CN111217542B - 一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 - Google Patents
一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111217542B CN111217542B CN202010209457.9A CN202010209457A CN111217542B CN 111217542 B CN111217542 B CN 111217542B CN 202010209457 A CN202010209457 A CN 202010209457A CN 111217542 B CN111217542 B CN 111217542B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- kiln
- limestone
- lime
- section
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001354 calcination Methods 0.000 title claims abstract description 103
- 239000004571 lime Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 title claims abstract description 102
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 title claims abstract description 102
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 100
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 100
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 114
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 72
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 54
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 36
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 28
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 26
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 25
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 9
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 17
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 101100399296 Mus musculus Lime1 gene Proteins 0.000 description 87
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 11
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 4
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
- C04B2/12—Preheating, burning calcining or cooling in shaft or vertical furnaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/40—Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
本发明公开了一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，从上至下依次包括上部加料布料段、中部石灰石煅烧段和下部烧成石灰冷却储存段，石灰石在窑顶按其块度大小进行有序布料，细小块度的石灰石在环形区里圈，粗大块料石灰石在环形区外圈，燃烧单元在竖窑煅烧段外筒沿周边和外筒上下布置网格状布置，燃烧的高温气体在环形区由外圈向里圈近似水平穿透，粗大块料石灰石受热温度高，分解速度快，细小块料石灰石受热温度相对较低，分解速度慢，大小块料石灰石在基本相同时间被烧成石灰，石灰石被全部烧透，又不被过烧，能够烧出多孔隙结构、高活性、烧成度均匀的优质石灰。
Description
技术领域
本发明涉及热工窑炉技术领域，尤其涉及一种平流煅烧石灰的套筒竖窑。
背景技术
石灰活性度是衡量其化学能力的重要标志，均质性的活性石灰是煅烧石灰技术水平的的重要体现。现有石灰窑，由于是大、中、小块石灰石混在一起在窑内煅烧，无论何种窑型，被煅烧的石灰其烧成结果是不可能一样的，小块石灰被过烧，而大块石灰又烧不透，活性度差别会很大。
石灰石煅烧是一个发生热分解反应的过程：CaCO3＝CaO+CO2-42.53千卡，此反应是一个强吸热反应，受热分解时排放出CO2气体。CaCO3分解速度R(cm/h)与煅烧温度t(℃)的关系可以用经验公式来计算：LgR＝0.003145t-3.308，根据上述公式，可以得到以下结论：当煅烧温度达到800℃以时，碳酸钙的分解反应开始；当煅烧温度超过900℃时，碳酸钙的分解反应速度每小时可烧透石灰石0.3cm，1000℃时每小时可烧透石灰石0.7cm，1050℃时每小时可烧透石灰石1.0cm，1100℃时每小时可烧透石灰石1.6cm，1150℃时每小时可烧透石灰石2.5cm，1200℃时每小时可以烧透石灰3.2cm。对煅烧条件的控制不同，可能造成三种烧成结果:(1)CaCO3充分分解，形成多孔隙结构高活性的CaO即活性石灰；(2)CaCO3不完全分解，有部分以CaCO3形式存在，称为生烧石灰；(3)温度过高或长时间煅烧时，造成过烧，在石灰表面形成低熔烧结层，堵塞多孔孔隙，相互黏连产生结瘤，阻碍窑内通风，甚至造成窑壁损坏。
很显然，在相同煅烧条件下，石灰石的块度大小对石灰的影响很大，小块石灰石极易被过烧，而大块石灰石又烧不透。只要是大、中、小块石灰石混在一起煅烧，无论何种窑型，被煅烧的石灰，其活性度差异都是很大的。除非煅烧温度较低，分解时间长，消耗能量多，才能保证石灰的活性度偏差不大。
现有竖窑技术及构造，主要技术如下：
第一种、并流蓄热式双膛竖窑：目前世界上煅烧石灰使用最多的是瑞士麦尔兹窑炉公司设计的顺流蓄热式双膛竖窑，又名麦尔兹窑。并流蓄热式双膛竖窑有两个窑身，窑身上部有换向系统，用于交替轮换使用两个窑身。在窑身煅烧带的下部设有彼此连通的通道。燃烧喷枪安装在预热带,并埋设在石灰石中。生产操作时，每隔一段时间变换1次窑身，即每个窑身每隔1个周期加热1次。采用单斗提升机向竖窑加料，每变换1次窑身，单斗提升机向两个窑身分别加入1斗石灰石。采用高压鼓风机交替从两个窑身上部送入燃料，通过喷枪将燃料均匀地分布在整个窑的断面上。采用高压鼓风机将燃烧用的空气从竖窑顶部送入窑内，经预热带进入煅烧带与燃料混合，使燃料在煅烧带内燃烧，火焰与物料顺流使物料得以煅烧。在煅烧带将石灰石煅烧后产生的废气，通过两个窑身的连接通道进入另一个窑身，与装入的石灰石料流相反向上流动，预热了另一个窑身内的石灰石。煅烧完的石灰由窑身下部的卸料装置卸出，进入下部的卸料料斗。
第二种、套筒式竖窑：套筒式竖窑又名环形窑,是德国肯巴赫·威尔曼司特勒公司设计的。套筒式竖窑主要由窑体、上料装置、出料装置、燃烧室、换热器、喷射器以及风机系统等构成。窑体由内、外筒组成。外筒由普通钢板围成并衬以耐火材料。内筒分上、下两个独立部分，上部为上内筒，下部为下内筒。内筒与外筒同心布置，形成一个环形空间,石灰石就在该环形区域内煅烧。燃烧室一般设置在窑体中部并分上、下两层，每层燃烧室均匀布置，上、下两层错开。每个燃烧室与内筒之间均由耐火砖砌筑而成的拱桥相连，燃烧产生的高温烟气通过拱桥下的空间进入石灰石料层。套筒窑的上料装置由称量料斗、闸门、单斗提升机、密封闸板、旋转布料器、料钟及料位检测装置等组成。石灰石经预热、煅烧和冷却后，在冷却带底部由抽屉式出料机直接卸入窑下部灰仓，然后经仓下卸料料机排出。石灰石在套筒窑内煅烧过程中的一个显著特点是逆流煅烧和并流煅烧同时进行。套筒窑外壳上分布的两层燃烧室将窑体分成两个逆流操作的煅烧带和一个并流操作的煅烧带。在废气引风机的作用下，不完全燃烧烟气进入上部料层与来自下方含过剩空气的气流相遇，使不完全燃烧产物得到完全燃烧。在此区域内其气流方向与物料流动方向相反，煅烧过程称为逆流煅烧。在下部燃烧室，一股气流在下燃烧室喷射器的作用下往下走，与石灰石流动方向一致，形成并流煅烧带。在并流煅烧区，随着物料向下流动，较贫化的燃料和空气发生接触燃烧，热量供给较温和，使生芯继续分解。
第三种、弗卡斯竖窑：弗卡斯立窑大体上可分为四部分:贮料带、预热带、煅烧带、冷却带。贮料带：处于窑顶部，贮量满足石灰正常生产；预热带：石料在这里向下运行吸收向上升腾的热煤气中的热量，使石料充分预热，并进入煅烧带。煅烧带：石料的煅烧在这里完成，煅烧带有上下两层燃烧梁，各燃烧梁上的喷嘴将燃料均匀地喷在石料层上，充分燃烧，为矿石的分解提供热量。燃烧产生的废气向上运动进入预热段。冷却带：位于煅烧窑的底部，热石灰通过和冷空气进行热交换，石灰被冷却，空气被预热，然后升入煅烧带。块度合格的石料输送到窑顶，经由密封进料门卸入料斗，通过布料器，石料落入煅烧窑的贮料带。当矿石入窑后，即缓慢而有序地通过预热带、煅烧带和冷却带，此时即烧制成了石灰。燃料经由燃烧梁均匀地喷射到窑内石料层。燃烧梁横跨过石灰窑断面，每根燃烧梁都是由一个经冷却的矩形钢箱装置组成。燃烧梁内的导管使燃料进入喷射腔，将燃料喷到石料层，与上层燃烧梁端部吸入的助燃空气和由石灰窑底部吸入的二次助燃空气混合煅烧。二次助燃空气从煅烧窑底部进入窑内，在出料斜坡部位冷却石灰成品，同时，上升时生料被预热，而后进入煅烧带。成品通过一组料斗、振荡出料器在窑底出料。
现有竖窑的不足和受到的限制如下：如图2A、图2B所示，石灰石块度不分大小混合在一起煅烧导致烧成石灰的活性度大小不均。由于原料的利用率原因，矿石必然是有一定的粒度差。在同一煅烧条件下，如果石灰石块度差别太大，一定会产生大块石料欠烧和小块石料过烧现象，使石灰活性度降低。所以，一般要求石灰石块度波动范围愈小愈好，原料粒径比(最大块度与最小块度粒径之比)控制在2左右，最大不超过3。这样原料的利用率将大大降低。上述三种竖窑结构，都无法回避石灰石大小块度的影响。因为都是大小块度的石灰石混合在一起投放到竖窑中，所以只能规定石灰石块度范围愈小愈好，其结果是原料的利用率降低；同时，即使做了石灰石块度范围的限制，其粒度对煅烧的影响依然没有有效解决。为了减少粒度对煅烧活性度的影响，无论竖窑的结构怎么改进，思路都是相对降低煅烧温度，延长煅烧反应时间，消耗更多燃料，确保石灰石不被过烧，从而达到保证较高活性度的目的。所以，现有的竖窑结构其煅烧系统、控制系统都比较复杂，工程投资较高。
平流煅烧的竖窑技术路线如下：竖窑布料按石料块度大小从里向外有序布置；在竖窑中部煅烧段外筒上沿外筒周边和外筒上下网格状布置若干燃烧单元，燃烧产生的高温热风为矿石的分解提供热量，热风在环形圈内由外圈向里圈近似水平穿透，高温气流流动方向与向下移动的石灰石运动方向垂直。大块石灰石高温煅烧，小块石灰石低温煅烧，在基本相同的时间内完成石灰石煅烧分解。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，石灰石的利用率高、能耗低，能够烧出多孔隙结构、高活性、烧成度均匀的优质石灰。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，如图1所示，包括从上至下依次设置的上部布料预热段、中部石灰石煅烧段和下部烧成石灰冷却储存段。所述上部布料预热段包括锁风加料机、窑顶、布料机、窑体上段外筒、窑体上段内筒、预热进气口、排气口和排气风机，所述上段外筒由钢板围成并衬以耐火材料，所述窑体上段外筒与窑体上段内筒之间形成环形空间的预热段，所述窑体上段内筒上贯穿若干个预热进气管，所述预热进气管分别连通预热段与窑体上段内筒的内腔，所述窑顶封闭设置于窑体上段外筒顶部，所述窑顶中心贯穿安装有锁风加料机，所述布料机位于预热段上部布料区中，所述布料机进料端与锁风加料机出料端相对应，所述排气口与布料预热段相通，所述排气风机位于窑体外部，所述排气风机通过管道与窑体上段排气口相连通，所述布料机将石灰石在预热段上部布料区按大块料分布在布料区外圈、中块料分布在布料区中间，小块料分布在布料区里圈，所述通过预热进气管进入预热段的废气穿透预热段的石灰石料层，再通过顶部排气口由排气风机排出；所述中部石灰石煅烧段包括窑体中段外筒、窑体中段内筒、高温气体进风管、废气排气管、废气排气筒，所述中段外筒由钢板围成并衬以耐火材料，所述窑体中段外筒与窑体上段外筒密闭连接固定，所述窑体中段内筒与窑体上段内筒密闭连接固定，所述窑体中段外筒与窑体中段内筒之间形成环形空间的煅烧段，石灰石就在该环形区煅烧，所述窑体中段外筒外部设有若干个高温气体进风管，所述高温气体进风管的出风端贯穿窑体中段外筒并与煅烧段相连通，所述废气排气筒位于窑体中段内筒中，所述窑体中段内筒上贯穿若干个废气排气管，所述废气排气管分别连通煅烧段与废气排气筒的内腔；所述下部烧成石灰冷却储存段包括石灰冷却直筒体，底部储存锥，冷却风进口，底部安装有卸料装置，所述下段冷却直筒由钢板围成并衬以耐火材料，所述石灰冷却直筒体与窑体中段外筒密闭连接固定，所述石灰储存底锥石灰冷却直筒体密闭连接固定，所述石灰冷却直筒体和石灰储存底锥为烧成石灰冷却储存段，所述冷却风进风口设置在石灰储存底锥上，所述冷却风从冷却风进风口进入所述石灰储存仓体，冷却风向上与烧成向下运动的高温石灰进行热交换，冷却风经加热后可形成助燃风参与燃烧，冷却后的石灰由底部安装有卸料装置卸出。
为了更好地实现本发明，所述上部加料布料段还包括布料传动装置，所述布料传动装置穿过窑顶与布料机动力连接。
在上部加料预热段，如图3、图5所示，竖窑内套筒所述预热进气风管沿着窑体中段内套筒周边和中段内套筒上下呈网格状设置；
在中部煅烧段，如图4、图6所示，所所述高温气体进风管(23)沿着窑体中段外筒(21)周边和中段外筒(21)上下呈网格状设置；所述废气排气管(25)沿着窑体中段内筒(22)周边和中段内筒(22)上下呈网格状设置。
作为优选，如图7所示，所述高温气体进风管为燃气燃烧进风管时，所述燃气燃烧进风管分别连通有燃气管和助燃风管A。
作为优选，如图8所示，所述高温气体进风管为液体燃料燃烧进风管时，所述液体燃料燃烧进风管分别连通有燃油管和助燃风管B。
作为优选，如图9所示，所述高温气体进风管为粉体固碳燃料燃烧进风管时，所述粉体固碳燃料燃烧进风管连通有粉体燃料与助燃气体气力输送管，所述粉体燃料与助燃气体气力输送管通入粉体燃料与助燃气体混合物。
作为优选，如图10所示，所述高温气体进风管为块体固碳燃料燃烧进风管时，所述块体固碳燃料燃烧进风管连通有助燃风管C。
作为优选，所述卸料装置为卸料锁风机。
作为优选，所述窑顶、窑体上段外筒、窑体中段外筒、石灰储存仓体一体成型制造，所述窑体上段内筒、窑体中段内筒一体成型制造。
作为优选，所述窑顶、窑体上段外筒、窑体中段外筒、石灰储存仓体是圆筒形或多边形；其竖窑内套筒形状优先是圆筒形或多边形。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明燃气平流煅烧石灰的套筒竖窑适用各类燃气(天然气、液化气、工业煤气、焦炉煤气、煤粉等气体)，可煅烧3.0～30.0cm块料石灰石、方解石、白云石。
(2)本发明平流煅烧石灰的套筒竖窑在煅烧过程中，煅烧高温气流与向下移动的石灰石运动方向垂直，燃烧高温气体由环形区外圈向里圈近似水平穿透即平流煅烧，伴随石灰石分解出的CO2气体，高温气流温度逐步降低，这样形成外圈粗大块料石灰石受热温度高，分解速度快；细小块料石灰石受热温度相对低，分解速度慢；只要以CO2全部排出为时间控制节点，以石灰石全部烧透又不被过烧为原则控制燃烧温度，即可烧出多孔隙、高活性的优质石灰。
(3)本发明设计的平流套筒石灰石竖窑，其优点是能按石料块度大小从里向外有序布料，可大大提高石灰石原料的利用率；
(4)由于结构简单，煅烧可按最高温度设定，可缩短煅烧时间，从而降低能耗。
附图说明
图1为本发明平流煅烧套筒竖窑的结构示意图；
图2A为第一种现有竖窑石灰石的混合布料示意图；
图2B为第二种现有竖窑石灰石的混合布料示意图；
图3为本发明预热段石灰石布置与废气气流走向的剖面示意图；
图4为本发明煅烧段石灰石布置与废气气流走向的剖面示意图；
图5为本发明竖窑窑顶石灰石的有序布料示意图；
图6为本发明窑体燃烧单元与废气排气管的布置示意图；
图7为本发明实施例一，燃气燃料平流煅烧石灰套筒立窑的结构示意图；
图8为本发明实施例二，燃油燃料平流煅烧石灰套筒竖窑的结构示意图；
图9为本发明实施例三，粉体固碳燃料平流煅烧石灰套筒竖窑的结构示意图；
图10为本发明实施例四，块体固碳燃料平流煅烧石灰套筒竖窑的的结构示意图。
其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
1－石灰石，2－煅烧石灰石，3－烧成石灰，4－块料固碳燃料，10－布料区，20－煅烧区，30－成品区，11－锁风加料机，12－布料机传动装置，13－窑顶，14－布料机，15－窑体上段外筒，16－窑体上段内筒，17－预热废气进气口，18-排气口，19-排气风机，
21－窑体中段外筒，22－窑体中段内筒，23－高温气体进风管，231－燃气燃烧进风管，232－液体燃料燃烧进风管，233－粉体固碳燃料燃烧进风管，234－块体固碳燃料燃烧进风管，24－高温气体，25－废气排气管，26－废气排气筒，271－燃气管，272－燃油管，281－助燃风管A,282－助燃风管B，283－粉体燃料与助燃气体气力输送管C，284－助燃风管D，29－粉体燃料与助燃气体混合物，31－石灰冷却储存直筒体，32－锁风卸料机、33-冷却风进口，34－锁风卸料机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
如图1、图3、图4、图5、图6所示，一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，包括从上至下依次设置的上部布料预热段、中部石灰石煅烧段和下部烧成石灰冷却储存段。所述上部布料预热段包括锁风加料机11、窑13、布料机14、窑体上段外筒15、窑体上段内筒16、预热进气口17、排气口18和排气风机19，所述上段外筒15由钢板围成并衬以耐火材料，所述窑体上段外筒15与窑体上段内筒16之间形成环形空间的预热段10，所述窑体上段内筒16上贯穿若干个预热进气管17，所述预热进气管17分别连通预热段10与窑体上段内筒16的内腔，所述窑顶13封闭设置于窑体上段外筒15顶部，所述窑顶13中心贯穿安装有锁风加料机11，所述布料机14位于预热段10上部布料区中，所述布料机14进料端与锁风加料机11出料端相对应，所述排气口18与布料预热段相通，所述排气风机19位于窑体外部，所述排气风机19通过管道与窑体上段排气口(18)相连通，所述布料机14将石灰石在预热段10上部布料区按大块料分布在布料区10外圈、中块料分布在布料区10中间，小块料分布在布料区10里圈，所述通过预热进气管17进入预热段10的废气穿透预热段的石灰石料层，再通过顶部排气口18由排气风机19排出；所述中部石灰石煅烧段包括窑体中段外筒21、窑体中段内筒22、高温气体进风管23、废气排气管25、废气排气筒26，所述中段外筒21由钢板围成并衬以耐火材料，所述窑体中段外筒21与窑体上段外筒15密闭连接固定，所述窑体中段内筒22与窑体上段内筒16密闭连接固定，所述窑体中段外筒21与窑体中段内筒22之间形成环形空间的煅烧段20，石灰石就在该环形区煅烧，所述窑体中段外筒21外部设有若干个高温气体进风管23，所述高温气体进风管23的出风端贯穿窑体中段外筒21并与煅烧段20相连通，所述废气排气筒26位于窑体中段内筒22中，所述窑体中段内筒22上贯穿若干个废气排气管25，所述废气排气管25分别连通煅烧段20与废气排气筒26的内腔；所述下部烧成石灰冷却储存段包括石灰冷却直筒体31，底部储存锥32，冷却风进口33，底部安装有卸料装置34，所述下段冷却直筒31由钢板围成并衬以耐火材料，所述石灰冷却直筒体31与窑体中段外筒21密闭连接固定，所述石灰储存底锥32石灰冷却直筒体31密闭连接固定，所述石灰冷却直筒体31和石灰储存底锥32为烧成石灰冷却储存段30，所述冷却风进风口33设置在石灰储存底锥32上，所述冷却风从冷却风进风口33进入所述石灰储存仓体32，冷却风向上与烧成向下运动的石灰进行热交换，冷却风经加热后可形成助燃风参与燃烧，冷却后的石灰3由底部安装有卸料装置34卸出。
本发明优选的卸料装置为卸料锁风卸料机34。
本发明的窑顶13、窑体上段外筒15、窑体中段外筒21、石灰冷却储存直筒体31一体成型制造，优选用钢板围成并衬以耐火材料；窑体上段内筒16、窑体中段内筒22一体成型制造，优选用耐火材料砌筑。
本发明优选的上部加料布料段还包括布料传动装置12，窑顶13外部设有布料传动装置12，布料传动装置12穿过窑顶13与布料机14动力连接。布料传动装置12包括回转电机和回转筒体，回转电机安装于窑顶13顶部，窑顶13中心开有中心孔，窑顶13的中心孔中安装有轴承，回转筒体转动配合安装于窑顶13的轴承中，锁风加料机11的出料端置于回转筒体中。石灰石1经过锁风加料机11输入到布料机14中，并通过布料机14进行布料作业。石灰石1在中部石灰石煅烧段中煅烧成煅烧石灰石2，并最终煅烧成烧成石灰3，然后烧成石灰3经过冷却后卸料锁风机34卸料作业。
在窑体上部预热段，如图3、图5所示，竖窑内套筒所述述预热进气风管17沿着窑体中段内套筒16周边和中段内套筒16上下呈网格状设置；
在窑体中部煅烧段，如图4、图6所示，高温气体进风管23沿着窑体中段外筒21周边和中段外筒21上下呈网格状设置；所述废气排气管25沿着窑体中段内筒22周边和中段内筒22上下呈网格状设置。
如图7所示，本发明优选的高温气体进风管23可以为燃气燃烧进风管231，燃气燃烧进风管231分别连通有燃气管271和助燃风管A281。
如图8所示，本发明优选的高温气体进风管23可以为液体燃料燃烧进风管232，液体燃料燃烧进风管232分别连通有燃油管272和助燃风管B282。
如图9所示，本发明优选的高温气体进风管23可以为粉体固碳燃料燃烧进风管233，粉体固碳燃料燃烧进风管233连通有粉体燃料与助燃气体气力输送管C283，粉体燃料与助燃气体气力输送管283通入粉体燃料与助燃气体混合物29。
如图10所示，本发明优选的高温气体进风管23可以为块体固碳燃料燃烧进风管234，块体固碳燃料燃烧进风管234连通有助燃风管D284。
实施例一
本实施例的高温气体进风管23为燃气燃烧进风管231，燃气燃烧进风管231分别连通有燃气管271和助燃风管A281。采用气体燃气(如天然气、液化气、工业煤气、电石气等)平流煅烧石灰窑如附图7所示。套筒立窑用气体燃料煅烧石灰，气体燃料通过管道多点与助燃气体在燃气燃烧进风管231内燃烧成高温气体24进入立窑煅烧段外圈。其燃烧产生的高温气体24由外圈向里圈渗透，高温气体在穿过垂直石灰料层时，伴随石灰石分解排出的CO2气体，热风温度会逐步降低。热风流动方向与从上向下移动的石灰石近似垂直，产生的废气由若干废气排气管25汇集到废气排气筒26内再由废气进气管17进入上部预热段10后通过排风机排出。
本实施例为一座日产120吨石灰套筒平流煅烧立窑。竖窑环形区内直径4m，套筒外径2m，顶部布料层高2m；上部预热段直段高度6.5m；中部煅烧直段高度8m；下部冷却直段高度5.5m；底部卸料段收缩锥角60度，收缩直径2m。
在窑顶安装有叶轮式锁风加料机11和布料机14，布料机14确保旋转布料时大块料石灰石1在外圈，小块料在内圈。配排气风机17，压为5kPa，风量为300m3/min。
在中部煅烧段，外圈分八层布置燃烧枪，每层16支燃烧枪，均匀布置，助燃风喷射燃烧，煅烧温度1250℃。在套筒内圈分20层布置废气排气管25，每层废气排气管25为16只，均匀布置。
石灰石氧化钙含量53.5％，最大块料160mm，最小块料40mm。燃料为天然气，热值8400kCAL，冷却区助燃风风压为50kPa，煅烧控制温度1250℃。
煅烧采用连续作业，上部不间断加料，下部连续卸料。从石灰石进料到烧成石灰出料时间间隔24h，在煅烧区时间为8h左右。
通过检测，40～80石灰烧成活性度为370ml(5min)。石灰石没有被过烧，80～120石灰烧成活性度为375ml(5min)，120～160大块石灰烧成活性度为360ml(5min)，活性度基本一致。
实施例二
本实施例的高温气体进风管23为液体燃料燃烧进风管232，液体燃料燃烧进风管232分别连通有燃油管272和助燃风管B282。本实施例采用液体燃油燃料(如柴油)煅烧石灰窑如附图8所示。套筒立窑用液体燃料煅烧石灰，液体燃料通过管道多点与助燃气体在液体燃料燃烧进风管232进入立窑煅烧段外圈。其燃烧产生的高温气体由外圈向里圈渗透，高温气体在穿过垂直石灰料层时，伴随石灰石分解排出的CO2气体，热风温度会逐步降低。热风流动方向与上下移动的石灰石近似垂直，产生的废气由若干废气排气管25汇集到废气排气筒26内再由废气进气管17进入上部预热段10后通过排风机排出。
实施例三
本实施例的高温气体进风管23可以为粉体固碳燃料燃烧进风管233，粉体固碳燃料燃烧进风管233连通有粉体燃料与助燃气体气力输送管283，粉体燃料与助燃气体气力输送管283通入粉体燃料与助燃气体混合物29。本实施例采用粉末固碳燃料(如燃煤煤粉)煅烧石灰窑如附图9所示。套筒立窑用粉状的固碳燃料煅烧石灰，粉状的固碳燃料与助燃气体在混合罐体内混合得到粉体燃料与助燃气体混合物29并通过气力输送管道多点进入粉体固碳燃料燃烧进风管233燃烧，燃烧的高温气体进入立窑煅烧段外圈，由外圈向里圈渗透，高温气体在穿过垂直石灰料层时，伴随石灰石分解排出的CO2气体，热风温度会逐步降低。热风流动方向与上下移动的石灰石近似垂直，产生的废气由若干废气排气管25汇集到废气排气筒26内再由废气进气管17进入上部预热段10后通过排风机排出。
实施例四
本实施例的高温气体进风管23可以为块体固碳燃料燃烧进风管234，块体固碳燃料燃烧进风管234连通有助燃风管C284。本实施例采用固体燃料(如煤块、焦炭)煅烧石灰窑如附图10所示，套筒立窑用粒块状的块料固碳燃料4煅烧石灰，助燃气体通过块体固碳燃料燃烧进风管234在立窑体中窑体中段外筒21多点进入立窑煅烧区外圈；块料固碳燃料4通过布料机14分布在立窑布料圈外侧。由块体固碳燃料燃烧进风管234进入立窑煅烧段外圈的助燃气体与分布在立窑中部煅烧区20外侧的块料固碳燃料4进行燃烧，其燃烧产生的高温气体由外圈向里圈渗透，高温气体在穿过垂直石灰料层时，伴随石灰石分解排出的CO2气体，热风温度会逐步降低。热风流动方向与上下移动的石灰石近似垂直，产生的废气由若干废气排气管25汇集到废气排气筒26内再由废气进气管17进入上部预热段10后通过排风机排出。固碳燃料煅烧石灰以CO2全部排出为烧成控制时间，以石灰石全部烧透又不被过烧为烧成控制温度，确保石灰石活性度较高并且波动较小，同时固碳燃料也必须在石灰烧成控制时间内完全燃烧释放热量。
通过平流套筒竖窑煅烧，外圈大块石灰石处于高温状态，以较高的速度分解，吸收大量热量，并释放CO2，所以一般不会产生过烧现象；中间中等石灰石受大块石灰石的吸热和CO2分解渗出，石灰石受热温度相对较低，以相对较低的速度分解；里圈细小的石灰石块料，在内圈受到大块及中等块料的先期热能消耗和更多CO2分解渗出，石灰石粒料受热温度相对更低，以更低的速度分解。最终实现大、中、小块料的石灰石CO2气体在基本相同的时间全部排出，石灰石全部烧透又不被过烧，确保了石灰石烧成均匀，活性度波动较小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，其特征在于：包括从上至下依次设置的上部布料预热段、中部石灰石煅烧段和下部烧成石灰冷却储存段；所述上部布料预热段包括锁风加料机(11)、窑顶(13)、布料机(14)、窑体上段外筒(15)、窑体上段内筒(16)、预热废气进气口(17)、排气口(18)和排气风机(19)，所述窑体上段外筒(15)由钢板围成并衬以耐火材料，所述窑体上段外筒(15)与窑体上段内筒(16)之间形成环形空间的布料区(10)，所述窑体上段内筒(16)上贯穿若干个预热废气进气口(17)，所述预热废气进气口(17)分别连通布料区(10)与窑体上段内筒(16)的内腔，所述窑顶(13)封闭设置于窑体上段外筒(15)顶部，所述窑顶(13)中心贯穿安装有锁风加料机(11)，所述布料机(14)位于布料区(10)上部布料区中，所述布料机(14)进料端与锁风加料机(11)出料端相对应，所述排气口(18)与布料预热段相通，所述排气风机(19)位于窑体外部，所述排气风机(19)通过管道与窑体上段排气口(18)相连通，所述布料机(14)将石灰石在布料区(10)上部布料区按大块料分布在布料区(10)外圈、中块料分布在布料区(10)中间，小块料分布在布料区(10)里圈，通过预热废气进气口(17) 进入布料区(10)的废气穿透布料区(10)的石灰石料层，再通过顶部排气口(18)由排气风机(19)排出；所述中部石灰石煅烧段包括窑体中段外筒(21)、窑体中段内筒(22)、高温气体进风管(23)、废气排气管(25)、废气排气筒(26)，所述窑体中段外筒(21)由钢板围成并衬以耐火材料，所述窑体中段外筒(21)与窑体上段外筒(15)密闭连接固定，所述窑体中段内筒(22)与窑体上段内筒(16)密闭连接固定，所述窑体中段外筒(21)与窑体中段内筒(22)之间形成环形空间的煅烧段(20)，石灰石就在该环形空间内煅烧，所述窑体中段外筒(21)外部设有若干个高温气体进风管(23)，所述高温气体进风管(23)的出风端贯穿窑体中段外筒(21)并与煅烧段(20)相连通，所述废气排气筒(26)位于窑体中段内筒(22)中，所述窑体中段内筒(22)上贯穿若干个废气排气管(25)，所述废气排气管(25)分别连通煅烧段(20)与废气排气筒(26)的内腔；所述下部烧成石灰冷却储存段包括石灰冷却直筒体(31)，底部储存锥(32)，冷却风进口(33)，底部安装有卸料装置(34)，所述石灰冷却直筒体(31)由钢板围成并衬以耐火材料，所述石灰冷却直筒体(31)与窑体中段外筒(21)密闭连接固定，所述底部储存锥(32)与石灰冷却直筒体(31)密闭连接固定，所述石灰冷却直筒体(31)和底部储存锥(32)为烧成石灰冷却储存段(30)，所述冷却风进口(33)设置在底部储存锥(32)上，所述底部储存锥(32)底部安装有卸料装置(34)；所述高温气体进风管(23)沿着窑体中段外筒(21)周边和窑体中段外筒(21)上下呈网格状设置；所述废气排气管(25)沿着窑体中段内筒(22)周边和窑体中段内筒(22)上下呈网格状设置；所述预热废气进气口(17)沿着窑体上段内筒(16)周边和窑体上段内筒(16)上下呈网格状设置。
2.按照权利要求1所述的一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，其特征在于：所述高温气体进风管(23)为燃气燃烧进风管(231)时，所述燃气燃烧进风管(231)分别连通燃气管(271)和助燃风管A(281)。
3.按照权利要求1所述的一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，其特征在于：所述高温气体进风管(23)为液体燃料燃烧进风管(232)时，所述液体燃料燃烧进风管(232)分别连通燃油管(272)和助燃风管B(282)。
4.按照权利要求1所述的一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，其特征在于：所述高温气体进风管(23)为粉体固碳燃料燃烧进风管(233)时，所述粉体固碳燃料燃烧进风管(233)连通粉体燃料与助燃气体气力输送管(283)，所述粉体燃料与助燃气体气力输送管(283)通入粉体燃料与助燃气体混合物(29)。
5.按照权利要求1所述的一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，其特征在于：所述高温气体进风管(23)为块体固碳燃料燃烧进风管(234)时，所述块体固碳燃料燃烧进风管(234)连通助燃风管C(284)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010209457.9A CN111217542B (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010209457.9A CN111217542B (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111217542A CN111217542A (zh) | 2020-06-02 |
| CN111217542B true CN111217542B (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=70807940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010209457.9A Active CN111217542B (zh) | 2020-03-23 | 2020-03-23 | 一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111217542B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112224800B (zh) * | 2020-09-25 | 2022-01-11 | 安徽省恒金矿业有限公司 | 一种旋转塔式石灰石堆料装置 |
| CN112556401B (zh) * | 2020-12-09 | 2024-03-22 | 余松涛 | 一种旋转竖窑 |
| CN114538801B (zh) * | 2022-04-07 | 2023-02-17 | 广西大学 | 用于烧制氧化钙的生物燃料竖窑及烧制氧化钙的方法 |
| CN116199434B (zh) * | 2023-04-27 | 2023-07-14 | 淄博志华环保科技有限公司 | 一种用于氧化钙生产的预热塔 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008022941A1 (de) * | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Rheinkalk Gmbh | Ringschachtofen |
| CN101592436A (zh) * | 2009-07-02 | 2009-12-02 | 南京中圣园机电设备有限公司 | 三筒同心竖窑 |
| CN102627418A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-08 | 石家庄市新华工业炉有限公司 | 一种复合式石灰窑 |
| WO2016150100A1 (zh) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 | 蓄热式石灰回转窑 |
| WO2016155236A1 (zh) * | 2015-04-03 | 2016-10-06 | 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 | 一种间壁式回转窑装置 |
| CN106892578A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-27 | 王长春 | 一种全回收co2的石灰窑装置 |
| CN108675655A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-10-19 | 王长春 | 一种采用热风的石灰窑装置 |
| CN212741159U (zh) * | 2020-03-23 | 2021-03-19 | 南京威普粉体工程有限公司 | 一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 |
-
2020
- 2020-03-23 CN CN202010209457.9A patent/CN111217542B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008022941A1 (de) * | 2006-08-22 | 2008-02-28 | Rheinkalk Gmbh | Ringschachtofen |
| CN101592436A (zh) * | 2009-07-02 | 2009-12-02 | 南京中圣园机电设备有限公司 | 三筒同心竖窑 |
| CN102627418A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-08 | 石家庄市新华工业炉有限公司 | 一种复合式石灰窑 |
| WO2016150100A1 (zh) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 | 蓄热式石灰回转窑 |
| WO2016155236A1 (zh) * | 2015-04-03 | 2016-10-06 | 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 | 一种间壁式回转窑装置 |
| CN106892578A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-27 | 王长春 | 一种全回收co2的石灰窑装置 |
| CN108675655A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-10-19 | 王长春 | 一种采用热风的石灰窑装置 |
| CN212741159U (zh) * | 2020-03-23 | 2021-03-19 | 南京威普粉体工程有限公司 | 一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111217542A (zh) | 2020-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111217542B (zh) | 一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 | |
| US20200048146A1 (en) | Lime kiln apparatus fully recycling co2 | |
| CN103304157B (zh) | 一种节能减排型活性石灰煅烧方法及装置 | |
| CN102135376A (zh) | 阶梯炉 | |
| CN205011649U (zh) | 一种新型环保石灰窑 | |
| CN108088236B (zh) | 工业煅烧立窑 | |
| CN110642539A (zh) | 一种双膛石灰窑 | |
| CN212741159U (zh) | 一种平流煅烧石灰的套筒竖窑 | |
| CN101817649B (zh) | 煅烧物料的方法和设备 | |
| CN113185153B (zh) | 一种活性石灰的生产系统及方法 | |
| CN106495508A (zh) | 一种环保节能轻烧氧化镁焙烧窑 | |
| CN116659249A (zh) | 混料与喷吹两用的窑外通道支撑式双膛石灰窑及生产方法 | |
| CN102627418A (zh) | 一种复合式石灰窑 | |
| CN211111740U (zh) | 一种双膛石灰窑 | |
| CN105347702A (zh) | 一种生产水泥的回转窑装置 | |
| CN109592917B (zh) | 节能型活性石灰终端焙烧窑 | |
| CN105157415B (zh) | 环形竖窑 | |
| CN102126836B (zh) | 一种煅烧物料的方法和机械 | |
| CN101519281B (zh) | 一种用于生产优质电石的原料、高品质石灰的大型节能气烧窑 | |
| CN203960148U (zh) | 一种气流床气化炉 | |
| CN102155846B (zh) | 石灰焙烧窑 | |
| CN102183142B (zh) | 一种半蓄热式旋转床设备及生产大尺寸高活度石灰的工艺方法 | |
| US20240034672A1 (en) | Processes and Methods for the Calcination of Materials | |
| CN113072310A (zh) | 一种石灰窑及石灰制备方法 | |
| CN202092458U (zh) | 一种半蓄热式旋转床设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |