CN207391289U - 一种多层多拱竖窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多层多拱竖窑，包括依次设置在窑顶的原料仓、布料小车、布料器，由上至下依次设置在窑体内的预热段支撑拱、轻烧段轻烧拱、冷却段换热拱，圆盘出料机，带水冷套的料斗，震动出料机，铰链输送机，成品料仓；窑体内由上至下依次设有预热段、轻烧段、冷却段；预热段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上预热段支撑拱；轻烧段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上轻烧段轻烧拱；燃烧室置于轻烧段轻烧拱内部的下侧位置，燃烧室为弧形结构，根部与窑墙相连，烧嘴和热电偶设置在燃烧室的底部。优点是：具有连续加料和出料的功能，所需能耗低，产量大，环保和自动化程度高的特点。

Description

一种多层多拱竖窑

技术领域

本实用新型涉及一种用于冶金、建材及化工领域的无机非金属材料(石灰石、菱镁石、球团矿等)的轻烧设备，尤其是涉及一种多层多拱焙烧轻烧氧化镁的竖窑。

背景技术

轻烧氧化镁和活性氧化钙是由菱镁石和石灰石经850-1100℃轻烧的产物，被广泛应用于冶金、化工及建材等领域。目前国内生产轻烧氧化镁的窑炉主要是反射窑，该设备存在技术落后、容积小、产量低、能耗高、产品质量不稳定、劳动强度大、自动化程度低和环境污染严重等缺点，已被国家列为淘汰设备。因此发展新型轻烧氧化镁窑炉已成为菱镁产业的迫切需要。

目前从公开的专利来看内置多孔内燃式竖窑极可能成为轻烧氧化镁的主要窑炉设备(如：专利公布或公告号：CN 102155846A、CN 106045346A、CN201942616U，公开的相关窑炉设备)。设备具有窑体结构简单、操作容易、投资小、能耗低、产品质量高且稳定等特点，已经在石灰石煅烧领域得到了极大的应用；但是由于菱镁石和石灰石在煅烧过程中存在巨大的差别，菱镁矿在轻烧窑内极容易发生爆裂而成为碎矿，阻碍窑内气流顺行，因此上述三项专利虽然在技术领域说明可以应用在菱镁石轻烧领域，但是目前在实际生产中均没有看到实际的应用，其关键的问题就是菱镁石在煅烧过程中的碎裂问题，造成竖窑烧成段以下，气流无法上行，而上述三项专利公布的窑炉也均无法解决这一问题，因此设计新型的轻烧氧化镁竖窑已成为菱镁石轻烧行业亟待解决的问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种多层多拱竖窑，可连续加料和出料，解决轻烧氧化镁焙烧过程中出现的气流不顺行、物料冷却差的问题。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种多层多拱竖窑，包括依次设置在窑顶的原料仓、布料小车、布料器，由上至下依次设置在窑体内的预热段支撑拱、轻烧段轻烧拱、冷却段换热拱，圆盘出料机，带水冷套的料斗，震动出料机，铰链输送机，成品料仓；

窑体内由上至下依次设有预热段、轻烧段、冷却段；

预热段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上预热段支撑拱；

轻烧段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上轻烧段轻烧拱；

燃烧室置于轻烧段轻烧拱内部的下侧位置，燃烧室为弧形结构，根部与窑墙相连，烧嘴和热电偶设置在燃烧室的底部；

冷却段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上冷却段换热拱；

窑体底部设有圆盘出料机，圆盘出料机底部依次连接带水冷套的料斗、震动出料机、铰链输送机、成品料仓。

所述的带水冷套的料斗密封窑底。

所述的窑体由耐火砖砌筑，横断面为矩形。

所述的预热段支撑拱、轻烧段轻烧拱、冷却段换热拱均为弧形结构，由耐火材料整体浇注成型或由浇注料预制件砌筑成型。

所述的冷却段换热拱内部设有空气管道和进气室。

还包括窑外换热器、除尘装置、脱硫装置、脱硝装置，窑外换热器与窑体顶部相连接，窑外换热器依次与除尘装置、脱硫装置、脱硝装置相连接，窑外换热器与冷却段换热拱相连接。

所述的预热段支撑拱、轻烧段轻烧拱及冷却段换热拱均层间交错布置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

多层多拱竖窑具有连续加料和出料的功能，所需能耗低(≤130kg标煤/镁砂)，产量大(≥500吨镁砂/日)，环保和自动化程度高的特点。其中，弧形结构的预热段支撑拱的设置是为了支撑窑内的物料，减少对下部轻烧段轻烧拱的压力，同时可以缓冲上部物料下落时对轻烧段轻烧拱的撞击破坏。燃烧室设置在轻烧段轻烧拱内，一方面可以保证燃料的充分燃烧，同时有利于物料和高温烟气的换热，多层结构的设置是为了保证物料的充分煅烧，同时可以在物料下行的过程中可以翻动物料，使物料得到充分的煅烧，避免欠烧或过烧现象的出现；冷却段空气管道设置在冷却段换热拱的耐火材料内部，不与物料直接接触，物料与冷却空气通过耐火材料间接接触换热，起到冷却物料和加热助燃空气的作用，二次助燃空气通过设置在冷却拱底部的进气室喷入，直接接触物料，可以起到直接冷却物料的作用，同时加热的空气经过料层上升后可以作为竖窑的二次助燃空气。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1沿A-A线的剖视图。

图中：1-料仓 2-布料小车 3-布料器 4-窑体 5-预热段支撑拱 6-轻烧段轻烧拱7-冷却段换热拱 8-圆盘出料机 9-料斗 10-震动出料机 11-铰链输送机 12-成品料仓13-窑外换热器 14-除尘装置 15-脱硫装置 16-脱硝装置 17-进气室 18-空气管道。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

见图1，一种多层多拱竖窑，包括依次设置在窑顶的原料仓1、布料小车2、布料器3，由上至下依次设置在窑体4内的预热段支撑拱5、轻烧段轻烧拱6、冷却段换热拱7，圆盘出料机8，带水冷套的料斗9，震动出料机10，铰链输送机11，成品料仓12；窑体4内由上至下依次设有预热段、轻烧段、冷却段；

预热段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上预热段支撑拱5；预热段支撑拱5的设置是为了支撑窑内的物料，减少对下部轻烧段轻烧拱6的压力，同时可以缓冲上部物料下落时对轻烧段轻烧拱6的撞击破坏；

轻烧段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上轻烧段轻烧拱6；燃烧室置于轻烧段轻烧拱6内部的下侧位置，燃烧室为弧形结构，根部与窑墙相连，烧嘴和热电偶设置在燃烧室的底部，且在轻烧拱燃烧室靠近窑墙的端部，一个轻烧段轻烧拱6设置一对(两个)烧嘴和一对(两个)测温热电偶。燃烧室设置在轻烧段轻烧拱6内，一方面可以保证燃料的充分燃烧，同时有利于物料和高温烟气的换热，多层拱梁的设置是为了保证物料的充分煅烧，同时可以在物料下行的过程中可以翻动物料，使物料得到充分的煅烧，避免欠烧或过烧现象的出现。

见图1、图2，冷却段设置有2层以上的拱梁，一般为2-3层拱梁，每层拱梁设置3个以上冷却段换热拱7，通常每层拱梁设置3-10个冷却段换热拱7；冷却段换热拱7内部设有空气管道18和进气室17。空气管道18设置在冷却段换热拱7的耐火材料内部，不与物料直接接触，物料与冷却空气通过耐火材料间接接触换热，起到冷却物料和加热助燃空气的作用，二次助燃空气通过设置在冷却拱底部的进气室17喷入，直接接触物料，可以起到直接冷却物料的作用，同时加热的空气经过料层上升后可以作为竖窑的二次助燃空气。

见图1，上述预热段支撑拱5、轻烧段轻烧拱6、冷却段换热拱7均为弧形结构，由耐火材料为整体浇注成型或由浇注料预制件砌筑成型。预热段支撑拱5、轻烧段轻烧拱6及冷却段换热拱7均层间交错布置，可以使得物料和空气之间进行充分的换热。冷却段换热拱7的交错布置见图2。

见图1，圆盘出料机8底部依次连接带水冷套的料斗9、震动出料机10、铰链输送机11、成品料仓12，圆盘出料机8设置在窑体4的底部，通过旋转运动，将窑内的物料排出进入带水冷套的料斗9，料斗9起到暂时存储物料、冷却物料和密封的作用；料斗9的物料通过震动出料机10输出到铰链输送机11后，由铰链输送机11输送到成品料仓12存储。带水冷套的料斗9可密封窑底。

多层多拱竖窑还包括窑外换热器13、除尘装置14、脱硫装置15、脱硝装置16，窑外换热器13与窑体4顶部相连接，窑外换热器13依次与除尘装置14、脱硫装置15、脱硝装置16相连接，窑外换热器13与冷却段换热拱7相连接。热烟气通过窑体4顶部的排烟管道进入窑外换热器13后，再分别经除尘装置14、脱硫装置15、脱硝装置16处理后，由烟囱排入大气；经过窑外换热器13后的热空气由冷却段换热拱7的空气管道18和进气室17进入，分别作为一次空气和二次助燃空气进入窑内。

见图1、图2，多层多拱竖窑的工作过程如下：

料仓1中的原料在重力的作用下，进入布料小车2，布料小车2将物料运至布料器3的上部，靠重力的作用进入布料器3中，布料器3在重力和机械的旋转作用下将物料均匀的布置在整个预热段的水平面内。物料在重力的作用下向下运动，与经过预热段的高温烟气进行换热，物料被预热，烟气被冷却，排出的烟气通过管道导入窑外换热器13进行换热后，再依次进入除尘装置14、脱硫装置15和脱硝装置16后经烟囱排放到大气中，经窑外换热器13换热后的热空气作为竖窑的助燃空气分别进入冷却段换热拱7的空气管道18和进气室17。

预热的物料依次通过多层预热段支撑拱5后进入多层轻烧段轻烧拱6之间的间隙，同时多层预热段支撑拱5的设置将有助于翻动物料，并同时可以减轻物料重力对下部轻烧段轻烧拱6和冷却段换热拱7的压力；轻烧段轻烧拱6底部的烧嘴将燃料和一次空气混合后经烧嘴进入轻烧拱的燃烧室进行剧烈燃烧，燃烧后产生的高达1100℃左右烟气经反射后由拱璧两侧上升也进入多层轻烧段轻烧拱6之间的间隙；在轻烧段轻烧拱6的间隙之间，预热的物料在此与高温烟气充分进行加热、煅烧、分解后转变为轻烧氧化镁(MgO)和二氧化碳(CO₂)，轻烧氧化镁在竖窑底部出料装置和重力的作用下向竖窑的冷却段运动，分解出的二氧化碳和高温烟气在压力的作用下向上运动进入预热段。

轻烧后的氧化镁进入冷却段后，空气管道18通过耐火材料与物料进行间接换热，空气管道18的空气来自于窑外的换热器中换热后的空气，空气管道18内的空气被加热后，由导管进入轻烧段的烧嘴作为一次空气喷入窑内；底部进气室17喷入的空气也来自窑外换热器13中换热后的空气，这部分经喷嘴喷入进气室17的空气直接和物料接触，物料被直接冷却，空气被进一步加热，加热后的空气在压力的作用下上行到轻烧段作为二次助燃空气，充分燃烧燃料形成高温烟气，达到燃料热量的充分利用的目的。冷却后的物料继续下行到竖窑底部。

下行到竖窑底部的物料经圆盘出料机8排出后进入带水冷套的料斗9进行冷却，冷却后的物料经电磁振动由震动给料机排出，排出的物料进入到铰链输送机11后被送入成品料仓12存储。

多层多拱竖窑的窑体4由耐火砖砌筑，横断面为矩形，通常为长方形结构，内部设置3个或3个以上仓室，每个仓室设置一台布料器3和出料装置(包括圆盘出料机8、带水冷套的料斗9、震动出料机10，铰链输送机11等)。多层多拱竖窑内的拱距可以达到3m以上，日产量可以达到500吨镁砂以上；多层多拱竖窑具有能耗低、结构稳定、自动化程度高，环保等特点。

Claims (7)

1.一种多层多拱竖窑，其特征在于，包括依次设置在窑顶的原料仓、布料小车、布料器，由上至下依次设置在窑体内的预热段支撑拱、轻烧段轻烧拱、冷却段换热拱，圆盘出料机，带水冷套的料斗，震动出料机，铰链输送机，成品料仓；

窑体内由上至下依次设有预热段、轻烧段、冷却段；

预热段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上预热段支撑拱；

轻烧段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上轻烧段轻烧拱；

燃烧室置于轻烧段轻烧拱内部的下侧位置，燃烧室为弧形结构，根部与窑墙相连，烧嘴和热电偶设置在燃烧室的底部；

冷却段设置有2层以上的拱梁，每层拱梁设置3个以上冷却段换热拱；

窑体底部设有圆盘出料机，圆盘出料机底部依次连接带水冷套的料斗、震动出料机、铰链输送机、成品料仓。

2.根据权利要求1所述的一种多层多拱竖窑，其特征在于，所述的带水冷套的料斗密封窑底。

3.根据权利要求1所述的一种多层多拱竖窑，其特征在于，所述的窑体由耐火砖砌筑，横断面为矩形。

4.根据权利要求1所述的一种多层多拱竖窑，其特征在于，所述的预热段支撑拱、轻烧段轻烧拱、冷却段换热拱均为弧形结构，由耐火材料整体浇注成型或由浇注料预制件砌筑成型。

5.根据权利要求1所述的一种多层多拱竖窑，其特征在于，所述的冷却段换热拱内部设有空气管道和进气室。

6.根据权利要求1所述的一种多层多拱竖窑，其特征在于，还包括窑外换热器、除尘装置、脱硫装置、脱硝装置，窑外换热器与窑体顶部相连接，窑外换热器依次与除尘装置、脱硫装置、脱硝装置相连接，窑外换热器与冷却段换热拱相连接。

7.根据权利要求1所述的一种多层多拱竖窑，其特征在于，所述的预热段支撑拱、轻烧段轻烧拱及冷却段换热拱均层间交错布置。