CN109282640A - 回转窑烘窑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转窑烘窑方法，属于冶金技术领域，提供一种可提高烘窑效率的回转窑烘窑方法。本发明的烘窑方法，在烘窑过程中向回转窑内引入熟料，这样借助熟料的导热和温度传递等作用，有效地提高回转窑内的温度传递和分布效果；进而提高回转窑内升温速度、降低温度波动以及提高回转窑内温度分布均匀性；可提高烘窑质量、缩短烘窑时间以及节约烘窑成本。

Description

回转窑烘窑方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种回转窑烘窑方法。

背景技术

回转窑在新窑或者维修砌砖后必须进行烘窑处理后才能投入正常使用。目前的烘窑方式均为空窑烘窑，而空窑烘窑方式存在脱水缓慢的问题，导致烘窑时间一般较长；尤其对于大型回转窑而言，因其回转窑空间大，长度较长等情况，会导致回转窑烘窑脱水不充分、烘窑穿透效果差、烘窑温度不稳定等问题，严重影响烘窑质量，导致生产过程中频繁掉砖垮窑等现象，增加生产设备辅材成本，严重制约生产指标。而且采用空窑烘窑消耗时间较长，将影响生产，增加烘窑能源消耗，浪费资源，增加成本。综上可见，传统的空窑烘窑方式，其存在烘窑质量差、时间长以及成本高等问题，导致烘窑效率非常低下；尤其对于大型回转窑的烘窑而言，上述问题更为凸显。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供：一种可提高烘窑效率的回转窑烘窑方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：回转窑烘窑方法，在烘窑过程中，向回转窑内投入熟料。

进一步的是：烘窑过程包括空窑烘窑过程和带料烘窑过程；先进行空窑烘窑过程，然后再进行带料烘窑过程；仅在带料烘窑过程中，向回转窑内投入熟料。

进一步的是：所述空窑烘窑过程为从烘窑开始至窑内温度达到300℃；所述带料烘窑过程从窑内温度达到300℃时开始至烘窑结束。

进一步的是：烘窑过程采用阶梯式升温烘窑方式；并且窑内温度在300℃位置设置有一温度阶梯，在该温度阶梯对应的300℃位置设置有恒温烘窑时间段，在该恒温烘窑时间段结束后开始向回转窑内投入熟料。

进一步的是：所述阶梯式升温烘窑方式设置有四个温度阶梯；所述四个温度阶梯分别对应150℃、300℃、600℃和800℃；在每个温度阶梯对应的温度位置分别设置有相应的恒温烘窑时间段，在相应的恒温烘窑时间段内维持回转窑内温度恒定。

进一步的是：烘窑过程中，回转窑内的温度从前一温度阶梯对应的温度位置升温至后一温度阶梯对应的温度位置采用匀速升温。

进一步的是：所述熟料为仅经过一次烧制处理后的物料。

进一步的是：熟料采用匀速投料速度进行投料。

进一步的是：所述熟料的投料速度为回转窑额定工况下投料速度的0.2～0.5倍。

进一步的是：烘窑过程随时间先后包括如下阶段：

第一阶段：从烘窑开始，回转窑内温度从起始温度匀速升温至150℃，用时4小时；然后在150℃维持回转窑内温度恒定，维持时间10小时；

第二阶段：回转窑内温度从150℃开始匀速升温至300℃，用时8小时；然后在300℃维持回转窑内温度恒定，维持时间36小时；

第三阶段：回转窑内温度从300℃开始，以30℃/h匀速升温至600℃；然后在600℃维持回转窑内温度恒定，维持时间10小时；并且从第三阶段起始时开始，向回转窑内投入熟料；

第四阶段：回转窑内温度从600℃开始，以50℃/h匀速升温至800℃；然后在800℃维持回转窑内温度恒定，维持时间6小时。

本发明的有益效果是：本发明的烘窑方法，在烘窑过程中向回转窑内引入熟料，这样借助熟料的导热和温度传递等作用，有效地提高回转窑内的温度传递和分布效果；进而提高回转窑内升温速度、降低温度波动以及提高回转窑内温度分布均匀性；可提高烘窑质量、缩短烘窑时间以及节约烘窑成本。另外，本发明在烘窑过程中引入熟料，一方面可避免在烘窑过程中若采用生料后因生料中水分以及低熔点物质等导致物料结块或者粘结在回转窑内壁的问题；另一方面也可在烘窑过程中实现对物料的烧制处理，使熟料在烘窑过程中本二次烧制处理后成为成品，有效地提前了回转窑的生产时间，进一度降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明所述的回转窑烘窑方法中回转窑内温度随时间的变化关系；其中横坐标为烘窑时间，纵坐标为回转窑内温度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明所述的回转窑烘窑方法，在烘窑过程中，向回转窑内投入熟料。与传统的空窑烘窑方法相比，本发明由于在烘窑过程中向回转窑内投入了熟料，而熟料在烘窑过程中，会随着回转窑的运动而在回转窑内移动，这样会产生如下效果：

第一、熟料由于属于经过烧制后的产品，因此其产品质量相对稳定，在烘窑过程中进一步焙烧可有效地吸收并携带热量；因物料携带热量，因此相对于空窑烘窑可提高烘窑温度和增强回转窑内的温度稳定性，降低温度波动，提高回转窑的烘窑质量；

第二、熟料被加热后会随着回转窑的运动而从回转窑的入料口一端向出料口一端移动，这样可通过熟料携带的热量增强回转窑内部的温度分布均匀性，尤其对于回转窑窑身较长的情况更能增强回转窑内温度沿轴向方向的分布均匀性；

第三、通过熟料的温度传递，能进一步增强回转窑内部温度的传递效果，增强回转窑的升温速度。

第四、采用经过焙烧后的熟料，其中所含低价低熔点物质以被氧化，可以避免直接将生料引入烘烤的空窑内而发生窑壁局部温度高导致的烧结、粘结窑壁问题，避免形成物料堆积局部结瘤现象。

具体的，本发明中所述的熟料，指的是已经被可正常烧制生产的回转窑烧制后的物料。在实际的生产过程中，一般将未经过回转窑烧制的物料称为生料，而将经过至少一次烧制后的物料称为熟料；并且通常情况下，生料需要经过两次回转窑的烧制后才能获得所需的成品物料；因此本发明中所述的熟料即为至少经过回转窑烧制一次后的物料。另外，考虑到若直接将成品物料作为本发明中所使用的熟料，会存在浪费重复烧制物料的问题，为此本发明中优选采用仅经过一次回转窑烧制后的物料作为本发明在烘窑过程中使用的熟料；这样一来，经过本发明在烘窑过程中的进一步烧制后，该熟料将被第二次烧制处理，可将烧制后的物料作为成品物料，进而可避免重复烧制而浪费资源的问题，有效地节约成产成本。

更具体的，在整个烘窑过程中，烘窑的前段时间内，例如在窑内温度300℃以下时，其主要是脱出窑壁内的大量自由水和部分结合水，因此该阶段内的脱水量一般较大；在这样的情况下，若同步向回转窑内投入物料则可能因为脱出的水分较大而与物料结合，导致物料进一步结块或者粘结在窑壁的情况发生。为此，本发明中将整个烘窑过程进一步划分为空窑烘窑过程和带料烘窑过程，并且先进行空窑烘窑过程，然后再进行带料烘窑过程；同时仅在带料烘窑过程中向回转窑内投入熟料；相应的在空窑烘窑过程中并不投入熟料。这样，通过前期的空窑烘窑过程，可先脱除大量水分后再加入熟料进行带料烘窑过程，以避免上述问题。当然，上述本发明中所述的空窑烘窑过程可与传统的空窑烘窑方式中开始的部分阶段相同。

例如，本发明中可设置所述空窑烘窑过程为从烘窑开始至窑内温度达到300℃对应的时间段；设置所述带料烘窑过程从窑内温度达到300℃时开始至烘窑结束对应的时间段。即，在烘窑开始至回转窑内部温度达到300℃之间的时间段内并不投入熟料，以空窑方式进行烘窑作业；而当回转窑内温度达到300℃以后才开始向回转窑内投入熟料，进而使回转窑以带料方式进行烘窑作业。

另外，本发明中所述的带料烘窑过程，实际与回转窑的正常烧制过程中物料的投料以及排料等作业方式一致；熟料物料从回转窑的入料口一端被投入到回转窑内，然后物料在回转窑内随回转窑的转动而移动并在回转窑内被加温烧制处理，最终物料经烧制后从回转窑的出料口一端排出。当然，本发明中对于物料的投料速度、回转窑内烧制物料的温度以及投入物料的种类等与回转窑在正常烧制过程存在差异。例如对于投料速度，本发明中的熟料的投料速度一般优选为回转窑额定工况下投料速度的0.2～0.5倍；之所以采用较低投料速度的原因是由于本发明中的物料是在回转窑的烘窑过程中被投入烧制，因此其对物料的烧制效果会明显低于正常烧制作业过程中的烧制效果，若采用额定工况下的投料速度进行投料，将导致物料过多而导致物料烧制不合格的问题；另外，对于投入物料的种类，本发明中必须要回转窑烘窑过程中投入熟料，而回转窑在正常烧制作业过程中可投入生料或者熟料进行烧制。当然，不失一般性，回转窑在正常烧制作业过程中一般为匀速投料，因此本发明中对于熟料也优选采用匀速投料速度进行投料。例如，对于额定工况下投料速度为20吨每小时的回转窑采用本发明所述的烘窑方法时，可优选设置烘窑过程中熟料的投料速度为6吨每小时。

更具体的，本发明中的整个烘窑过程可采用阶梯式升温烘窑方式，所谓阶梯式烘窑方式即是在烘窑过程中，窑内温度随时间呈阶梯变化，例如附图1中所示的变化关系：当窑内温度升温达到某一阶梯温度后，将在该阶梯温度维持一段时间进行恒温烘窑。例如，本发明中可在窑内温度在300℃位置设置有一温度阶梯，并在该温度阶梯对应的300℃位置设置有恒温烘窑时间段；这样，当窑内温度从升高至300℃时，会维持进行一段时间的恒温烘窑，确保烘窑效果。更具体的，当上述在300℃设置有温度阶梯时，同时当本发明将窑内温度在300℃位置作为划分空窑烘窑过程和带料烘窑过程的情况下，进一步可在维持窑内温度为300℃的时间段内采用空窑烘窑方式，即将维持窑内温度为300℃的时间段划入空窑烘窑过程内。当然，在这样的情况下，应当在窑内温度为300℃的恒温烘窑时间段结束后开始向回转窑内投入熟料。

更具体的，当本发明采用阶梯式升温烘窑方式时，可在所述阶梯式升温烘窑方式内设置有四个温度阶梯；具体的所述四个温度阶梯分别对应150℃、300℃、600℃和800℃；同时在每个温度阶梯对应的温度位置分别设置有相应的恒温烘窑时间段，在相应的恒温烘窑时间段内维持回转窑内温度恒定；并且不同的温度阶梯所对应的恒温烘窑时间段长度也可取不同值。

另外，在本发明的烘窑过程中，对于回转窑内温度的升温速度一般优选采用匀速升温方式。并且，在本发明采用阶阶梯式升温烘窑方式时，回转窑内的温度将被分阶段升温，此时可设置每个升温阶段分别采用匀速升温方式；例如，从前一温度阶梯对应的温度位置升温至后一温度阶梯对应的温度位置采用匀速升温。另外，对于从烘窑开始至最低位置的阶梯温度的升温过程也同样优选采用匀速升温。当然，不同升温阶段所对应的匀速升温的升温速度可取不值。具体的，可参照附图1中所示的回转窑内温度随时间的变化关系。

本发明进一步提供如下具体的烘窑过程，其中整个烘窑过程随时间先后包括如下阶段：

第一阶段：从烘窑开始，回转窑内温度从起始温度匀速升温至150℃，用时4小时；然后在150℃维持回转窑内温度恒定，维持时间10小时；

第二阶段：回转窑内温度从150℃开始匀速升温至300℃，用时8小时；然后在300℃维持回转窑内温度恒定，维持时间36小时；

第三阶段：回转窑内温度从300℃开始，以30℃/h匀速升温至600℃；然后在600℃维持回转窑内温度恒定，维持时间10小时；并且从第三阶段起始时开始，向回转窑内投入熟料；

第四阶段：回转窑内温度从600℃开始，以50℃/h匀速升温至800℃；然后在800℃维持回转窑内温度恒定，维持时间6小时。

第四阶段结束后及完成回转窑的烘窑，之后即可进行正常的烧制。当然，从第三阶段起始时开始，至到第四阶段结束的整个时间段内，应当持续地向回转窑内投入熟料。

不失一般性，上述每个阶段对应的用时可根据实际情况进行适当的调整；并且在整个烘窑过程中，理论上对于温度的控制允许存在一定波动误差，例如在±5℃的波动误差范围内可认为是合理的。另外，本发明中所述的窑内温度，指的是回转窑内烧成段最高点位置所对应温度，通常该位置也是回转窑内最高温度位置。

另外，本发明中所述的回转窑烘窑方法理论上可以用于各大小类型的回转窑烘窑作业，但是考虑到对于大型回转窑而言，因其窑身长度长，直径大等特点，导致烘窑温度分布不均匀、温度波动大、温度传递效果差等更为突出的问题，因此本发明中的回转窑烘窑方法尤其适用于大型回转窑的烘窑，对于大型回转窑的烘窑具有更显著的效果。当然，优于本领域对于大型回转窑本身并没有明确的尺寸定义，本发明中进一步将窑身长度大于50米且直径大于2米的回转窑认为是上述本发明中所指的大型回转窑。

Claims (10)

1.回转窑烘窑方法，其特征在于：在烘窑过程中，向回转窑内投入熟料。

2.如权利要求1所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：烘窑过程包括空窑烘窑过程和带料烘窑过程；先进行空窑烘窑过程，然后再进行带料烘窑过程；仅在带料烘窑过程中，向回转窑内投入熟料。

3.如权利要求2所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：所述空窑烘窑过程为从烘窑开始至窑内温度达到300℃；所述带料烘窑过程从窑内温度达到300℃时开始至烘窑结束。

4.如权利要求3所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：烘窑过程采用阶梯式升温烘窑方式；并且窑内温度在300℃位置设置有一温度阶梯，在该温度阶梯对应的300℃位置设置有恒温烘窑时间段，在该恒温烘窑时间段结束后开始向回转窑内投入熟料。

5.如权利要求4所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：所述阶梯式升温烘窑方式设置有四个温度阶梯；所述四个温度阶梯分别对应150℃、300℃、600℃和800℃；在每个温度阶梯对应的温度位置分别设置有相应的恒温烘窑时间段，在相应的恒温烘窑时间段内维持回转窑内温度恒定。

6.如权利要求5所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：烘窑过程中，回转窑内的温度从前一温度阶梯对应的温度位置升温至后一温度阶梯对应的温度位置采用匀速升温。

7.如权利要求1所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：所述熟料为仅经过一次烧制处理后的物料。

8.如权利要求1所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：熟料采用匀速投料速度进行投料。

9.如权利要求8所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：所述熟料的投料速度为回转窑额定工况下投料速度的0.2～0.5倍。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的回转窑烘窑方法，其特征在于：烘窑过程随时间先后包括如下阶段：

第一阶段：从烘窑开始，回转窑内温度从起始温度匀速升温至150℃，用时4小时；然后在150℃维持回转窑内温度恒定，维持时间10小时；

第二阶段：回转窑内温度从150℃开始匀速升温至300℃，用时8小时；然后在300℃维持回转窑内温度恒定，维持时间36小时；

第三阶段：回转窑内温度从300℃开始，以30℃/h匀速升温至600℃；然后在600℃维持回转窑内温度恒定，维持时间10小时；并且从第三阶段起始时开始，向回转窑内投入熟料；

第四阶段：回转窑内温度从600℃开始，以50℃/h匀速升温至800℃；然后在800℃维持回转窑内温度恒定，维持时间6小时。