CN101792273B - 煅烧物料的方法和机械 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种煅烧物料的方法和机械，包括：进料设备、预热室、煅烧室、冷却室、出料设备和废气排放系统，煅烧室设有1～10排周边烧嘴，预热室和冷却室为横向布置。预热室和冷却室分别由隔墙分为高温预热室和低温预热室，高温冷却室和低温冷却室。预热室和冷却室的物料在推料机构推动下横向移动，高温冷却室冷却产品后的较高温度的空气用作助燃空气，低温冷却室冷却产品后的高温空气预热预热室中的石灰石物料。本发明充分利用热能，节省换热设备，降低设备投资和操作费用。减少温室气体排放，有利于环境保护。所述机械为可拆卸组件，各组成设备分开制做，现场组装，方便运输、安装、检修与更换，有利于系列化生产煅烧机械。
Description
技术领域
本发明涉及一种煅烧物料的方法和设备，具体涉及一种充分利用冷却石灰后的高温空气作助燃空气和预热被加工物料的煅烧物料的方法和组装式机械。
背景技术
石灰是重要的建筑材料，也是冶金、化工领域的重要原料，现有技术是以白云石、石灰石为原料，采用带燃烧梁的竖窑煅烧石灰。这样过程的不足是：竖窑内炉气流动的方向与石料流动的方向相反，即石料从上向下运行，炉气自下而上流动，石料的气体阻力大，炉内压力高，容易出现气体偏析现象，造成石灰石受热不均匀，影响产品质量。本申请人在专利号为ZL200320111077.3的实用新型专利公开了一种内外加热式石灰炉，该石灰炉的燃烧系统设有炉筋燃烧管和周边烧嘴，炉筋燃烧管上设有燃烧器(烧嘴)，有效地解决了煅烧带火焰和热量的分布，提高了燃烧效率，但是炉筋燃烧管在工作过程中需要用冷却介质冷却梁体，不仅浪费掉一些热量，而且增加了设备成本和操作费用。石灰窑需要整体安装，不利于移动或更换，也不利于系列化生产设备构件。
本申请人在专利申请号为201010033390.4的发明专利申请公开一种煅烧物料的方法和机械，主要包括：进料设备、预热室、煅烧室、冷却室、出料仓、废气排放系统、蓄热器和含碳包衣球团料仓，蓄热器位于煅烧室的两侧，一端与煅烧室连接。预热室、煅烧室、冷却室、蓄热器含碳包衣球团料仓和出料仓为可拆卸组件，通过连接件组装在一起。该专利申请的设备分开制做，现场组装，方便运输、安装、设备检修与更换，有利于规范化生产。但该专利申请需要通过蓄热器中蓄热体换热间接利用余热，一方面增加设备投资和操作费用，另一方面增加废气排放量，不利于环境保护。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种煅烧物料的方法，将冷却煅烧产品的高温气体直接用作助燃空气和预热石灰石物料，减少温室气体排放，节省设备投资和操作费用。本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的机械，提高设备的利用系数，方便安装与使用。
本发明提供的煅烧物料的方法为，石灰石物料经预热室预热后进入煅烧室，在煅烧室通入燃料和助燃空气进行煅烧，生成的产品经冷却室冷却后出装置。预热室和冷却室分别为上下两部分，预热室和冷却室的物料在推料机构推动下横向移动，高温冷却室冷却产品后较高温度的空气用作助燃空气，低温冷却室冷却产品后高温空气预热预热室的被煅烧物料。
所述煅烧物料为石灰石、白云石、硅酸盐或其混合物；所述煅烧物料为石灰石、白云石、硅酸盐或其混合物；所述燃料为气体燃料、液体燃料、小颗粒块煤、呼吸壳、含碳包衣球团、固体燃料或其混合物，所述呼吸壳或含碳包衣球团的包衣为石灰石粉末、白云石粉末、硅酸盐粉末或其混合物。
本发明提供的煅烧物料的机械，包括：进料设备、预热室、煅烧室、冷却室、出料设备和废气排放系统，煅烧室设有1～10排周边烧嘴，预热室和冷却室为横向布置。预热室中间由隔墙分为高温预热室和低温预热室，高温预热室与低温预热室之间设有预热室出料口，高温预热室的一端与低温预热室的另一端分别设有推料机构，低温预热室通过入料口与料斗连接，高温预热室通过煅烧室入料口与煅烧室连接。所述冷却室由隔墙分为高温冷却室和低温冷却室，高温冷却室和低温冷却室之间设有高温冷却室出料口，高温冷却室的一端和低温冷却室的另一端设有推料机构。高温冷却室与煅烧室连接，低温冷却室设有出料口。低温冷却室的预热空气出口通过预热空气管路连接到低温预热室的预热空气入口，高温冷却室的助燃空气出口通过助燃空气管路连接到烧嘴，低温预热室的废气出口连接到排放系统。
高温预热室、低温预热室、煅烧室、高温冷却室、低温预热室和料斗为可拆卸组件，用组装连接件组装在一起。所述烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴、固体燃料烧嘴或上述烧嘴的组合。煅烧室与高温冷却室之间设有煅烧室出料锁，出料口处设有出料锁，入料口处设有入料锁。煅烧室的截面为圆形、矩形或准矩形，预热室和冷却室的截面为圆形、矩形或准矩形。推料机构包括推头、推进器和密封设备，所述机构过程控制，自动化操作。预热室和冷却室之间的预热空气管路内衬有耐火保温材料。
本发明另一实施方案为，煅烧室的上部设有固体燃料加料口，所述固体燃料加料口上装有密封装置。
所述设备排放废气含CO2的浓度较高，除尘净化和脱硫之后的烟气提纯二氧化碳，用于制碱等工业或用于集约农业，成为提供集约农业CO2的来源。
本发明煅烧物料的机械用于煅烧块状石灰石、白云石物料，小颗粒石灰石、白云石物料或粉状石灰石、白云石物料、水泥熟料煅烧和镁质物料煅烧等。
与现有技术相比，本发明的优点是：①冷却产品后的高温气体直接用作助燃空气和预热被煅烧物料，充分利用热能，节省换热设备，降低设备投资和操作费用。②由于冷却产品气体直接用作助燃空气，降低新鲜空气使用量，减少温室气体排放，有利于环境保护，冷却物料后的空气通过管路输送至预热室，不影响煅烧室的燃烧。③，煅烧物料的机械为可拆卸组件，各组成设备分开制做，现场组装，方便运输、安装、设备检修与更换，有利于系列化生产煅烧机械。④设备利用系数高，煅烧效果好，产品质量高。⑤高温气体与石灰石物料接触充分、均匀，避免过烧和生烧，生产的石灰质量好。
附图说明
图1为本发明煅烧物料机械的结构示意图；
图2为圆形截面煅烧室示意图；
图3为矩形截面煅烧室示意图；
图4为本发明另一方案的结构示意图。
其中：1-料斗、2-入料锁、3-入料口、4-推头、5-推进器、6-高温预热室、7-煅烧室入料口、8-煅烧室、9-煅烧室炉体、10-周边烧嘴、11-煅烧室出料锁、12-组装连接件、13-冷却空气入口、14-出料口、15-出料锁、16-低温冷却室、17-助燃空气出口、18-隔墙、19-预热空气出口、20-预热空气管路、21-高温冷却室出料口、22-高温冷却室、23-助燃空气管路、24-高温预热室入料口、25-预热空气入口、26-低温预热室、27-废气出口、28-废气排放管路、29-固体燃料加料口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明煅烧物料的机械如图1所示，由进料设备、预热室、煅烧室、冷却室、出料设备和废气排放系统组成。进料设备包括料斗1、入料锁2、物料输送设备及相配套控制系统。煅烧室设有两排周边烧嘴10，所述烧嘴为气体燃料烧嘴，煅烧室与高温冷却室之间设有煅烧室出料锁11。预热室和冷却室为横向布置，预热室中间由隔墙18分为高温预热室6和低温预热室26，低温预热室位于上部，高温预热室位于下部，高温预热室与低温预热室之间设有高温预热室入料口24。高温预热室的一端与低温预热室的另一端分别设有推料机构，推料机构包括推头4、推进器5、连杆和密封设备，所述机构过程控制，自动化操作。低温预热室通过入料口3与料斗1连接，高温预热室通过煅烧室入料口7与煅烧室连接。所述冷却室由隔墙18分为高温冷却室22和低温冷却室16，高温冷却室位于上部，低温冷却室位于下部，高温冷却室和低温冷却室之间设有高温冷却室出料口21。高温冷却室的一端和低温冷却室的另一端设有推料机构。高温冷却室与煅烧室连接，低温冷却室设有出料口14，出料口处设有出料锁15。低温冷却室16靠近推进机构部分设有的预热空气出口19，预热空气出口通过预热空气管路20连接到低温预热室26的预热空气入口25。高温冷却室22的助燃空气出口17通过助燃空气管路23连接到烧嘴10，低温预热室的废气出口27经废气管路28连接到排放系统。所述排放系统包括除尘器、引风机和烟囱。
所述高温预热室、低温预热室、煅烧室、高温冷却室、低温预热室和料斗为可拆卸组件，用组装连接件12组装在一起。如图3所示，锻烧室的截面为矩形结构。所述低温冷却室和低温预热室之间预热空气管路20为绝热输送管路，内衬有耐火保温材料。
本实施例以石灰石为被煅烧物料，煅烧过程为：通过输送设备将石灰石物料运至料斗1，物料经过入料锁2和入料口3进入低温预热室26的左端，低温预热室左端的推进器5通过推头4将物料向前推进一段后，推进器驱动推头后退，并打开入料锁2通过入料口3再向低温预热室加入物料，推进器驱动推头再次将新加入的物料向前推进，按照这种方式逐渐将石灰石物料由低温预热室的左端推向右端，预热后的物料通过右端的高温预热室入料口24进入高温预热室6。高温预热室的推进机构按照同样的工作方式，通过推头的往复运动逐渐将石灰石物料推至高温预热室的左端，经煅烧室入料口7落入煅烧室8。煅烧室周围的两层周边烧嘴10喷入燃料煅烧石灰石物料。完成煅烧后的石灰产品垂直向下运动，经过煅烧室出料锁11进入高温冷却室22的左端入料口。在高温冷却室冷却后石灰产品由左端的推料机构，逐渐推至冷却室右端，石灰经过高温冷却室出料口21落入低温冷却室16，低温冷却室右侧的推动机构将经过冷却的石灰推至低温冷却室左端，再经过出料口14和出料锁15出装置，出去的石灰温度低于100℃。
由罗茨风机提供的高压冷却空气通过左端的冷却风入口13进入低温冷却室16，在低温冷却室由左向右流动(与石灰移动的方向相反)冷却石灰产品，在低温冷却室冷却石灰后升温的空气在右端一部分经过预热空气出口19、预热空气输路20和低温预热空气入口25进入低温预热室26，预热进入低温预热室石灰石物料。另一部分气体通过高温冷却室出料口21进入高温冷却室，由右向左流动，继续冷却石灰。在高温冷却室完成冷却石灰产品的高温空气经助燃空气出口17、助燃空气管路23到烧嘴10，为煅烧助燃。在煅烧室8煅烧石灰石物料后的高温烟气向上流动，经煅烧室入料口7进入高温预热室6，由左向右流动继续预热高温预热室中的石灰石物料。烟气经高温预热室入料口24进入低温预热室26，与从低温冷却室16来的高温气体汇合后向左流动，完成预热石灰石物料的气体经废气出口27、废气排放管路28到排放系统排放。排放气体的温度低于150℃。
冷却空气压力，助燃空气压力及预热空气管路内部的压力和流量都可以调节，使整个系统平衡。
高温预热室，低温预热室内的物料在推动机构的作用下相向运动，预热空气的流动方向始终逆物料运动方向流动，气体的流通路径长，与物料换热充分。所述高温冷却室，低温冷却室内的物料同理相向运动，冷却空气的流动方向始终逆物料运动方向流动，气体的流通路径长，冷却物料效果明显。
Claims (9)
1.一种煅烧物料的方法，被煅烧物料经预热室预热后进入煅烧室(8)，在煅烧室通入燃料和助燃空气进行煅烧，煅烧成的产品经冷却室冷却后排出装置，其特征是：所述预热室和冷却室分别为上下两部分，预热室和冷却室的物料在推料机构的推动下横向移动，高温冷却室冷却产品后较高温度的空气用作助燃空气通入煅烧室的周边烧嘴(10)，低温冷却室冷却产品后的高温空气通过绝热管路输送至低温预热室预热被煅烧物料。
2.一种煅烧物料的机械，包括：进料设备、预热室、煅烧室(8)、冷却室、出料设备和废气排放系统，所述煅烧室设有1～10排周边烧嘴(10)，其特征是：所述机械的预热室和冷却室为横向布置，所述预热室中间由隔墙(18)分为高温预热室(6)和低温预热室(26)，高温预热室与低温预热室之间设有预热室出料口(24)，高温预热室的一端与低温预热室的另一端分别设有推料机构，低温预热室通过入料口(3)与料斗(1)连接，高温预热室通过煅烧室入料口(7)与煅烧室连接；所述冷却室由隔墙(18)分为高温冷却室(22)，和低温冷却室(16)，高温冷却室和低温冷却室之间设有高温冷却室出料口(21)，高温冷却室的一端和低温冷却室的另一端设有推料机构，高温冷却室与煅烧室连接，低温冷却室设有出料口(14)；低温冷却室的预热空气出口(19)通过预热空气管路(20)连接到低温预热室的预热空气入口(25)，高温冷却室的助燃空气出口(17)通过助燃空气管路(23)连接到周边烧嘴(10)，低温预热室的废气出口(27)连接到排放系统。
3.根据权利要求2所述煅烧物料的机械，其特征是：所述高温预热室、低温预热室、煅烧室、高温冷却室、低温冷却室和料斗为可拆卸组件，用组装连接件(12)组装在一起。
4.根据权利要求2所述煅烧物料的机械，其特征是：所述煅烧室(8)与高温冷却室(22)之间设有煅烧室出料锁(11)，所述出料口设有出料锁(15)，入料口设有入料锁(2)；所述推料机构包括推头(4)、推料器(5)和密封设备，所述机构过程控制，自动化操作。
5.根据权利要求2所述煅烧物料的机械，其特征是：所述煅烧室、预热室和冷却室的截面为圆形或矩形；所述低温预热室和低温冷却室之间的预热空气管路(20)内衬有耐火保温材料；所述周边烧嘴(10)为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴、固体燃烧烧嘴或上述烧嘴的组合。
6.根据权利要求2所述煅烧物料的机械，所述机械排放废气含CO2的浓度较高，除尘净化和脱硫之后的烟气提纯二氧化碳，用于制碱工业或用于集约农业，成为提供集约农业CO2的来源。
7.根据权利要求2所述煅烧物料的机械，其特征是：高温预热室，低温预热室内的物料在推动机构的作用下相对运动，预热空气的流动方向始终逆物料运动方向流动，气体的流通路径长，与物料换热充分；所述高温冷却室，低温冷却室内的物料同理相对运动，冷却空气的流动方向始终逆物料运动方向流动，气体的流通路径长，冷却物料效果明显。
8.根据权利要求2所述煅烧物料的机械，其特征是：冷却空气，助燃空气及预热空气管路内部的压力和流量都可以调节，使整个系统平衡。
9.根据权利要求2所述煅烧物料的机械，其特征是：所述机械用于煅烧石灰石或用于煅烧白云石、水泥。
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