CN101307985B - 一种煅烧方法及煅烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煅烧方法及煅烧装置，特征为，将物料放置在煅烧炉中，在煅烧炉中设置煅烧室，在煅烧室上和下或左和右构建燃烧室，燃烧室产生的烟气通过煅烧炉中设置开有气孔的导气管，将燃烧产生的烟气经导气管和气孔通入煅烧物料中，对煅烧物料进行煅烧，煅烧完成，物料由煅烧室底部排出。本发明的煅烧炉利用燃烧室产生的烟气，或者是其它生产环节产生的烟气对物料进行煅烧，结构较简单，体积小，使用起来更加灵活。煅烧后的尾气通过热交换系统将热能进行回收利用，提高了热量利用率。可以用于在小规模和预生产期煅烧上替代现有回转窑或立窑使用。

Description

一种煅烧方法及煅烧装置

技术领域

本发明涉及一种煅烧方法及煅烧装置，属于煅烧技术领域。

背景技术

现有的对物料的煅烧多采用回转窑或立窑进行煅烧，现有的煅烧使用回转窑或立窑，相关的配套设施多，设备占地面积大，使得生产规模大，生产不灵活，适用大规模的生产。小规模生产期使用回转窑或立窑会造成能源浪费，热量利用率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种煅烧方法及煅烧装置。煅烧物料的量灵活，热量的利用率高，煅烧炉的制作简单，成本低，设备占地面积小。

本发明的技术方案：一种煅烧方法，将物料放置在煅烧炉中，在煅烧炉中设置煅烧室，在煅烧室上和下或左和右构建燃烧室，燃烧室产生的烟气通过煅烧炉中设置开有气孔的导气管，将燃烧产生的烟气经导气管和气孔通入煅烧物料中，对煅烧物料进行煅烧，煅烧完成，物料由煅烧室底部排出。

上述的煅烧方法，煅烧室中的下部底板呈30-60度倾斜设置，底板采用圆弧或锥面过渡收于低端处，低端处设置排料口，排料口处设置排料阀。

前述的煅烧方法，所述煅烧炉的下部底板呈35-50度倾斜设置。

前述的煅烧方法，煅烧物料后的烟气通过热交换系统或(根据具体情况可分别采用蓄热或超导热管换热系统)与新空气进行热交换，热交换后的加热空气进入燃烧室与燃料进行燃烧，产生热烟气，煅烧物料。

一种煅烧装置，在煅烧炉(1)内设有煅烧室(2)，煅烧室(2)设置下部底板(22)和上部顶板(19)，下部底板(22)呈30-60度倾斜设置，煅烧炉(1)上设有装料口(11)、排料阀(14)以及排料口(9)，在煅烧室(2)内设有导气管(3)，导气管(3)上有气孔(18)；在煅烧炉(1)内设有上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室，上燃烧室(4)和下燃烧室(5)之间由中空的导气管(3)贯通。

上述的煅烧装置，导气管(3)中间为实心，或一端实心。

前述的煅烧装置，在排料口(9)内设置有隔热体(13)，装料口(11)内设置装料口隔热体(15)。

前述的煅烧装置，上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室分别与热交换的蓄热系统连接，蓄热系统包括上蓄热体(6)和下蓄热体(7)或左和右蓄热体，在两个蓄热体之间设有自动控制滑阀(8)；自动控制滑阀(8)分别与上蓄热体(6)和下蓄热体(7)连接，上蓄热体(6)连接上燃烧室(4)，下蓄热体(7)连接下燃烧室(5)；蓄热体内放置有用于吸收热量，多层排列的陶瓷球。

前述的煅烧装置，上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室分别与热交换的高温超导热交换器(21)连接。

前述的煅烧装置，在煅烧炉(1)上设有辅助排料口(10)和渣钎(12)。

本发明的煅烧炉利用燃烧室产生的烟气，或者是其它生产环节产生的烟气对物料进行煅烧，结构较简单，体积小，使用起来更加灵活。煅烧后的尾气通过热交换系统将热能进行回收利用，提高了热量利用率。而且通入煅烧炉内的烟气可以轮流方向进入，使得煅烧的物料受热更加均匀，煅烧后的物料通过倾斜的下部底板能够方便的排出。与现有技术相比，本发明的煅烧炉大小可以根据产量来设计，煅烧物料的量灵活，采用的热交换系统回收热量，可以提高热量的利用率。而且煅烧炉的制作简单，成本低，设备占地面积小。可以用于在小规模和预生产期煅烧上替代现有回转窑或立窑使用。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明导气管的结构示意图；

附图3为本发明出渣口的局部放大图；

附图4为采用高温超导交换器的结构示意图。

1-煅烧炉，2-煅烧室，3-导气管，4-上燃烧室，5-下燃烧室，6-上蓄热体，7-下蓄热体，8-自动控制滑阀，9-排料口，10-辅助排料口，11-装料口，12-渣钎，13-隔热体，14-排料阀，15-装料口隔热体，16-空气，17-烟气，18-气孔，19-上部顶板，20-烟气进口，21-高温超导热管换热器，22-下部底板

具体实施方式

本发明的实施例。如图1所示，制作出煅烧炉1，煅烧炉1的顶部和底部是由高温非金属材料或耐热性好的耐热钢制作，如：碳化硅制造，四周采用耐火材料构建，在煅烧炉1内安装倾斜的下部底板22和上部顶板19，下部底板和上部顶板之间形成填装物料的煅烧室2，煅烧炉1顶部设置装料口11，底部设置排料口9和排料阀14，装料口11内设置装料口隔热体15，排料口9内设置出料隔热体13，减少热量散失。在煅烧炉1内制作出通入烟气的气孔18，通入高温的烟气对物料进行加热，下部底板22设置为倾斜，使得煅烧后，物料能从煅烧炉1中顺利排出，经试验，下部底板22和上部顶板19呈35-50度倾斜设置，下部底板22采用圆弧或锥面过渡收于低端处，低端处设置排料口9，排料口9处设置排料阀14，效果比较好。在煅烧炉1上还设置辅助排料口10和渣钎12，便于协助将下部底板22上的物料排出。

在煅烧炉1内设置上燃烧室4和下燃烧室5，或者在煅烧室2左右设置燃烧室，上燃烧室4和下燃烧室5之间由中空的导气管3贯通，导气管3上设有通气槽或气孔18；两个燃烧室分别与热交换系统连接。导气管3可以提高煅烧炉1的强度，同时也将热量通过导气管3进入物料。上燃烧室4和下燃烧室5燃烧产生烟气，将燃烧产生的烟气通入物料中，对煅烧物料进行煅烧。为使烟气进入到物料内部，均匀地加热煅烧物料，导气管3的中间为实心，或制作成一端实心，正反安装在上部顶板19和下部底板22上，这样能够将燃烧产生的烟气经管道和气孔完全通入物料中，对煅烧物料进行煅烧，而不会直接从导气管3中间流走。烟气通过物料后形成的尾气由顶部排出，进入到热交换系统，尾气(排放烟气)与输入空气进行热交换，热交换加热后的加热空气进入燃烧室与燃料进行燃烧，产生烟气；本发明采用的蓄热系统包括上蓄热体6和下蓄热体7，在两个蓄热体之间安装自动控制滑阀8，自动控制滑阀8变换燃烧空气和烟气通过导气管3的流动方向，并控制燃烧室燃料的通、断，以形成两个燃烧室交替燃烧。尾气通过蓄热系统与空气进行热交换，过程为上燃烧室4燃烧时，产生的尾气从煅烧炉1下方进入下蓄热体7，对下蓄热体7进行加热，自动控制滑阀8控制空气通过上蓄热体6后进入上燃烧室4；当下蓄热体7加热完毕，自动控制滑阀8动作，控制空气通过下蓄热体7后进入下燃烧室5，煅烧炉4的尾气从煅烧炉4上方进入上蓄热体6，对上蓄热体6进行加热，2个燃烧室反复交替燃烧，充分利用了尾气的热量，还能够上下均匀的加热。通过设计蓄热体的长度和蓄热体内陶瓷球的数量，可以控制与蓄热体进行热量交换的尾气的排出温度，尾气温度降低到200度左右或更低温度后排入大气，常温空气通过蓄热系统加热成为高温空气进入燃烧室与燃料一起进行燃烧。

上蓄热体6和下蓄热体7的构造为一个蓄热空间，可以为罐体，腔体等，在蓄热空间内放置有用于吸收热量，多层排列的蓄热陶瓷球，蓄热陶瓷球吸收尾气的热量后，再用于对空气的加热。尾气经过蓄热空间加热蓄热体，进入燃烧室的空气先经过蓄热体，加热到高温后再进入燃烧室进行燃烧，尾气再进入从另一个燃烧室排出进入另一个蓄热空间中加热蓄热体，空气在经过蓄热体加热后进入该燃烧室。两个燃烧室的交替燃烧，两个蓄热体交替加热空气。

煅烧炉的热交换系统可以采用高温超导热管换热器21，如图4所示，只构建一个燃烧室，烟气17通过高温超导热交换器21的烟气进口20进入和空气进行热交换，加热后的空气16进入燃烧室进行燃烧。由于高温超导热交换器的热管是由钢、铜、铝管内灌充导热介质，抽成一定的真空后密封而成，管内的工作介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成，具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放。使得热交换的效率高。

煅烧炉1可以如图1所示，构建两个燃烧室，由蓄热系统的自动控制滑阀8控制燃烧室的燃烧，交替对物料进行加热；或如图4只构建一个燃烧室，尾气用高温超导热管换热系统进行尾气热交换，也可以利用其他生产环节如还原釜产生的高温尾气进行空气加热。

煅烧炉1的燃料可以使用煤气、水煤浆、油料，或煤粉。

本发明的工作过程和工作原理

以下以设置两个燃烧室的煅烧炉为例进行说明，煅烧炉1采用斜底结构，在煅烧炉1的上部、下部设置两个燃烧室，燃烧室与蓄热系统相通，使燃烧室燃烧产生的高温热气通过煅烧炉1的导气管3导入煅烧室2进行煅烧后，尾气中的热量由蓄热系统的进行热交换，降低到规定温度后经脱硫除尘处理排入大气。

装料口11向煅烧炉1中加料完成后，先对上燃烧室4供燃料，同时空气通过蓄热系统的自动控制滑阀8接通进入到上燃烧室4中，点火燃烧，产生高温的烟气通过导气管3导入煅烧室2，对物料进行煅烧，煅烧后的尾气通过导气管3后进入到下燃烧室5中，下燃烧室5通过蓄热系统的蓄热体通道与外界接通，尾气通过蓄热系统的下蓄热体7加热蓄热体，使温度降低到200℃左右或更低温度后，经脱硫除尘处理排入大气，尾气的大部分热量保留在蓄热体中。完成上燃烧室4的燃烧，上燃烧室4的燃料通道关闭，下燃烧室5相通的燃料通道开启，蓄热系统的自动控制滑阀8动作使下蓄热体7的蓄热体通道与外界接通，空气16经下蓄热体7经进入下燃烧室5，经过蓄热体的热交换使空气成为高温气体，与下燃烧室5内的燃料剧烈燃烧产生的高温烟气进入煅烧炉1内煅烧物料，烟气经过上燃烧室4、上部蓄热体，与蓄热体进行热交换后，变成低温气体排出，完成下燃烧室5的燃烧循环。然后进行下一周期燃烧循环。煅烧结束后，打开排料阀14，将煅烧好的物料排出。

煅烧炉的热交换系统可以采用高温超导热交换器如图4所示，只构建一个燃烧室，烟气17通过高温超导热管换热器的烟气入口进入进行热交换，加热后的空气16进入燃烧室进行燃烧，导气管采用上部封闭，迫使烟气进入物料煅烧。

Claims (11)

1.一种煅烧方法，其特征在于：将物料放置在煅烧炉中，在煅烧炉中设置煅烧室，在煅烧室上和下或左和右构建燃烧室，燃烧室产生的烟气通过煅烧炉中设置开有气孔的导气管，将燃烧产生的烟气经导气管和气孔通入煅烧物料中，对煅烧物料进行煅烧，煅烧完成，物料由煅烧室底部排出。

2.根据权利要求1所述的煅烧方法，其特征在于：煅烧室中的下部底板呈30-60度倾斜设置，底板采用圆弧或锥面过渡收于低端处，低端处设置排料口，排料口处设置排料阀。

3.根据权利要求2所述的煅烧方法，其特征在于：所述煅烧炉的下部底板呈35-50度倾斜设置。

4.根据权利要求3所述的煅烧方法，其特征在于：煅烧物料后的烟气通过热交换系统与新空气进行热交换，热交换后的加热空气进入燃烧室与燃料进行燃烧，产生热烟气，煅烧物料。

5.根据权利要求4所述的煅烧方法，其特征在于：热交换系统为蓄热系统或超导热管换热系统。

6.一种煅烧装置，其特征在于：在煅烧炉(1)内设有煅烧室(2)，煅烧室(2)设置下部底板(22)和上部顶板(19)，下部底板(22)呈30-60度倾斜设置，煅烧炉(1)上设有装料口(11)、排料阀(14)以及排料口(9)，在煅烧室(2)内设有导气管(3)，导气管(3)上有气孔(18)；在煅烧炉(1)内设有上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室，上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室之间由导气管(3)贯通。

7.根据权利要求6所述的煅烧装置，其特征在于：导气管(3)中间为实心，或一端实心。

8.根据权利要求6所述的煅烧装置，其特征在于：在排料口(9)内设置有隔热体(13)，装料口(11)内设置装料口隔热体(15)。

9.根据权利要求6～8任一权利要求所述的煅烧装置，其特征在于：上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室分别与热交换的蓄热系统连接，蓄热系统包括上蓄热体(6)和下蓄热体(7)或左和右蓄热体，在两个蓄热体之间设有自动控制滑阀(8)；自动控制滑阀(8)分别与上蓄热体(6)和下蓄热体(7)连接，上蓄热体(6)连接上燃烧室(4)，下蓄热体(7)连接下燃烧室(5)；蓄热体内放置有用于吸收热量，多层排列的陶瓷球。

10.根据权利要求6～8任一权利要求所述的煅烧装置，其特征在于：上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室分别与热交换的高温超导热交换器(21)连接。

11.根据权利要求10所述的煅烧装置，其特征在于：在煅烧炉(1)上设有辅助排料口(10)和渣钎(12)。

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