优势
1. 双产品增值:一矿两卖,主产轻烧 MgO + 副产高附加值食品级液态 CO₂;
2. 外燃设计:窑气 CO₂ 浓度高、捕集成本低,产品无煤灰污染、纯度高;
3. 技术同源已验证:与悬浮煅烧体系同源,石灰石外燃窑+CO₂捕集已有完整可研,CCUS 实施项目在推进;
4. 双碳达标:碳捕集利用代替排放,节能审查/环评/碳考核友好;
5. 产品规格灵活:食品级/干冰/工业 CO₂ 多路线切换。
适用场景与业绩
• 菱镁石/石灰石资源型矿山延伸产业链,走"镁(钙)+碳"双产品路线;
• 周边有食品加工、干冰、化工 CO₂ 市场;
• 双碳考核压力大的大型煅烧企业。
• 实施中:大连客户 石灰窑烟气 CO₂ 捕集提纯利用(CCUS)。
保密说明:具体热工参数、捕集规模与投资按项目设计,不在公开宣传材料中列示。
六、改造业绩
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类型 |
项目 |
规模 |
改造效果 |
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悬浮炉改造 |
海鸣矿业 2×10万吨改造 |
2×10万吨 |
能耗降低 15%,产量提高 20% |
除新建三条技术路线外,华北建材设计院具备悬浮炉改造业绩:海鸣矿业 2×10万吨改造项目(以现场实测数据为准),改造效果:能耗降低 15%、产量提高 20%。
七、联系方式
华北建材设计院(天津)有限公司 CBDMI
地址:天津和平区
电话:13820258812
邮箱:liangdong@yichenggroup.net
镁博会联系电话:
金经理15940554156(微信同号)
王经理15502460601(微信同号)
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