CN113735470B - 水泥窑原料预热系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种水泥窑原料预热系统，涉及水泥生产设备的技术领域。包括水泥回转窑，水泥回转窑的烟道上连通有分解炉，还包括对后加原料进行预热的预热炉、向预热炉内输送后加原料的进料系统、向预热炉内输送热风的送风系统；送风系统将分解炉内的三次风输送至预热炉内；预热炉上设置有出料口，并且经预热炉预热后的后加原料均能沿出料口进入水泥回转窑内。本申请中将分解炉内的三次风输送至预热炉内作为热源对后加原料进行预热，既提高了后加原料的温度，极大地缓解了后加原料的投加对水泥回转窑的冲击，更加便于控制水泥回转窑内的温度及运行的稳定性；并且不需要单独设置外加热源，降低了施工成本。
Description
技术领域
本申请涉及水泥生产设备的技术领域，尤其是涉及一种水泥窑原料预热系统。
背景技术
水泥，粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，早期石灰与火山灰的混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀，长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
在水泥生产过程中，经常需要加入一些原料，来迅速调整水泥生产过程中各种成分的配比，现在一般为直接加入，但是由于后加入的原料温度较低，会对水泥的烧成造成较大的影响，经常使窑温忽高忽低，温度较难控制。
针对上述中的相关技术，发明人认为直接加入水泥后加原料存在水泥窑内部温度较难控制的缺陷。
发明内容
为了方便控制水泥窑内部的温度，本申请提供一种水泥窑原料预热系统。
本申请提供的一种水泥窑原料预热系统采用如下的技术方案：
一种水泥窑原料预热系统，包括水泥回转窑，所述水泥回转窑的烟道上连通有分解炉，还包括对后加原料进行预热的预热炉、向所述预热炉内输送后加原料的进料系统、向所述预热炉内输送热风的送风系统；所述送风系统将分解炉内的三次风输送至预热炉内；
所述预热炉上设置有出料口，并且经预热炉预热后的后加原料均能沿出料口进入水泥回转窑内。
通过采用上述技术方案，将分解炉内的三次风输送至预热炉内作为热源对后加原料进行预热，既提高了后加原料的温度，极大地缓解了后加原料的投加对水泥回转窑的冲击，更加便于控制水泥回转窑内的温度及运行的稳定性；并且不需要单独设置外加热源，降低了施工成本。
优选的，所述预热炉底部成阶梯状设置，并依次设置有多个阶梯平台；
每个所述阶梯平台上均对应设置有摊铺装置，摊铺装置用于将掉落至阶梯平台上的后加原料摊平并推向预热炉的出料口。
通过采用上述技术方案，预热炉底部设置为阶梯状，有效增大了后加原料与预热炉的接触面积，使得后加原料在预热炉内的换热更加充分；而且在阶梯平台上设置摊铺装置，既有效防止了后加原料发生堆积，又协助后加原料移动至预热炉的出料口。
优选的，所述摊铺装置包括固定于预热炉上的摊铺仓，所述摊铺仓与预热炉连通设置；
所述摊铺装置还包括固定于摊铺仓外部的液压缸，所述液压缸输出端伸入摊铺仓内并固定连接有摊铺板，所述摊铺板与所述摊铺仓滑移连接；
在液压缸的作用下，摊铺板沿对应位置处的阶梯平台表面往复移动。
通过采用上述技术方案，启动液压缸，液压缸带动摊铺板伸出摊铺仓内并沿对应位置处的阶梯平台上移动，进而将堆积在阶梯平台上的后加原料摊平并推至出料口处，结构简单实用。
优选的，所述进料系统包括传送皮带、进料螺旋、缓存仓、卸料螺旋和进料管；
后加原料依次经过所述传送皮带、进料螺旋、缓存仓、卸料螺旋和进料管进入预热炉内；并且所述进料管与所述预热炉连通设置，所述进料管上设置有进料阀。
通过采用上述技术方案，传送皮带将后加原料从低处运输至高处，而后经过进料螺旋进入缓存仓内缓存，根据需要将缓冲仓内的原料依次经过卸料螺旋和进料管输送至预热炉内，实现后加原料输送至预热炉，并且进料管上设置进料阀，有效避免了不需要送料时，预热炉内的热量沿进料管泄漏的情况。
优选的，所述进料阀设置为多个。
通过采用上述技术方案，进料管上依次设置多个进料阀，后加原料沿进料管进入预热炉时，通过多个进料阀的交替开闭，有效减少了预热炉沿进料管处漏风的情况，大大减少了预热炉内温度的流失。
优选的，所述预热炉与分解炉之间设置有循环管道，所述预热炉内与后加原料进行热量交换后的三次风沿循环管道再次进入分解炉内。
通过采用上述技术方案，预热炉与分解炉之间设置循环管道，与后加原料进行换热后的三次风再次进入分解炉内，有效降提高了三次风热量的利用率，更加节能环保。
优选的，所述进料管与预热炉之间设置有空气炮，所述空气炮用于防止后加原料堵塞进料管与预热炉的接口处。
通过采用上述技术方案，进料管与预热炉之间设置有空气炮，当进料管与预热炉接口处发生堵塞时，启动空气炮，空气炮瞬间将空气压力能转变为空气射流动力能，并经吹喷管传递至堵塞部位，对堵塞部位进行清理。
优选的，所述预热炉底部设置有高压气流扰动装置，所述高压气流扰动装置用于提高预热炉内气体流动速率。
通过采用上述技术方案，热炉底部设置高压气流扰动装置，有效提高了预热炉内的三次风的流动速率，使得后加原料与三次风的换热更加充分，有效提高了后加原料的预热效率。
优选的，所述高压气流扰动装置包括增压泵、设置于增压泵输入端的增压输入管和设置于增压泵输出端增压输出管；
所述增压输入管与所述分解炉内的三次风输出端连通设置，所述增压输出端通向所述预热炉内。
通过采用上述技术方案，增压泵采用分解炉内的三次风作为气源，向预热炉内输送高压高速气流，既有效提高了预热炉内的气体流动速率，而且保证了输入预热炉内的气体温度。
优选的，所述预热炉上设置有视频监控设备，所述视频监控设备用于监控观察预热炉内部情况。
通过采用上述技术方案，预热炉上设置有视频监控设备，方便操作人员观察预热炉内部情况。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.将分解炉内的三次风输送至预热炉内作为热源对后加原料进行预热，既提高了后加原料的温度，极大地缓解了后加原料的投加对水泥回转窑的冲击，更加便于控制水泥回转窑内的温度及运行的稳定性；并且不需要单独设置外加热源，降低了施工成本；
2.预热炉底部设置为阶梯状，有效增大了后加原料与预热炉的接触面积，使得后加原料在预热炉内的换热更加充分；而且在阶梯平台上设置摊铺装置，既有效防止了后加原料发生堆积，又协助后加原料移动至预热炉的出料口；
3.预热炉与分解炉之间设置循环管道，与后加原料进行换热后的三次风再次进入分解炉内，有效降提高了三次风热量的利用率，更加节能环保。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例中显示预热炉与摊铺装置位置关系的剖面结构示意图。
附图标记说明：1、水泥回转窑；11、第二进料口；12、高温排料螺旋；2、分解炉；3、预热炉；31、第一进料口；32、进风口；33、阶梯平台；34、倾斜往复炉排；35、摊铺装置；351、摊铺仓；352、液压缸；353、摊铺板；354、刮刀；36、出料仓；361、排料阀；41、传送皮带；42、进料螺旋；43、缓存仓；44、卸料螺旋；45、进料管；451、进料阀；51、三次风管；52、三次风阀；53、循环管道；6、空气炮；71、增压泵；72、增压输入管；73、增压输出管；8、视频监控设备。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种水泥窑原料预热系统。
实施例
参照图1，一种水泥窑原料预热系统，包括水泥回转窑1、与水泥回转窑1的烟道连通设置的分解炉2、对后加原料进行加热的预热炉3和向预热炉3内输送后加原料的进料系统；还包括向预热炉3内输送热风的送风系统，送风系统将分解炉2内的三次风输送至预热炉3内对进入预热炉3内的后加原料进行预热。并且经预热炉3预热后的后加原料通过预热炉3出料口进入水泥回转窑1的进料口内。
结合图1和图2，预热炉3顶部设置有供后加原料进入的第一进料口31，还设置有供三次风进入的进风口32；预热炉3内底部沿高度方向依次设置有两个阶梯平台33和倾斜往复炉排34，两个阶梯平台33均沿水平方向设置，倾斜往复炉排34沿倾斜向下设置。预热炉3底部设置有出料仓36，出料仓36底部开口设置，出料仓36底部开口端为预热炉的出料口，并且出料仓36底部设置有排料阀361。
预热炉3侧壁上与两个阶梯平台33对应位置处均设置有摊铺装置35，摊铺装置35包括与预热炉3密封且连通设置的摊铺仓351，摊铺仓351为一端开口设置的仓体，摊铺仓351开口端与预热炉3连通设置；摊铺仓351背离预热炉3的一端固定连接有液压缸352，液压缸352输出端穿过摊铺仓351并固定连接有摊铺板353，摊铺板353与摊铺仓351滑移连接，并且摊铺板353底部与对应位置处的阶梯平台33紧密接触。
启动液压缸352，液压缸352带动摊铺板353伸出摊铺仓351内并沿对应位置处的阶梯平台33上移动，进而将堆积在阶梯平台33上的后加原料摊平并推至下一阶梯平台33或出料仓36内。
参照图1，进料系统包括传送皮带41、进料螺旋42、缓存仓43、卸料螺旋44和进料管45，传送皮带41、进料螺旋42、缓存仓43、卸料螺旋44和进料管45均位于预热炉3顶部的上方。进料管45固定于预热炉3顶部与第一进料口31对应的位置处，进料管45上设置有至少一个进料阀451，本申请实施例中进料阀451设置为两个。传送皮带41倾斜固定于地面上，并且传送皮带41的末端高于预热炉3顶端设置。
进料螺旋42为螺旋输送机，进料螺旋42固定于地面上，进料螺旋42的输入端与传送皮带41的末端对应设置；缓存仓43固定于地面上，并且位于进料螺旋42输出端的正下方；卸料螺旋44为螺旋输送机，卸料螺旋44固定于地面上，卸料螺旋44的输入端与缓存仓43出口端连通设置，卸料螺旋44的输出端与进料管45背离预热炉3的一端连通设置。
后加原料依次经过传送皮带41、进料螺旋42、缓存仓43、卸料螺旋44进入进料管45内，并经过两个交替开关的进料阀451进入预热炉3内。进料管45上交替设置两个进料阀451，有效减少了预热炉3内漏风的情况，有效减少预热炉内温度的流失。
参照图1，送风系统包括三次风管51，三次风管51一端与预热炉3的进风口32连接，三次风管51背离预热炉3的一端与分解炉2上的三次风输出端连通设置；送风系统还包括设置于三次风管51上的三次风阀52。
水泥回转窑1上设置有用于进料的第二进料口11，第二进料口11与出料仓36之间设置有高温排料螺旋12，高温排料螺旋12为螺旋输送机，高温排料螺旋12的内外表面均喷涂有耐高温漆。高温排料螺旋12将出料仓36内预热后的后加原料输送至水泥回转窑1的第二进料口11内。
需要向水泥回转窑1内添加后加原料时，将后加原料依次经过传送皮带41、进料螺旋42、缓存仓43、卸料螺旋44进入进料管45内，并经过两个交替开关的进料阀451进入预热炉3内，同时打开三次风阀52，使分解炉2内的三次风进入预热炉3内。后加原料掉落至第一个阶梯平台33上后，启动对应位置处的液压缸352，液压缸352带动摊铺板353于对应位置处的阶梯平台33上移动，将堆积于阶梯平台33上的后加原料摊平并推至下一阶梯平台33上；而后启动另一个液压缸352，将堆积于该阶梯平台33上的后加原料摊平并推至出料仓36内；液压缸352带动摊铺板353推动后加原料的过程中，后加原料与三次风的接触面积增大，有效提高了换热效率。后加原料预热后，打开排料阀361，后加原料仓内的后加原料进入高温排料螺旋12后沿水泥回转窑1的第二进料口11进入，大大减少了直接加入低温后加原料对水泥回转窑1内部温度的影响，方便控制水泥窑内部的温度。
为了降低三次风热量损耗，提高三次风热量的利用率，出料仓36与分解炉2之间设置有循环管道53，循环管道53的两端分别与进料仓和分解炉2连通设置；循环管道53上设置有单向阀，经过循环管道53的三次风仅能由预热炉3进入分解炉2内。
为了防止后加原料进入预热炉3内时发生堵塞，进料管45与第一进料口31之间设置有空气炮6，空气炮6包括主体，主体固定于预热炉3外部，主体内设置有用于喷气的喷气组件和控制喷气组件工作的控制器，喷气组件输出端连接有喷吹管，喷吹管与进料管45连通且垂直设置，并且喷吹管位于两个进料阀451的正下方。
当进料管45与第一进料口31之间发生堵塞时，打开控制器，控制器控制喷气组件工作，喷气组件快速将空气压力能转变为空气射流动力能，并经吹喷管传递至堵塞部位，对堵塞部位进行清理。
为了提高后加原料在预热炉内的预热效率，预热炉3底部设置有高压气流扰动装置，高压气流扰动装置包括增压泵71，增压泵71输入端固定连接有增压输入管72，增压输入管72与三次风管51连通设置，增压泵71输出端固定连接有增压输出管73，增压输出管73与预热炉3底部连通设置；启动增压泵71，增压泵71增大预热炉3底部三次风的流动速率，大大提高三次风与后加原料的热量交换速率。
为了方便观察预热炉3内部情况，预热炉3上设置有视频监控设备8，视频监控设备8的摄像头采用耐高温材料制成，并且摄像头位于预热炉3内部。
参照图2，为了防止摊铺板353将后加原料带入摊铺仓351内影响摊铺板353的往复移动，预热炉3内与两个摊铺仓351出口端对应位置处均固定连接有刮刀354，刮刀354与对应位置处的摊铺板353上端面紧密接触。摊铺板353伸入摊铺仓351内时，刮刀354将摊铺板353上表面粘附的后加原料剔除，有效避免了后加原料进入摊铺仓351内影响摊铺板353的往复移动，并且减少进入摊铺仓351内的后加原料的量，方便操作人员清理摊铺仓351。
预热炉3上还预留有SMP接头，SMP接头用于连接输送其他物料的管道，方便向预热炉3内输送其他物料。
上述实施例的实施原理为：
需要向水泥回转窑1内添加后加原料时，将后加原料依次经过传送皮带41、进料螺旋42、缓存仓43、卸料螺旋44进入进料管45内，并经过两个交替开关的进料阀451进入预热炉3内，同时打开三次风阀52，使分解炉2内的三次风进入预热炉3内。后加原料掉落至第一个阶梯平台33上后，启动对应位置处的液压缸352，液压缸352带动摊铺板353于对应位置处的阶梯平台33上移动，将堆积于阶梯平台33上的后加原料摊平并推至下一阶梯平台33上；而后启动另一个液压缸352，将堆积于该阶梯平台33上的后加原料摊平并推至出料仓36内；液压缸352带动摊铺板353推动后加原料的过程中，后加原料与三次风的接触面积增大，有效提高了换热效率。
同时启动增压泵71，增压泵71增大预热炉3底部三次风的流动速率，进一步提高三次风与后加原料的热量交换速率。
进行热量交换后的三次风通过循环管道53再次进入分解炉2内，提高了三次风的热效率。
后加原料预热后，打开排料阀361，后加原料仓内的后加原料进入高温排料螺旋12后沿水泥回转窑1的第二进料口11进入，大大减少了直接加入低温后加原料对水泥回转窑1内部温度的影响，方便控制水泥窑内部的温度。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水泥窑原料预热系统，包括水泥回转窑(1)，所述水泥回转窑(1)的烟道上连通有分解炉(2)，其特征在于：还包括对后加原料进行预热的预热炉(3)、向所述预热炉(3)内输送后加原料的进料系统、向所述预热炉(3)内输送热风的送风系统；所述送风系统将分解炉(2)内的三次风输送至预热炉(3)内；
所述预热炉(3)上设置有出料口，并且经预热炉(3)预热后的后加原料均能沿出料口进入水泥回转窑(1)内；所述预热炉(3)底部成阶梯状设置，并依次设置有多个阶梯平台(33)；
每个所述阶梯平台(33)上均对应设置有摊铺装置(35)，摊铺装置(35)用于将掉落至阶梯平台(33)上的后加原料摊平并推向预热炉(3)的出料口；
所述摊铺装置(35)包括固定于预热炉(3)上的摊铺仓(351)，所述摊铺仓(351)与预热炉(3)连通设置；
所述摊铺装置(35)还包括固定于摊铺仓(351)外部的液压缸(352)，所述液压缸(352)输出端伸入摊铺仓(351)内并固定连接有摊铺板(353)，所述摊铺板(353)与所述摊铺仓(351)滑移连接；
在液压缸(352)的作用下，摊铺板(353)沿对应位置处的阶梯平台(33)表面往复移动。
2.根据权利要求1所述的水泥窑原料预热系统，其特征在于：所述进料系统包括传送皮带(41)、进料螺旋(42)、缓存仓(43)、卸料螺旋(44)和进料管(45)；
后加原料依次经过所述传送皮带(41)、进料螺旋(42)、缓存仓(43)、卸料螺旋(44)和进料管(45)进入预热炉(3)内；并且所述进料管(45)与所述预热炉(3)连通设置，所述进料管(45)上设置有进料阀(451)。
3.根据权利要求2所述的水泥窑原料预热系统，其特征在于：所述进料阀(451)设置为多个。
4.根据权利要求1所述的水泥窑原料预热系统，其特征在于：所述预热炉(3)与分解炉(2)之间设置有循环管道(53)，所述预热炉(3)内与后加原料进行热量交换后的三次风沿循环管道(53)再次进入分解炉(2)内。
5.根据权利要求2所述的水泥窑原料预热系统，其特征在于：所述进料管(45)与预热炉(3)之间设置有空气炮(6)，所述空气炮(6)用于防止后加原料堵塞进料管(45)与预热炉(3)的接口处。
6.根据权利要求1所述的水泥窑原料预热系统，其特征在于：所述预热炉(3)底部设置有高压气流扰动装置，所述高压气流扰动装置用于提高预热炉(3)内气体流动速率。
7.根据权利要求6所述的水泥窑原料预热系统，其特征在于：所述高压气流扰动装置包括增压泵(71)、设置于增压泵(71)输入端的增压输入管(72)和设置于增压泵(71)输出端的增压输出管(73)；
所述增压输入管(72)与所述分解炉(2)内的三次风输出端连通设置，所述增压输出管(73)通向所述预热炉(3)内。
8.根据权利要求1所述的水泥窑原料预热系统，其特征在于：所述预热炉(3)上设置有视频监控设备(8)，所述视频监控设备(8)用于监控观察预热炉(3)内部情况。
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