CN113735466A - 一种节能减排竖窑及基于其的石灰生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金设备技术领域，提出了一种节能减排竖窑，包括窑体，具有进料口，设置在窑体的顶部；出料口，设置在窑体的底部；进气口；及排气口，排气口与进气口连通；分隔板，移动设置在窑体内，沿进料口到出料口依次排列设置有若干个，若干个分隔板将窑体内部空腔分为预热区、一级煅烧区、二级煅烧区及冷却区；钢丝绳，一端连接在分隔板上，另一端滑动穿过窑体侧壁后伸至窑体外，钢丝绳设置有若干个；落料孔，设置在分隔板上；及负压出料组件，位于冷却区下方，用于将冷却区内的物料输出；通过上述技术方案，解决了现有技术中燃料的浪费及热量的浪费的问题。

Description

一种节能减排竖窑及基于其的石灰生产工艺

技术领域

本发明涉及冶金设备技术领域，具体的，涉及一种节能减排竖窑及基于其的石灰生产工艺。

背景技术

石灰一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料；石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物，经900～1100℃煅烧而成，石灰是人类最早应用的胶凝材料；现在多采用竖窑对石灰石进行煅烧来制得石灰，竖窑是指上部加料下部出料连续煅烧熟料的热工设备，由窑体、加出料装置及通风设备等组成；现有技术中的烧制质量难以控制，使得石灰石存在夹心或过烧现象，夹心使得石灰石的利用率较低造成了原料及能量浪费，过烧使得部分石灰被烧制成黑色，影响后续使用，在此生产过程中造成了燃料的浪费及热量的浪费，生产成本较高。

发明内容

本发明提出一种节能减排竖窑及基于其的石灰生产工艺，解决了相关技术中燃料的浪费及热量的浪费的问题。

本发明的技术方案如下：

一种节能减排竖窑，包括

窑体，具有

进料口，设置在所述窑体的顶部；

出料口，设置在所述窑体的底部；

进气口，设置在所述窑体的底部，用于将空气及燃气输送进所述窑体内部；及

排气口，设置在所述窑体的顶部，用于将燃烧后的气体进行排放，所述排气口与所述进气口连通；

分隔板，移动设置在所述窑体内，沿所述进料口到所述出料口依次排列设置有若干个，若干个分隔板将所述窑体内部空腔分为从上到下排列的预热区、一级煅烧区、二级煅烧区及冷却区；

钢丝绳，一端连接在所述分隔板上，另一端滑动穿过所述窑体侧壁后伸至所述窑体外，所述钢丝绳设置有若干个；

落料孔，设置在所述分隔板上；及

负压出料组件，位于所述冷却区下方，用于将所述冷却区内的物料输出。

作进一步的技术方案，还包括

驱动电机，设置在所述窑体的外壁上；及

卷筒，设置有驱动电机的输出轴上，所述钢丝绳绕设置在所述卷筒上。

作进一步的技术方案，所述负压出料组件包括

负压仓，设置在所述窑体内，位于所述冷却区下方；及

负压门，设置在所述负压仓与所述冷却区的连接处，所述负压门打开或关闭后，所述负压仓与所述冷却区连通或隔断。

作进一步的技术方案，还包括

进料门，设置在所述进料口位置处；

进气管，与所述进气口连通，用于输送燃气；

排气管，与所述排气口连通；及

联动组件，用于在进料门打开时，带动所述负压门打开。

作进一步的技术方案，所述排气管具有输送段及换热段，所述换热段套设在所述进气管外侧。

作进一步的技术方案，所述窑体上设置有摆动导向槽，位于靠近所述负压仓的一侧，所述负压门包括

转动门，转动设置在所述窑体上，靠近所述负压仓，具有若干个第一孔；及

摇摆门，设置在所述摆动导向槽内，具有若干个第二孔，通过凸轴与所述转动门连接，所述凸轴的一端的轴线与所述转动门的轴线共线，所述凸轴的另一端的轴线与所述摇摆门的轴线共线。

作进一步的技术方案，所述进料门的一端通过转轴设置在所述窑体上，另一端通过线性驱动件设置在所述窑体上，所述转轴及所述转动门上设置有齿牙，所述联动组件包括

第一齿轮轴，一端与所述转轴的齿牙啮合，为输入端，另一端为输出端；

第二齿轮轴，一端与所述转动门的齿牙啮合，为输出端，另一端为输入端；及

换挡轴，用于连接或打开所述第一齿轮轴的输出端与所述第二齿轮轴的输入端。

一种基于上述任意一种所述的一种节能减排竖窑的石灰生产工艺，包括以下步骤

(1)加料，将破碎成50-100mm的块状石灰石输送至进料口，打开进料门进行加料，同时进料门带动负压门打开；

(2)预热，块状石灰石穿过进料口后，落在第一层分隔板上，煅烧区产生的热量及高温气体上升到预热区，穿过落料孔及块状石灰石的间隙，对石灰石进行预热，预热完成后，卷筒正转或倒转，使得分隔板上的不同的钢丝绳伸长或缩短，石灰石从分隔板与窑体的间隙及落料孔落下，进入一级煅烧区；

(3)煅烧，块状石灰石在从分隔板与窑体的间隙及落料孔落下，落到第二层分隔板上，进行煅烧，燃烧及石灰石分解产生的气体上升，流向预热区，然后沿排气口及排气管流出，将燃气、空气通过进气管通向一级煅烧区，对石灰石进行以及煅烧，煅烧后的块状石灰石的表层灰化，然后卷筒正转或倒转，使得分隔板上的不同的钢丝绳伸长或缩短，石灰石从分隔板与窑体的间隙及落料孔落下，进入二级煅烧区，此过程中块状石灰石变小，灰化部分脱落，继续在第三层分隔板上进行二级煅烧；

(4)冷却，经过二级煅烧的石灰从第三层分隔板上落下，灰化的石灰被破碎，落进冷却区进行冷却；

(5)出料，打开负压门，此时进料门关闭，在负压仓的负压作用下，冷却区的灰化的石灰被吸附从负压仓输出。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明将破碎成块状石灰石输送至进料口，块状石灰石穿过进料口后，落在第一层分隔板上，下层煅烧区煅烧及燃烧产生的热气上升，穿过落料孔对第一层分隔板上的石灰石进行预热，使得石灰石的温度升高，便于减少后续煅烧时所需的热量，预热完成后，拉动第一层分隔板上的不同的钢丝绳，使得不同的钢丝绳伸长或缩短，带动分隔板晃动及偏歪，使得石灰石从分隔板与窑体的间隙及落料孔落下，进入一级煅烧区，即第二层分隔板上，进行一次煅烧后，石灰石表面灰化，热量难以进入内芯，此时，拉动第二层分隔板上的不同的钢丝绳，使得不同的钢丝绳伸长或缩短，带动分隔板晃动及偏歪，使得表面石灰石从分隔板与窑体的间隙及落料孔落下，落进二级煅烧区，此过程中石灰石间相互碰撞，灰化的表层的石灰脱落，使得落在第三层分隔板上的石灰石未灰化的内芯外漏，与燃烧气体直接接触，加快了煅烧速度，缩短了煅烧时间，大大节约了煅烧所需的燃气用量，煅烧完成后，第三层分隔板晃动，使得灰化的石灰落进冷却区，冷却完成后，负压出料组件将所述冷却区内的石灰输出，该过程将石灰石进行碰撞，使得石灰石表面灰化的石灰脱落、且破碎，减少了后续的再加工，减少了操作步骤，节约了生产资源。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明结构主视图；

图2为本发明的负压门的结构主视图；

图中：1、窑体，2、进料口，3、出料口，4、进气口，5、排气口，6、分隔板，7、预热区，8、一级煅烧区，9、二级煅烧区，10、冷却区，11、钢丝绳，12、落料孔，13、负压出料组件，15、卷筒，17、负压仓，18、负压门，19、进料门，20、进气管，21、排气管，22、联动组件，23、摆动导向槽，24、转动门，25、摇摆门，26、凸轴，27、转轴，28、线性驱动件，29、第一齿轮轴，30、第二齿轮轴，31、换挡轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

如图1～图2所示，本实施例提出了一种节能减排竖窑，包括窑体1，具有进料口2，设置在所述窑体1的顶部；出料口3，设置在所述窑体1的底部；进气口4，设置在所述窑体1的底部，用于将空气及燃气输送进所述窑体1内部；及排气口5，设置在所述窑体1的顶部，用于将燃烧后的气体进行排放，所述排气口5与所述进气口4连通；分隔板6，移动设置在所述窑体1内，沿所述进料口2到所述出料口3依次排列设置有若干个，若干个分隔板6将所述窑体1内部空腔分为从上到下排列的预热区7、一级煅烧区8、二级煅烧区9及冷却区10；钢丝绳11，一端连接在所述分隔板6上，另一端滑动穿过所述窑体1侧壁后伸至所述窑体1外，所述钢丝绳11设置有若干个；落料孔12，设置在所述分隔板6上；及负压出料组件13，位于所述冷却区10下方，用于将所述冷却区10内的物料输出。

本实施例中，为了解决相关技术中燃料的浪费及热量的浪费的问题，现设计了一种节能减排竖窑，将破碎成块状石灰石输送至进料口2，块状石灰石穿过进料口2后，落在第一层分隔板6上，下层煅烧区煅烧及燃烧产生的热气上升，穿过落料孔12对第一层分隔板6上的石灰石进行预热，使得石灰石的温度升高，便于减少后续煅烧时所需的热量，预热完成后，拉动第一层分隔板6上的不同的钢丝绳11，使得不同的钢丝绳11伸长或缩短，带动分隔板6晃动及偏歪，使得石灰石从分隔板6与窑体1的间隙及落料孔12落下，进入一级煅烧区8，即第二层分隔板6上，进行一次煅烧后，石灰石表面灰化，热量难以进入内芯，此时，拉动第二层分隔板6上的不同的钢丝绳11，使得不同的钢丝绳11伸长或缩短，带动分隔板6晃动及偏歪，使得表面石灰石从分隔板6与窑体1的间隙及落料孔12落下，落进二级煅烧区9，此过程中石灰石间相互碰撞，灰化的表层的石灰脱落，使得落在第三层分隔板6上的石灰石未灰化的内芯外漏，与燃烧气体直接接触，加快了煅烧速度，缩短了煅烧时间，大大节约了煅烧所需的燃气用量，煅烧完成后，第三层分隔板6晃动，使得灰化的石灰落进冷却区10，冷却完成后，负压出料组件13将所述冷却区10内的石灰输出，该过程将石灰石进行碰撞，使得石灰石表面灰化的石灰脱落、且破碎，减少了后续的再加工，减少了操作步骤，节约了生产资源。

如图1～图2所示，还包括驱动电机，设置在所述窑体1的外壁上；及卷筒15，设置有驱动电机的输出轴上，所述钢丝绳11绕设置在所述卷筒15上。

本实施例中，驱动电机设置在窑体1的外壁上，带动卷筒15正转或反转，卷筒15带动与之相连的钢丝绳伸长或缩短，使得分隔板6在重力的作用下进行晃动，使得分隔板6上的石灰石进行相互碰撞，并沿分隔板6与窑体1的间隙及落料孔12下落。

如图1～图2所示，所述负压出料组件13包括负压仓17，设置在所述窑体1内，位于所述冷却区10下方；及负压门18，设置在所述负压仓17与所述冷却区10的连接处，所述负压门18打开或关闭后，所述负压仓17与所述冷却区10连通或隔断。

本实施例中，负压仓17为负压状态，出料时，负压门18打开，使得冷却区10与负压仓17连通，在负压仓17的负压作用下，冷却区10内的石灰被抽到负压仓17内，当石灰抽送完成后，关闭负压门18，将负压仓17与冷却区10分隔开来，使得窑体1内部形成一个封闭的空间，便于进行后续的煅烧，保证石灰石的煅烧质量。

如图1～图2所示，还包括进料门19，设置在所述进料口2位置处，所述进料门19打开或闭合时联动所述负压门18打开或闭合；进气管20，与所述进气口4连通，用于输送燃气；排气管21，与所述排气口5连通；及联动组件22，用于在进料门19打开时，带动所述负压门18打开。

本实施例中，进料门19设置在进料口2的位置处，在冷却区10内的石灰进行出料时，负压门18打开，进料门19关闭，当向预热区7进行加料时，进料门19打开，联动负压门18打开，使得冷却区10与负压仓17连通，即窑体1内部的空间与负压仓17连通，使得窑体1内的气体向负压仓17流动，使得煅烧产生的气体与热量向负压仓17的方向流动，避免窑体1内的气体及石灰粉尘从进料口2处向外部扩散，而造成环境污染和资源浪费，且方便进料口2进行加料。

如图1～图2所示，所述排气管21具有输送段及换热段，所述换热段套设在所述进气管20外侧。

本实施例中，排气管21的换热段套设在进气管20外侧，使得带有热量的煅烧气体，对燃气及空气进行预加热，使得燃气本身的温度升高，便于进行后续燃烧，且使得燃气进去煅烧区时具有较高的初始温度，减少了煅烧区对燃气及空气的加热升温，使得煅烧区的热量全部用于石灰石的煅烧，提高了热量的利用率。

如图1～图2所示，所述窑体1上设置有摆动导向槽23，位于靠近所述负压仓17的一侧，所述负压门18包括转动门24，转动设置在所述窑体1上，靠近所述负压仓17，具有若干个第一孔；及摇摆门25，设置在所述摆动导向槽23内，具有若干个第二孔，通过凸轴26与所述转动门24连接，所述凸轴26的一端的轴线与所述转动门24的轴线共线，所述凸轴26的另一端的轴线与所述摇摆门25的轴线共线。

本实施例中，窑体1上设置有摆动导向槽23，摇摆门25在摆动导向槽23内进行移动或转动，且转动门24设置在窑体1上，当负压门18处于关闭状态时，转动门24静止，转动门上的第一孔与摇摆门25上的第二孔间隔错位设置，不连通；当负压门18打开时，转动门24转动，摇摆门25位于转动门24的一侧，转动门24转动通过凸轴26带动摇摆门25进行摆动，使得摇摆门25上的第二孔与转动门24上的第一孔重合，转动门24停止转动，进行落料；或转动门24继续转动进行间歇落料，同时使得摇摆门25第二孔与转动门24的第一孔对石灰进行挤压破碎，减少了后续的破碎。

如图1～图2所示，所述进料门19的一端通过转轴27设置在所述窑体1上，另一端通过线性驱动件28设置在所述窑体1上，所述转轴27及所述转动门24上设置有齿牙，所述联动组件22包括第一齿轮轴29，一端与所述转轴27的齿牙啮合，为输入端，另一端为输出端；第二齿轮轴30，一端与所述转动门24的齿牙啮合，为输出端，另一端为输入端；及换挡轴31，用于连接或打开所述第一齿轮轴29的输出端与所述第二齿轮轴30的输入端。

本实施例中，联动组件22用于将进料门19与负压门18进行联动或取消联动，使得进料门19打开带动负压门18打开，进料门19关闭带动负压门18关闭，但是负压门18打开或关闭对进料门19不影响，联动组件22包括第一齿轮轴29、第二齿轮轴30及换挡轴31，换挡轴31移动将连接或打开第一齿轮轴29的输出端与第二齿轮轴30的输入端，实现进料门19与负压门18的联动或取消联动。

一种石灰生产工艺，包括以下步骤

(1)加料，将破碎成50-100mm的块状石灰石输送至进料口2，打开进料门19进行加料，同时进料门19带动负压门18打开；

(2)预热，块状石灰石穿过进料口2后，落在第一层分隔板6上，煅烧区产生的热量及高温气体上升到预热区7，穿过落料孔12及块状石灰石的间隙，对石灰石进行预热，预热完成后，卷筒15正转或倒转，使得分隔板6上的不同的钢丝绳11伸长或缩短，石灰石从分隔板6与窑体1的间隙及落料孔12落下，进入一级煅烧区8；

(3)煅烧，块状石灰石在从分隔板6与窑体1的间隙及落料孔12落下，落到第二层分隔板6上，进行煅烧，燃烧及石灰石分解产生的气体上升，流向预热区7，然后沿排气口5及排气管21流出，将燃气、空气通过进气管20通向一级煅烧区8，对石灰石进行以及煅烧，煅烧后的块状石灰石的表层灰化，然后卷筒15正转或倒转，使得分隔板6上的不同的钢丝绳11伸长或缩短，石灰石从分隔板6与窑体1的间隙及落料孔12落下，进入二级煅烧区9，此过程中块状石灰石变小，灰化部分脱落，继续在第三层分隔板6上进行二级煅烧；

(4)冷却，经过二级煅烧的石灰从第三层分隔板6上落下，灰化的石灰被破碎，落进冷却区10进行冷却；

(5)出料，打开负压门18，此时进料门19关闭，在负压仓17的负压作用下，冷却区10的灰化的石灰被吸附从负压仓17输出。

以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种节能减排竖窑，其特征在于，包括

窑体(1)，具有

进料口(2)，设置在所述窑体(1)的顶部；

出料口(3)，设置在所述窑体(1)的底部；

进气口(4)，设置在所述窑体(1)的底部，用于将空气及燃气输送进所述窑体(1)内部；及

排气口(5)，设置在所述窑体(1)的顶部，用于将燃烧后的气体进行排放，所述排气口(5)与所述进气口(4)连通；

分隔板(6)，移动设置在所述窑体(1)内，沿所述进料口(2)到所述出料口(3)依次排列设置有若干个，若干个分隔板(6)将所述窑体(1)内部空腔分为从上到下排列的预热区(7)、一级煅烧区(8)、二级煅烧区(9)及冷却区(10)；

钢丝绳(11)，一端连接在所述分隔板(6)上，另一端滑动穿过所述窑体(1)侧壁后伸至所述窑体(1)外，所述钢丝绳(11)设置有若干个；

落料孔(12)，设置在所述分隔板(6)上；及

负压出料组件(13)，位于所述冷却区(10)下方，用于将所述冷却区(10)内的物料输出。

2.根据权利要求1所述的一种节能减排竖窑，其特征在于，还包括

驱动电机，设置在所述窑体(1)的外壁上；及

卷筒(15)，设置有驱动电机的输出轴上，所述钢丝绳(11)绕设置在所述卷筒(15)上。

3.根据权利要求1所述的一种节能减排竖窑，其特征在于，所述负压出料组件(13)包括

负压仓(17)，设置在所述窑体(1)内，位于所述冷却区(10)下方；及

负压门(18)，设置在所述负压仓(17)与所述冷却区(10)的连接处，所述负压门(18)打开或关闭后，所述负压仓(17)与所述冷却区(10)连通或隔断。

4.根据权利要求3所述的一种节能减排竖窑，其特征在于，还包括

进料门(19)，移动设置在所述进料口(2)位置处；

进气管(20)，与所述进气口(4)连通，用于输送燃气；

排气管(21)，与所述排气口(5)连通；及

联动组件(22)，用于在进料门(19)打开时，带动所述负压门(18)打开。

5.根据权利要求4所述的一种节能减排竖窑，其特征在于，所述排气管(21)具有输送段及换热段，所述换热段套设在所述进气管(20)外侧。

6.根据权利要求4所述的一种节能减排竖窑，其特征在于，所述窑体(1)上设置有摆动导向槽(23)，位于靠近所述负压仓(17)的一侧，所述负压门(18)包括

转动门(24)，转动设置在所述窑体(1)上，靠近所述负压仓(17)，具有若干个第一孔；及

摇摆门(25)，设置在所述摆动导向槽(23)内，具有若干个第二孔，通过凸轴(26)与所述转动门(24)连接，所述凸轴(26)的一端的轴线与所述转动门(24)的轴线共线，所述凸轴(26)的另一端的轴线与所述摇摆门(25)的轴线共线。

7.根据权利要求6所述的一种节能减排竖窑，其特征在于，所述进料门(19)的一端通过转轴(27)设置在所述窑体(1)上，另一端通过线性驱动件(28)设置在所述窑体(1)上，所述转轴(27)及所述转动门(24)上设置有齿牙，所述联动组件(22)包括

第一齿轮轴(29)，一端与所述转轴(27)的齿牙啮合，为输入端，另一端为输出端；

第二齿轮轴(30)，一端与所述转动门(24)的齿牙啮合，为输出端，另一端为输入端；及

换挡轴(31)，用于连接或打开所述第一齿轮轴(29)的输出端与所述第二齿轮轴(30)的输入端。

8.一种基于权利要求5～7中任意一种所述的一种节能减排竖窑的石灰生产工艺，其特征在于，包括以下步骤

(1)加料，将破碎成50-100mm的块状石灰石输送至进料口(2)，打开进料门(19)进行加料，同时进料门(19)带动负压门(18)打开；

(2)预热，块状石灰石穿过进料口(2)后，落在第一层分隔板(6)上，煅烧区产生的热量及高温气体上升到预热区(7)，穿过落料孔(12)及块状石灰石的间隙，对石灰石进行预热，预热完成后，卷筒(15)正转或倒转，使得分隔板(6)上的不同的钢丝绳(11)伸长或缩短，石灰石从分隔板(6)与窑体(1)的间隙及落料孔(12)落下，进入一级煅烧区(8)；

(3)煅烧，块状石灰石在从分隔板(6)与窑体(1)的间隙及落料孔(12)落下，落到第二层分隔板(6)上，进行煅烧，燃烧及石灰石分解产生的气体上升，流向预热区(7)，然后沿排气口(5)及排气管(21)流出，将燃气、空气通过进气管(20)通向一级煅烧区(8)，对石灰石进行以及煅烧，煅烧后的块状石灰石的表层灰化，然后卷筒(15)正转或倒转，使得分隔板(6)上的不同的钢丝绳(11)伸长或缩短，石灰石从分隔板(6)与窑体(1)的间隙及落料孔(12)落下，进入二级煅烧区(9)，此过程中块状石灰石变小，灰化部分脱落，继续在第三层分隔板(6)上进行二级煅烧；

(4)冷却，经过二级煅烧的石灰从第三层分隔板(6)上落下，灰化的石灰被破碎，落进冷却区(10)进行冷却；

(5)出料，打开负压门(18)，此时进料门(19)关闭，在负压仓(17)的负压作用下，冷却区(10)的灰化的石灰被吸附从负压仓(17)输出。

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