松散物料的焙燒豎窯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及窯爐，更具體地說，涉及一種松散物料的焙燒豎窯。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用來焙燒石灰等松散物料的的豎窯有瑞士的雙膛豎窯、德國的套筒窯、意大利的油冷梁式窯、高壓周邊燒嘴氣燒豎窯及中心燒嘴氣燒豎窯等。
[0003]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，故該窯亦稱斯米特-霍佛爾窯。雙膛豎窯是目前世界上最先進的石灰焙燒豎窯之一，該窯由兩個相同的窯膛組成，一膛焙燒時，另一膛預熱，其主要優(yōu)點熱耗低，一般為850-900x4.3kj/kg，成品石灰活性度高為350ml。但雙膛豎窯的窯體復雜，燒嘴設置太多，易燒壞，設備多，投資大，電耗尚。
[0004]意大利的油冷梁式豎窯亦叫弗卡斯窯，該窯設置若干個用導熱油冷卻的梁插入窯內(nèi)，在梁的保護下若干個燒嘴伸到窯內(nèi)物料中對物料進行焙燒，故該窯也稱梁式窯。該窯優(yōu)點操作較簡單，產(chǎn)品活性度大于330ml，但燒嘴設置多，梁易燒壞，梁造價高，產(chǎn)品熱耗較高，大于 1200x4.3kj/kg。
[0005]上世紀90年代中國研制出了周邊燒嘴氣燒豎窯，該窯在其周邊設有多個高壓燃氣燒嘴，在高壓下，火焰噴入物料中進行焙燒。氣燒豎窯窯體簡單，操作方便，造價低，石灰活性度可達310ml以上，但其熱耗高，尤其使用高爐煤氣時達1500x3kj/kg以上，窯內(nèi)斷面溫度不均勻。該窯只能使用氣體燃料，燃料適應性很小。
[0006]中心燒嘴氣燒豎窯是本世紀初研制的氣燒石灰豎窯，該窯在目前使用的氣燒豎窯中心設一燒嘴，以解決物料斷面溫度不均問題，使得窯內(nèi)氣燒豎窯斷面溫度更加均勻，但中心燒嘴結(jié)構(gòu)復雜，不易更換。中心燒嘴氣燒豎窯其他優(yōu)缺點與氣燒豎窯一樣。
[0007]套筒式豎窯是德國人卡爾和貝肯巴赫于1960年研制的石灰焙燒豎窯，故該窯亦稱卡爾-貝肯巴赫窯。套筒窯是目前世界上最先進的石灰焙燒豎窯之一，該窯由兩個同心圓形窯膛組成，兩個圓形組成的套筒內(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、預熱帶為逆流操作。其主要優(yōu)點熱耗低，一般為950x4.3kj/kg，成品石灰活性度在330ml以上。但套筒式豎窯的窯體和操作非常復雜，投資大，電耗高。套筒式豎窯的局部結(jié)構(gòu)如圖1所示，外圓的窯膛由鋼結(jié)構(gòu)窯殼2’和外圈窯襯I’組成，內(nèi)套筒由內(nèi)圈窯襯4’、夾層下內(nèi)套筒3’、內(nèi)套筒支撐構(gòu)件5’和支撐構(gòu)件保護耐材6’組成。夾層下內(nèi)套筒3’及內(nèi)套筒支撐構(gòu)件5’必須采用高牌號的耐熱鋼材制作，并且制造精度要求高，生產(chǎn)成本高。夾層下內(nèi)套筒3’及內(nèi)套筒支撐構(gòu)件5’處于高溫環(huán)境中，為防止溫度過高，需向夾層下內(nèi)套筒3’及內(nèi)套筒支撐構(gòu)件5’內(nèi)通入冷卻風冷卻，這樣會造成一定程度能量損失。在焙燒過程中，向夾層下內(nèi)套筒3’及內(nèi)套筒支撐構(gòu)件5’內(nèi)通入冷卻風的風機需采用保安電源，否則，一旦斷電停送冷卻風將造成夾層下內(nèi)套筒3’及內(nèi)套筒支撐構(gòu)件5’因高溫而產(chǎn)生變形的重大的設備安全事故。套筒式豎窯的最大產(chǎn)能為600t/天，如果要繼續(xù)擴大產(chǎn)能必須要同時增加外圓的窯膛和夾層下內(nèi)套筒3’的直徑，這樣會導致夾層下內(nèi)套筒3’無法運輸，因此想要擴大套筒式豎窯的產(chǎn)能十分困難?，F(xiàn)有的內(nèi)套筒位于窯體內(nèi)部，如果內(nèi)套筒發(fā)生損壞，根本無法檢修，整個豎窯將面臨癱瘓報廢的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有的焙燒豎窯存在的結(jié)構(gòu)復雜、無法使用低熱值燃料，并且現(xiàn)場制造難度大，難以實現(xiàn)焙燒豎窯產(chǎn)能大型化的問題，提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單、方便現(xiàn)場制造安裝，并且可以使用低熱值燃料的松散物料的焙燒豎窯。
[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種松散物料的焙燒豎窯，包括設置在窯體外側(cè)的熱氣流引導裝置，所述熱氣流引導裝置包括集氣裝置和動力裝置，焙燒豎窯還包括設置在窯體內(nèi)部的上層燃燒室和下層燃燒室，所述上層燃燒室內(nèi)設置上層燒嘴，所述下層燃燒室內(nèi)設置下層燒嘴，燃料空氣混合物通過上層燒嘴和下層燒嘴進入窯體內(nèi)，所述集氣裝置通過第一管路與所述下層燃燒室下部的窯體連接，下層燃燒室下部的窯體內(nèi)的高溫氣體進入集氣裝置，下層燒嘴的助燃風經(jīng)通過動力裝置將集氣裝置內(nèi)的高溫氣體引導進入窯體內(nèi)，引入的高溫氣體的一部分進入下層燃燒室形成并流煅燒帶，另一部分與上層燒嘴燃燒產(chǎn)生的熱氣流形成逆流煅燒帶，使窯內(nèi)的預熱區(qū)、焙燒區(qū)、冷卻區(qū)達到有效平衡，形成窯內(nèi)負壓操作。
[0010]上述方案中，還包括設置在窯體外側(cè)的外置式循環(huán)氣流換熱裝置，所述外置式循環(huán)氣流換熱裝置通過第二管路與所述上層燃燒室上部的窯體連接，窯體的外側(cè)設有與助燃風機連接的空氣換熱器和與煤氣管閥連接的煤氣換熱器，所述上層燃燒室上部的窯體內(nèi)的高溫氣體依次通過第二管路和外置式循環(huán)氣流換熱裝置進入空氣換熱器和煤氣換熱器內(nèi)。[0011 ] 上述方案中，所述煤氣換熱器還依次連接布袋除塵器、主排煙風機和煙囪，所述上層燃燒室頂部還設有與所述布袋除塵器連接的氣體出口。
[0012]上述方案中，所述動力裝置為噴射器或高溫風機。
[0013]上述方案中，所述上層燒嘴和下層燒嘴均勻設置有多個，上層燒嘴和下層燒嘴錯位設置。
[0014]上述方案中，所述窯體的橫截面為扇形，多個扇形窯體以外置式的熱氣流引導裝置為中心，均勻環(huán)繞布置在其外側(cè)。
[0015]上述方案中，所述窯體的橫截面為U形，所述外置式的熱氣流引導裝置位于U形窯體內(nèi)部。
[0016]上述方案中，所述窯體的橫截面為長方形，兩個長方形窯體對稱設置在外置式的熱氣流引導裝置的兩側(cè)。
[0017]實施本實用新型的松散物料的焙燒豎窯，具有以下有益效果:
[0018]1、下層燒嘴的助燃風經(jīng)通過動力裝置將集氣裝置內(nèi)的高溫氣體引導進入窯內(nèi)，一部分形成并流煅燒帶，另一部分形成逆流煅燒帶。物料經(jīng)過上層燃燒室和下層燃燒室的頂部的作用讓物料翻滾充分均勻的焙燒。本實用新型通過設置熱氣流引導裝置極大提高了松散物料的焙燒豎窯的處理效率，因此燃料使用范圍廣，可使用固體燃料、液體燃料及氣體燃料，特別是低熱值的燃料的使用，同樣可以達到其他各類先進焙燒豎窯窯型的產(chǎn)品品質(zhì)。
[0019]2、熱氣流引導裝置及窯體的結(jié)構(gòu)相對簡化，方便現(xiàn)場制造安裝，同時降低耐火材料砌筑的難度，熱氣流引導裝置可以采用較低的耐材品種及普通鋼材，降低投資成本。
[0020]3、由于熱氣流引導裝置位于窯體之外，方便檢修或更換，并且可以將多個窯體以外置式熱氣流引導裝置為中心，可形成對稱布置或三等分扇形及以上等分形式布置，從而實現(xiàn)生產(chǎn)設備的大型化，提高生產(chǎn)能力。
[0021]4、熱氣流引導裝置的結(jié)構(gòu)簡化及設置在窯體之外后，取消了保護結(jié)構(gòu)件的冷卻風系統(tǒng)及冷卻風系統(tǒng)的保安電源系統(tǒng)，從而降低了投資成本和運行生產(chǎn)成本，增強了設備裝置的安全性。
【附圖說明】
[0022]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0023]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中套筒式豎窯的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實用新型松散物料的焙燒豎窯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是下層燒嘴的示意圖；
[0026]圖4是下層燒嘴的示意圖；
[0027]圖5a-圖5c是扇形窖體的三種布置方式不意圖；
[0028]圖6是方形窯體的布置方式示意圖；
[0029]圖7是U形窯體的布置方式示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0031]如圖2-圖4所示，本實用新型松散物料的焙燒豎窯包括熱氣流引導裝置2、上層燃燒室5和下層燃燒室4，其