CN101592436B

CN101592436B - 三筒同心竖窑

Info

Publication number: CN101592436B
Application number: CN2009100325996A
Authority: CN
Inventors: 庞焕军; 李传库; 沈浩
Original assignee: SINOCALCI Corp
Current assignee: SINOCALCI Corp
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: DE112010004030T5; DE112010004030B4; CN101592436A; WO2011000203A1

Abstract

本发明涉及一种三筒同心竖窑，属于石灰煅烧设备技术领域。该窑含有外筒和排烟风机，外筒的顶部安置布料装置，中部设有燃烧室，底部设置出灰装置；外筒中设有由上、中、下三段构成的中筒，形成环形的外部煅烧区域；相邻段中筒之间形成回流气体入口；中筒内设有内筒，形成内部煅烧区域；布料装置包括筛分装置、旋转布料器和漏斗；筛分装置截留端通过旋转布料器与外部煅烧区域连通；筛分装置的滤过端通过漏斗与内部煅烧区域连通；出灰装置包括出灰口和卸料口，外部煅烧区域的下端汇集到出灰口，内部煅烧区域的下端通往卸料口。本发明解决大、小颗粒石灰石同时煅烧的难题，节约资源和能源；明显提高了单位体积石灰产量；可靠保证了煅烧质量。

Description

三筒同心竖窑

技术领域

本发明涉及一种石灰窑，尤其是一种三筒同心竖窑，属于石灰煅烧设备技术领域。

背景技术

据申请人了解，大颗粒石灰石在运输和倒运过程中，由于颠簸碰撞，不可避免会产生一定量的小颗粒石灰石。原有石灰窑都要求先通过筛分，将小颗粒石灰石筛除，直接运走作废料处理，不能入窑煅烧，因此石灰石原料的浪费较大。

近年来，虽有所改进，出现了可以煅烧小颗粒石灰石的石灰窑，但现有石灰窑都存在对原料粒径范围的要求，无法同时满足煅烧大、小颗粒石灰石的要求。特别是针对粒度为2-20mm的石灰石，至今没有可以对之进行煅烧的窑型。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有石灰石煅烧窑对煅烧石灰石粒度的局限性，提出一种能够同时煅烧大小颗粒石灰石的三筒同心竖窑，从而避免石灰石原料的浪费。

为了达到以上目的，本发明三筒同心竖窑的基本技术方案为：含有外筒和由窑顶部向外抽吸的排烟风机，所述外筒的顶部安置布料装置，中部设有燃烧室，底部设置出灰装置；所述外筒内设有由上、中、下三段构成的中筒，所述外筒与中筒形成环形的外部煅烧区域；所述相邻段中筒之间形成回流气体入口；所述中筒内设有内筒，形成内部煅烧区域；所述布料装置包括筛分装置、旋转布料器和漏斗；所述筛分装置节留端通过旋转布料器与外部煅烧区域连通；所述筛分装置的滤过端通过漏斗与内部煅烧区域连通；所述出灰装置包括出灰口和卸料口，所述外部煅烧区域的下端汇集到出灰口，所述内部煅烧区域的下端通往卸料口。

工作时，进入本发明竖窑的石灰石在筛分装置的作用下，分成大、小颗粒两路，大颗粒的石灰石通过外筒和中筒之间的环形外部煅烧区域，自上至下经过预热带、上部煅烧带、中部煅烧带、下部煅烧带和冷却带后进入窑底料仓，最后由出灰口输出窑外；小颗粒的石灰石通过内部煅烧区域，自上至下经过集中预热区、集中煅烧区、缓和煅烧区、集中调质区和冷却区，最后由卸料口输出窑外。

本发明进一步的完善是，所述燃烧室至少分两层周向错开设置在外筒上，在下层的燃烧室安装带喷射管的喷射器，所述喷射管的出口与安置在所述外筒周围的环形回流气体管连通，所述回流气体管通过中筒中段和内筒形成的环形通道，与中筒中段和中通下段之间形成的回流气体入口连通，所述外筒底部设有与回流气体入口连通的冷却空气管。

煅烧时，高速气流通过喷射管产生负压抽力作用，在下层的外部燃烧室与中筒中段下部的回流气体入口之间形成下部并流煅烧带，大颗粒石灰石最终在这一区域内煅烧完成。同时冷却空气从窑底由冷却空气管自然吸入，在冷却带冷却煅烧完成的大颗粒石灰并预热后，也由回流气体入口进入中筒中段。这两部分气流混合后的回流气体(其中含有可燃烧的助燃空气)通过回流气体管，在喷射管的作用下被吸入到喷射器，在燃烧室内与燃烧气体一同进入窑内料层，如此循环下去。这样，有效利用了窑内余热，使本发明的三筒同心竖窑再具有理想煅烧效果的同时，还具有显著的节能效果。

总之，本发明具有如下显著优点：

1.解决大、小颗粒石灰石同时煅烧的难题，节约了矿山资源。

2.明显提高了单位体积石灰产量。

3.实现了窑内余热再次利用，节约能源。

4.大、小颗粒石灰石同时入窑，并在不同的空间煅烧，可靠保证了煅烧质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1中料盅和节流型漏斗部分的局部放大图。

图3为图1中内筒的局部方法图。

图4为使用图1实施例的工艺过程图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的三筒同心竖窑如图1至图3所示，排烟风机30的抽风口通往窑顶，从窑中排烟，使窑内形成负压。外筒9的顶部安置包括棒条筛1、旋转布料器2、料盅3、节流型漏斗6等在内的布料装置，中部有分两层周向错开设置在外筒上的燃烧室15和16，底部设置由位于窑底料仓13仓底的振动出灰机14和星型卸料阀27控制的卸料口构成的出灰装置。

外筒9内同心设有由中筒上段7、中筒中段10、中筒下段11三段构成的中筒，外筒9与中筒各段形成环形的外部煅烧区域。相邻段中筒之间形成回流气体入口19。中筒(中段)10内同心设有内筒21，形成内部煅烧区域。在内筒内壁安装有螺旋状的折流板24，各螺距之间内沿内筒圆周分布有若干导热孔25(参见图3)。

中筒下段11上端形成斗状集料槽23，中筒中段10上端形成与内筒21连通的类同斗状集料槽。

布料装置中的棒条筛1的节留端通过旋转布料器2及周期性升降的料盅3与外部煅烧区域连通，滤过端经两段式密封阀4控制的溜槽5通往节流型漏斗6，并通过该漏斗与内部煅烧区域连通。其中(参见图2)，钟状料盅3的底部连接插在位于中筒上段7顶部的节流型漏斗6中的杆状松料器8，杆状松料器8的下端具有倒钩，可以周期性地对节流型漏斗内的小颗粒石灰石进行松料。外部煅烧区域的下端通过液压出灰机12汇集到窑底料仓，再通过振动出灰口14输出，内部煅烧区域的下端通过卸料管通往星型卸料27控制的卸料口。

在下层的燃烧室16安装带喷射管18的喷射器17，喷射管18的出口与安置在外筒周围的环形回流气体管20连通，该回流气体管20通过中筒中段10和内筒21形成的环形通道，与中筒中段10和中通下段11之间形成的回流气体入口19连通，外筒底部设有穿插在卸料管内并通往回流气体入口的冷却空气管26。

本实施例三筒同心竖窑煅烧步骤为(参见图4)：

步骤1：布料

石灰石通过上料小车运至窑顶棒条筛1，对石灰石进行筛分。筛上物(粒度≥30mm)的石灰石进入旋转布料器2，布料时料盅3向下移动，通过旋转布料器2的旋转向圆周均匀布料，布料完成后料盅向上移动，保证窑的密封性。

筛下物约10％的小颗粒石灰石(粒度＜30mm)通过溜槽5进入中筒上段7顶部的节流型漏斗6，在溜槽上安装有两段式密封阀4，以保证加料时窑的密封性。节流型漏斗可以匀速地向窑内加小颗粒石灰石。料盅3底部的松料器8周期性地对节流型漏斗内的小颗粒石灰石进行松料，保证节流口的畅通。

步骤2：煅烧

a.外部煅烧区域——在外筒9与中筒7、10、11之间形成的环形空间内为外部煅烧区域，大颗粒石灰石在此区域内煅烧，外部煅烧区域自上而下分为预热带PZ、上部煅烧带UB、中部煅烧带MB、下部煅烧带PF、冷却带CZ。通过液压出灰机12进入窑底料仓13，最后由振动出灰机14排出窑外。

在外筒9上设有两层(或更多层)燃烧室15、16，均匀错开布置。上层燃烧室15提供的助燃空气不足，约50％。因此，在中部煅烧带MB的煅烧为不完全燃烧。不完全燃烧的烟气中含有一定燃料，在排烟风机30在窑顶抽气的作用下，烟气进入上部煅烧带UB，与下方上来的过剩空气相遇，继续进行完全燃烧。在上部煅烧带完全燃烧后的烟气在排烟风机30的作用下继续向上流动，约70％的烟气进入外筒9与中筒上段7之间的预热带PZ，经过环形料层到达窑顶，并由排烟风机30抽出窑外。剩余的烟气进入中筒上段7内，向上移动预热节流型漏斗6内的小颗粒石灰石。

在每个下层燃烧室16均安装有一个喷射器17，在每个喷射器上部垂直安装一喷射管18，高速气流通过喷射管产生负压抽力作用，在下层燃烧室16与中筒中段10下部的回流气体入口19之间形成下部并流煅烧带PF，大颗粒石灰石最终在这一区域内煅烧完成。

冷却空气通过石灰冷却空气管28从窑底自然吸入，在冷却带CZ冷却煅烧完成的大颗粒石灰并预热后，也由回流气体入口19进入中筒中段10。这两部分气流混合后称为回流气体其中含有可燃烧的助燃空气。回流气体通过回流气体管20，在喷射管18的作用下被吸入到喷射器17，在最下层燃烧室与燃烧气体一同进入窑内料层，如此反复进行。

b.内部煅烧区域——在内筒21及相应的集料槽22，23内形成的环形空间内为内部煅烧区域，小颗粒石灰石在此区域内煅烧，内部煅烧区域自上而下分为集中预热带IPZ、集中煅烧区ICB、缓和煅烧区IHB、集中调质区ITB和冷却区ITZ。通过星型卸灰阀27排出窑外，星型卸灰阀的卸灰速度可调。

小颗粒石灰石在节流型漏斗6内堆积，窑内约30％的烟气进入中筒上段7向上移动并预热此部分的小颗粒石灰石。小颗粒石灰石通过节流口自由落体至集中煅烧区。此部分烟气预热完小颗粒石灰石后通过热气体管29由排烟风机30排出。在中筒中段10上部，用耐火材料砌成的斗状集料槽22，小颗粒的石灰石在此堆积，形成集中煅烧区。由于最上层燃烧室燃料过量，未燃烧的燃料上升至集料槽周围，与下部上来的过量助燃空气在此区域燃烧，燃烧温度达到900℃左右，在集中煅烧区内，小颗粒石灰石将被分解至60％左右。

从集中煅烧区至星型卸灰阀27，小颗粒物料在卸料管内形成一个料柱，通过可调速的星型卸灰阀出料，料柱缓慢向下移动。物料从集中煅烧区ICB自上而下进入缓和煅烧区IHB，缓和煅烧区由耐火材料砌成的内筒21构成，在内筒内壁，安装有螺旋状的折流板24，保证物料在内筒内受热的均匀性。在一个螺距之内，沿内筒圆周分布若干成对的导热孔25。由于回流气体在内筒21和中筒中段10之间的环形空间自下而上移动，物料被进一步分解，同时分解产生的二氧化碳从导热孔排出。

物料经过缓和煅烧区IHB，其分解程度达到90％以上，进入集中调质区ITB进一步分解、均质。回流气体充满集中调质区周围，此区域的温度恒定在850℃左右，此温度可以保证未分解完成的石灰石进一步分解，而且也不会对已分解的物料造成过烧现象。

煅烧完成的小颗粒物料进入冷却区ICZ。冷却区中心通过一根冷却管26，鼓风机将冷空气鼓入冷却管，冷却管壁上设有密集的通风孔，冷空气强制对冷却区的小颗粒物料进行冷却。

步骤3：出灰

在外部煅烧区域烧成的大颗粒石灰通过液压出灰机12进入窑底料仓13，然后经窑底振动出灰机14进入成品外运系统。在内部煅烧区域内烧成的石小颗粒石灰由冷却管底部的可调星型卸灰阀27进行出灰。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种三筒同心竖窑，含有外筒和由窑顶部向外抽吸的排烟风机，所述外筒的顶部安置布料装置，中部设有燃烧室，底部设置出灰装置；其特征在于：所述外筒内设有由上、中、下三段构成的中筒，所述外筒与中筒形成环形的外部煅烧区域；所述相邻段中筒之间形成回流气体入口；所述中筒中段内设有内筒，形成内部煅烧区域；所述布料装置包括筛分装置、旋转布料器和漏斗；所述筛分装置节留端通过旋转布料器与外部煅烧区域连通；所述筛分装置的滤过端通过漏斗与内部煅烧区域连通；所述出灰装置包括出灰口和卸料口，所述外部煅烧区域的下端汇集到出灰口，所述内部煅烧区域的下端通往卸料口。

2.根据权利要求1所述的三筒同心竖窑，其特征在于：所述燃烧室至少分两层周向错开设置在外筒上，在下的燃烧室安装带喷射管的喷射器，所述喷射管的出口与安置在所述外筒周围的环形回流气体管连通，所述回流气体管通过中筒中段和内筒形成的环形通道，与中筒中段和中筒下段之间形成的回流气体入口连通，所述外筒底部设有与回流气体入口连通的冷却空气管。

3.根据权利要求2所述的三筒同心竖窑，其特征在于：所述中筒的中段和下段的上端分别形成斗状集料槽。

4.根据权利要求3所述的三筒同心竖窑，其特征在于：所述布料装置由棒条筛、旋转布料器、料盅和节流型漏斗构成；所述棒条筛的节留端通过旋转布料器及周期性升降的料盅与外部煅烧区域连通，滤过端经两段式密封阀控制的溜槽通往节流型漏斗，并通过该漏斗与内部煅烧区域连通。

5.根据权利要求4所述的三筒同心竖窑，其特征在于：所述料盅呈钟状，底部连接插在节流型漏斗中的杆状松料器。

6.根据权利要求5所述的三筒同心竖窑，其特征在于：所述杆状松料器的下端具有倒钩。

7.根据权利要求2、3、4、5或6所述的三筒同心竖窑，其特征在于：所述内筒内壁安装有螺旋状的折流板，其各螺距之间内沿内筒圆周分布有导热孔。

8.根据权利要求7所述的三筒同心竖窑，其特征在于：所述外部煅烧区域的下端通过液压出灰机汇集到窑底料仓，再通往出灰口，所述内部煅烧区域的下端通往星型卸料阀控制的卸料口。

9.根据权利要求8所述的三筒同心竖窑，其特征在于：所述喷射器上部垂直安装喷射管。