專利名稱：一種燒制石灰的方法和星形窯爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煅燒物料的方法和裝置，具體來說涉及一種星形窯爐燒制石灰的 方法和裝置。
背景技術(shù)：
石灰及輕質(zhì)白云石等是重要的建筑材料，也是冶金、化工領(lǐng)域的重要原料，現(xiàn)有技 術(shù)是以白云石、石灰石為原料，采用帶燃燒梁的豎窯煅燒石灰。這樣的過程有如下缺陷，豎 窯內(nèi)爐氣流動的方向與石料流動的方向相反，即石料從上向下運(yùn)行，爐氣自下而上流動，石 料的氣體阻力大，爐內(nèi)壓力高，容易出現(xiàn)氣體偏析現(xiàn)象，造成石灰石受熱不均勻，影響產(chǎn)品 質(zhì)量。本申請人在專利號為ZL200320111077.3的實用新型專利公開了一種內(nèi)外加熱式 石灰爐，該石灰爐的燃燒系統(tǒng)設(shè)有爐筋燃燒管和周邊燒嘴，爐筋燃燒管上設(shè)有燃燒器(燒 嘴)，有效解決了煅燒帶火焰和熱量的分布，提高了燃燒效率，但是爐筋燃燒管在工作過程 中需要用冷卻介質(zhì)冷卻梁體，不僅浪費(fèi)掉一些熱量，而且增加了設(shè)備成本和加工費(fèi)用。不利 于爐子的節(jié)能?！蹲钚率疑a(chǎn)工藝技術(shù)管理及防污染措施操作實務(wù)全書》介紹了一種橫流式豎 爐(142 150頁)。該豎爐由原料供給設(shè)備、爐體、燃燒裝置、熱交換裝置、廢氣除塵裝置組 成。該工藝的特點是加熱室和煅燒分開，燃料在燃燒室燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入煅燒帶對石 料層進(jìn)行煅燒；在冷卻帶冷卻石灰的高溫?zé)峥諝馔ㄟ^換熱器與助燃空氣換熱。該工藝及其 裝置由于石灰石與火焰不接觸，能夠煅燒較小的石灰石物料，不易產(chǎn)生過燒，提高了產(chǎn)品質(zhì) 量。但該工藝仍有其不足①需有專門的燃燒室，不易操作；②通過換熱器利用冷卻石灰后 熱空氣的熱量，燃燒效率低，增加了設(shè)備投資和操作費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種燒制石灰的方法，使氣體在窯體內(nèi)橫向 流動，避免出現(xiàn)氣體偏析，使窯體內(nèi)石灰石受熱均勻，提高石灰產(chǎn)品質(zhì)量，本發(fā)明的另一目 的是提供一種星形窯爐裝置，充分利用冷卻石灰后高溫?zé)峥諝忸A(yù)熱石灰石物料，節(jié)省能源， 提高熱效率。本發(fā)明所述的燒制石灰的方法為，將石灰石物料置于窯爐中煅燒成石灰，燃料氣 和助燃空氣從煅燒帶的一側(cè)進(jìn)入窯體，燃燒后煙氣橫向流動，煅燒石灰石后從另一側(cè)離開 窯體，兩側(cè)燒嘴交替運(yùn)行，或進(jìn)入燃料及空氣或排出煙氣。冷空氣從冷卻帶的一側(cè)進(jìn)入窯 體，橫向流動經(jīng)過石灰層，冷卻石灰后從另一側(cè)出去，冷卻帶冷卻石灰后的熱空氣通往預(yù)熱 帶預(yù)熱石灰石物料；熱空氣從預(yù)熱帶的兩側(cè)進(jìn)入窯體，預(yù)熱石灰石后從預(yù)熱帶上部的廢氣 抽吸梁出去。為本發(fā)明提供一種星形窯爐裝置，包括有窯體、進(jìn)料裝置、出料裝置、燃料系統(tǒng)、供 風(fēng)系統(tǒng)和廢氣排放系統(tǒng)。窯體為豎窯結(jié)構(gòu)，窯體的橫截面為矩形，窯體內(nèi)分預(yù)熱帶、煅燒帶 和冷卻帶。所述與熱帶的上部至少設(shè)有一根廢氣抽吸梁，煅燒帶相對的兩側(cè)窯壁分別裝有一個或一個以上高溫蓄熱式燒嘴，所述高溫蓄熱式燒嘴內(nèi)裝有蓄熱體，所述燒嘴分為燃?xì)?燒嘴和空氣燒嘴，空氣燒嘴通過換向閥分別與鼓風(fēng)機(jī)和排放系統(tǒng)連接，燃?xì)鉄焱ㄟ^換向 閥與燃?xì)饩€和排放系統(tǒng)連接；預(yù)熱帶兩側(cè)相對的窯壁分別設(shè)置一個或一個以上氣孔，每側(cè) 的氣孔與集氣裝置連接；冷卻帶兩側(cè)相對的窯壁分別設(shè)置一個或一個以上氣孔，每側(cè)的氣 孔與集氣裝置連接，所述集氣裝置與風(fēng)源線或預(yù)熱帶進(jìn)氣孔的集氣裝置連接。所述冷卻帶為兩個區(qū)，兩個區(qū)的集氣裝置分別通過三通閥與風(fēng)機(jī)和通過連接管 路、引風(fēng)機(jī)與預(yù)熱帶的集氣裝置連接；所述連接管路為蓄熱式管路，蓄熱式管路內(nèi)裝有蓄熱 體。作為選擇方案風(fēng)機(jī)的入口連接到除塵器出口 ；也可以在預(yù)熱帶設(shè)有進(jìn)氣梁，所述進(jìn)氣梁 設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口向下開口或水平開口，進(jìn)氣梁根據(jù)爐況、生產(chǎn)量、物料性能等情況可要 可不要。本發(fā)明的另一方案為，預(yù)熱帶和冷卻帶分別分為兩個區(qū)，上部為高溫區(qū)，下部為低溫區(qū)，所述冷卻帶的低溫區(qū)的集氣裝置通過低溫引風(fēng)機(jī)連接到預(yù)熱帶低溫區(qū)的集氣裝置， 所述冷卻帶高溫區(qū)集氣裝置，通過高溫引風(fēng)機(jī)連接到預(yù)熱帶高溫區(qū)的集氣裝置，冷卻帶高 溫區(qū)的集氣裝置和低溫區(qū)的集氣裝置分別與風(fēng)機(jī)連接。為避免石灰石物料堵塞燒嘴，所述高溫蓄熱式燒嘴在窯體內(nèi)向下傾斜安裝，與垂 直線的夾角為25 90°。為燃燒均勻，所述燃?xì)鉄炫c空氣燒嘴為并排間隔布置或上下間 隔布置。高溫蓄熱式燒嘴根據(jù)爐體需要可以在窯體的不同水平高度設(shè)置單排或多排燒嘴， 每排上可以設(shè)有多對高溫蓄熱式燒嘴，也可以只設(shè)一對。作為選擇，所述煅燒區(qū)設(shè)有相對的兩側(cè)窯體外分別設(shè)有至少一個燃燒室，每一燃 燒室對應(yīng)一個空氣燒嘴和一個燃?xì)鉄欤紵页隹谂c窯體內(nèi)連通，燃燒室尺寸可根據(jù)燃 料、爐況、生產(chǎn)量、窯體的尺寸等情況而定，根據(jù)實際情況燃燒室可設(shè)也可以不設(shè)。為避免窯內(nèi)下行的石料堵塞進(jìn)氣孔、進(jìn)風(fēng)孔或出氣孔或出風(fēng)孔，所述預(yù)熱帶和冷 卻帶窯壁上的氣孔為豎長形氣孔或橫長形氣孔，不排除其它形狀的氣孔孔。為使預(yù)熱帶進(jìn) 氣分布均勻，所述預(yù)熱帶的進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)窯壁分別設(shè)有ι 16排氣孔，每排1 16個氣 孔。同理所述冷卻帶的進(jìn)風(fēng)側(cè)和排風(fēng)側(cè)窯壁分別設(shè)有1 16排氣孔，每排1 16個氣孔。 氣孔尺寸根據(jù)窯體尺寸、爐況、物料情況等合理確定。所述的星形窯裝置可以用與煅燒呼吸殼，用于產(chǎn)生直接還原鋼水或類似高爐生產(chǎn) 的高爐鐵水、用于煅燒石灰或生產(chǎn)電石，用于生產(chǎn)海綿鐵或類似于以上物質(zhì)的生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在窯體內(nèi)石料從上向下運(yùn)行，氣體橫向流動的氣流，氣體與被加 熱或冷卻物料垂直接觸，煅燒過程中，相對的燒嘴間的距離短，石料層薄，加熱速度快，減少 氣體偏析現(xiàn)象，煅燒不受冷卻的影響，煅燒的產(chǎn)品質(zhì)量好。使用蓄熱式燒嘴，在通過煙氣時， 燒嘴內(nèi)蓄熱體被加熱，反過來通過燃?xì)饣蛑伎諝鈺r，放出熱量預(yù)熱燃?xì)夂椭伎諝?，排?的煙氣溫度低于100-200°C ；冷卻段冷卻石灰后的高溫?zé)峥諝獾筋A(yù)熱段預(yù)熱石灰石物料， 排出去的廢氣溫度低于100-200°C，有效的利用了預(yù)熱，降低了能量消耗和生產(chǎn)成本。本發(fā) 明還可煅燒小粒度的石灰石。由窯體排出去的廢氣溫度很低，其富含CO2濃度含量很高，經(jīng) 除塵凈化后提純二氧化碳用于集約農(nóng)業(yè)，成為提供集約農(nóng)業(yè)CO2的來源，并可以利用農(nóng)業(yè)作 物提煉農(nóng)業(yè)作物的不同部分作為呼吸殼技術(shù)中的含碳物質(zhì)。除此之外，本發(fā)明還有如下優(yōu)占.1、煅燒帶與冷卻帶和預(yù)熱帶相對獨立，在煅燒帶區(qū)域上部設(shè)零壓帶，使上部預(yù)熱帶引風(fēng)機(jī)對煅燒段的影響很小，只有很少一部分的煅燒帶內(nèi)的氣體進(jìn)入預(yù)熱帶，大部分煅 燒帶內(nèi)的氣體都進(jìn)入其爐壁的蓄熱式燒嘴內(nèi)，同時冷卻帶與煅燒帶之間設(shè)均質(zhì)帶，使從煅 燒后的石灰、呼吸殼等物料在此保溫，而冷卻帶與煅燒帶之間只有很少一部分氣體交流，冷 卻帶的氣體冷卻流動對煅燒帶影響很小。2、采用對煅燒帶水平蓄熱式加熱，使加熱后的氣體不進(jìn)入預(yù)熱帶和冷卻帶，而只 在煅燒帶內(nèi)流動并排出，排出的溫度較低，只有較少的冷卻帶或預(yù)熱帶的氣體進(jìn)入煅燒帶， 使煅燒帶相對封閉，從而使加熱效率更高，加熱效果更好，使物料進(jìn)行均勻的加熱，使煅燒 帶的加熱過程更好控制。3、冷卻帶采用水平冷卻使冷卻效率更高，同時冷卻的氣體進(jìn)入預(yù)熱帶，并最后進(jìn) 入預(yù)熱引風(fēng)機(jī)，連接冷卻帶與預(yù)熱帶襯有保溫耐材的管道內(nèi)可裝入蓄熱體，采用交替換向 使冷卻帶物料的出窯溫度很低，同時使預(yù)熱帶的排出廢氣溫度較低。充分利用了冷卻帶的 熱能。4、作為選擇從預(yù)熱帶引風(fēng)機(jī)后抽出窯內(nèi)氣體，可以用于冷卻段冷卻，使預(yù)熱段排出的窯內(nèi)氣體含CO2濃度很高，可用于需要高濃度CO2的地方。由于沒有多余的空氣進(jìn)入冷 卻帶進(jìn)行冷卻，使預(yù)熱帶引風(fēng)機(jī)后的氣體和煅燒帶經(jīng)蓄熱式燒嘴降溫的窯內(nèi)氣體含CO2的 濃度都較高，可用于需要高濃度CO2的地方。


圖1為本發(fā)明星形窯爐裝置工藝流程示意圖；圖2為煅燒帶蓄熱式燒嘴并排間隔排列示意圖；圖3為煅燒帶蓄熱式燒嘴上下間隔排列示意圖；圖4為蓄熱式管路剖面示意圖；圖5為煅燒段橫截面圖；圖6為另一方案煅燒區(qū)橫截面圖；圖7為預(yù)熱帶/冷卻帶橫長形氣孔布置示意圖；圖8為預(yù)熱帶/冷卻帶豎長形氣孔布置示意圖；圖9為本發(fā)明另一方案星形窯爐裝置工藝流程示意圖；圖10為凹型蓄熱體示意圖；圖11為高溫蓄熱式燒嘴灰塵反吹示意圖。其中1-原料輸送機(jī)、2-進(jìn)料裝置、3-窯體、4-預(yù)熱帶、5 (5a、5b、5C、5d、5e、5f)-預(yù)熱帶 集氣裝置、6(6a、6b、6C、6d、6e、6f、6g、6h)-冷卻帶集氣裝置、7-高溫蓄熱式燒嘴、8-換向 閥、9-燃燒室、10-煅燒帶、12-燃燒室出口、13-冷卻帶、14-出料口、15-出料裝置、16-煙 囪、17-除塵器、18-廢氣引風(fēng)機(jī)、19-廢氣抽吸梁、21-集氣柜、22-鼓風(fēng)機(jī)、24-凹形蓄熱體、 25-積灰裝置、26-燃?xì)鉄臁?7-空氣燒嘴、28-豎長形氣孔、29-橫長形氣孔、30-風(fēng)機(jī)、 31-蓄熱式管路、32-進(jìn)氣梁。
具體實施例方式實施例1
本發(fā)明所述的星形窯裝置如圖1所示，包括有窯體3、原料輸送機(jī)1、進(jìn)料裝置2、 出料裝置15、蓄熱式管路31、燃料系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)和廢氣排放系統(tǒng)。窯體為豎窯結(jié)構(gòu)，窯體 的橫截面為矩形，窯體內(nèi)分預(yù)熱帶4、煅燒帶10和冷卻帶13。預(yù)熱區(qū)的上部設(shè)有3根廢氣 抽吸梁19，用于抽吸預(yù)熱物料后的廢氣，抽吸梁上的抽氣孔根據(jù)爐況、爐型尺寸等其它情況 合理布置。煅燒帶相對的兩側(cè)窯壁裝有燒嘴，燒嘴為高溫蓄熱式燒嘴7，高溫蓄熱燒嘴內(nèi)裝 有蓄熱體，蓄熱體為瓷球或鋼球，或為蜂窩狀或為其它形狀。如圖10、圖11所示，可以在蓄 熱體上開凹形槽并且向下開孔與下面的蓄熱體上凹形槽相通形成凹形蓄熱體24，便于灰塵 向下沉積，在高溫蓄熱式燒嘴的下部設(shè)有積灰裝置25，在積灰裝置上側(cè)有鼓風(fēng)管路并且在 積灰裝置內(nèi)的積灰隔板上側(cè)，對高溫蓄熱式燒嘴鼓風(fēng)將蓄熱體內(nèi)的灰塵反吹進(jìn)窯內(nèi)。高溫 蓄熱式燒嘴可對燃料和空氣同時進(jìn)行預(yù)熱，也可以只對其中一種進(jìn)行預(yù)熱。高溫蓄熱式燒 嘴所用燃料可以是氣體燃料、液體燃料、固體燃料或上述燃料混合使用，如煤氣、天然氣、重 油、煤粉等。為避免物料堵塞燒嘴，燒嘴向下傾斜，傾斜度為60°。高溫蓄熱式燒嘴根據(jù)爐 體需要可以在窯體的不同水平高度設(shè)置單排或多排燒嘴，每排上可以設(shè)有多對高溫蓄熱式 燒嘴，也可以只設(shè)一對。蓄熱式燒嘴處設(shè)有燃燒室9，燃燒室尺寸可根據(jù)燃料、爐況、生產(chǎn)量、 窯體的尺寸等情況而定，根據(jù)實際情況燃燒室可設(shè)也可以不設(shè)。如圖3、圖5所示，本實施 例中煅燒帶每側(cè)設(shè)有6排燒嘴，每排設(shè)有4個燒嘴。所述燒嘴分為燃?xì)鉄?6和空氣燒嘴 27，燃?xì)鉄炫c空氣燒嘴為上下間隔布置，空氣燒嘴通過換向閥8—路與鼓風(fēng)機(jī)連接，另一 路與通過除塵器17、引風(fēng)機(jī)18和煙囪16連接，燃?xì)鉄?6通過換向閥分別與燃?xì)饩€或經(jīng) 過除塵器17、引風(fēng)機(jī)18和煙囪16連接，所述換向閥8為三通閥。所述冷卻帶在爐壁的兩 側(cè)各設(shè)有上下并列的兩個集氣裝置(6e、6f、6g、6h)，每個集氣裝置通過氣孔與爐內(nèi)連接，集 氣裝置的另一側(cè)通過三通分別與風(fēng)機(jī)30和預(yù)熱帶的集氣裝置(5e、5g)連接。所述的預(yù)熱 帶兩側(cè)分別設(shè)有集氣裝置，集氣裝置通過氣孔與窯內(nèi)相連接，連接預(yù)熱帶兩側(cè)的集氣裝置 和冷卻帶的集氣裝置的管道為蓄熱式管路31，如圖4所示，管路砌有耐火磚，蓄熱式管路31 內(nèi)裝有蓄熱體，蓄熱體的材料和形式如同高溫蓄熱式燒嘴的蓄熱體，也可以不同。如圖8所 示，預(yù)熱帶和冷卻帶的氣孔為豎長形孔28，空的具體尺寸根據(jù)煅燒的石灰石物料的大小確 定。作為選擇，風(fēng)機(jī)的入口與除塵器17的出口連接，用除塵處理后的廢氣作冷卻氣， 以減少工業(yè)廢氣排放，保護(hù)環(huán)境。根據(jù)需要在風(fēng)機(jī)的入口前設(shè)有儲氣柜。也可以在預(yù)熱帶設(shè) 有進(jìn)氣梁，所述進(jìn)氣梁設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口向下開口或水平開口，進(jìn)氣梁根據(jù)爐況、生產(chǎn)量、 物料性能等情況可要可不要。如圖1所示，由原料輸送機(jī)1把物料運(yùn)至爐頂，再由爐頂?shù)倪M(jìn)料裝置2均勻加入爐體內(nèi)。由冷卻帶冷卻產(chǎn)品后的高溫?zé)峥諝庥杉瘹庋b置的氣孔進(jìn)入預(yù)熱帶的集氣裝置對物料 進(jìn)行預(yù)熱，也可引入到進(jìn)氣梁32，其進(jìn)氣梁可加也可不加。廢氣通過廢氣抽吸梁19抽吸引 出窯體經(jīng)除塵器17、廢氣引風(fēng)機(jī)18到煙囪16排放。物料預(yù)熱后進(jìn)入煅燒帶，煤氣和助燃 空氣從一側(cè)的蓄熱式燒嘴進(jìn)入煅燒帶，在煅燒帶混合后燃燒加熱，煙氣橫向流動，從對面的 蓄熱式燒嘴出去并對其蓄熱體進(jìn)行蓄熱，然后進(jìn)換向閥8到排放系統(tǒng)排放。由煙氣到達(dá)換 向閥時的溫度控制換向，當(dāng)煙氣達(dá)到200°C時換向，煤氣和助燃空氣從另一側(cè)蓄熱式燒嘴進(jìn) 入，經(jīng)高溫蓄熱式燒嘴中蓄熱體預(yù)熱后進(jìn)入煅燒帶煅燒，煙氣從對面的蓄熱式燒嘴出去并 對其蓄熱體進(jìn)行蓄熱，然后離開窯體經(jīng)排放系統(tǒng)排放。所述冷卻帶所用冷卻風(fēng)是由鼓風(fēng)機(jī)引入的冷空氣，或是經(jīng)由預(yù)熱帶廢氣抽吸梁抽出窯體以及煅燒帶排出的煙氣經(jīng)除塵處理后 的廢煙氣。冷卻風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)30、三通閥、集氣裝置6e進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，與物料進(jìn)行換 熱后進(jìn)入對面的集氣裝置6g，然后經(jīng)三通閥、蓄熱式管道31、預(yù)熱帶的集氣裝置5f進(jìn)入窯 內(nèi)預(yù)熱物料，同時冷卻風(fēng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)30、三通閥、集氣裝置6h進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，與物 料進(jìn)行換熱后到達(dá)對面的集氣裝置6f，經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置5e進(jìn)入 窯內(nèi)預(yù)熱物料。連接預(yù)熱帶集氣裝置和冷卻帶集氣裝置的管道為蓄熱式管路31，管路砌有 耐火磚，內(nèi)設(shè)有蓄熱體，由蓄熱式管路31將冷卻帶冷卻物料后的高溫?zé)峥諝饣蚋邷貜U煙氣 引入到預(yù)熱帶兩端的集氣裝置，當(dāng)進(jìn)入預(yù)熱帶兩端集氣裝置的氣體有一定溫差時，改變冷 卻帶冷卻風(fēng)的流向。即冷卻風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)30、三通閥、集氣裝置6f進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻， 與物料進(jìn)行換熱后進(jìn)入對面的集氣裝置6h，然后經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置 5f進(jìn)入窯內(nèi)預(yù)熱物料，同時冷卻風(fēng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)30、三通閥、集氣裝置6g進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行 冷卻，與物料進(jìn)行換熱到達(dá)對面的集氣裝置6e，經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置 5e進(jìn)入窯內(nèi)預(yù)熱物料。當(dāng)冷卻帶所用冷卻風(fēng)為經(jīng)由廢氣抽吸梁抽吸引出窯體以及煅燒帶排 出的煙氣經(jīng)除塵處理后的廢煙氣時，根據(jù)需要在風(fēng)機(jī)30的入口前設(shè)有集氣柜21，廢煙氣經(jīng) 風(fēng)機(jī)、三通閥、集氣裝置進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，集氣柜21可根據(jù)具體實 際情況可加可 不加。在預(yù)熱段4預(yù)熱物料后的廢氣上升進(jìn)入預(yù)熱帶上部的廢氣抽吸梁19，廢氣通過廢氣 抽吸梁抽吸引出窯體進(jìn)入排放系統(tǒng)排放。冷卻后的物料產(chǎn)品經(jīng)出料口 14、出料裝置15，離 開窯爐裝置。在煅燒物料過程中預(yù)熱帶與煅燒帶之間的區(qū)域為零壓帶，煅燒帶與冷卻帶之 間的區(qū)域為均質(zhì)帶。 本發(fā)明所述的星形窯裝置也可以采用呼吸殼技術(shù)，即用廢氣對呼吸殼進(jìn)行加熱。 呼吸殼技術(shù)不僅用于產(chǎn)生直接還原鋼水或類似高爐生產(chǎn)的高爐鐵水，也可以用于煅燒石灰 或生產(chǎn)電石，也可用于生產(chǎn)直接還原鐵或類似于以上物質(zhì)的生產(chǎn)，還可以使用于各種爐型 的加熱爐如各類豎爐、回轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t等設(shè)備對呼吸殼進(jìn)行加熱。本發(fā)明裝置不僅可以用于生 產(chǎn)石灰，也可以采用呼吸殼技術(shù)生產(chǎn)直接還原鐵或其它金屬的還原的生產(chǎn)。生產(chǎn)直接還原 鐵所用物料為呼吸殼、半呼吸殼、敞開殼或其三者的混合物，半呼吸殼、敞開殼與呼吸殼類 似，半呼吸殼和敞開殼高溫強(qiáng)度差是其主要特征。所述呼吸殼由心部成型物和外包殼組成， 外包殼包裹著心部成型物，心部成型物為包衣成型物如煤粉、焦粉、蘭炭、石油焦等或含碳 物質(zhì)與鐵礦粉混合后，滾球或壓制成球團(tuán)，也可做成其它形狀的成型物，成型物內(nèi)部的含碳 量可以相同也可以不同，成型物中允許加入其它物質(zhì)，如混合一定粒度的氧化鈣或碳酸鈣 粉末，使成型物成分和強(qiáng)度更適合，心部成型物也可以為含碳物質(zhì)再加Fe203、Fe3O4等鐵的 氧化物的包衣，包衣可以滾球包衣、壓球包衣、噴煤粉包衣、浸漬包衣，也可以針對不同形狀 的成型物用其它方法進(jìn)行包衣；所述呼吸殼的外包殼是由類似石灰石、白云石、石灰、碳化 鈣等物質(zhì)或它們的混合物，也可以在其中摻入含碳物質(zhì)如炭黑、石墨等物質(zhì)或類似于粘接 齊U、催化劑一類的其它一些物質(zhì)，將這些物質(zhì)以一定方式混合或結(jié)合，將心部成型物包裹其 中，包殼的方法可以是滾球、壓球包殼，還可以是噴粉包殼或浸漬包殼，允許并不一定采用 在包殼中加入其它物質(zhì)做骨架等功能，及允許并不一定采用在包殼上人工穿孔以加強(qiáng)透氣 性，單個孔的面積和其在包殼上的分布形態(tài)和流量由呼吸殼的性質(zhì)和物質(zhì)配比決定，允許 包殼后進(jìn)行適合溫度的烘干過程。也可以在所用呼吸殼包外包殼之前，在心部成型物上再 包一層含碳物質(zhì)然后再包殼。將呼吸殼從加料裝置進(jìn)入星形爐內(nèi)，在煅燒帶調(diào)整空氣進(jìn)入量從呼吸殼放出的可燃?xì)怏w燃燒，提供呼吸殼煅燒所需要的大部分熱量，呼吸殼的外殼如 有石灰石成分，石灰石在煅燒帶生成氧化鈣。煅燒結(jié)束后的呼吸殼然后進(jìn)入星形窯冷卻帶 冷卻后，經(jīng)出料設(shè)備排出爐體。將外包殼上已經(jīng)煅燒后生成的石灰進(jìn)行剝離后用于建材、冶 金等行業(yè)；把包殼內(nèi)的直接還原鐵用磁選等方法使金屬鐵與含碳物質(zhì)的灰分分離后形成直 接還原鐵產(chǎn)品。
其工藝過程為如圖1所示，由原料輸送機(jī)1把主要是碳酸鈣為外殼的呼吸殼物料 運(yùn)至爐頂，再由爐頂?shù)倪M(jìn)料裝置2均勻加入爐體內(nèi)。由冷卻帶冷卻產(chǎn)品后的高溫?zé)峥諝庥?集氣裝置的氣孔進(jìn)入預(yù)熱帶的集氣裝置對物料進(jìn)行預(yù)熱，也可引入到進(jìn)氣梁32，其進(jìn)氣梁 可加也可不加。廢氣通過廢氣抽吸梁19抽離引出窯體經(jīng)除塵器17、廢氣引風(fēng)機(jī)18到煙囪 16排放。物料預(yù)熱后進(jìn)入煅燒帶，煤氣和助燃空氣從一側(cè)的蓄熱式燒嘴進(jìn)入煅燒帶，在煅燒 帶混合后燃燒加熱，煙氣橫向流動，從對面的蓄熱式燒嘴出去并對其蓄熱體進(jìn)行蓄熱，然后 進(jìn)換向閥8到排放系統(tǒng)排放。由煙氣到達(dá)換向閥時的溫度控制換向，當(dāng)煙氣達(dá)到200°C時 換向，煤氣和助燃空氣從另一側(cè)蓄熱式燒嘴進(jìn)入，經(jīng)高溫蓄熱式燒嘴中蓄熱體預(yù)熱后進(jìn)入 煅燒帶煅燒，煙氣從對面的蓄熱式燒嘴出去并對其蓄熱體進(jìn)行蓄熱，然后離開窯體經(jīng)排放 系統(tǒng)排放。在煅燒帶主要發(fā)生呼吸殼外殼中的石灰石分解產(chǎn)生CaO及心部成型物中含碳物 質(zhì)還原鐵的氧化物產(chǎn)生金屬鐵。呼吸殼的外殼使熱量通過并傳入心部成型物，而心部成型 物又與加熱爐中氣氛相對隔離，有利于心部成型物的還原反應(yīng)。煅燒好的呼吸殼下行到冷 卻帶，先到高溫區(qū)，然后到低溫區(qū)，冷卻帶所用冷卻風(fēng)是由鼓風(fēng)機(jī)引入的冷空氣，或是為經(jīng) 由預(yù)熱帶廢氣抽吸梁抽離引出窯體以及煅燒帶排出的煙氣經(jīng)除塵處理后的廢煙氣，至冷卻 帶，冷卻風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)30、三通閥、集氣裝置6e進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，與物料進(jìn)行換熱后進(jìn) 入對面的集氣裝置6g，然后經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置5f進(jìn)入窯內(nèi)預(yù)熱物 料，同時冷卻風(fēng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)30、三通閥、集氣裝置6h進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，與物料進(jìn)行換 熱后到達(dá)對面的集氣裝置6f，經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置5e進(jìn)入窯內(nèi)預(yù)熱 物料。連接預(yù)熱帶集氣裝置和冷卻帶集氣裝置的管道為蓄熱式管路31，管路砌有耐火磚，內(nèi) 設(shè)有蓄熱體，由蓄熱式管路31將冷卻帶冷卻物料后的高溫?zé)峥諝饣蚋邷貜U煙氣引入到預(yù) 熱帶兩端的集氣裝置，當(dāng)進(jìn)入預(yù)熱帶兩端集氣裝置的氣體有一定溫差時，改變冷卻帶冷卻 風(fēng)的流向。即冷卻風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)30、三通閥、集氣裝置6f進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，與物料進(jìn)行 換熱后進(jìn)入對面的集氣裝置6h，然后經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置5f進(jìn)入窯 內(nèi)預(yù)熱物料，同時冷卻風(fēng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)30、三通閥、集氣裝置6g進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，與物 料進(jìn)行換熱到達(dá)對面的集氣裝置6e，經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置5e進(jìn)入窯 內(nèi)預(yù)熱物料。當(dāng)冷卻帶所用冷卻風(fēng)為經(jīng)由廢氣抽吸梁抽離引出窯體以及煅燒帶排出的煙氣 經(jīng)除塵處理后的廢煙氣時，根據(jù)需要在風(fēng)機(jī)30的入口前設(shè)有集氣柜21，廢煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)、三 通閥、集氣裝置進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，集氣柜21可根據(jù)具體實際情況可加可不加。在 預(yù)熱段4預(yù)熱物料后的廢氣上升進(jìn)入預(yù)熱帶上部的廢氣抽吸梁19，廢氣通過廢氣抽吸梁抽 離引出窯體進(jìn)入排放系統(tǒng)排放。冷卻后的物料產(chǎn)品經(jīng)出料口 14、出料裝置15，離開窯爐裝 置。冷卻后的呼吸殼的外殼為石灰，可以作為原料用于其他工業(yè)生產(chǎn)。其內(nèi)部成型物經(jīng)過 破碎磁選將金屬鐵與煤灰分離，金屬鐵作為優(yōu)質(zhì)原料用于煉鋼。在煅燒物料過程中預(yù)熱帶 與煅燒帶之間的區(qū)域為零壓帶，煅燒帶與冷卻帶之間的區(qū)域為均質(zhì)帶。作為選擇方案，如圖6所示，所述煅燒區(qū)設(shè)有相對的兩側(cè)窯體外分別設(shè)有至少一個燃燒室9，每一燃燒室對應(yīng)一個空氣燒嘴和一個燃?xì)鉄?，燃燒室出?12與窯體內(nèi)連通， 是火焰不進(jìn)入煅燒帶與石料接觸，減少過燒，提高產(chǎn)品質(zhì)量。實施例2
本發(fā)明所述的星形窯爐裝置如圖9所示，包括有窯體3、原料輸送機(jī)1、進(jìn)料裝置2、 出料裝置15、燃料系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)和廢氣排放系統(tǒng)。窯體為豎窯結(jié)構(gòu)，窯體的橫截面為矩形， 窯體內(nèi)分預(yù)熱帶4、煅燒帶和冷卻帶13。預(yù)熱區(qū)的上部設(shè)有2根廢氣抽吸梁19，用于抽吸預(yù) 熱物料后的廢氣，廢氣抽吸梁上的抽氣孔根據(jù)爐況、爐型尺寸等其它情況合理排布，廢氣由 廢氣抽吸梁抽離窯體經(jīng)過除塵器17、引風(fēng)機(jī)18和煙囪16連接。煅燒帶10相對的兩側(cè)窯壁 裝有燒嘴7，燒嘴為高溫蓄熱式燒嘴，高溫蓄熱燒嘴內(nèi)裝有蓄熱體。為避免石灰石物料堵塞燒嘴，燒嘴向下傾斜，傾斜度為與垂直線的夾角等于 75°。如圖2、圖5所示，煅燒帶每側(cè)設(shè)有三排燒嘴，每排設(shè)有六個燒嘴。所述燒嘴分為燃 氣燒嘴26和空氣燒嘴27，燃?xì)鉄炫c空氣燒嘴為并排間隔布置?？諝鉄焱ㄟ^換向閥8 一 路與鼓風(fēng)機(jī)22連接，另一路與經(jīng)過除塵器17、引風(fēng)機(jī)18和煙囪16連接，燃?xì)鉄?6通過 換向閥分別與燃?xì)饩€或經(jīng)過除塵器17、引風(fēng)機(jī)18和煙囪16連接，所述換向閥8為三通閥。 所述預(yù)熱帶分為兩個區(qū)，上部為低溫區(qū)，下部為高溫區(qū)，每個區(qū)相對兩側(cè)的窯壁上分別設(shè)置 有氣孔，用于氣體通過，每側(cè)的氣孔與集氣裝置連接。所述冷卻帶也分為兩個區(qū)，上部為高 溫區(qū)，下部為低溫區(qū)，每個區(qū)相對兩側(cè)的窯壁分別設(shè)置有上氣孔，用于氣體通過，每側(cè)的氣 孔與集氣裝置連接，兩個區(qū)的進(jìn)氣和排氣設(shè)備逆向設(shè)置。冷卻帶低溫區(qū)排風(fēng)側(cè)集氣裝置6b 經(jīng)管道連接到低預(yù)熱帶溫區(qū)集氣裝置5a、5c ；冷卻帶高溫區(qū)集氣裝置6c經(jīng)管道連接到預(yù)熱 帶高溫區(qū)集氣裝置5b、5d，保溫管路砌耐火磚；也可以與進(jìn)氣梁32相連接。預(yù)熱帶廢氣經(jīng) 廢氣抽吸梁19抽離窯體，通過除塵器17、廢氣引風(fēng)機(jī)18連接到煙囪16排放。冷卻帶低溫 區(qū)集氣裝置6d和高溫區(qū)集氣裝置6a分別與風(fēng)機(jī)30連接。為避免窯內(nèi)下行的石料堵塞進(jìn) 氣孔，如圖6所示預(yù)熱帶和冷卻帶的氣孔為橫長形孔29，空的具體尺寸根據(jù)煅燒的石灰石 物料的大小確定。預(yù)熱帶的高溫區(qū)、低溫區(qū)的進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)分別設(shè)置六排氣孔，每排四個 橫長形氣孔。本發(fā)明的操作過程為由原料輸送機(jī)1把物料運(yùn)至爐頂，再由爐頂?shù)倪M(jìn)料裝置2均 勻加入爐體內(nèi)。由冷卻帶冷卻產(chǎn)品后的高溫?zé)峥諝庥杉瘹庋b置的氣孔進(jìn)入預(yù)熱帶的集氣裝 置對物料進(jìn)行預(yù)熱。廢氣通過廢氣抽吸梁19抽離引出窯體經(jīng)除塵器17、廢氣引風(fēng)機(jī)18到 煙囪16排放。物料預(yù)熱后進(jìn)入煅燒帶，煤氣和助燃空氣從一側(cè)的蓄熱式燒嘴進(jìn)入煅燒帶， 在煅燒帶混合后燃燒加熱物料，煙氣橫向流動，從對面的蓄熱式燒嘴出去并對其蓄熱體進(jìn) 行蓄熱，然后進(jìn)換向閥8到排放系統(tǒng)排放。由煙氣到達(dá)換向閥時的溫度控制換向，當(dāng)煙氣達(dá) 到200°C時換向，煤氣和助燃空氣從另一側(cè)蓄熱式燒嘴進(jìn)入，經(jīng)高溫蓄熱式燒嘴中蓄熱體預(yù) 熱后進(jìn)入煅燒帶煅燒石灰石，煙氣從對面的蓄熱式燒嘴出去并對其蓄熱體進(jìn)行蓄熱，然后 離開窯體經(jīng)排放系統(tǒng)排放。煅燒好的物料下行到冷卻帶13，先到高溫區(qū)，然后到低溫區(qū)。在 高溫區(qū)，冷卻風(fēng)從進(jìn)風(fēng)側(cè)的氣孔進(jìn)入的冷卻區(qū)，冷卻風(fēng)橫向流動對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，冷卻產(chǎn)品 后的熱風(fēng)從對面排風(fēng)側(cè)的氣孔離開窯體到預(yù)熱帶高溫區(qū)預(yù)熱物料，同時也可以將熱風(fēng)引入 到進(jìn)氣梁對物料進(jìn)行預(yù)熱。在低溫區(qū)冷卻風(fēng)從進(jìn)風(fēng)側(cè)的氣孔進(jìn)入的冷卻區(qū)，冷卻風(fēng)橫向流 動對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，冷卻產(chǎn)品后的熱風(fēng)從對面排風(fēng)側(cè)的氣孔離開窯體到預(yù)熱帶低溫區(qū)預(yù)熱 物料，同時也可以將熱風(fēng)引入到進(jìn)氣梁對物料進(jìn)行預(yù)熱。冷卻帶所用冷卻風(fēng)也可以為經(jīng)由廢氣抽吸梁抽離引出窯體以及煅燒帶排出的煙氣經(jīng)除塵處理后的廢煙氣，至冷卻帶對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，此時，根據(jù)需要在風(fēng)機(jī)30的入口前設(shè)有集氣柜21，廢煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)、三通閥、集氣 裝置進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，集氣柜21可根據(jù)具體實際情況可加可不加。冷卻后的產(chǎn)品 經(jīng)出料口 14、出料裝置15，離開星形窯裝置。在煅燒過程中預(yù)熱帶與煅燒帶之間的區(qū)域為 零壓帶，煅燒帶與冷卻帶之間的區(qū)域為均質(zhì)帶。
權(quán)利要求
一種燒制石灰的方法，將石灰石物料置于窯爐中煅燒成石灰，其特征是燃料氣和助燃空氣從煅燒帶(10)的一側(cè)進(jìn)入窯體，燃燒后煙氣橫向流動，煅燒石灰后從另一側(cè)離開窯體，兩側(cè)燒嘴交替運(yùn)行。冷空氣從冷卻帶(13)的一側(cè)進(jìn)入窯體，橫向流動經(jīng)過石灰層，冷卻石灰后從另一側(cè)出去，冷卻帶冷卻石灰后的熱空氣通往預(yù)熱帶預(yù)熱石灰石物料；熱空氣從預(yù)熱帶(4)的兩側(cè)進(jìn)入窯體，預(yù)熱石灰石后從預(yù)熱帶上部的廢氣抽吸梁(19)出去。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的星形窯爐裝置，包括有窯體(3)、進(jìn)料系統(tǒng)、出料裝 置(15)、燃料系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)和廢氣排放系統(tǒng)，窯體為豎窯結(jié)構(gòu)，窯體的橫截面為矩形或類 矩形或圓形，窯體內(nèi)分預(yù)熱帶(4)、煅燒帶(10)和冷卻帶(13)，所述預(yù)熱帶的上部至少設(shè)有 一根廢氣抽吸梁(19)，其特征是煅燒帶相對的兩側(cè)窯壁分別裝有一個或一個以上高溫蓄 熱式燒嘴(7)，所述高溫蓄熱式燒嘴內(nèi)裝有蓄熱體，所述燒嘴分為燃?xì)鉄?26)和空氣燒 嘴(27)，空氣燒嘴通過換向閥(8)分別與鼓風(fēng)機(jī)和排放系統(tǒng)連接，燃?xì)鉄?26)通過換向 閥與燃?xì)饩€和排放系統(tǒng)連接；預(yù)熱帶兩側(cè)相對的窯壁分別設(shè)置一個或一個以上氣孔，每側(cè) 的氣孔與集氣裝置連接；冷卻帶兩側(cè)相對的窯壁分別設(shè)置一個或一個以上氣孔，每側(cè)的氣 孔與集氣裝置連接，所述集氣裝置與風(fēng)機(jī)或預(yù)熱帶進(jìn)氣孔的集氣裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的星形窯爐裝置，其特征是所述的預(yù)熱帶兩側(cè)分別設(shè)有集氣 裝置，集氣裝置通過氣孔與窯內(nèi)相連接，集氣裝置另一側(cè)通過蓄熱式管路(31)與冷卻帶兩 側(cè)的集氣裝置相連接；所述預(yù)熱帶窯壁上設(shè)有1 16排氣孔，每排1 16個氣孔，所述氣 孔為豎長形氣孔(28)或橫長形氣孔(29)或其他形狀的氣孔；氣孔尺寸根據(jù)窯體尺寸、爐 況、物料情況等合理確定。也可以在預(yù)熱帶設(shè)有進(jìn)氣梁(32)，其進(jìn)氣梁可加也可不加，所述 進(jìn)氣梁設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口向下開口或水平方向開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的星形窯爐裝置，其特征是煅燒帶相對的兩側(cè)窯壁裝有高溫 蓄熱式燒嘴(7)，所述燒嘴分為燃?xì)鉄?26)和空氣燒嘴(27)，空氣燒嘴通過換向閥(8) 分別與鼓風(fēng)機(jī)和排放系統(tǒng)連接，燃?xì)鉄?26)通過換向閥與燃?xì)饩€和排放系統(tǒng)連接；所述 高溫蓄熱式燒嘴(7)在窯體內(nèi)向下傾斜安裝，與垂直線的夾角為25 90°，所述燃?xì)鉄?(26)與空氣燒嘴(27)為并排間隔布置或上下間隔布置；高溫蓄熱式燒嘴根據(jù)爐體需要可 以在窯體的不同水平高度設(shè)置單排或多排燒嘴，每排上可以設(shè)有多對高溫蓄熱式燒嘴，也 可以只設(shè)一對。蓄熱式燒嘴處設(shè)有燃燒室(9)，每一燃燒室對應(yīng)一個空氣燒嘴(27)和一個 燃?xì)鉄?26)，燃燒室出口(12)與窯體內(nèi)連通，所述高溫蓄熱式燒嘴內(nèi)裝有蓄熱體，蓄熱 體為瓷球或鋼球，或為蜂窩狀或為其它形狀，也可以在蓄熱體上開凹形槽并且向下開孔與 下面的蓄熱體的凹形槽相通形成凹形蓄熱體(24)，便于灰塵向下沉積，在高溫蓄熱式燒嘴 的下部設(shè)有積灰裝置，在積灰裝置上側(cè)有鼓風(fēng)管路并且可以在積灰裝置(25)內(nèi)的積灰隔 板上側(cè)對高溫蓄熱式燒嘴鼓風(fēng)將蓄熱體內(nèi)的灰塵反吹進(jìn)窯內(nèi)；高溫蓄熱式燒嘴可對燃料和 空氣同時進(jìn)行預(yù)熱，也可以只對其中一種進(jìn)行預(yù)熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的星形窯爐裝置，其特征是所述冷卻帶為兩個區(qū)，兩個區(qū)的兩 側(cè)設(shè)有集氣裝置(6e、6f、6g、6h)分別通過三通閥與風(fēng)機(jī)(30)和通過連接管路與預(yù)熱帶的 集氣裝置(5e、5f)連接；所述連接管路為蓄熱式管路(31)，如圖4所示，管路砌有耐火磚， 蓄熱式管路內(nèi)裝有蓄熱體，蓄熱體的材料和形式如同高溫蓄熱式燒嘴的蓄熱體，也可以不 同；所述冷卻帶兩側(cè)的集氣裝置通過氣孔與窯內(nèi)相連接，窯壁上設(shè)有1 16排氣孔，每排 1 16個氣孔，所述氣孔為豎長形氣孔(28)或橫長形氣孔(29)或其他形狀的氣孔；氣孔尺寸根據(jù)窯體尺寸、爐況、物料情況等合理確定。
6.根據(jù)權(quán)利要2 5任一項所述的星形窯爐裝置，其特征是如圖1所示，由原料輸送 機(jī)(1)把物料運(yùn)至爐頂，再由爐頂?shù)倪M(jìn)料裝置(2)均勻加入爐體內(nèi)。由冷卻帶冷卻產(chǎn)品后的 高溫?zé)峥諝庥杉瘹庋b置的氣孔進(jìn)入預(yù)熱帶的集氣裝置對物料進(jìn)行預(yù)熱，也可引入到進(jìn)氣梁 (32)，其進(jìn)氣梁可加也可不加。廢氣通過廢氣抽吸梁(19)抽吸引出窯體經(jīng)除塵器(17)、廢 氣引風(fēng)機(jī)(18)到煙囪(16)排放。物料預(yù)熱后進(jìn)入煅燒帶，煤氣和助燃空氣從一側(cè)的蓄熱 式燒嘴進(jìn)入煅燒帶，在煅燒帶混合后燃燒加熱，煙氣橫向流動，從對面的蓄熱式燒嘴出去并 對其進(jìn)行蓄熱，然后進(jìn)換向閥(8)到排放系統(tǒng)排放。由煙氣到達(dá)換向閥時的溫度控制換向， 當(dāng)煙氣達(dá)到60 200°C合適的溫度時換向，煤氣和助燃空氣從另一側(cè)蓄熱式燒嘴進(jìn)入，經(jīng) 高溫蓄熱式燒嘴中蓄熱體預(yù)熱后進(jìn)入煅燒帶煅燒，煙氣從對面的蓄熱式燒嘴出去并使其蓄 熱體進(jìn)行蓄熱，然后離開窯體經(jīng)排放系統(tǒng)排放。所述冷卻帶所用冷卻風(fēng)由鼓風(fēng)機(jī)引入的冷 空氣，或冷卻帶所用冷卻風(fēng)為經(jīng)由預(yù)熱帶廢氣抽吸梁抽出窯體并經(jīng)除塵處理后的廢煙氣。 冷卻風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)(30)、三通閥、集氣裝置(6e)進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，與物料進(jìn)行換熱后 進(jìn)入對面的集氣裝置(6g)，然后經(jīng)三通閥、蓄熱式管道(31)、預(yù)熱帶的集氣裝置(5f)進(jìn)入 窯內(nèi)預(yù)熱物料，同時冷卻風(fēng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)(30)、三通閥、集氣裝置(6h)進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷 卻，與物料進(jìn)行換熱后到達(dá)對面的集氣裝置(6f)，經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝 置(5e)進(jìn)入窯內(nèi)預(yù)熱物料。連接預(yù)熱帶集氣裝置和冷卻帶集氣裝置的管道內(nèi)設(shè)有蓄熱體， 由蓄熱式管路(31)將由冷卻帶冷卻物料后的高溫?zé)峥諝饣蚋邷貜U煙氣引入到預(yù)熱帶兩端 的集氣裝置，當(dāng)進(jìn)入預(yù)熱帶兩端集氣裝置的氣體有一定溫差時，改變冷卻帶冷卻風(fēng)的流向。 即冷卻風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)(30)、三通閥、集氣裝置(6f)進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，與物料進(jìn)行換熱 后進(jìn)入對面的集氣裝置(6h)，然后經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置(5f)進(jìn)入窯 內(nèi)預(yù)熱物料，同時冷卻風(fēng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)(30)、三通閥、集氣裝置(6g)進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻， 與物料進(jìn)行換熱后到達(dá)對面的集氣裝置(6e)，經(jīng)三通閥、蓄熱式管道、預(yù)熱帶的集氣裝置 (5e)進(jìn)入窯內(nèi)預(yù)熱物料。當(dāng)冷卻帶所用冷卻風(fēng)為經(jīng)由廢氣抽吸梁抽吸引出窯體經(jīng)除塵處理 后的廢煙氣時，根據(jù)需要在風(fēng)機(jī)(30)的入口前設(shè)有集氣柜(21)，廢煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)、三通閥、集 氣裝置進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，集氣柜(21)可根據(jù)具體實際情況可加可不加。在預(yù)熱段 (4)預(yù)熱物料后的廢氣上升進(jìn)入預(yù)熱帶上部的廢氣抽吸梁(19)，廢氣通過廢氣抽吸梁抽吸 引出窯體進(jìn)入排放系統(tǒng)排放。冷卻后的物料產(chǎn)品經(jīng)出料口(14)、出料裝置(15)，離開窯爐裝置o
7.根據(jù)權(quán)利要求2 5任一項所述的星形窯爐裝置，其特征是如圖9所示，由原料 輸送機(jī)(1)把物料運(yùn)至爐頂，再由爐頂?shù)倪M(jìn)料裝置(2)均勻加入爐體內(nèi)。由冷卻帶冷卻產(chǎn) 品后的高溫?zé)峥諝庥杉瘹庋b置的氣孔進(jìn)入預(yù)熱帶的集氣裝置對物料進(jìn)行預(yù)熱，同時也可以 引入到進(jìn)氣梁(32)。廢氣通過廢氣抽吸梁(19)抽吸引出窯體經(jīng)除塵器(17)、廢氣引風(fēng)機(jī) (18)到煙囪(16)排放。物料預(yù)熱后進(jìn)入煅燒帶，煤氣和助燃空氣從一側(cè)的蓄熱式燒嘴進(jìn) 入煅燒帶，在煅燒帶混合后燃燒加熱物料，煙氣橫向流動，從對面的蓄熱式燒嘴出去并對其 蓄熱體進(jìn)行蓄熱，然后進(jìn)換向閥(8)到排放系統(tǒng)排放。由煙氣到達(dá)換向閥時的溫度控制換 向，當(dāng)煙氣達(dá)到60 200°C合適的溫度時換向，煤氣和助燃空氣從另一側(cè)蓄熱式燒嘴進(jìn)入， 經(jīng)高溫蓄熱式燒嘴中蓄熱體預(yù)熱后進(jìn)入煅燒帶煅燒石灰石，煙氣從對面的蓄熱式燒嘴出去 并對其蓄熱體進(jìn)行蓄熱，然后離開窯體經(jīng)排放系統(tǒng)排放。煅燒好的物料下行到冷卻帶(13)，先到高溫區(qū)，然后到低溫區(qū)。在高溫區(qū)，冷卻風(fēng)從進(jìn)風(fēng)側(cè)的氣孔進(jìn)入的冷卻區(qū)，冷卻風(fēng)橫向 流動對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，冷卻產(chǎn)品后的熱風(fēng)從對面排風(fēng)側(cè)的氣孔離開窯體到預(yù)熱帶高溫區(qū)預(yù) 熱物料。在低溫區(qū)冷卻風(fēng)從進(jìn)風(fēng)側(cè)的氣孔進(jìn)入的冷卻區(qū)，冷卻風(fēng)橫向流動對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻， 冷卻產(chǎn)品后的熱風(fēng)從對面排風(fēng)側(cè)的氣孔離開窯體到預(yù)熱帶低溫區(qū)預(yù)熱物料。冷卻帶所用冷 卻風(fēng)也可以為經(jīng)由廢氣抽吸梁抽吸引出窯體經(jīng)除塵處理后的廢煙氣，至冷卻帶對產(chǎn)品進(jìn)行 冷卻，此時，根據(jù)需要在風(fēng)機(jī)(30)的入口前設(shè)有集氣柜(21)，廢煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)、三通閥、集氣 裝置進(jìn)入窯內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，集氣柜(21)可根據(jù)具體實際情況可加可不加。冷卻后的產(chǎn) 品經(jīng)出料口(14)、出料裝置(15)，離開星形窯裝置。在煅燒過程中預(yù)熱帶與煅燒帶之間的 區(qū)域為零壓帶，煅燒帶與冷卻帶之間的區(qū)域為均質(zhì)帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求2 5任一項所述的星形窯爐裝置，其特征是所述的星形窯裝置也 可以采用呼吸殼技術(shù)。呼吸殼技術(shù)不僅用于產(chǎn)生直接還原鋼水或類似高爐生產(chǎn)的高爐鐵 水，也可以用于煅燒石灰或生產(chǎn)電石，也可用于生產(chǎn)直接還原鐵或類似于以上物質(zhì)的生產(chǎn)， 還可以使用于各種爐型的加熱爐如各類豎爐、回轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t等設(shè)備對呼吸殼進(jìn)行加熱。所述 的星形窯裝置不僅可以用于生產(chǎn)石灰，也可以采用呼吸殼技術(shù)生產(chǎn)直接還原鐵或其它金屬 的還原的生產(chǎn)，生產(chǎn)直接還原鐵所用物料為呼吸殼、半呼吸殼、敞開殼或其三者的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求2 8任一項所述的星形窯爐裝置，其特征是如采用廢氣進(jìn)行冷卻， 由于沒有多余的空氣在冷卻帶進(jìn)行冷卻，使預(yù)熱帶引風(fēng)機(jī)后的氣體和煅燒帶經(jīng)蓄熱式燒嘴 降溫的窯內(nèi)氣體含C02的濃度都較高，經(jīng)除塵凈化后提純二氧化碳用于制堿等工業(yè)或用于 集約農(nóng)業(yè)，成為提供集約農(nóng)業(yè)0)2的來源，并可以利用農(nóng)業(yè)作物提煉農(nóng)業(yè)作物的不同部分作 為呼吸殼技術(shù)中的含碳物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種燒制石灰的方法和星形窯爐裝置，在煅燒帶燃料氣和助燃空氣從窯一側(cè)的燒嘴進(jìn)入窯體燃燒，煅燒石灰石后從另一側(cè)離開窯體，兩側(cè)燒嘴交替運(yùn)行。在預(yù)熱帶熱空氣從兩側(cè)進(jìn)入窯體，預(yù)熱石灰石后從上部抽吸梁出去。在冷卻帶冷卻空氣從一側(cè)進(jìn)入窯體，橫向流動經(jīng)過石灰層，冷卻石灰后從另一側(cè)出去。冷卻帶冷卻石灰后的熱空氣通往預(yù)熱帶預(yù)熱石灰石物料。所述裝置的煅燒帶裝有高溫蓄熱式燒嘴，預(yù)熱帶和冷卻帶相對的兩側(cè)窯壁設(shè)有氣孔，氣孔對應(yīng)各自區(qū)域的集氣裝置。本發(fā)明具有節(jié)能、加工的石灰質(zhì)量好的優(yōu)點，同時可以適于加工粒度較小的石灰石物料。
文檔編號C04B2/12GK101830646SQ200910073908
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者賈會平 申請人:賈會平