專(zhuān)利名稱(chēng)：石灰焙燒豎窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石灰行業(yè)應(yīng)用的窯爐，尤其是涉及一種石灰焙燒豎窯，主要用來(lái)焙燒冶金石灰、化工電石石灰、建筑石灰及輕燒氧化鎂等，其焙燒的原料是石灰石和菱鎂石，其生產(chǎn)的產(chǎn)品是活性石灰和活性氧化鎂，是冶金工業(yè)、化工工業(yè)及建筑行業(yè)的重要原料。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外用來(lái)焙燒石灰的豎窯有瑞士的雙膛豎窯、德國(guó)的套筒窯、意大利的油冷梁式窯等，國(guó)內(nèi)制造的豎窯有高壓周邊燒嘴氣燒豎窯及中心燒嘴氣燒豎窯等。雙膛豎窯是奧地利人斯米特和霍佛爾于1957年研制的石灰焙燒豎窯，故該窯亦稱(chēng)斯米特-霍佛爾窯，雙膛豎窯是目前世界上最先進(jìn)的石灰焙燒豎窯之一，該窯由兩個(gè)相同的窯膛組成，一膛焙燒時(shí)，另一膛預(yù)熱，其主要優(yōu)點(diǎn)熱耗低.為850-900x4. 18kj/kg.成品，石灰活性度高為350ml。但該窯體復(fù)雜，燒嘴設(shè)置太多、且亦燒壞，設(shè)備多，投資大，電耗尚ο套筒式豎窯是德國(guó)人卡爾和貝肯巴赫于I960年研制的石灰焙燒豎窯，故該窯亦稱(chēng)卡爾-貝肯巴赫窯，套筒窯是目前世界上最先進(jìn)的石灰焙燒豎窯之一，該窯由兩個(gè)同心圓形窯膛組成，兩個(gè)圓形組成的套筒內(nèi)裝物料，內(nèi)圓走冷卻空氣及燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣。焙燒帶為半逆半同流操作、于熱帶為逆流操作。其主要優(yōu)點(diǎn)熱耗低.為950x4. 18kj/kg.成品， 石灰活性度在330ml以上。但該窯體和操作非常復(fù)雜，投資大，電耗高。意大利的油冷梁式豎窯亦叫弗卡斯窯，該型窯上世紀(jì)80年代引入我國(guó)。該窯設(shè)置若干個(gè)用導(dǎo)熱油冷卻的梁插入窯內(nèi)，在梁的保護(hù)下若干個(gè)燒嘴伸到窯內(nèi)物料中對(duì)物料進(jìn)行焙燒。故該窯也稱(chēng)梁式窯。該窯優(yōu)點(diǎn)操作較簡(jiǎn)單，產(chǎn)品活性度大于330ml。但燒嘴設(shè)置多， 梁易燒壞，梁造價(jià)高，產(chǎn)品熱耗較高，大于1200x4. 18kj/kg.c成品。上世紀(jì)90年代國(guó)內(nèi)研制出了周邊燒嘴氣燒豎窯，該窯在其周邊設(shè)有多個(gè)高壓燃?xì)鉄?，在高壓下，火焰噴入物料中進(jìn)行焙燒。國(guó)內(nèi)氣燒豎窯窯體簡(jiǎn)單，操作方便，造價(jià)低， 石灰活性度可達(dá)310ml以上，但其熱耗高，尤其使用高爐煤氣時(shí)達(dá)1500xWkj/kg.成品以上，窯內(nèi)斷面溫度不均勻，該窯只能使用氣體燃料，燃料適應(yīng)性很小。中心燒嘴氣燒豎窯是本世紀(jì)初研制的氣燒石灰豎窯，目前只有一座在使用。該窯在目前使用的國(guó)內(nèi)氣燒豎窯中心設(shè)一燒嘴，以解決物料斷面溫度不均問(wèn)題，使得國(guó)內(nèi)氣燒豎窯斷面溫度更加均勻，但中心燒嘴結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易更換。中心燒嘴氣燒豎窯其他優(yōu)缺點(diǎn)與國(guó)內(nèi)氣燒豎窯一樣。不管?chē)?guó)外先進(jìn)豎窯還是國(guó)內(nèi)氣燒豎窯，它們有一個(gè)共同的缺點(diǎn)是焙燒帶的每個(gè)燒嘴控制的焙燒區(qū)域的物料焙燒溫度難以測(cè)定并不可控制，故當(dāng)焙燒溫度發(fā)生變化時(shí)操作人員不能發(fā)覺(jué)，并給出及時(shí)調(diào)整。只有等到產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，靠經(jīng)驗(yàn)操作進(jìn)行調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決國(guó)外先進(jìn)石灰豎窯結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作難度大，投資高等缺點(diǎn)，同時(shí)解決國(guó)內(nèi)制造的石灰豎窯產(chǎn)品質(zhì)量低，熱耗高，燃料適應(yīng)性小等不足。本發(fā)明的石灰焙燒豎窯包括內(nèi)燃無(wú)料燃燒室、燃料空氣混合噴射器、燃料空氣混合物進(jìn)口、燃燒室溫度控制系統(tǒng)、窯內(nèi)均勻鼓風(fēng)裝置、中心排煙裝置，燃料與空氣混合物由設(shè)在窯周邊的噴射器噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室，燃料空氣混合物通過(guò)燃料空氣混合物入口進(jìn)入窯內(nèi)，兩股相向噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室的燃料與空氣混合物碰撞燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體從燃燒室底部高速噴出，均勻地進(jìn)入物料中對(duì)物料進(jìn)行焙燒，并通過(guò)燃燒室溫度控制系統(tǒng)來(lái)控制燃燒室的溫度，通過(guò)窯內(nèi)均勻空氣鼓風(fēng)裝置，使空氣均勻的布置在窯的斷面上，物料冷卻及空氣預(yù)熱均勻。本發(fā)明的石灰焙燒豎窯為逆流操作方式(既物料流向與氣體流向相反)，在焙燒帶設(shè)置了內(nèi)燃無(wú)料燃燒室，燃燒室的數(shù)量根據(jù)窯產(chǎn)量大小確定。所謂內(nèi)燃無(wú)料燃燒室，即是燃燒室處于焙燒帶物料中、且燃燒室中沒(méi)有物料進(jìn)入。 內(nèi)燃無(wú)料燃燒室橫垮窯體斷面，形狀為矩形，兩端與窯墻和噴射器相連。燃料與空氣混合物由設(shè)在窯周邊的噴射器噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室，相向噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室的兩股燃料與空氣混合物猛烈碰撞、強(qiáng)烈混合、激烈燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體從燃燒室底部高速噴出，均勻地進(jìn)入物料中對(duì)物料進(jìn)行焙燒。由于燃燒室均勻的分布在窯焙燒帶斷面縱向上，燃燒室產(chǎn)生的高溫氣體橫向溫度分布是從中心向兩邊均勻緩慢下降，很大程度上消除了豎窯溫度分布的“窯墻效應(yīng)”，因而窯內(nèi)物料受熱均勻，焙燒效果好。每一個(gè)內(nèi)燃無(wú)料燃燒室設(shè)置一個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，燃燒室溫度與燃料/空氣量自動(dòng)連鎖調(diào)節(jié)燃燒室氣體溫度，使燃燒室溫度控制在物料焙燒所需要的溫度范圍內(nèi)，在燃燒室內(nèi)安置一個(gè)溫度傳感器，能對(duì)燃燒室的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)值輸入到PLC控制器(可編程序邏輯控制器)，由PLC進(jìn)行比較，同時(shí)燃料、助燃空氣的輸入管道上都安裝有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)，這些閥門(mén)的開(kāi)度大小由PLC控制，也就是說(shuō)燃料及助燃空氣的量可以由PLC控制。 PLC初始設(shè)定一個(gè)燃燒室的最佳溫度，檢測(cè)的溫度值隨時(shí)與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較，根據(jù)溫度偏離方向隨時(shí)調(diào)節(jié)燃料及助燃空氣調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而達(dá)到對(duì)溫度的自動(dòng)控制。本發(fā)明的石灰焙燒豎窯設(shè)置了窯內(nèi)均勻空氣鼓風(fēng)裝置，使空氣均勻的布置在窯的斷面上，物料冷卻及空氣預(yù)熱均勻。窯內(nèi)均勻空氣鼓風(fēng)裝置由耐火材料及金屬材料組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本發(fā)明的石灰焙燒豎窯還設(shè)置了密封式稱(chēng)量斗，稱(chēng)量斗由液壓式密封閥和電子稱(chēng)組成。密封式稱(chēng)量斗與出料機(jī)連鎖定量出料，出料量穩(wěn)定。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明，本發(fā)明的石灰豎窯技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯a)與雙膛豎窯、套筒式豎窯、油冷梁式豎窯等國(guó)外豎窯比較，本發(fā)明的窯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，內(nèi)燃無(wú)料燃燒室橫跨豎窯斷面，由特殊耐火材料材料組成。因此億康窯造價(jià)較低。但產(chǎn)品質(zhì)量基本相同，活性度均在360ml左右，且綜合能耗比雙膛豎窯低(以煤粉燃料為例)，本發(fā)明的窯約為115t標(biāo)煤.產(chǎn)品，而雙膛豎窯約為135t標(biāo)煤.產(chǎn)品。b)本發(fā)明的窯的內(nèi)燃無(wú)料燃燒室均勻的布置在窯的焙燒帶斷面上，窯內(nèi)物料斷面溫度均勻，產(chǎn)品質(zhì)量均勻；c)本發(fā)明的窯的每個(gè)內(nèi)燃無(wú)料燃燒室燃燒溫度可自動(dòng)控制，每個(gè)燃燒室設(shè)置一個(gè)溫度控制點(diǎn)，燃燒室燃燒溫度高低由燒嘴燃料量/供風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)，使窯焙燒溫度控制在按規(guī)定的范圍內(nèi)，不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品過(guò)燒和欠燒現(xiàn)象；d)本發(fā)明的窯燃料使用范圍廣，由于特殊的內(nèi)燃無(wú)料燃燒室結(jié)構(gòu)，使得其可使用固體燃料、液體燃料及氣體燃料；e)本發(fā)明的窯原料利用率高，可焙燒20_80mm范圍的石灰石；f)產(chǎn)品質(zhì)量高，熱耗及電耗低。該窯特殊的燃燒技術(shù)，使得其熱耗低，高爐煤氣熱耗約為800x4. 18kj/kg.產(chǎn)品；煤粉熱耗小于700x4. 18kj/kg.產(chǎn)品；焦?fàn)t煤氣熱耗約為 750x4. 18kj/kg.產(chǎn)品。電耗低約為15kwh/t.產(chǎn)品；g)設(shè)備操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用低。


結(jié)合下面的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明所述的石灰焙燒豎窯。圖1為根據(jù)本發(fā)明的石灰焙燒豎窯結(jié)構(gòu)圖。優(yōu)選實(shí)施方式參照?qǐng)D1，圖1為根據(jù)本發(fā)明的石灰焙燒豎窯結(jié)構(gòu)圖，其中，1表示窯體，2表示中心排煙裝置，3表示布料器，4表示內(nèi)燃無(wú)料燃燒室，5表示燃料空氣混合物入口，6表示噴射器，7表示燃燒室溫度控制系統(tǒng)，8表示窯內(nèi)冷卻帶助燃空氣預(yù)熱器，9表示窯內(nèi)均勻鼓風(fēng)裝置，10表示出料機(jī)，11表示密封稱(chēng)量斗。燃料與空氣混合物由設(shè)在窯周邊的噴射器6噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室4，燃料空氣混合物通過(guò)燃料空氣混合物入口 5進(jìn)入窯內(nèi)，兩股相向噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室4的燃料與空氣混合物猛烈碰撞、強(qiáng)烈混合、激烈燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體從燃燒室底部高速噴出， 均勻地進(jìn)入物料中對(duì)物料進(jìn)行焙燒。其中原料是通過(guò)布料器3進(jìn)入窯內(nèi)，由于燃燒室均勻的分布在窯焙燒帶斷面縱向上，燃燒室產(chǎn)生的高溫氣體橫向溫度分布是從中心向兩邊均勻緩慢下降，很大程度上消除了豎窯溫度分布的“窯墻效應(yīng)”，因而窯內(nèi)物料受熱均勻，焙燒效果好。燃燒室溫度控制系統(tǒng)7來(lái)控制燃燒室的溫度，如果溫度過(guò)低，可以通過(guò)窯內(nèi)冷卻帶助燃空氣預(yù)熱器8進(jìn)行預(yù)熱，圖中僅示出了一個(gè)燃燒室的溫度控制系統(tǒng)。 每一個(gè)內(nèi)燃無(wú)料燃燒室設(shè)置一個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，燃燒室溫度與燃料/空氣量自動(dòng)連鎖調(diào)節(jié)燃燒室氣體溫度，使燃燒室溫度控制在物料焙燒所需要的溫度范圍內(nèi)，在燃燒室內(nèi)安置一個(gè)溫度傳感器，能對(duì)燃燒室的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)值輸入到PLC控制器(可編程序邏輯控制器)，由PLC進(jìn)行比較，同時(shí)燃料、助燃空氣的輸入管道上都安裝有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)，這些閥門(mén)的開(kāi)度大小由PLC控制，也就是說(shuō)燃料及助燃空氣的量可以由PLC控制。 PLC初始設(shè)定一個(gè)燃燒室的最佳溫度，檢測(cè)的溫度值隨時(shí)與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較，根據(jù)溫度偏離方向隨時(shí)調(diào)節(jié)燃料及助燃空氣調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而達(dá)到對(duì)溫度的自動(dòng)控制。窯體1還設(shè)置了窯內(nèi)均勻空氣鼓風(fēng)裝置9，使空氣均勻的布置在窯的斷面上，物料冷卻及空氣預(yù)熱均勻。窯內(nèi)均勻空氣鼓風(fēng)裝置9由耐火材料及金屬材料組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，最后通過(guò)中心排煙裝置2將廢氣排出。本發(fā)明的石灰焙燒豎窯還設(shè)置了密封式稱(chēng)量斗11，稱(chēng)量斗由液壓式密封閥和電子稱(chēng)組成。密封式稱(chēng)量斗11與出料機(jī)10連鎖定量出料，出料量穩(wěn)定。本發(fā)明的石灰焙燒豎窯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、投資小、原燃料適應(yīng)性廣、熱耗低、產(chǎn)品質(zhì)量尚。 以上對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，但是本發(fā)明所介紹的實(shí)施例于此并沒(méi)有限制的意圖，在不背離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，本發(fā)明可有多種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種石灰焙燒豎窯，包括內(nèi)燃無(wú)料燃燒室、燃料空氣混合噴射器、燃料空氣混合物進(jìn)口、燃燒室溫度控制系統(tǒng)、窯內(nèi)均勻鼓風(fēng)裝置、中心排煙裝置，其中燃料與空氣混合物由設(shè)在窯周邊的噴射器噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室，燃料空氣混合物通過(guò)燃料空氣混合物入口進(jìn)入窯內(nèi)，兩股相向噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室的燃料與空氣混合物碰撞燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體從燃燒室底部高速噴出，均勻地進(jìn)入物料中對(duì)物料進(jìn)行焙燒，并通過(guò)燃燒室溫度控制系統(tǒng)來(lái)控制燃燒室的溫度，通過(guò)窯內(nèi)均勻空氣鼓風(fēng)裝置，使空氣均勻的布置在窯的斷面上，物料冷卻及空氣預(yù)熱均勻。
2.如權(quán)利要求1所述的石灰焙燒豎窯，其中所述內(nèi)燃無(wú)料燃燒室橫垮窯體斷面，形狀為矩形，兩端與窯墻和噴射器相連。
3.如權(quán)利要求1所述的石灰焙燒豎窯，其中所述每一個(gè)內(nèi)燃無(wú)料燃燒室設(shè)置一個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，燃燒室溫度與燃料/空氣量自動(dòng)連鎖調(diào)節(jié)燃燒室氣體溫度，使燃燒室溫度控制在物料焙燒所需要的溫度范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的石灰焙燒豎窯，其中述燃燒室溫度控制系統(tǒng)來(lái)控制燃燒室的溫度，如果溫度過(guò)低，可以通過(guò)窯內(nèi)冷卻帶助燃空氣預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱。
5.如權(quán)利要求1所述的石灰焙燒豎窯，其中所述石灰焙燒豎窯是一種斷面為圓形\橢圓形\方形的焙燒(煅燒)石灰的豎窯。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的石灰焙燒豎窯，其中所述石灰焙燒豎窯還包括密封式稱(chēng)量斗，稱(chēng)量斗由液壓式密封閥和電子稱(chēng)組成，密封式稱(chēng)量斗與出料機(jī)連鎖定量出料，出料量穩(wěn)定。
7.如權(quán)利要求1-5任一所述的石灰焙燒豎窯，其中所述石灰焙燒豎窯還包括中心排煙裝置ο
8.如權(quán)利要求1-5所述的石灰焙燒豎窯，其中所述窯內(nèi)均勻空氣鼓風(fēng)裝置由耐火材料及金屬材料組成。
全文摘要
一種石灰焙燒豎窯，包括內(nèi)燃無(wú)料燃燒室、燃料空氣混合噴射器、燃料空氣混合物進(jìn)口、燃燒室溫度控制系統(tǒng)、窯內(nèi)均勻鼓風(fēng)裝置、中心排煙裝置，燃料與空氣混合物由設(shè)在窯周邊的噴射器噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室，燃料空氣混合物通過(guò)燃料空氣混合物入口進(jìn)入窯內(nèi)，兩股相向噴入內(nèi)燃無(wú)料燃燒室的燃料與空氣混合物碰撞燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體從燃燒室底部高速噴出，均勻地進(jìn)入物料中對(duì)物料進(jìn)行焙燒，并通過(guò)燃燒室溫度控制系統(tǒng)來(lái)控制燃燒室的溫度，通過(guò)窯內(nèi)均勻空氣鼓風(fēng)裝置，使空氣均勻的布置在窯的斷面上，物料冷卻及空氣預(yù)熱均勻。本發(fā)明的窯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、投資小、原燃料適應(yīng)性廣、熱耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高。
文檔編號(hào)F27B1/10GK102155846SQ20111010640
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者李鑫, 董大海, 許廣春 申請(qǐng)人:許廣春