CN101749950B - 用于页岩砖生产的回风式节能轮窑以及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于页岩砖生产的回风式节能轮窑以及生产方法，包括窑道、主烟道和引风机，所述窑道外侧墙下部设置外哈风，所述窑道外侧设置回风烟道，回风烟道通过排烟通道与主烟道连通；所述引风机设置在回风烟道与排烟通道的连接处；所述外哈风通过回风支烟道与回风烟道连通，回风支烟道与回风烟道连接处设置回风风闸；本发明利用回风烟道将焙烧后的高温烟气，通过回风支烟道送入窑道的干燥区对砖坯进行干燥处理，通过对各种风闸的控制，使高温烟气在轮窑内循环利用，提高高温烟气的利用率，不仅能够有效地节约能源，而且实现了干燥预热焙烧连续进行，可大大提高生产效率，产量可提高2倍以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于页岩砖生产的回风式节能轮窑以及生产方法。
背景技术
轮窑也称为环窑，是一种生产砖瓦的连续式窑炉。一般来说，轮窑有一个连续的环形窑道，其直段部分为直窑段，半圆弧部分为弯窑段。窑道内没有横隔墙，在窑道外侧墙隔一定距离设一个窑门，作为装出砖坯或成品砖之用，两个相邻窑门间的对应区段.称为一个窑室。窑门之间的窑室侧壁上设置有排烟孔，也称为哈风，沿整个窑道长度方向的两条平行窑道之间设有主烟道，主烟道和哈风之间由支烟道相连通，支烟道与主烟道连接处设有铸铁锥形闸。主烟道上设烟囱或排烟风机，上述哈风、支烟道、主烟道和烟囱(或排烟风机)设施构成整个排烟系统。在轮窑焙烧过程中，燃料燃烧后的烟气即经排烟孔、支烟道流入主烟道，再经烟囱或排烟风机排空。
正常焙烧的轮窑，可分成预热带、焙烧带，冷却带。制品码入轮窑后不移动，而各带随着连续不断地装坯(码窑)，焙烧，出坯(出窑)作业，沿着环形窑道移动，燃料在坯垛或空隙间进行燃烧，进而产生热量加热坯体。燃料燃烧所需空气来自冷却带，即冷空气由冷却带已打开的窑门进入，向焙烧带方向流动，由于对流传热的作用，冷空气被加热成热空气进入焙烧带供燃料燃烧用。燃料燃烧所生成的烟气继续向预热带方向移动，通过对流、传导等热交换，使预热带的坯体得到预热而升温，从而烟气温度则相应逐渐降低，最后经排烟系统排出窑外。装坯时，每间窑室用“纸档”把窑道整个断面封严，当火焰向前移动一个窑室距离时，即应提起预热带始端纸挡前一个窑室的锥形闸，将其纸档烧掉，同时将靠近焙烧带的一个锥形闸关闭，从而各带均前进一个窑室，配合装坯、出坯的作业，使轮窑焙烧即可连续不断地循环进行。在正常生产中，虽然火焰不断前移(火行速度一般为一昼夜20-40m)，使各带的位置也随着相应前移，但各带所占窑室数基本无大变化，处于相对稳定状态。因此，在实际生产过程中，要求生产管理和操作保证各带均衡，才能使轮窑得以始终正常运行，产品的产量和质量也才能有所保证。
但是，现有轮窑焙烧过程中产生的高温烟气只利用了一次，即对预热带的砖坯起预热作用，然后就排出到大气中了。实际上，排出的烟气温度很高，直接排空白白浪费了热源，如果能对其回收循环利用，对砖坯进行干燥，以代替现有的自然干燥或利用专用设备加热干燥，不仅可以有效地节约能源，还能大大提高生产效率。
因此，需探索一种用于页岩砖生产的节能轮窑以及生产方法，以解决焙烧后高温烟气不能循环利用的问题，可利用这些高温烟气对砖坯进行干燥，节约能源，提高生产效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种页岩砖生产的回风式节能轮窑以及生产方法，以解决焙烧后高温烟气不能循环利用的问题，可利用这些高温烟气对砖坯进行干燥，节约能源，提高生产效率。
本发明的用于页岩砖生产的回风式节能轮窑，包括窑道、主烟道和引风机，所述窑道的外侧墙下部设置外哈风，外哈风通过外哈风支烟道与主烟道连通，外哈风支烟道与主烟道连接处设置外哈风风闸，所述窑道外侧墙的外侧设置回风烟道，回风烟道通过排烟通道与主烟道连通；所述引风机设置在回风烟道与排烟通道的连接处，引风机的出气端与回风烟道的烟气进口连通，进气端与排烟通道的烟气出口连通；所述外哈风通过回风支烟道与回风烟道连通，回风支烟道与回风烟道连接处设置回风风闸。
进一步，所述窑道的内侧墙下部设置内哈风，内哈风通过内哈风支烟道与主烟道连通，内哈风支烟道与主烟道连接处设置内哈风风闸；
进一步，还包括干燥室，所述干燥室内并列设置多条干燥烟道，干燥烟道均与回风烟道的烟气出口连通；
进一步，还包括环保处理池，所述回风烟道的出口和干燥烟道的出口均与环保处理池连通；
进一步，所述外哈风支烟道、内哈风支烟道、回风烟道和排烟通道均埋设于地下；
进一步，所述窑道上方设置保温层，保温层内沿竖直方向设置贯穿保温层并连通窑道的投煤孔。
本发明还提一种利用所述回风式节能轮窑生产页岩砖的方法，包括以下步骤：
a.压制：
将用于制作页岩砖的混合泥料用砖坯压制设备压制成型；
b.干燥预热：
将步骤a中压制成型的砖坯码置在轮窑焙烧带之后的窑道，打开坯垛与焙烧带之间外哈风对应的回风风闸和坯垛后外哈风所对应的外哈风风闸，将回风烟道内的高温烟气引入窑道，利用引风机的抽吸作用和窑道的对流传热作用对砖坯预热干燥，排除砖坯中的水分；
c.烧制：
关闭步骤b中所述回风风闸，保持外哈风风闸开启，在引风机作用下，吸入坯垛前的火焰，将步骤b中所得的干燥砖坯加热至1200摄氏度；
d.出窑：
关闭步骤c中所述外哈风风闸，使步骤c中所得页岩砖随炉冷却，然后从轮窑中取出。
进一步，步骤b中所述轮窑窑道内侧墙下部设置内哈风，内哈风通过内哈风支烟道与主烟道连通，内哈风支烟道与主烟道连接处设置内哈风风闸；在步骤b中打开坯垛后内哈风所对应的内哈风风闸代替外哈风风闸，将回风烟道内的高温烟气引入窑道，利用引风机的抽吸作用和窑道的对流传热作用对砖坯预热干燥，排除砖坯中的水分；
步骤c中关闭内哈风风闸和回风风闸，打开坯垛后外哈风对应的外哈风风闸，在引风机作用下，吸入坯垛前的火焰，将步骤b中所得的干燥砖坯加热至1200摄氏度。
本发明的有益效果：本发明利用回风烟道将焙烧后的高温烟气，通过回风支烟道送入窑道的干燥区对砖坯进行干燥处理，通过对各种风闸的控制，使高温烟气在轮窑内循环利用，提高高温烟气的利用率，不仅能够有效地节约能源，而且实现了干燥预热焙烧连续进行，可大大提高生产效率，产量可提高2倍以上。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为图1的B-B向剖视图；
图4为图1的C-C向剖视图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为图1的A-A向剖视图；图3为图1的B-B向剖视图，图4为图1的C-C向剖视图。如图所示：本实施例的用于页岩砖生产的回风式节能轮窑，包括连续的环形窑道1、窑道包括直窑段和弯窑段，两直窑段之间平行设置主烟道2，窑道1和主烟道2之间用砖墙隔开，窑道1的外侧墙下部设置外哈风4，外哈风4通过外哈风支烟道5与主烟道2连通，外哈风支烟道5与主烟道2连接处设置外哈风风闸6，所述外哈风、外哈风支烟道与外哈风风闸一一对应。所述窑道1外侧设置与窑道平行的回风烟道7，回风烟道7通过排烟通道8与主烟道2连通；所述引风机3设置在回风烟道7与排烟通道8的连接处，引风机3的出气端与回风烟道7的烟气进口连通，进气端与排烟通道8的烟气出口连通，将主烟道内的烟气通过排烟通道引入回风烟道中；所述外哈风4通过回风支烟道9与回风烟道7连通，回风支烟道9与回风烟道7连接处设置回风风闸10，外哈风、回风支烟道和回风风闸一一对应。
本实施例中，所述窑道1内侧墙下部设置内哈风11，内哈风11通过内哈风支烟道12与主烟道2连通，内哈风支烟道12与主烟道2连接处设置内哈风风闸13，内哈风、内哈风支烟道和内哈风风闸也一一对应。
本实施例中，还包括干燥室，所述干燥室内并列设置五条干燥烟道14，当然，干燥烟道的数量根据实际情况确定，具体的条数并不影响本实用新型的目的。干燥烟道14均与回风烟道7的烟气出口连通，可将回风烟道中多余的高温烟气引入干燥烟道对干燥室内的砖坯进行干燥。
本实施例中，还包括环保处理池15，所述回风烟道7的烟气出口和干燥烟道14的烟气出口均与环保处理池15连通，可对烟气进行环保处理，如脱硫，防止排空烟气造成大气污染。
本实施例中，如图1中用虚线表示，并如图2图3图4分别所示：所述外哈风支烟道5、内哈风支烟道12、回风烟道7和排烟通道8均埋设于地下，不占空间，使窑道的可利用空间增大。
本实施例中，所述窑道1上方设置保温层16，保温层16内沿竖直方向设置贯穿保温层16并连通窑道1的投煤孔17，向投煤孔中投煤可以引火，也可以在燃烧不充分时，为窑道内加煤；在干燥工艺时，投煤孔也可作为水汽的溢出孔。
本发明在使用过程中，在引火成功后，开启与焙烧带后外哈风所对应的外哈风风闸，在引风机作用下将火焰引入焙烧带引燃砖坯中的煤渣和煤矸石，进行焙烧，产生的高温烟气经外哈风支烟道进入主烟道，再经由排烟通道进入回风烟道；在焙烧的同时，在焙烧带之后的干燥带窑道上码置待干燥的砖坯，开启干燥带与焙烧带之间的外哈风所对应的回风风闸和干燥带后外哈风所对应的外哈风风闸或内哈风风闸，将高温烟气引入干燥带窑道，进行砖坯烘干，烘干带的烟气经由外哈风支烟道或内哈风支烟道重新进入主烟道与焙烧带排出的新的高温烟气混合后重新进入回风烟道循环；焙烧完毕后，重复前述过程，将焙烧区沿窑道向后推进，形成不间断的焙烧，同时又不断干燥预热新的砖坯，可大大提高生产效率，同时，高温烟气循环利用，可有效地节约能源。
利用所述回风式节能轮窑生产页岩砖的方法，包括以下步骤：
a.压制：
将用于制作页岩砖的混合泥料，混合泥料为煤、煤矸石和页岩的混合物，煤和煤矸石的混合物与页岩的比例一般为1∶1，混合泥料放入砖坯压制设备，如压砖机种，压制成型，制成块状砖坯；
b.干燥预热：
将步骤a中压制成型的砖坯层叠错位码置在轮窑焙烧带之后的窑道，打开坯垛与焙烧带之间的外哈风对应的回风风闸和坯垛后的外哈风对应的外哈风风闸，将回风烟道内的高温烟气通过回风支烟道引入窑道，再从外哈风支烟道排出到主烟道，利用引风机的抽吸作用和窑道的对流传热作用对砖坯预热干燥，排除砖坯中的水分；
c.烧制：
关闭步骤b中所述回风风闸，保持外哈风风闸开启，在引风机作用下，吸入坯垛前的火焰引燃坯垛，此时原先承担干燥作用的窑道成为了新的焙烧带，将步骤b中所得的干燥砖坯加热至1200摄氏度，烧制成型；
d.出窑：
关闭步骤c中所述外哈风风闸，使步骤c中所得页岩砖随炉冷却，然后从轮窑中取出。
作为本实施例的进一步改进，步骤b中所述轮窑窑道内侧墙下部设置内哈风，内哈风通过内哈风支烟道与主烟道连通，内哈风支烟道与主烟道连接处设置内哈风风闸；在步骤b中打开坯垛后的内哈风所对应的内哈风风闸代替外哈风风闸，将回风烟道内的高温烟气引入窑道，利用引风机的抽吸作用和窑道的对流传热作用对砖坯预热干燥，排除砖坯中的水分，这种改进可以使高温烟气由窑道外侧流向窑道内侧，可更好的对烟气进行利用，对窑道内的坯垛干燥更加充分均匀，效果更好；
步骤c中关闭内哈风风闸和回风风闸，打开坯垛后的外哈风风闸，在引风机作用下，吸入坯垛前的火焰，将步骤b中所得的干燥砖坯加热至1200摄氏度。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种用于页岩砖生产的回风式节能轮窑，包括窑道(1)、主烟道(2)和引风机(3)，所述窑道(1)的外侧墙下部设置外哈风(4)，外哈风(4)通过外哈风支烟道(5)与主烟道(2)连通，外哈风支烟道(5)与主烟道(2)连接处设置外哈风风闸(6)，其特征在于：所述窑道外侧墙的外侧设置回风烟道(7)，回风烟道(7)通过排烟通道(8)与主烟道(2)连通；所述引风机(3)设置在回风烟道(7)与排烟通道(8)的连接处，引风机(3)的出气端与回风烟道(7)的烟气进口连通，进气端与排烟通道(8)的烟气出口连通；所述外哈风(4)通过回风支烟道(9)与回风烟道(7)连通，回风支烟道(9)与回风烟道(7)连接处设置回风风闸(10)。
2.根据权利要求1所述的用于页岩砖生产的回风式节能轮窑，其特征在于：所述窑道(1)的内侧墙下部设置内哈风(11)，内哈风(11)通过内哈风支烟道(12)与主烟道(2)连通，内哈风支烟道(12)与主烟道(2)连接处设置内哈风风闸(13)。
3.根据权利要求2所述的用于页岩砖生产的回风式节能轮窑，其特征在于：还包括干燥室，所述干燥室内并列设置多条干燥烟道(14)，干燥烟道(14)均与回风烟道(7)的烟气出口连通。
4.根据权利要求3所述的用于页岩砖生产的回风式节能轮窑，其特征在于：还包括环保处理池(15)，所述回风烟道(7)的烟气出口和干燥烟道(14)的烟气出口均与环保处理池(15)连通。
5.根据权利要求1至4任一项所述的用于页岩砖生产的回风式节能轮窑，其特征在于：所述外哈风支烟道(5)、内哈风支烟道(12)、回风烟道(7)和排烟通道(8)均埋设于地下。
6.根据权利要求5所述的用于页岩砖生产的回风式节能轮窑，其特征在于：所述窑道(1)上方设置保温层(16)，保温层(16)内沿竖直方向设置贯穿保温层(16)并连通窑道(1)的投煤孔(17)。
7.一种利用权利要求1所述的轮窑生产页岩砖的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.压制：
将用于制作页岩砖的混合泥料用砖坯压制设备压制成型；
b.干燥预热：
将步骤a中压制成型的砖坯码置在轮窑焙烧带之后的窑道，打开坯垛与焙烧带之间外哈风对应的回风风闸和坯垛后外哈风所对应的外哈风风闸，将回风烟道内的高温烟气引入窑道，利用引风机的抽吸作用和窑道的对流传热作用对砖坯预热干燥，排除砖坯中的水分；
c.烧制：
关闭步骤b中所述回风风闸，保持外哈风风闸开启，在引风机作用下，吸入坯垛前的火焰，将步骤b中所得的干燥砖坯加热至1200摄氏度；
d.出窑：
关闭步骤c中所述外哈风风闸，使步骤c中所得页岩砖随炉冷却，然后从轮窑中取出。
8.根据权利要求7所述的生产页岩砖的方法，其特征在于：步骤b中所述轮窑窑道内侧墙下部设置内哈风，内哈风通过内哈风支烟道与主烟道连通，内哈风支烟道与主烟道连接处设置内哈风风闸；在步骤b中打开坯垛后内哈风所对应的内哈风风闸代替外哈风风闸，将回风烟道内的高温烟气引入窑道，利用引风机的抽吸作用和窑道的对流传热作用对砖坯预热干燥，排除砖坯中的水分；
步骤c中关闭内哈风风闸和回风风闸，打开坯垛后外哈风对应的外哈风风闸，在引风机作用下，吸入坯垛前的火焰，将步骤b中所得的干燥砖坯加热至1200摄氏度。
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