CN109053000A - 一种梁式石灰窑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种梁式石灰窑，它包括：窑体，所述窑体包括进料口、预热区、燃烧区、冷却区以及出料口；供料组件，所述供料组件包括设置在所述进料口处的料钟；燃烧组件，所述燃烧组件包括伺服料斗、设置在所述伺服料斗上的螺旋计量秤、连接在所述螺旋计量秤下游的煤粉喷射器、与所述煤粉喷射器相连接的罗茨风机以及设置在所述燃烧区的燃烧梁，所述燃烧梁上设置有多个煤粉烧嘴，所述煤粉喷射器通过燃料输送管连接至所述煤粉烧嘴；出料组件，所述出料组件设置在所述出料口处；供风组件，所述供风组件设置在所述冷却区；抽风组件，所述抽风组件包括设置在所述窑体顶部的抽风梁。能够精确计量燃料的供量，以更好控制燃烧输送并制得质量较好的石灰。

Description

一种梁式石灰窑

技术领域

本发明涉及一种石灰窑，特别是涉及一种梁式石灰窑。

背景技术

梁式石灰窑是一种在窑体的煅烧区设置燃烧梁的设备，在燃烧梁上设置有烧嘴，将煤粉通过管路连通至燃烧梁中并经过烧嘴喷出，煤粉被点燃对石料进行煅烧生成石灰。

梁式石灰窑可以使用气体燃料如煤气或固体燃料如煤粉。当使用固体燃料时，燃料供应的量往往不够精确，不利于控制。

发明内容

本发明的目的是要提供一种梁式石灰窑，能够精确控制固体燃料加入的量。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种梁式石灰窑，它包括：

窑体，所述窑体包括进料口、预热区、燃烧区、冷却区以及出料口；

供料组件，所述供料组件包括设置在所述进料口处的料钟；

燃烧组件，所述燃烧组件包括伺服料斗、设置在所述伺服料斗上的螺旋计量秤、连接在所述螺旋计量秤下游的煤粉喷射器、与所述煤粉喷射器相连接的罗茨风机以及设置在所述燃烧区的燃烧梁，所述燃烧梁上设置有多个煤粉烧嘴，所述煤粉喷射器通过燃料输送管连接至所述煤粉烧嘴；

出料组件，所述出料组件设置在所述出料口处；

供风组件，所述供风组件设置在所述冷却区；

抽风组件，所述抽风组件包括设置在所述窑体顶部的抽风梁。

优化地，所述燃烧区的边缘还设置有周边烧嘴。

优化地 ，所述燃烧梁设置有两层，分布在上下两个水平平面。

优化地，所述燃烧梁中还设置有燃气通道，所述燃气通道连通至燃气烧嘴，所述燃气烧嘴设置在所述燃烧梁的下侧。

进一步地，所述燃气烧嘴的壁设置在所述煤粉烧嘴外围。

优化地，所述燃烧梁中还设置有冷却介质通道。

优化地，所述出料组件包括出灰斗和依次设置在所述出灰斗下方的第一道阀门和第二道阀门。

优化地，所述供风组件包括设置在所述窑体上的吹风口和连接所述吹风口的吹风机。

优化地，所述抽风梁的下侧设置有抽风嘴。

优化地，所述抽风组件还包括连接在所述抽风梁上的热交换器和连接在所述热交换器上的布袋除尘器。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的梁式石灰窑，由于设置燃烧组件包括伺服料斗、设置在伺服料斗上的螺旋计量秤、连接在螺旋计量秤下游的煤粉喷射器、与煤粉喷射器相连接的罗茨风机以及设置在燃烧区的燃烧梁，因此通过螺旋计量秤可以带动伺服料斗中的煤粉下落并精确计量通过螺旋计量秤的煤粉量，通过煤粉喷射器以及罗茨风机的共同作用将煤粉高压喷吹到燃烧梁中，煤粉由燃烧梁上的煤粉烧嘴喷入窑内进行燃烧。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例梁式石灰窑的结构示意图；

图2是图1中A处放大示意图；

图3是图1所示实施例中燃烧梁的一个截面图；

图4是图1所示实施例中罗茨风机和煤粉喷射器配合工作放大示意图；

图5是工作状态下燃烧梁煅烧煤粉的一个示意图（侧视）；

其中，附图标记说明如下：

100、窑体；101、进料口；102、预热区；103、燃烧区；104、冷却区；105、出料口；106、煅烧空间；

200、供料组件；201、料钟；202、受料槽；203、卷扬小车；204、轨道；205、开合门；206、布料器；

300、燃烧组件；301、煤粉仓；302、伺服料斗；303、螺旋计量秤；304、煤粉喷射器；305、罗茨风机；306、燃烧梁；3061、煤粉通道；3062、冷却介质通道；307、煤粉烧嘴；308、燃料输送管；309、燃气通道；310、燃气烧嘴；311、第一平台；312、第二平台；313、周边烧嘴；

400、出料组件；401、出灰斗；402、第一层抽屉；403、第二层抽屉；

500、供风组件；501、吹风口；502、吹风机；

600、抽风组件；601、抽风梁；602、抽风嘴；603、热交换器；604、布袋除尘器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1是根据本发明一个实施例梁式石灰窑的结构示意图。梁式石灰窑一般性地可包括窑体100、供料组件200、燃烧组件300、出料组件400、供风组件500以及抽风组件600。

其中，窑体100主要提供石灰石煅烧的空间，供料组件200主要向窑体100中供料，燃烧组件300主要向窑体100中输送燃料并燃烧，出料组件400主要将石灰导出，供风组件500主要给窑体100内冷却区提供冷风，抽风组件600主要用于抽出煅烧产生的烟气。

如图1，窑体100大致是截面为矩形的筒状体。窑体100从上到下依次设置有进料口101、预热区102、燃烧区103、冷却区104以及出料口105。

进料口101处设置有供料组件200。供料组件200包括设置在进料口101处的料钟201、设置在料钟201上方的受料槽202、设置在窑体100侧方的轨道204以及设置在轨道204上的卷扬小车203。

石灰石经过原料筛分组件（图中未示）筛分，原料筛分组件将石灰石原料中的细料和直径小于20mm的小颗粒筛除，将合格的原料直径30mm~80mm的石灰石进入受料仓。等待卷扬小车203运输。

卷扬小车203滑过卷扬上的轨道204将经过筛分的石灰石向进料口101运输。当卷扬小车203向上运输至停靠点时，卷扬小车203将石灰石原料倾倒入受料槽202，石灰石原料经过受料槽202后进入料钟201，由料钟201下方的布料器206布料，使石灰石原料均匀进入窑体100内。

布料器206为“裤腿”布料器，设置有四个布料点，交替均匀布料，使得石灰石原料均匀进入窑体100内。

在料钟201的上方，还设置有开合门205，当集中下料时，开合门205打开，石灰石原料经卷扬小车203集中运输并从受料槽202中落入料钟201中。当下料完成后，开合门205关闭。这有利于维持窑顶部的负压环境，从而使CO₂从石灰石中分解时阻力减小，进而提高石灰煅炼速度。

在窑体100顶部，还设置有抽风梁601。抽风梁601的下侧设置有多个抽风嘴602，抽风梁601内腔为烟气流通通道。抽风嘴602的数量并不受限制，可以至少为1个。抽风梁601通过抽风嘴602吸取窑内燃烧生成的高温烟气。

在窑体100外，还设置有与抽风梁601内腔相连通的热交换器603以及布袋除尘器604。高温烟气经过热交换器603进行换热，实现能量转换重利用；烟气再经过布袋除尘器604除尘后由烟囱（图中未示）排出。.

综上，本实施例中，抽风组件600包括抽风梁601、连接在抽风梁601上的热交换器603、连接在热交换器603上的布袋除尘器604和烟囱。

预热区102大致为从抽风梁601至上层燃烧梁306的区域。

从布料器206流出的石灰石原料经过预热区102，由燃烧区103燃烧生成的高温烟气上升至预热区102时，对处于预热区102中的石灰石原料进行预加热。这有利于能量的利用以及有利于石灰石原料继续向下进入燃烧区103时更好地被煅炼。

预热区102的空间设计成能够容纳2~3小时使用的石灰石，这样当对石灰石处理和上料设施进行例行检修时，不至于停产。

石灰石原料缓慢经过预热区102后即进入燃烧区103。

燃烧区103大致为从上层燃烧梁306至下层燃烧梁306向下一定距离的区域。

燃烧区103中设置有两层燃烧梁306，设置在上下两个水平平面，每层均设置有多个燃烧梁306。每层燃烧梁306在窑体100横截面上平行且均匀分布，能够均匀煅烧窑体内石灰石。且上下层的燃烧梁306交错设置，以充分煅烧石灰石。

如图3，每一个燃烧梁306中，设置有煤粉通道3061、燃气通道309以及冷却介质通道3062。其中，煤粉通道3061为圆管状，供煤粉经过；燃气通道309利用了燃烧梁306的部分内腔，供煤气经过；冷却介质通道3062为设置在燃烧梁306内腔中的管道，利用了燃烧梁306部分内腔，供冷却油经过，冷却介质还可以是水等其它冷却介质。

其它技术方案中，还可以不设置燃气通道309，而单单设置煤粉通道3061，这时只需要使用煤粉作为燃烧原料。

本实施例是经过改造的梁式石灰窑，即原来以转炉煤气和高炉煤气的混合煤气为燃料，经过改造后单纯使用煤粉作为燃料，且在过渡期还可以同时使用煤气和煤粉为燃料。

这样能够维持连续生产，改造是这样实现的：原来主要以燃烧梁306的内腔为煤气通道，且在燃烧梁306的下侧设置有燃气烧嘴310。改造后，在燃烧梁306的内腔中加设了多根圆管状的煤粉通道3061，在煤粉通道3061的端部设置了煤粉烧嘴307。煤粉烧嘴307设置在燃气烧嘴310中，即燃气烧嘴310的壁设置在煤粉烧嘴307外围，可参见图2。改造后，可以单独使用煤粉作为燃烧原料，将原来的煤气通道作用助燃气的通道；或者，在燃料转换过度期，同时使用煤粉和煤气作用燃料，有利于持续稳定的生产。

如图1，燃烧组件300除了包括燃烧梁306，还包括煤粉仓301、伺服料斗302、螺旋计量秤303、煤粉喷射器304、罗茨风机305以及燃料输送管308。

其中，煤粉仓301用于储存燃料煤粉。煤粉仓301设置在现有的高炉制煤站，高炉负责生产纯无烟煤粒度为-200目、≥∅80的煤粉，进煤粉仓301，提供梁式石灰窑的煤粉。煤粉采用气力输送方式，从煤粉仓301输送到安装在梁式石灰窑第一平台311上的伺服料斗302。

单窑设置四台伺服料斗302，每台伺服料斗302上安装十个螺旋计量秤303（计量螺旋）。螺旋计量秤303下游设置煤粉喷射器304，可参见图4，煤粉喷射器304上还连接有罗茨风机305提供的驱风管道，煤粉喷射器304下游连接燃料输送管308。煤粉喷射器304以及罗茨风机305均设置在第二平台312上。罗茨风机305提供高压高速驱动风，驱动煤粉经过燃料输送管308通向燃烧梁306内并最终到达煤粉烧嘴307。

根据产量需求，可以通过螺旋计量秤303频率的设定来调节给煤量。按目前的工艺要求，煤粉消耗在145公斤/吨石灰。

罗茨风机305可以设置有多个，每个罗茨风机305可以驱动单个燃料输送管308中的煤粉或多个燃料输送管308中的煤粉。

煤粉进入燃烧梁306后，经过燃烧梁306中的煤粉通道3061进入煤粉烧嘴307向窑内喷射。煤粉与助燃风相遇后被点燃，上下两层燃烧梁306上的多个煤粉烧嘴307同时燃烧石灰石，使处于燃烧区103中的石灰石被煅烧。

如图1以及图5所示，煤粉烧嘴307和燃气烧嘴310均设置在燃烧梁306的下侧。

这样做有几个优点：

第一，可以使煤粉布满燃烧区；

第二，避免了向下运动的石灰石（或石灰）与煤粉烧嘴307接触，从而避免了频繁维修煤粉烧嘴307；

第三，在燃烧梁306下方形成了“V”形煅烧空间106（见图5），煅烧空间106有利于石灰石被充分煅烧，也方便于通过燃烧梁下观察孔查看窑内煅烧状况。

燃烧梁306之所以设置有上下两层，是为了增加燃烧强度，使石灰石煅烧充分，使一些石块中心被烧透。

如图1，在燃烧区103的边缘，本实施例中是在窑体100的壁上，设置有多个周边烧嘴313。周边烧嘴313分布于上层燃烧梁和下层燃烧梁之间，相对侧各设置有五个。周边烧嘴313同样通过螺旋计量秤303、煤粉喷射器304、罗茨风机305以及燃料输送管308从伺服料斗302中接收煤粉并喷射燃烧。这样解决了燃烧盲区的问题，使成品石灰生烧率原18%下降了8%。

石灰石被煅烧后生成石灰，向下进入冷却区104进行冷却。

冷却区104大致为燃烧区103以下至出灰斗401的区域。

在冷却区104，窑体100侧壁设置有供风组件500，供风组件500包括吹风口501以及与吹风口501相连接的吹风机502。吹风机502通过吹风口501向冷却区104内吹新鲜空气冷却。

石灰在冷却区104内被快速冷却至150℃以下，防止石灰结晶粗化，有助于提高石灰活性度。

同时，由吹风口501吹入的空气被石灰的热量预热，进入煅烧区参与燃烧，减少了热损耗。

随后石灰进入出料口105附近的出灰斗401中。

出料口105处设置有出料组件400。

出料组件400包括出灰斗401、第一层抽屉402以及第二层抽屉403。

出灰斗401设置有六个，均匀布置在窑体100内部。

每个出灰斗401的下料口下方从上到下均依次设置有第一层抽屉402和第二层抽屉403。出灰斗401的下料口上还设置有可电控的出料阀门以控制出料。

第一层抽屉402中设置有第一道阀门（图中未示），第二层抽屉403中设置有第二道阀门（图中未示）。当第一道阀门打开时，石灰可从第一层抽屉402进入第二层抽屉403；当第二道阀门打开时，石灰出窑。

出灰时，按以下步骤联锁控制。

出灰斗401上的出料阀门打开，石灰从出灰斗401进入第一层抽屉402，每次出灰量25KG；此时第一道阀门和第二道阀门均处于完全密封状态，保证冷风不泄露。

然后第一道阀门打开，石灰从第一层抽屉402落入第二层抽屉403，即处于第一道阀门上的25KG石灰落入第二道阀门上；随后，第一道阀门关闭，第二道阀打开，将石灰卸到中间料仓（图中未示）内，完成一次出灰任务。

上述第一层抽屉402和第二层抽屉403主要提供容置空间，石灰主要是被第一道阀门和第二道阀门拦截控制出灰。因此，第一层抽屉402和第二层抽屉403可以是常规的容器形式，也可以将第一层抽屉402和第二层抽屉403合并成同一个容器。

梁式石灰窑的产量可以通过调整出灰斗401的出灰动作周期来控制。由于出灰斗严格按照相同的容积出灰，保证了整个窑截面上出灰均匀，防止出现偏窑现象，并通过调整出灰量来调整梁式石灰窑的生产参数。调节可使用电脑通过工艺控制盘自动运行。

窑下受料仓（图中未示）储料量为25个，根据设定每小时产量，来安排出灰，主控室（图中未示）启动成品仓分筛组件（图中未示），启动提升机、皮带以及给料机，把成品石灰通过分筛，直径20mm以上的石灰进入块灰仓，通过气运，送至炼钢厂使用；直径20mm以下的进入中间仓，通过破碎机破碎后进入粉灰成品仓，通过槽罐车将0~3mm的粉灰送至烧结厂使用。

可以根据不同的原料（石灰石），及时调整热耗指标，确保产品质量稳定。

本实施例中，可以实现活性石灰质量指标：CAO≥88%，活性度320ml，生烧率＜10%的优秀指标，为冶金工序提供了优质石灰。

通过本实施例的梁式石灰窑，可以实现以下效益：

1、可以充分利用煤气平衡剩余的部分煤气，实现煤气煤粉混烧，最大限度地节约了资源；

2、当煤气全部用于其它用途如发电时，可以全部使用煤粉煅烧石灰；

3、全部用煤粉煅烧，可提高产量15%；

4、全部使用煤粉煅烧活性石灰，可以达到煤耗指标145kg/t石灰，电耗降低了10kwh/t，节能效果良好；

5、从煤气向煤粉转换，节省采购成本以及节省电量。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种梁式石灰窑，其特征在于，它包括：

窑体（100），所述窑体（100）包括进料口（101）、预热区（102）、燃烧区（103）、冷却区（104）以及出料口（105）；

供料组件（200），所述供料组件（200）包括设置在所述进料口（101）处的料钟（201）；

燃烧组件（300），所述燃烧组件（300）包括伺服料斗（302）、设置在所述伺服料斗（302）上的螺旋计量秤（303）、连接在所述螺旋计量秤（303）下游的煤粉喷射器（304）、与所述煤粉喷射器（304）相连接的罗茨风机（305）以及设置在所述燃烧区（103）的燃烧梁（306），所述燃烧梁（306）上设置有多个煤粉烧嘴（307），所述煤粉喷射器（304）通过燃料输送管（308）连接至所述煤粉烧嘴（307）；

出料组件（400），所述出料组件（400）设置在所述出料口（105）处；

供风组件（500），所述供风组件（500）设置在所述冷却区（104）；

抽风组件（600），所述抽风组件（600）包括设置在所述窑体（100）顶部的抽风梁（601）。

2.根据权利要求1所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述燃烧区（103）的边缘还设置有周边烧嘴（313）。

3.根据权利要求1所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述燃烧梁（306）设置有两层，分布在上下两个水平平面。

4.根据权利要求1所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述燃烧梁（306）中还设置有燃气通道（309），所述燃气通道（309）连通至燃气烧嘴（310），所述燃气烧嘴（310）设置在所述燃烧梁（306）的下侧。

5.根据权利要求4所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述燃气烧嘴（310）的壁设置在所述煤粉烧嘴（307）外围。

6.根据权利要求1所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述燃烧梁（306）中还设置有冷却介质通道（3062）。

7.根据权利要求1所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述出料组件（400）包括出灰斗（401）和依次设置在所述出灰斗（401）下方的第一道阀门和第二道阀门。

8.根据权利要求1所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述供风组件（500）包括设置在所述窑体（100）上的吹风口（501）和连接所述吹风口（501）的吹风机（502）。

9.根据权利要求1所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述抽风梁（601）的下侧设置有抽风嘴（602）。

10.根据权利要求1所述的梁式石灰窑，其特征在于：所述抽风组件（600）还包括连接在所述抽风梁（601）上的热交换器（603）和连接在所述热交换器（603）上的布袋除尘器（604）。