CN108793791A - 一种散状物料的干燥煅烧方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

一种散状物料的干燥煅烧方法及其设备，其特征是：使具有一定厚度的散状物料层作连续水平运动，用固定在其上方并插入料层内的翻料装置将物料反复翻动，使物料能快速均匀地与外界热源或冷源换热，从而达到将物料干燥煅烧并冷却的目的；物料被铺设在一种可作连续循环运行的载体上，并在其上方固定安装有翻料装置、加热和冷却装置、投料和卸料装置以及烟气和冷却气体出口。上述可作连续循环运行的载体，是一种旋转运行的圆环形的窑车或在圆环形液体槽内旋转运行的圆环形浮体，其上方是封闭的环形窑腔；其翻料装置、加热和冷却装置、投料和卸料装置以及烟气出口等，被安装在固定不动的窑墙或窑顶上，从而构成一种圆环水平回转窑。

Description

一种散状物料的干燥煅烧方法及其设备
技术领域
物料尤其是水泥生料的干燥煅烧方法及其设备。
背景技术
在工业上，物料传统的干燥煅烧设备是回转窑，俗称旋窑，是一种沿自身中心轴回转的直线形圆筒设备。工作中的回转窑，其进料口的水平位置比出料口要高，整个筒体是倾斜放置的。这样方便物料在筒体内由进料口向出料口运动。回转窑对物料的干燥煅烧方法是：筒体在转动装置的作用下转动，生物料从进料口送入筒体，物料在回转窑筒体的转动和倾斜装置作用下，做着即围绕筒体的圆周运动又从高端向低端的复合运动。生物料在筒体内经过分解、煅烧的工艺过程在出料口排出进入冷却机。回转窑内的热量由窑头送入，燃料被喷入筒体内并在窑内进行燃烧，产生的大量的热量加工物料，而物料加工过程中的热气最终从窑尾排出进行下一步加工。
回转窑对物料的干燥煅烧方法是：在将物料从一端运动到另一端的同时，使物料反复翻动，从而使物料能均匀地与热源换热，以达到将大量物料快速均匀干燥煅烧的目的。
但是，这种回转窑有一些难以克服的弊端，一是其内衬材料磨损严重，修复困难；二是筒体容易变形，衬砖容易脱落；三是难以有效保温，热效率很低；四是制造和运行成本高；五是难以按照需要将其制造的很长，从而使得水泥生料无法在回转窑内完成预热、干燥、水分蒸发、脱水、硅酸盐分解、固相反应、液相反应和冷却的整个煅烧过程。不得不将预热、干燥、水分蒸发、脱水和硅酸盐分解的工序移至窑外，并采用及其复杂的工序和设备处理，大大地增加了散热和动力能耗以及投资和运行成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种散状物料的干燥煅烧方法及其设备，其特征是：使具有一定厚度的散状物料层作连续水平运动，用固定在其上方并插入料层内的翻料装置（如铧犁、翻炒铲等）将运行中的物料反复翻动，使物料能快速均匀地与外界热源或冷源换热，从而达到将物料干燥煅烧并冷却的目的；物料被铺设在一种可作连续循环运行的载体上，并在其上方固定安装有翻料装置、加热和冷却装置、投料和卸料装置以及烟气和冷却气体出口。
上述可作连续循环运行的载体，是一种在圆环形轨道上旋转运行的圆环形的窑车，物料被铺设在窑底，其上方是封闭的环形窑腔；其翻料装置、加热和冷却装置、投料和卸料装置以及烟气出口等，被安装在固定不动的窑墙或窑顶上，从而构成一种圆环水平回转窑。
上述可作连续循环运行的载体，是一种在圆环形液体槽内旋转运行的圆环形浮体，物料被铺设在浮体上，浮体上方是封闭的环形窑腔，其翻料装置、加热和冷却装置、投料和卸料装置以及烟气出口等，被安装在固定不动的窑墙或窑顶上，从而构成一种浮式圆环水平回转窑。
上述加热装置为燃烧喷射器、等离子焰喷射器、电加热器（如硅碳棒）中的一种或数种。
由于物料在各煅烧阶段所需要的热量不同，为了提高生产效率，使物料在各煅烧阶段的速度相匹配，至少在物料的分解和反应段的上方均设有数量不等的加热装置。而不像传统回转窑只在其端头设有燃烧喷射器。
上述冷却及卸料装置为一种具有篦状铲斗的斗式冷却提升机，它兼具物料的冷却和提升卸料功能；其斗壁上开有通透的狭缝，篦斗侧面设有固定的风冷系统，冷却风将篦斗内的炙热物料在提升过程中快速冷却，并在换热后通过管道收集利用。
上述翻料装置为铧犁，它用耐磨耐热材料制作，或用带有冷却系统的钢材制作。它们被安装在物料预热、干燥、水分蒸发、脱水、硅酸盐分解、固相反应、液相反应和冷却的各个阶段。
上述散状物料为水泥生料、陶粒砂、高岭土、石灰等。
还可以用上述圆环水平回转窑代替传统回转窑，用于对铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属的冶炼；对矿石、精矿、中间物的烧结、焙烧；对铁矿石进行直接还原和对贫铁矿进行磁化焙烧，以及生产苏打、锻烧磷肥、硫化钡等。
与目前所知的各种散状物料的干燥煅烧方法及设备相比，本发明的有益之处在于：具有极为显著的节能、减排、高效和低成本的优点，其圆环水平回转窑不仅继承了传统回转窑加热物料快捷、高效和均匀的优点，并有效克服了其存在的弊端，将带来巨大的社会和经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例之一的横断面示意图。
图2是本发明实施例之二的横断面示意图。
图3是本发明实施例之三的原理侧视图。
图中1.窑体，1a. 环形窑腔，2. 圆环形的窑车，3. 散状物料层，4. 翻料装置，5.加热装置，6. 圆环形浮体，7.液体，8.耐火空心球，9. 篦状铲斗，10. 风冷系统。
具体实施方式
图1中，使具有一定厚度的散状物料3作连续水平运动，用固定在其上方并插入散状物料3内的翻料装置（如铧犁）4将散状物料3反复翻动，使散状物料3能快速均匀地与外界热源或冷源换热，从而达到将散状物料3干燥煅烧并冷却的目的；散状物料3被铺设在一种在圆环形轨道上旋转运行的圆环形的窑车2上，其上方是封闭的环形窑腔1a；其翻料装置4、加热装置5、投料和卸料装置以及烟气出口等，被安装在固定不动的窑墙或窑顶上，从而构成一种圆环水平回转窑。
图2中，使具有一定厚度的散状物料3作连续水平运动，用固定在其上方并插入散状物料3内的翻料装置（如铧犁）4将散状物料3反复翻动，使散状物料3能快速均匀地与外界热源或冷源换热，从而达到将散状物料3干燥煅烧并冷却的目的；散状物料3被铺设在在圆环形液体槽内旋转运行的圆环形浮体6上，圆环形浮体6上方是封闭的环形窑腔1a，其翻料装置4、加热装置5、投料和卸料装置以及烟气出口等，被安装在固定不动的窑墙或窑顶上，从而构成一种浮式圆环水平回转窑。
图3是一种具有篦状铲斗的斗式冷却提升机的侧视原理图，这种具有篦状铲斗的斗式冷却提升机兼具物料的冷却和提升卸料功能；其斗壁上开有通透的狭缝，篦状铲斗9的侧面设有固定的风冷系统10，冷却风将篦斗内的炙热物料在提升过程中快速冷却，并在换热后通过管道收集利用。

Claims (9)

1.一种散状物料的干燥煅烧方法及其设备，其特征是：使具有一定厚度的散状物料层作连续水平运动，用固定在其上方并插入料层内的翻料装置将运行中的物料反复翻动，使物料能快速均匀地与外界热源或冷源换热，从而达到将物料干燥煅烧并冷却的目的；物料被铺设在一种可作连续循环运行的载体上，并在其上方固定安装有翻料装置、加热和冷却装置、投料和卸料装置以及烟气和冷却气体出口。
2.根据权利要求1所述的一种散状物料的干燥煅烧设备，其特征是：上述可作连续循环运行的载体，是一种在圆环形轨道上旋转运行的圆环形的窑车，物料被铺设在窑底，其上方是封闭的环形窑腔；其翻料装置、加热和冷却装置、投料和卸料装置以及烟气出口等，被安装在固定不动的窑墙或窑顶上，从而构成一种圆环水平回转窑。
3.根据权利要求1所述的一种散状物料的干燥煅烧设备，其特征是：上述可作连续循环运行的载体，是一种在圆环形液体槽内旋转运行的圆环形浮体，物料被铺设在浮体上，浮体上方是封闭的环形窑腔，其翻料装置、加热和冷却装置、投料和卸料装置以及烟气出口等，被安装在固定不动的窑墙或窑顶上，从而构成一种浮式圆环水平回转窑。
4.根据权利要求1所述的一种散状物料的干燥煅烧设备，其特征是：上述加热装置为燃烧喷射器、等离子焰喷射器、电加热器中的一种或数种。
5.根据权利要求1所述的一种散状物料的干燥煅烧设备，其特征是：为了提高生产效率，使物料在各煅烧阶段的速度相匹配，至少在物料的分解和反应段的上方均设有数量不等的加热装置。
6.根据权利要求1所述的一种散状物料的干燥煅烧设备，其特征是：上述冷却及卸料装置为一种具有篦状铲斗的斗式冷却提升机，它兼具物料的冷却和提升卸料功能；其斗壁上开有通透的狭缝，篦斗侧面设有固定的风冷系统，冷却风将篦斗内的炙热物料在提升过程中快速冷却，并在换热后通过管道收集利用。
7.根据权利要求1所述的一种散状物料的干燥煅烧设备，其特征是：上述翻料装置为铧犁，它用耐磨耐热材料制作，或用带有冷却系统的钢材制作；它们被安装在物料预热、干燥、水分蒸发、脱水、硅酸盐分解、固相反应、液相反应和冷却的各个阶段。
8.根据权利要求1所述的一种散状物料的干燥煅烧方法的应用，其特征是：上述散状物料为水泥生料。
9.根据权利要求1所述的一种散状物料的干燥煅烧方法的应用，其特征是：上述散状物料为陶粒砂或高岭土或石灰。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110440585A (zh) * 2019-08-12 2019-11-12 怀仁县金诚高岭土有限责任公司 一种节能窑炉
CN110773749A (zh) * 2019-11-19 2020-02-11 河北林松金属粉末科技有限公司 一种快速直接还原制备超细铁粉的方法

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