CN108072269A - 一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，包括回转窑、熔窑主体或熔炉主体，回转窑的出料口与熔窑主体或熔炉主体的进料口连通。本发明的技术方案，充分利用了回转窑产能大、热效率高的特点，在回转窑中对配合料进行第一段煅烧，通过保温输送装置与熔窑主体或熔炉主体的对接，而后在熔窑主体或熔炉主体内进行第二段煅烧，相比传统将常温的配合配合料直接投入熔窑或熔炉内加热熔化的工艺，热耗较低。本发明利用温度传感器监测保温罩内的温度，智能控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，熔窑或熔炉产生的高温废气选择性对保温输送装置保温或回转窑加热，实现了熔窑或熔炉和回转窑内高温废气的回收利用，避免了资源浪费。

Description

一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统

技术领域：

本发明涉及一种煅烧系统，尤其涉及一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统。

背景技术：

目前，虽然现有回转窑生产线十分成熟，但是只能生产品种单一的产品，例如白灰、水泥、煅烧高岭土等。受行业产能严重过剩的影响，国家及行业协会对部分行业采取了较为严格的错峰生产及对过剩产能勒令关停的政策。在目前这样大的经济环境的转型下，大量生产白灰、水泥、煅烧高岭土等产品的生产线闲置下来，企业面临严峻的困难。回转窑运转率偏低，造成投入的资金不能回收，企业分摊成本大幅增加；同时在此生产线上的员工长时间待工停职，工资不能足额发放，严重影响了员工的生活和幸福指数。例如北方地区的大部分水泥企业、煅烧高岭土和生产白灰企业回转窑的全年平均运转率只能维持在30％-50％左右，甚至有些企业的回转窑全年都处于停产状态。因此从企业的生存发展以及积极响应国家政策的前提下，开发回转窑其他用途的工作势在必行。

在生产人造石材和防火保温材料的原有生产线，熔窑或熔炉在熔化配合料时，一般是将常温的配合料直接投入熔窑或熔炉内加热至熔融，这个加热过程是在常温加热到1600℃左右，这样对于熔窑或熔炉本身需要很高的技术和资金投入。而熔窑或熔炉的热效率仅有25-30％，与回转窑的热效率65％-75％相比，热效率严重偏低，能耗相应增高，成本大幅上升。而熔窑或熔炉利用天然气、焦炉煤气、重油、动力电、焦渣、焦炭等价格较高二次能源作为热源，生产成本也是非常高的，熔融成本是使用燃煤的3--4倍。采用常温的配合料直接投入熔窑或熔炉内加热熔化的方式，因物料升温幅度大，还存在生产能力小的问题。综上所述，解决生产人造石材和防火保温材料原有生产线中熔窑或熔炉在常温加热到1600℃左右时所存在的以上种种不足，也是本行业急需解决的问题。

发明内容：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种利用现有生产白灰、水泥、煅烧高岭土的回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统。

本发明由如下技术方案实施：一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其包括熔窑主体或熔炉主体，其还包括回转窑，所述回转窑的出料口与所述熔窑主体或所述熔炉主体的进料口连通。

进一步的，所述熔窑主体或所述熔炉主体为天然气熔窑或熔炉、焦炉煤气熔窑或熔炉、重油熔窑或熔炉、电熔窑或熔炉、焦渣熔窑或熔炉或焦炭熔窑或熔炉的任意一种。

进一步的，在所述回转窑的出料口与所述熔窑主体或所述熔炉主体的进料口之间设有保温输送装置。

进一步的，所述保温输送装置包括保温罩及置于所述保温罩内的输送机，所述输送机的进料口设于所述回转窑的出料口下方，所述输送机的出料口置于所述熔窑主体或所述熔炉主体的进料口上方，所述保温罩的进口端与所述回转窑的出料口周边的所述回转窑的壳体密封连接，所述保温罩的出口端与所述熔窑主体或所述熔炉主体的进料口周边的所述熔窑主体或所述熔炉主体的壳体密封连接。

进一步的，所述输送机为溜槽、链斗机、板式输送机、板式喂料机或槽式输送机的任意一种或其任意组合。

进一步的，所述熔窑主体或所述熔炉主体的废气排气口分别与所述保温罩的内腔、所述回转窑的内腔或余热发电单元的进气口的任意一种或其任意组合通过管道连接。

进一步的，其还包括控制器、设于所述回转窑内的第一温度传感器、设于所述保温罩内的第二温度传感器，在连通所述熔窑或所述熔炉与所述回转窑、所述保温罩、所述余热发电单元的管道上分别设有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀；所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端分别与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀信号连接。

所述第一温度传感器监测所述回转窑内的温度，并反馈所述控制器，控制所述第一电磁阀的启闭；控制所述熔窑主体或熔炉主体产生的高温废气是否进入所述回转窑内，对所述回转窑上的物料进行加热；

所述第二温度传感器监测所述保温罩内的温度，并反馈所述控制器，控制所述第二电磁阀的启闭；控制所述熔窑主体或熔炉主体产生的高温废气是否进入所述保温罩内，对所述回转窑上的物料保温和对所述回转窑内的物料加热；

所述控制器还控制所述第三电磁阀的启闭，控制所述熔窑主体或熔炉主体产生的高温废气是否进入所述余热发电单元发电；

所述第一温度传感器和所述第一电磁阀、所述第二温度传感器和所述第二电磁阀、第三电磁阀可单独设置，也可以任意组合形式设置。

进一步的，所述回转窑的排气口与所述余热发电单元连通。

本发明的优点：

1、本发明所述的技术方案，充分利用了回转窑热效率(65-75％)高的特点，在回转窑中对配合料进行第一段煅烧，并通过保温输送装置与熔窑或熔炉对接，而后在熔窑或熔炉内进行第二段煅烧至熔融，与传统将常温的配合料直接投入熔窑或熔炉内加热熔化热效率只有25％-30％的工艺相比能源的利用率高、热耗低。

2、本发明所述的技术方案，充分利用了回转窑使用一次能源-煤粉作为热源的成本较低的特点，较传统只用熔窑或熔炉的生产系统相比，物料熔融成本降低了70％左右，生产成本达到30％-40％的降幅。

3、本发明所述的技术方案，充分利用了回转窑的产能大的特点，回转窑分担了熔窑或熔炉70％以上的热负荷，相对于传统常温的配合料直接投入熔窑或熔炉内加热熔化的方式，该方案提高了传统熔窑或熔炉的生产能力。或者使用较小规格的熔窑或熔炉即可达到原有的熔化能力，大幅降低了熔窑或熔炉的投资。

4、本发明利用温度传感器监测保温罩内的温度，智能控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，熔窑或熔炉产生的高温废气选择性对保温输送装置保温和回转窑加热；而且熔窑或熔炉产生的高温废气和回转窑内的高温废气进入余热发电单元进行发电，实现了熔窑/熔炉和回转窑内高温废气的回收利用，避免了资源浪费。

5、因国家限制产能的政策，致使如水泥、白灰和煅烧高岭土的生产受到了极大的限制，大量设备闲置，而此一条生产线设备的建成小则2亿元，大型生产线达到4亿元之多，本发明所提供的技术方案充分利用该现有生产线，大大地提高回转窑的运转效率，实现了“一窑多用”的功能，解决了相关行业产能过剩造成的设备闲置及停产期内员工的就业问题，为产能过剩行业的“去产能”和技术转型升级作出了巨大贡献。

6、本发明中采用回转窑进行第一段煅烧的设计，充分利用了回转窑具有比较均匀温度场的特点，物料在回转窑内不断翻滚的同时受热升温，使物料受热均匀，混合充分，煅烧出来的高温配合料质量均匀稳定，生产出来的产品具有色泽均衡、图案美观、纹理统一的优点。

7、本发明是利用回转窑对接熔窑或熔炉进行二次煅烧，形成了人造石材或防火保温材料等产品大型化生产系统，与至少3条传统生产人造石材和防火保温材料生产线的生产能力相当，不仅可以提高产能集中度、促进产业整合与升级、避免无序竞争，而且能够有效治理环境污染，使行业实现良性可持续发展。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统用于生产人造石材的系统示意图；

图2为实施例1一种用于生产人造石材的系统示意图；

图3为传统生产微晶石的工艺流程图；

图4为利用实施例1的系统生产微晶石的工艺流程图；

图5为传统用于生产防火保温材料的系统示意图；

图6为实施例4一种用于生产防火保温材料的系统示意图；

图7为传统生产防火保温棉的工艺流程图；

图8为利用实施例5的系统生产防火保温棉的工艺流程图；

图9为实施例1和实施例4所述用于生产人造石材和防火保温材料系统的电控图。

图中：破碎机1，原料库2，配料计量称3，粉磨机4，均化库5，回转窑6，输送机7，熔窑主体8，成型机9，晶化窑10，抛光机11，切割机12，保温罩13，余热发电单元14，控制器15，第一温度传感器16，第二温度传感器17，第一电磁阀18，第二电磁阀19，第三电磁阀20，喂料库21，熔炉主体22，甩丝成纤机23，集棉罩24，辊压机25，针刺机26，固化成型炉27。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例包括但不限于本发明的实施例，基于本实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图2所示的一种用于生产人造石材的系统，包括控制器15以及依次连接的破碎机1、原料库2、配料计量称3、粉磨机4、均化库5、回转窑6、输送机7、熔窑主体8、成型机9、晶化窑10、抛光机11和切割机12，回转窑6内设有第一温度传感器16，回转窑6的进料口与均化库5的出料口通过输送带连通，回转窑6的出料口与熔窑主体8的进料口通过输送机7连通，输送机7置于保温罩13内，保温罩13内设有第二温度传感器17，输送机7的进料口设于回转窑6的出料口下方，输送机7的出料口置于熔窑主体8的进料口上方，保温罩13的进口端与回转窑6的出料口周边的回转窑6的壳体密封连接，保温罩13的出口端与熔窑主体8进料口周边的熔窑主体8的壳体密封连接。

本实施例中的输送机7为板式喂料机，输送机7也可以为溜槽、链斗机、板式输送机或槽式输送机的任意一种或其任意组合，当上述输送机7组合使用时，则前段输送机7的卸料端设于相邻的后段输送机7的上料端上部。

熔窑主体8的废气排气口分别与保温罩13的内腔、回转窑6的内腔或余热发电单元14的进气口通过管道连接，设于回转窑6内的第一温度传感器16、设于保温罩13内的第二温度传感器17，在连通熔窑主体8与回转窑6、保温罩13、余热发电单元14的管道上分别设有第一电磁阀18、第二电磁阀19和第三电磁阀20；第一温度传感器16和第二温度传感器17均与控制器15的信号输入端信号连接，控制器15的信号输出端分别与第一电磁阀18、第二电磁阀19和第三电磁阀20信号连接。

回转窑6的排气口与余热发电单元14连通。

在实施例1的生产系统中，第一温度传感器16监测回转窑6内的温度，第二温度传感器17监测保温罩13内的温度，当回转窑6和/或保温罩13内温度低于控制器15设定值时，相应打开第一电磁阀18和/或第二电磁阀19，关闭第三电磁阀20，熔窑主体8产生的高温废气进入回转窑6和/或保温罩13内，对输送机7上的物料保温和/或对回转窑6内的物料加热。

当回转窑6和保温罩13内温度高于控制器15的设定值时，关闭第一电磁阀18和第二电磁阀19，打开第三电磁阀20，熔窑主体8产生的高温废气进入余热发电单元14进行发电；

此外，回转窑6的排气口与余热发电单元14连通，回转窑6内的高温废气进入余热发电单元14进行发电，实现了熔窑主体8和回转窑6内高温废气的回收利用，避免了资源浪费。

利用实施例1所述系统生产CaO-Al₂O₃-SiO₂系微晶石时，如图4所示，首先，石灰石、煤矸石和硅石分别经过破碎机1破碎、配料计量称3计量后与计量好的辅料一同加入粉磨机4中粉磨混合，输送到均化库5中，为配合料，备用；其中配合料中各成分所占比例为石灰石25wt％、煤矸石21wt％、硅石47wt％、辅料7wt％；

其次，均化库5中的配合料通过输送带输送到回转窑6中进行第一段升温煅烧，控制配合料出回转窑6时的温度为1300℃进行固相反应，开始生成铝酸钙和硅酸钙；第一段煅烧后的配合料再通过输送机7输送到熔窑主体8中，进行第二段煅烧，控制配合料在熔窑主体8中升温到1550℃熔化，形成熔融液；

最后，熔融液流入成型机9内成型，控制出成型机9的成型料温度为700℃，输送到晶化窑10内升温到830℃保温1h进行核化，再升温到1050℃保温1-2h1h进行晶化，最后以8℃/min的降温速度降温进行退火，控制退火终点温度为300℃，得到退火料，退火料经过打磨抛光和切割后即得到微晶石成品。

实施例2：

如图1所示的传统生产人造石材的系统，包括依次连接的破碎机1、原料库2、粉磨机4、配料计量称3、喂料库21、熔窑主体8、成型机9、晶化窑10、抛光机11和切割机12。

利用实施例2所述系统生产CaO-Al₂O₃-SiO₂系微晶石时，如图3所示，首先，石灰石、煤矸石和硅石分别经过破碎机1破碎、配料计量称计量3后与计量好的辅料一同加入粉磨机4中粉磨混合，输送到喂料库21中，为配合料，备用；其中配合料中各成分所占比例为石灰石25wt％、煤矸石21wt％、硅石47wt％、辅料7wt％；

其次，喂料库21中的配合料通过输送带输送到熔窑主体8中，进行煅烧，控制配合料在熔窑主体8中升温到1550℃熔化；

最后，熔融液流入成型机9内成型，控制出成型机9的成型料温度为700℃，输送到晶化窑10内升温到830℃保温1h进行核化，再升温到1050℃保温1h进行晶化，最后以8℃/min的降温速度进行退火，控制退火终点温度为300℃，得到退火料，退火料经过打磨抛光和切割后即得到微晶石成品。

实施例3：

利用实施例1本发明生产人造石材的系统和实施例2传统生产人造石材的系统生产微晶石，其直接材料成本及能耗列于下表

单位：吨

由上表可知，实施例1中生产微晶石的成本为53.71元/平米，相较于实施例2中生产微晶石的成本87.58元/平米，减少了33.87元/平米的直接材料成本，降低了38.67％。其中，熔融物料的直接材料成本341.41元/吨(70.7+53.35+3.96+213.4＝341.41)较传统电熔窑的直接材料成本1110元/吨降低了768.6元/吨，降低了69.24％。

由此可见，本发明充分利用了回转窑使用一次能源—煤粉作为热源的成本较低的特点，较传统只用熔窑的生产系统相比生产成本大幅降低。

实施例4：

如图6所示的一种用于生产防火保温材料的系统，包括控制器15以及依次连接的破碎机1、原料库2、配料计量称3、均化库5、回转窑6、输送机7、熔炉主体22、甩丝成纤机23、集棉罩24、辊压机25、针刺机26、固化成型炉27和切割机12，回转窑6内设有第一温度传感器16，回转窑6的进料口与均化库5的出料口通过输送带连通，回转窑6的出料口与熔炉主体22的进料口通过输送机7连通，输送机7置于保温罩13内，保温罩13内设有第二温度传感器17，输送机7的进料口设于回转窑6的出料口下方，输送机7的出料口置于熔炉主体22的进料口上方，保温罩13的进口端与回转窑6的出料口周边的回转窑6的壳体密封连接，保温罩13的出口端与熔炉主体22进料口周边的熔炉主体22的壳体密封连接。

本实施例中的输送机7为板式喂料机，输送机7也可以为溜槽、链斗机、板式输送机或槽式输送机的任意一种或其任意组合，当上述输送机7组合使用时，则前段输送机7的卸料端设于相邻的后段输送机7的上料端上部。

熔炉主体22的废气排气口分别与保温罩13的内腔、回转窑6的内腔或余热发电单元14的进气口通过管道连接，设于回转窑6内的第一温度传感器16、设于保温罩13内的第二温度传感器17，在连通熔炉主体22与回转窑6、保温罩13、余热发电单元14的管道上分别设有第一电磁阀18、第二电磁阀19和第三电磁阀20；第一温度传感器16和第二温度传感器17均与控制器15的信号输入端信号连接，控制器15的信号输出端分别与第一电磁阀18、第二电磁阀19和第三电磁阀20信号连接。

回转窑6的排气口与余热发电单元14连通。

在实施例1的生产系统中，第一温度传感器16监测回转窑6内的温度，第二温度传感器17监测保温罩13内的温度，当回转窑6和/或保温罩13内温度低于控制器15设定值时，相应打开第一电磁阀18和/或第二电磁阀19，关闭第三电磁阀20，熔炉主体22产生的高温废气进入回转窑6和/或保温罩13内，对输送机7上的物料保温和/或对回转窑6内的物料加热。

利用实施例4所述系统生产硅酸铝纤维棉时，如图8所示，

首先，煅烧高岭土和硅石分别经过破碎机1破碎、配料计量称3计量后一同输送到均化库5中，为配合料，备用；其中配合料中各成分所占比例为煅烧高岭土95wt％、硅石5wt％；

其次，均化库5中的配合料通过输送带输送到回转窑6中进行第一段煅烧，控制配合料出回转窑6时的温度为1300℃；第一段煅烧后的配合料再通过输送机7输送到熔炉主体22中，进行第二段煅烧，控制配合料在熔炉主体22升温到1650℃熔化；

最后，熔融液依次经过甩丝成纤机23喷吹甩丝、集棉罩24收集、辊压机25辊压、针刺机26针刺、固化成型炉27成型、切割机12切割后，得到硅酸铝纤维棉成品。

实施例5：

如图5所示的一种传统用于生产防火保温材料的系统，包括依次连接的破碎机1、原料库2、配料计量称3、喂料库21、熔炉主体22、甩丝成纤机23、集棉罩24、辊压机25、针刺机26、固化成型炉27和切割机12。

利用实施例5所述传统系统生产硅酸铝纤维棉时，如图7所示，

首先，煅烧高岭土和硅石分别经过破碎机1破碎、配料计量称3计量后混合，输送到喂料库21中，为配合料，备用；其中配合料中各成分所占比例为煅烧高岭土95wt％、硅石5wt％；

其次，配合料通过喂料机7喂入熔炉主体22中，在熔炉主体22中升温到1650℃熔化；

最后，熔融液依次经过甩丝成纤机23喷吹甩丝、集棉罩24收集、辊压机25辊压、针刺机26针刺、固化成型炉27成型、切割机12切割后，得到硅酸铝纤维棉成品。

实施例6：

利用实施例4本发明生产防火保温材料的系统和实施例5传统生产防火保温材料的系统生产硅酸铝纤维棉，其直接材料成本及能耗列于下表

单位：吨

由上表可知，实施例4中生产硅酸铝纤维棉的成本为1269.21元/吨，相较于实施例5中生产硅酸铝纤维棉的成本2118元/吨，减少了848.79元/吨的直接材料成本，降低了40.08％。其中，熔融物料的直接材料成本361.21元/吨(70.7+53.35+3.96+233.2＝361.21)较传统电熔窑的直接材料成本1210元/吨降低了848.79元/吨，降低了70.15％。

由此可见，本发明充分利用了回转窑使用一次能源—煤粉作为热源的成本较低的特点，较传统只用熔炉的生产系统相比生产成本大幅降低。

Claims (8)

1.一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其包括熔窑主体或熔炉主体，其特征在于，其还包括回转窑，所述回转窑的出料口与所述熔窑主体或所述熔炉主体的进料口连通。

2.根据权利要求1所述的一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其特征在于，所述熔窑主体或所述熔炉主体为天然气熔窑或熔炉、焦炉煤气熔窑或熔炉、重油熔窑或熔炉、电熔窑或熔炉、焦渣熔窑或熔炉或焦炭熔窑或熔炉的任意一种。

3.根据权利要求1或2任一所述的一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其特征在于，在所述回转窑的出料口与所述熔窑主体或所述熔炉主体的进料口之间设有保温输送装置。

4.根据权利要求3所述的一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其特征在于，所述保温输送装置包括保温罩及置于所述保温罩内的输送机，所述输送机的进料口设于所述回转窑的出料口下方，所述输送机的出料口置于所述熔窑主体或所述熔炉主体的进料口上方，所述保温罩的进口端与所述回转窑的出料口周边的所述回转窑的壳体密封连接，所述保温罩的出口端与所述熔窑主体或所述熔炉主体的进料口周边的所述熔窑主体或所述熔炉主体的壳体密封连接。

5.根据权利要求4所述的一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其特征在于，所述输送机为溜槽、链斗机、板式输送机、板式喂料机或槽式输送机的任意一种或其任意组合。

6.根据权利要求5所述的一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其特征在于，所述熔窑主体或所述熔炉主体的废气排气口分别与所述保温罩的内腔、所述回转窑的内腔或余热发电单元的进气口的任意一种或其任意组合通过管道连接。

7.根据权利要求6所述的一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其特征在于，其还包括控制器、设于所述回转窑内的第一温度传感器、设于所述保温罩内的第二温度传感器，在连通所述熔窑或所述熔炉与所述回转窑、所述保温罩、所述余热发电单元的管道上分别设有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀；所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述控制器的信号输入端信号连接，所述控制器的信号输出端分别与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀信号连接。

8.根据权利要求6或7任一所述的一种利用回转窑对接熔窑或熔炉的两段式煅烧系统，其特征在于，所述回转窑的排气口与所述余热发电单元连通。