CN101870561B

CN101870561B - 大型自动化竖井式石灰窑

Info

Publication number: CN101870561B
Application number: CN2010101911437A
Authority: CN
Inventors: 王志强
Original assignee: NANJING XUANLI HEAVY MACHINERY CO Ltd
Current assignee: NANJING XUANLI HEAVY MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2030-06-03
Also published as: CN101870561A

Abstract

本发明属于煅烧石灰窑技术领域，是一种大型自动化竖井式石灰窑，包括供料系统、窑本体、供风系统和除尘系统；供料系统包括破碎机、一级振动筛、二级振动筛、石子入库皮带、石子库、石子调速皮带、石子计量称、煤入库皮带、煤库、煤调速皮带、煤计量称和入窑大倾角皮带；所述窑本体包括窑筒体、布料器和窑卸料装置，窑卸料装置由设在窑筒体的组合盘塔、锥形漏斗和出窑皮带机组成；供风系统包括罗茨风机、放风阀、腰风管和腰风阀，罗茨风机一路进入组合盘塔，另一路由腰风管向窑筒体内供风；除尘系统包括烟尘脱硫塔、气箱脉冲大布袋除尘器、冷风阀和除尘风机。本发明能连续自动煅烧，化学反应速度快，可控性好，热力集中，产量高。

Description

大型自动化竖井式石灰窑

技术领域

本发明属于煅烧石灰窑技术领域，涉及一种大型自动化竖井式石灰窑。

背景技术

煅烧生石灰在我国已有悠久的历史，发展到现在，冶金、化工、建材各行业的用灰量越来越大，对石灰的品质要求也越来越高。而我国目前用于生石灰生产的装备还大部分停留在低成本的普通竖窑。普通竖窑生产石灰存在很多缺点，如煅烧热工不稳，造成欠烧、生烧、结瘤一般在30％以上，而且不能及时控制，严重影响石灰各项性能，致使产品质量参差不齐；受出灰方式限制，单机产量低、耗能高，每吨灰用煤量在160kg以上；由于普通窑炉绝大多数为上部开口或半开口结构，所以很难进行除尘，环境污染严重；加料和出灰几乎全靠人工直接操作，劳动强度大，严重损害了操作工的身体健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种大型自动化竖井式石灰窑，能连续自动煅烧，化学反应速度快，可控性好，热力集中，产量高。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

大型自动化竖井式石灰窑，包括供料系统、窑本体、供风系统和除尘系统；供料系统包括破碎机、一级振动筛、二级振动筛、石子入库皮带、石子库、石子调速皮带、石子计量称、煤入库皮带、煤库、煤调速皮带、煤计量称和入窑大倾角皮带，石灰石经破碎机破碎后，通过皮带机进入一级振动筛和二级振动筛分级分选后，不同规格大小的石子通过石子入库皮带进入不同的石子库，煤经煤入库皮带进入煤库，煤库的煤和石子库的石子经过布置在各自下方的石子调速皮带和煤调速皮带进入各自的煤计量称和石子计量称精确计量后混合进入入窑大倾角皮带，送入窑本体；窑本体包括窑筒体、布料器和窑卸料装置，窑卸料装置由设在窑筒体的组合盘塔、锥形漏斗和出窑皮带机组成，入窑大倾角皮带的上的混合料进入布料器，通过布料器进入窑筒体进行煅烧，出料通过组合盘塔进入设在组合盘塔下部的锥形漏斗，再由与锥形漏斗出料口相连接的出窑皮带机送出；供风系统包括罗茨风机、放风阀、腰风管和腰风阀，罗茨风机通过放风阀分成两路供风，一路进入组合盘塔，由组合盘塔向窑筒体底部供风，另一路通过腰风阀进入腰风管，由腰风管向窑筒体内供风；除尘系统包括烟尘脱硫塔、气箱脉冲大布袋除尘器、冷风阀和除尘风机，烟尘脱硫塔接窑本体出风口，气箱脉冲大布袋除尘器通过冷风阀接窑本体出风口，除尘风机接在气箱脉冲大布袋除尘器上。

作为本发明进一步限定的技术方案：

窑筒体从上至下分为3带，分别是预热带、煅烧带和冷却带，长度分别占窑筒体总高度的30％、40％和30％，腰风管设置在煅烧带和冷却带交汇处，腰风管是一个环形风管，进风是从罗茨风机处进风，腰风管对窑内供风是在环形风管内侧引12支到16支均匀分布的支风管对窑内供风，在支风管上设有电动闸门。可以根据热电偶测出窑内温度，通过中央控制器，控制支风管上的电动闸门，自动调整窑内偏火。

组合盘塔通过大立轴支撑。采用大立轴整体支撑窑内物料煅烧的结构，使得窑内通风卸料十分通畅，窑内通风均匀性好，卸料均匀性好，风和料在窑内化学反应强度高，石灰质量好。

罗茨风机70％的风量进入组合盘塔，30％的风量通过腰风阀进入腰风管。鼓入腰风管的腰风可对炉内上部物料进行预热，进入组合盘塔的风可对窑下部烧成的成品炉料进行加速冷却，使排出的成品为温度在40℃以下。极大限度的减少了热量从上部和下部的散失。经过实测，燃料热量值利用率达80％以上(一般窑炉在40％～60％以下)。

窑筒体上设有测温热电偶，热电偶分4层设置，每层设置8个，共32个。用来测量窑内温度，传到控制系统，由控制系统根据温度控制腰风位置及阀门开度，纠正炉内的偏火，控制烧成带的温度。

窑筒体最外层是钢板，最内层是高铝耐火砖，从内到外依次是高铝耐火砖、轻质保温砖、隔热陶粒浇注料、隔热纤维保温板和钢板共五层结构。设置这5层结构可以增强隔热保温效果，保温效果好，使用寿命长，给窑内石灰煅烧提供一个相对稳定的煅烧环境，起到超强永久保温作用。窑筒体壁厚1000mm，煅烧时窑截面温差小于等于50℃，窑筒体温度不超过环境温度10℃。

二级振动筛下方设有水洗净石装置，水洗净石装置的进水口与水源相连接，出水口接二级振动筛。在石子进库之前，将石子冲洗干净，避免过多产生粉尘，也可使后续的计量更为精确。

布料器上方设有重力锁风阀，采用两道重锤翻板锁风，主要是防止进料时有冷风进入窑内，增加除尘器负担及影响窑内通风顺畅。窑筒体出风口处设有蝶阀，蝶阀是一个翻板阀，可以根据窑面煅烧情况，控制除尘器从窑内抽风量，达到节能环保的目的。

窑本体是直筒式窑形结构，中间是窑筒体，上部是密闭窑罩，下部是锥形漏斗。这样上中下3部分共同组成一个密闭空间，非常有利于石灰的煅烧，上部进料，下部出料，下部进风，上部出风，风从下部进入冷却带，冷却石灰，预热空气，然后热空气向上在煅烧带煅烧石灰，废气继续向上，预热石灰石和煤，从窑罩排出，进入除尘器，风、料对流煅烧，能量利用率最高。直筒形窑形结构，主要是考虑到石灰石煅烧是体积收缩不大，炉膛上下体积均衡，有利于窑面控制，避免出现偏烧和炮火现象。布料器布料在窑筒体内径的2/3处。可以防止布料时不产生煤和石子的离析现象。

破碎机、一级振动筛和二级振动筛都与一台组合式脉冲袋式除尘器相连接。利用组合式脉冲袋式除尘器可以对破碎机及振动筛进行粉尘捕集，进一步减少粉尘的产生，更加环保。

本发明的优点是：本发明的大型自动化竖井式石灰窑在我国传统石灰窑技术的基础上，通过先进的煅烧机理，进一步整合创新，能连续自动煅烧，化学反应速度快、可控性好，热力集中，产量高、质量好，彻底改变传统石灰窑不能连续煅烧，产量低、质量差的状况，全面提升传统石灰窑的技术经济指标。

附图说明

图1本发明的连接示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例是一种大型自动化竖井式石灰窑，其连接如图1所示，包括供料系统、窑本体、供风系统和除尘系统。

供料系统包括破碎机1、一级振动筛2、二级振动筛3、石子入库皮带5、石子库6、石子调速皮带7、石子计量称8、煤入库皮带9、煤库10、煤调速皮带11、煤计量称12和入窑大倾角皮带13，石灰石经所述破碎机1破碎后，通过皮带机进入一级振动筛2和二级振动筛3分级分选后，不同规格大小的石子通过石子入库皮带5进入不同的石子库6，煤经煤入库皮带9进入煤库10，煤库10的煤和石子库6的石子经过布置在各自下方的石子调速皮带7和煤调速皮带11进入各自的煤计量称12和石子计量称8精确计量后混合进入入窑大倾角皮带13，送入窑本体。

窑本体包括窑筒体、布料器15和窑卸料装置，窑卸料装置由设在窑筒体的组合盘塔27、锥形漏斗30和出窑皮带机33组成。窑本体是直筒式窑形结构，中间是窑筒体，上部是密闭窑罩，下部是锥形漏斗，这样上中下3部分共同组成一个密闭空间，非常有利于石灰的煅烧，上部进料，下部出料，下部进风，上部出风，风从下部进入冷却带，冷却石灰，预热空气，然后热空气向上在煅烧带煅烧石灰，废气继续向上，预热石灰石和煤，从窑罩排出，进入除尘器，风、料对流煅烧，能量利用率最高。直筒形窑形结构，主要是考虑到石灰石煅烧是体积收缩不大，炉膛上下体积均衡，有利于窑面控制，避免出现偏烧和炮火现象。窑筒体最外层是钢板17，最内层是高铝耐火砖21，从内到外依次是高铝耐火砖21、轻质保温砖20、隔热陶粒浇注料19、隔热纤维保温板18和钢板17共五层结构，设置这5层结构可以增强隔热保温效果，保温效果好，使用寿命长，给窑内石灰煅烧提供一个相对稳定的煅烧环境，起到超强永久保温作用。窑筒体壁厚1000mm，煅烧时窑截面温差小于等于50℃，窑筒体温度不超过环境温度10℃。入窑大倾角皮带13的上的混合料进入布料器15，通过布料器15进入窑筒体进行煅烧，出料通过组合盘塔27进入设在组合盘塔27下部的锥形漏斗30，再由与锥形漏斗30出料口相连接的出窑皮带机33送出。组合盘塔27通过大立轴29支撑，采用大立轴整体支撑窑内物料煅烧的结构，使得窑内通风卸料十分通畅，窑内通风均匀性好，卸料均匀性好，风和料在窑内化学反应强度高，石灰质量好。布料器15上方设有重力锁风阀14，采用两道重锤翻板锁风，主要是防止进料时有冷风进入窑内，增加除尘器负担及影响窑内通风顺畅。窑筒体出风口处设有蝶阀16，蝶阀16是一个翻板阀，可以根据窑面煅烧情况，控制除尘器从窑内抽风量，达到节能环保的目的。布料器15布料在窑筒体内径的2/3处，可以防止布料时不产生煤和石子的离析现象。

供风系统包括罗茨风机25、放风阀26、腰风管23和腰风阀24，罗茨风机25通过放风阀26分成两路供风，一路进入所述组合盘塔27，由组合盘塔27向窑筒体底部供风，另一路通过腰风阀24进入腰风管23，由腰风管23向窑筒体内供风。窑筒体从上至下分为3带，分别是预热带、煅烧带和冷却带，长度分别占窑筒体总高度的30％、40％和30％，腰风管23设置在煅烧带和冷却带交汇处，腰风管23是一个环形风管，进风是从罗茨风机25处进风，腰风管23对窑内供风是在环形风管内侧引12支到16支均匀分布的支风管对窑内供风，在支风管上设有电动闸门，可以根据热电偶测出窑内温度，通过中央控制器，控制支风管上的电动闸门，自动调整窑内偏火。罗茨风机25的70％的风量进入组合盘塔27，30％的风量通过腰风阀24进入腰风管23。鼓入腰风管23的腰风可对炉内上部物料进行预热，进入组合盘塔27的风可对窑下部烧成的成品炉料进行加速冷却，使排出的成品为温度在40℃以下。极大限度的减少了热量从上部和下部的散失。经过实测，燃料热量值利用率达80％以上(一般窑炉在40％～60％以下)。窑筒体上设有测温热电偶22，热电偶22分4层设置，每层设置8个，共32个。用来测量窑内温度，传到控制系统，由控制系统根据温度控制腰风位置及阀门开度，纠正炉内的偏火，控制烧成带的温度。

除尘系统包括烟尘脱硫塔、气箱脉冲大布袋除尘器32、冷风阀28和除尘风机31，烟尘脱硫塔接窑本体出风口，气箱脉冲大布袋除尘器32通过冷风阀28接窑本体出风口，除尘风机31接在气箱脉冲大布袋除尘器32上。二级振动筛3下方设有水洗净石装置4，水洗净石装置4的进水口与水源相连接，出水口接二级振动筛3，在石子进库之前，将石子冲洗干净，避免过多产生粉尘，也可使后续的计量更为精确。破碎机1、一级振动筛2和二级振动筛3都与一台组合式脉冲袋式除尘器相连接，利用组合式脉冲袋式除尘器可以对破碎机及振动筛进行粉尘捕集，进一步减少粉尘的产生，更加环保。

本实施例具体实施时按以下流程进行：

石灰石破碎和分级：

矿山石灰石由铲车铲入料斗，经输送设备送入破碎机，破碎后的石灰石经提升进入一级振动筛分级，细粉被分级出作为副产品，可以卖给水泥企业作为混合材用；较大粗粒子被分级出送入二级振动筛分级。合格粒径的石灰石由送入石灰石库储存，石子在进库之前用水冲洗干净。选用一台组合式脉冲袋式除尘器对破碎机及振动筛进行粉尘捕集。

物料配料及计量：

石灰石送入电子皮带秤计量精确计量。燃煤经铲车铲入料斗，送入电子皮带秤计量，采用变频调速电机控制。整套称量装置采用具有全自动控制能力的自动称量装置，精度＜1‰。在称量时，先以较快的速度供料至90％，再以较慢的速度供料至100％，石灰石误差在2kg以内，燃煤误差在0.2kg内，并且，上次的称量误差，下次能够自动补偿。喂煤量自动与石子量跟踪，自动调节与变化，确保石子与燃煤配比准确，保证炉窑内热工状态稳定。

石灰窑布料：

配料后的物料由大倾角皮带送入窑顶料仓，进入专用布料器。布料要求能连续、均匀，在窑内任何一点能够布料，主要布料在窑内径的2/3处，可以通过钢丝的伸缩量来控制布料，使布料时不产生煤和石子的离析现象。

石灰窑煅烧及用风的控制：

石子和煤通过布料器从窑的上部进入窑内，从上到下煤和石灰石经过预热、煅烧、冷却煅烧几个阶段。同时风从窑的底部进入窑内，约占总风量的70％冷空气，从石灰窑大立轴上的组合盘塔进入窑内，首先冷却烧成的石灰，预热空气。为了有效的利用能源，炉窑中部设有16支腰风及对应点的测温热电偶，检测出窑内温度，传输给中央控制器。中央控制器通过控制腰风位置及阀门开度，纠正炉内的偏火，控制烧成带的温度，鼓入腰风约占总风量的30％。

石灰窑卸料：

40℃左右的成品炉料经炉底组合盘塔与铁砖之间相互缓慢磋磨，被拨动落入炉底锥斗，然后被刚性叶轮下料器在不泄漏腰风的情况下将成品石灰卸至窑外皮带机上，经提升送入不同的料仓储存。刚性叶轮卸料器交替工作，即能使炉料均匀排出，又能保证腰风不泄漏而连续鼓风。这样即保证了炉内气流分布稳定，又保证了煅烧带的温度连续，为炉窑高产高质创造了条件。窑的卸料量是通过变频器控制大立轴的转速来实现。

石灰窑供风：

采用罗茨风机供风，每台炉窑供风总管上均装设有电动阀，可以灵活控制调节每天炉窑的供风量。由于安装了刚性叶轮下料器，使炉窑出料时能够锁风不外泄。因而，实现了炉窑出料时，可以连续鼓风，而不必停风机，有效地避免了频繁启停炉窑鼓风机，一方面可以节约能源，另一方面，可以降低鼓风机故障率。为保证炉窑始终不停地稳定供风，本项目设计时，选用了一台炉窑备用鼓风机，双列布置。

石灰窑烟气除尘：

炉窑出风口通过烟尘脱硫塔废气中的SO₂等有害气体进行清除，再选用一台组合式脉冲袋式除尘器捕集粉尘，尘效率99.9％以上，可以确保烟尘废气低于国家标准达标排放。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims

1.大型自动化竖井式石灰窑，包括供料系统、窑本体、供风系统和除尘系统，其特征在于：所述供料系统包括破碎机(1)、一级振动筛(2)、二级振动筛(3)、石子入库皮带(5)、石子库(6)、石子调速皮带(7)、石子计量称(8)、煤入库皮带(9)、煤库(10)、煤调速皮带(11)、煤计量称(12)和入窑大倾角皮带(13)，石灰石经所述破碎机(1)破碎后，通过皮带机进入一级振动筛(2)和二级振动筛(3)分级分选后，不同规格大小的石子通过石子入库皮带(5)进入不同的石子库(6)，煤经所述煤入库皮带(9)进入煤库(10)，煤库(10)的煤和石子库(6)的石子经过布置在各自下方的石子调速皮带(7)和煤调速皮带(11)进入各自的煤计量称(12)和石子计量称(8)精确计量后混合进入入窑大倾角皮带(13)，送入窑本体；所述窑本体包括窑筒体、布料器(15)和窑卸料装置，所述窑卸料装置由设在窑筒体的组合盘塔(27)、锥形漏斗(30)和出窑皮带机(33)组成，所述入窑大倾角皮带(13)上的混合料进入布料器(15)，通过布料器(15)进入窑筒体进行煅烧，出料通过组合盘塔(27)进入设在组合盘塔(27)下部的锥形漏斗(30)，再由与锥形漏斗(30)出料口相连接的出窑皮带机(33)送出；所述供风系统包括罗茨风机(25)、放风阀(26)、腰风管(23)和腰风阀(24)，所述罗茨风机(25)通过放风阀(26)分成两路供风，一路进入所述组合盘塔(27)，由组合盘塔(27)向窑筒体底部供风，另一路通过腰风阀(24)进入腰风管(23)，由腰风管(23)向窑筒体内供风；所述除尘系统包括烟尘脱硫塔、气箱脉冲大布袋除尘器(32)、冷风阀(28)和除尘风机(31)，所述烟尘脱硫塔接窑本体出风口，所述气箱脉冲大布袋除尘器(32)通过冷风阀(28)接所述烟尘脱硫塔的出风口，所述除尘风机(31)接在气箱脉冲大布袋除尘器(32)上。

2.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述窑筒体从上至下分为3带，分别是预热带、煅烧带和冷却带，各带长度分别占窑筒体总高度的30％、40％和30％，所述腰风管(23)设置在煅烧带和冷却带交汇处，所述腰风管(23)是一个环形风管，在环形风管内侧引12支～16支均匀分布的支风管对窑筒体内供风，在支风管上设有电动闸门。

3.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述组合盘塔(27)通过大立轴(29)支撑。

4.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述罗茨风机(25)70％的风量进入所述组合盘塔(27)，30％的风量通过腰风阀(24)进入腰风管(23)。

5.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述窑筒体上设有测温热电偶(22)，所述热电偶(22)分4层设置，每层设置8个，共32个。

6.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述窑筒体最外层是钢板(17)，最内层是高铝耐火砖(21)，从内到外依次是高铝耐火砖(21)、轻质保温砖(20)、隔热陶粒浇注料(19)、隔热纤维保温板(18)和钢板(17)共五层结构；所述窑筒体壁厚1000mm，煅烧时窑截面温差小于等于50℃，窑筒体温度不超过环境温度10℃。

7.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述二级振动筛(3)下方设有水洗净石装置(4)，所述水洗净石装置(4)的进水口与水源相连接，出水口接所述二级振动筛(3)。

8.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述布料器(15)上方设有重力锁风阀，采用两道重锤翻板锁风；所述窑筒体出风口处设有蝶阀(16)，所述蝶阀(16)是一个翻板阀。

9.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述窑本体是直筒式窑形结构，中间是窑筒体，上部是密闭窑罩，下部是锥形漏斗；所述布料器(15)布料在窑筒体内径的2/3处。

10.如权利要求1所述的大型自动化竖井式石灰窑，其特征在于：所述破碎机(1)、一级振动筛(2)和二级振动筛(3)都与一台组合式脉冲袋式除尘器相连接。