專利名稱：一種氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)，尤其是涉及ー種周邊燒嘴式氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
冶金石灰是煉鋼エ業(yè)的主要輔助材料之一，由于鋼鐵企業(yè)一般都有大量的高爐、轉(zhuǎn)爐和焦爐等副產(chǎn)煤氣產(chǎn)生，因此在鋼鐵企業(yè)中大都以副產(chǎn)煤氣為燃料，以回轉(zhuǎn)窯、套筒窯、并流蓄熱雙膛窯和氣燒豎窯等窯爐為熱エ設(shè)備焙燒冶金石灰?；剞D(zhuǎn)窯、套筒窯、并流蓄熱雙膛窯的共同特點就是窯爐熱エ制度穩(wěn)定可控、產(chǎn)品質(zhì)量好、自動化程度高、單窯日產(chǎn)能カ大、但要求用較高熱值的煤氣。而氣燒豎窯的單窯日產(chǎn)能力小、窯爐熱エ制度可控性較差、產(chǎn)品質(zhì)量波動大，但由于能夠利用低熱值純高爐煤氣，窯的一次性爐齡較回轉(zhuǎn)窯、套筒窯、并流蓄熱雙膛窯要長，設(shè)備運轉(zhuǎn)率高、運行費用低、噸產(chǎn)品投資小等優(yōu)勢，仍是鋼鐵エ業(yè)生產(chǎn)冶金石灰的主要窯型之一。全國鋼鐵行業(yè)目前有100多座氣燒豎窯，產(chǎn)量達400萬噸以上，占鋼鐵エ業(yè)冶金石灰消耗總量的15%左右。氣燒豎窯大部份都是內(nèi)徑小> 3m的周邊燒嘴式豎窯，其窯內(nèi)三帶(氣燒豎窯自上而下分為預熱帯、煅燒帶和冷卻帯)耐火材料工作襯結(jié)構(gòu)均為圓筒形，單窯生產(chǎn)能力普遍低于150噸/天。燃料氣從布置于煅燒帶下部沿窯體周邊重直插入窯內(nèi)的上下兩排套筒式燒嘴噴入窯內(nèi)(上下兩排燒嘴間距約2m，每排沿圓周均布10個燒嘴，自下排燒嘴中心線開始以上8m為煅燒帯)。周邊燒嘴式豎窯由于其工作襯結(jié)構(gòu)為圓筒形，且內(nèi)徑小彡3m，燃燒火焰不能夠噴入窯體中心，煅燒帶橫斷面上的溫度分布特征為周邊高而中心低，即窯中心是ー個圓形低溫區(qū)，而窯周邊則是一個環(huán)形高溫區(qū)，極易造成環(huán)形高溫區(qū)的石灰過燒，圓形低溫區(qū)的石灰欠燒。環(huán)形高溫區(qū)容易使石灰和爐墻發(fā)生化學反應(yīng)而發(fā)生“粘窯”、“崩料”等エ藝事故，圓形低溫區(qū)石灰生燒而發(fā)生“抽 心”エ藝事故，即ー方面環(huán)形高溫區(qū)物料與爐墻粘結(jié)而阻礙物料下沉，另ー方面窯中收的圓形低溫區(qū)物料欠燒松散而加速下沉，使出窯石灰過燒和欠燒同時存在，甚至有紅料出窯。這種エ藝事故在入窯石灰石粒度級差較大、煤氣熱值高時更為頻繁、更加嚴重，甚至無法生產(chǎn)而被迫停窯處理或更換煅燒帶工作襯耐火材料。氣燒豎窯煅燒帶工作襯普遍使用II級高鋁磚，理論上開始出現(xiàn)液相的溫度為1595°C，但由于其中含有較高的雜質(zhì)礦物(Ti02、Fe203、Ca0、Mg0等)，在較低溫度下形成多元共熔液相，使開始產(chǎn)生液相的溫度下降到1200°C 1300°C，氣燒豎窯煅燒帶環(huán)形高溫區(qū)時常處于這一溫度區(qū)間。耐火材料經(jīng)不住高溫氣流的沖刷，且多元共熔液相中的SiO2極易與新生態(tài)的高活性CaO發(fā)生化學反應(yīng)生成C2SX3S而粘附于爐墻，并使煅燒帶工作襯層層剝落而損壞、壽命縮短。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本實用新型提供一種熱エ制度可控性好、產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定和使用壽命長的氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)，包括預熱帶、煅燒帶、冷卻帶，所述煅燒帶下部均勻分布有上、下兩排燒嘴，所述煅燒帶下部環(huán)形均勻分布的上、下兩排燒咀及其間的爐墻統(tǒng)一向窯中心延伸，煅燒帶下部為直徑小于預熱帶和冷卻帶的短圓筒形；自上排燒嘴中心開始到預熱帶為止的煅燒帶上部往上呈一個上大底小的倒圓錐臺形結(jié)構(gòu)；自下排燒嘴中心開始到冷卻帶上部往下呈ー個上小底大的圓錐臺形。煅燒帶下部短圓筒形的內(nèi)徑小可為2.4 2.Sm，上排燒嘴中心線以上6 Sm的煅燒帶上部內(nèi)徑從2.4 2.8向上逐漸擴大，至預熱帶便與其內(nèi)徑相同，下排燒嘴中心線以下2 4m的冷卻帶上部內(nèi)徑逐漸向下擴大，至冷卻帶下部便與其內(nèi)徑相同。煅燒帶工作襯及兩排燒嘴保護套均為燒結(jié)剛玉或電熔剛玉磚或預制塊。煅燒帶上部工作面與水平面的夾角≥87°。本實用新型的有益效果是:由于氣燒石灰豎窯的燒嘴向窯中心延伸，使燃燒火焰噴入窯中心的行程縮短、阻カ減小，氣燒石灰豎窯的窯中心溫度得到提高，均衡了煅燒帶橫斷面上的溫度分布，使豎窯的熱エ制度可控性提高，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，并使產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定，煅燒帶上部窯內(nèi)徑逐漸擴大使可能出現(xiàn)的環(huán)形高溫區(qū)與工作襯爐墻始終保持一定的距離，從而杜絕了“粘窯”事故的發(fā)生，氣燒石灰豎窯一次性爐齡也由10年延長到15年以上。

圖1是圖2中B— B剖面圖。圖2是圖1中A— A剖面圖。圖中:1 一鋼質(zhì)窯売、2—高爐礦渣、3—硅酸鋁纖維氈、4一冷卻帶上部、5—下排燒嘴中心線、6—煅燒帶下部、7—上排燒嘴中心線、8—煅燒帶上部、9 一永久層、10—預熱帯。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進ー步說明。參見圖1和圖2，一種氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)，上下兩排燒嘴處的煅燒帶下部6內(nèi)徑小縮小到為2.4 2.Sm，使燃燒火焰噴入窯中心的行程縮短、阻カ減小，以均衡煅燒帶下部的溫度分布；上排燒嘴中心線7以上6 8m的煅燒帶上部內(nèi)徑小由2.4 2.8m向上逐漸擴大，至預熱帶便與其內(nèi)徑相同，使煅燒帶可能出現(xiàn)的環(huán)形高溫區(qū)遠離爐墻以減輕或消除因石灰和爐墻間發(fā)生化學反應(yīng)而出現(xiàn)“粘窯”事故，并使煅燒帶上部8工作面與水平面的夾角≥ 87°，以確保窯內(nèi)物料能夠順利向下移動；下排燒嘴中心線以下2 4m的冷卻帶上部內(nèi)徑小則由2.4 2.Sm逐漸向下擴大，至冷卻帶下部便與其內(nèi)徑相同，以克服“窯壁效應(yīng)”使高溫石灰冷卻空氣向窯心集中而參與煤氣燃燒、可減少助燃空氣量；將煅燒帶工作襯設(shè)為燒結(jié)剛玉或電熔剛玉磚或預制塊，使煅燒帶工作襯耐火材料中的Al2O3由65%提高到95%以上、Si02、Ti02、Fe203、Ca0、Mg0等雜質(zhì)總量由30%以上降低到5%以下，減少或杜絕SiO2與新生態(tài)的高活性的CaO的接觸機會，并提高了煅燒帶耐材的熔點，高溫穩(wěn)定性，高溫機械強度、耐磨性。
具體實施方式
:[0018]A、將煅燒帶下部內(nèi)徑由小^ 3m縮小為￠2.4m，使燃燒火焰噴入窯中心的行程縮短、阻カ減小，以均衡煅燒帶下部的溫度分布；B、上排燒嘴中心線以上6m的煅燒帶上部逐漸向上擴大至內(nèi)徑> 3m (與預熱帶內(nèi)徑相同)，使可能出現(xiàn)的環(huán)形高溫區(qū)遠離爐墻以減輕或消除因石灰和爐墻間發(fā)生化學反應(yīng)而出現(xiàn)“粘窯”事故，并使煅燒帶上部工作面與水平面的夾角> 87°以確保窯內(nèi)物料能夠順利向下移動；C、下排燒嘴中心線以下逐漸向下擴大至內(nèi)徑彡3m(與冷卻帶下部內(nèi)徑相同)，以克服“窯壁效應(yīng)”使高溫石灰冷卻空氣向窯心集中而參與煤氣燃燒、可減少助燃空氣量；D、將煅燒帶工作襯耐火材料由高鋁磚改為燒結(jié)剛玉或電熔剛玉磚或預制塊。使煅燒帶耐火材料中的Al2O3由65%提高到95%以上、5102、1102、？6203』&0、1%0等雜質(zhì)總量由30%以上降低到5%以下，減少或杜絕SiO2與新生態(tài)高活性CaO的接觸機會，并提高煅燒帶耐材的熔點，高溫穩(wěn)定性，高溫機械強度和耐磨性。本實用新型的煅燒帶下部內(nèi)徑小縮小到2.4 2.8m時，由燒嘴噴入窯內(nèi)的煤氣燃燒火焰能夠到達窯中心，使煅燒帶溫度分布均勻一致；高溫燃燒火焰在向煅燒帶上部移動的過程中，窯內(nèi)徑逐漸擴大使可能出現(xiàn)的環(huán)形高溫區(qū)與爐墻始終保持一定的距離，同時煅燒帶工作襯材質(zhì)為剛玉，其SiO2及雜質(zhì)礦物遠低于高鋁磚，從而杜絕了 “粘窯”事故的發(fā)生；冷卻帶上部內(nèi)徑則由小彡3m逐漸收縮到2.4 2.8m，使高溫石灰冷卻空氣向窯心集中而參與煤氣燃燒，可減少助燃空氣量，使氣燒石灰豎窯實現(xiàn)低a值燃燒。本實用新型使氣燒石灰豎窯熱エ制度可控性提高，產(chǎn)品質(zhì)量高、且均勻穩(wěn)定，并使氣燒石灰豎窯一次性爐齡由10年延長到15年以上，很適合于石灰石粒度級差大、燃料氣熱值高或波動大的エ況 。實例1:參見圖1和圖2，以內(nèi)徑為小3m的周邊燒嘴式氣燒石灰豎窯為例，首先確定煅燒帶下部的內(nèi)徑為￠2.5m，自上排燒嘴中心線7以上6m為煅燒帶上部8，自下排燒嘴中心線5以下3m為冷卻帶上部4，煅燒帶上部爐墻8與水平面夾角> 87° ;其次按冷卻帶上部4選用ニ級高鋁磚(或預制塊)、煅燒帶下部6和煅燒帶上部8選用燒結(jié)剛玉磚(或預制塊)分別設(shè)計出異型耐火磚形狀尺寸，并制作成形待用。在新建或大修氣燒石灰豎窯吋，首先將鋼質(zhì)窯殼1、高爐礦渣保溫層2、硅酸鋁纖維氈隔熱層3、永久層9等安裝砌筑到下排燒嘴中心線5以下3m處；其次以制作好的磚(或預制塊)分別砌筑冷卻帶上部4、煅燒帶下部6和煅燒帶上部8 ;最后將預熱帶10、永久層9、硅酸鋁纖維氈隔熱層3、高爐礦渣保溫層2等安裝砌筑到預定位置即可。實例2:參見圖1和圖2，以內(nèi)徑為￠3.5m的周邊燒嘴式氣燒石灰豎窯為例，首先確定煅燒帶下部的內(nèi)徑為￠2.Sm，自上排燒嘴中心線7以上Sm為煅燒帶上部8，自下排燒嘴中心線5以下4m為冷卻帶上部4，煅燒帶上部爐墻8與水平面夾角> 87° ;其次按冷卻帶上部4選用ニ級高鋁磚(或預制塊)、煅燒帶下部6和煅燒帶上部8選用燒結(jié)剛玉磚(或預制塊)分別設(shè)計出異型耐火磚形狀尺寸，并制作成形待用。在新建或大修氣燒石灰豎窯吋，首先將鋼質(zhì)窯殼1、高爐礦渣保溫層2、硅酸鋁纖維氈隔熱層3、永久層9等安裝砌筑到下排燒嘴中心線5以下4m處；其次以制作好的磚(或預制塊)分別砌筑冷卻帶上部4、煅燒帶下部6和煅燒帶上部8 ;最后將預熱帶10、永久層9、硅酸鋁纖維氈隔熱層3、高爐礦渣保溫層2等安裝砌筑到預定位置即可。
權(quán)利要求1.一種氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)，包括預熱帶、煅燒帶和冷卻帶，所述煅燒帶下部均勻分布有上、下兩排燒嘴，其特征在于:所述煅燒帶下部環(huán)形均勻分布的上、下兩排燒咀及其間的爐墻統(tǒng)一向窯中心延伸，煅燒帶下部為直徑小于預熱帶和冷卻帶的短圓筒形；自上排燒嘴中心開始到預熱帶為止的煅燒帶上部往上呈一個上大底小的倒圓錐臺形結(jié)構(gòu)；自下排燒嘴中心開始到冷卻帶上部往下呈ー個上小底大的圓錐臺形。
2.如權(quán)利要求1所述氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)，其特征是:煅燒帶下部短圓筒形的內(nèi)徑小可為2.4 2.8m，上排燒嘴中心線以上6 8m的煅燒帶上部內(nèi)徑從2.4 2.8向上逐漸擴大，至預熱帶便與其內(nèi)徑相同，下排燒嘴中心線以下2 4m的冷卻帶上部內(nèi)徑逐漸向下擴大，至冷卻帶下部便與其內(nèi)徑相同。
3、如權(quán)利要求1或2所述氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)，其特征是:煅燒帶的工作襯及兩排燒嘴保護套均為燒結(jié)剛玉或電熔剛玉磚或預制塊。
4、如權(quán)利要求1或2所述氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)，其特征是:煅燒帶的上部工作面與水平面的夾角>87°。
專利摘要本實用新型涉及一種氣燒石灰豎窯工作襯結(jié)構(gòu)，煅燒帶下部環(huán)形均勻分布的上、下兩排燒咀及其間的爐墻統(tǒng)一向窯中心延伸，煅燒帶下部為直徑小于預熱帶和冷卻帶的短圓筒形；自上排燒嘴中心開始到預熱帶為止的煅燒帶上部往上呈一個上大底小的倒圓錐臺形結(jié)構(gòu)；自下排燒嘴中心開始到冷卻帶上部往下呈一個上小底大的圓錐臺形。燃燒火焰噴入窯中心的行程縮短、阻力減小，氣燒石灰豎窯的窯中心溫度得到提高，均衡了煅燒帶橫斷面上的溫度分布，使豎窯的熱工制度可控性提高，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，并使產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定，杜絕了“粘窯”事故的發(fā)生，氣燒石灰豎窯一次性爐齡也由10年延長到15年以上。
文檔編號C04B2/12GK202945167SQ20122058270
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者鄧承春, 彭海兒, 何福禮, 鄒宇宏, 張興國, 羅桂員, 賓鴻偉, 吳列文, 黃煥榮, 吳漢忠 申請人:廣東韶鋼松山股份有限公司