CN211770960U - 一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统 - Google Patents

Abstract

一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统，该系统包括石灰立窑(A)、旋转布料装置(1)和物料输送管(4)；其中，旋转布料装置(1)包括堆料台(2)和布料器(3)；堆料台(2)设置在石灰立窑(A)的进料口的中心位置，并且位于物料输送管(4)的正下方；布料器(3)设置在石灰立窑(A)进料口的侧部。采用本实用新型能够实时保证石灰立窑内各环形料面高度基本趋于均匀，形成较理想的窑内布料状态，从而保证焙烧效果。

Description

一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统

技术领域

本实用新型涉及石灰立窑的布料装置，具体涉及一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统，属于生石灰生产技术领域。

背景技术

一般所述的石灰是指生石灰(CaO)，生石灰是工业生产中不可缺少的工业原料，它是冶金行业广泛应用的重要辅助原料。在炼铁原料烧结、炼铁还原过程、铁水预处理过程及炉外精炼过程中，石灰作为添加剂，起到调节炉料碱度、造渣和脱硫等作用，对炼铁炼钢工艺的顺利进行具有重要作用。

石灰窑是石灰生产工艺中的核心装备，原料石灰石在石灰窑中被加热至1100℃，煅烧生成产品石灰。目前使用较广的石灰窑窑型主要为立窑。

现有技术下的石灰立窑工艺及其装置结构见图1所示：石灰石从上部被加入石灰窑窑体内，在石灰窑窑体内堆积成一定厚度的料层，随着生产的进行料层缓慢下行，同时通过喷煤总管与煤粉喷枪往堆积料层内喷入均匀等量粒度合适的煤粉，使其均匀布置在煤粉喷枪出口水平截面的料层内，在高温下煤粉燃烧放热，为料层供给均匀适合的热量，从而使得料层一边下行一边反应，在到达石灰窑窑体下部位置的时候结束反应，最终成品矿由排料口排出至台车上，被运往下一道工序。另一方面，从窑体下部鼓入的助燃风自下而上穿过料层，为煤粉燃烧提供充足的助燃风。

现有技术下的石灰立窑由于为单口下料，存在以下缺陷：

1、布料状态不理想：在现有技术下的石灰立窑中，石灰石由于是中间单口下料，故容易在石灰立窑内形成中间厚、边缘薄的山包状堆积料层。而这种料层布料状态对于物料分布、风流分布要求很严格的石灰立窑生产是非常不利的。

2、焙烧效果不佳：在换热过程中，由于布料状态不理想，故助燃空气易形成短路，空气自下而上穿过石灰石料层时中间厚料层压损大、穿过出现边缘薄料层时压损小，从而导致大量助燃空气从压损小的边缘薄料层穿行助燃，少量助燃空气从压损大的中间厚料层进行穿行助燃，这样就容易形成石灰石料层内煤粉燃烧不均的现象，从而造成生产结束后出现中间矿料温度低、边缘料层温度高的现象，不均匀焙烧会严重影响石灰矿产质量指标。

实用新型内容

针对现有技术中石灰立窑布料不理想导致焙烧不均的缺陷，通过多次摸索与改进优化，本实用新型研发出了一套可实现均匀理想布料的石灰立窑阶梯式旋转布料系统。本实用新型能够补现有技术的不足，实现均匀布料，保证焙烧效果。

根据本实用新型的第一种实施方案，提供一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统。

一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统，该系统包括石灰立窑、旋转布料装置和物料输送管。其中，旋转布料装置包括堆料台和布料器。堆料台设置在石灰立窑的进料口的中心位置，并且位于物料输送管的正下方。布料器设置在石灰立窑进料口的侧部。

在本实用新型中，所述布料器包括驱动装置、移动装置、拨料装置、下料管。驱动装置设置在石灰立窑进料口的一侧。移动装置固定设置在驱动装置底部。拨料装置的一端固定在驱动装置上，拨料装置的另一端位于堆料台的上方。下料管包括竖直段和可旋转段，竖直段与驱动装置连接，可旋转段与竖直段的下部连接并且位于石灰立窑的内部。在驱动装置的作用下，下料管围绕石灰立窑的进料口在水平面内旋转。

作为优选，所述布料器还包括旋转轴。旋转轴设置在下料管的竖直段和可旋转段之间的连接处。

优选的是，所述布料器还包括提拉装置。提拉装置包括提拉电机、提拉承力板、提拉杆。提拉承力板的一端与下料管的竖直段连接。提拉电机设置在提拉承力板的上方。提拉杆的下部与下料管的可旋转段连接且提拉杆的上部与提拉电机的下部连接。在提拉装置的作用下，下料管的可旋转段围绕旋转轴在竖直平面内旋转。

在本实用新型中，旋转布料装置包括N套所述布料器，N套布料器均匀的设置在石灰立窑进料口的四周。N为1-12，优选为2-8，更优选为3-6。每套布料器均包括驱动装置、移动装置、拨料装置、下料管、旋转轴和提拉装置。

在本实用新型中，旋转布料装置还包括轨道，轨道设置在石灰立窑的外侧，移动装置与轨道接触并在轨道上移动。作为优选，所述轨道为环形水平轨道，环形水平轨道与石灰立窑进料口同心设置，驱动装置通过移动装置在环形水平轨道上围绕石灰立窑进料口做圆周运动。

优选的是，所述拨料装置为杆状或板状结构，拨料装置与拨料装置连接驱动装置表面之间的夹角为0-90度，优选为5-85度，更优选为10-80度。

优选的是，下料管的可旋转段的轴线方向与竖直方向的夹角为0-90度，优选为5-75度，更优选为10-60度。

作为优选，该系统还包括料面高度检测装置。料面高度检测装置设置在石灰立窑的侧壁上，并且位于下料管出料口的下方。作为优选，该系统包括m个料面高度检测装置，优选m为1-12，更优选m为2-8，进一步优选m为3-6。

作为优选，该系统还包括残碳检测装置。残碳检测装置设置在石灰立窑的排料口处。

在本实用新型中，所述下料管的可旋转段的内侧为阶梯式结构。

优选的是，所述堆料台的顶部为圆形结构或正多边形结构。

优选的是，所述移动装置为滚轮，滚轮固定设置在驱动装置的底部。滚轮在驱动装置的作用下，在轨道上做圆周运动。

优选的是，所述驱动装置为电动驱动装置。

在本实用新型中，该系统还包括煤粉喷入装置。煤粉喷入装置包括喷煤总管和煤粉喷枪，喷煤总管设置在石灰立窑的外侧，煤粉喷枪的一端连接喷煤总管和另一端伸入石灰立窑内部。

根据本实用新型的第二种实施方案，提供一种石灰立窑阶梯式旋转布料的方法。

一种石灰立窑阶梯式旋转布料的方法或使用上述系统来布料的方法，该方法包括以下步骤：

1)系统开始运行，石灰生料由物料输送管送至堆料台上，布料器沿轨道做圆周运动，在此过程中伸到堆料台上的拨料装置将石灰生料拨入该布料器的下料管中，下料管中的石灰生料排入石灰立窑内；

2)石灰生料在石灰立窑内堆积成一定厚度的料层，同时煤粉喷入装置往堆积料层内喷入煤粉，石灰生料在煤粉的高温焙烧下转化成为生石灰，然后生石灰由石灰立窑的排料口排出；

3)在系统运行过程中，将石灰立窑内的料面分成m个环形料面，由石灰立窑的中心向外依次为第1个环形料面、第2个环形料面……第m个环形料面，每个环形料面上对应设置有料面高度检测装置；残碳检测装置实时监测石灰立窑排料口处的残碳量C_测；同时设定石灰立窑排料口处的残碳量标准值为C_标；当C_测≤C_标时，系统继续运行；

4)当C_测＞C_标时，通过料面高度检测装置检测各个环形料面的料面高度，求得各个环形料面与最高料面的高度差K_测；设定标准高度差为K_标；

当K_测≤K_标时，则可判断石灰立窑内助燃风量不够导致燃烧不完全，此时系统自动加大助燃风进风量直至C_测≤C_标为止；

当K_测＞K_标时，则可判断石灰立窑内料面布料不均导致燃烧不完全，此时系统将以检测到的最高点料位为基准，计算各个环形料面所需加料量Q_n，然后系统通过调节旋转布料装置对各个环形料面进行加料。

在本实用新型中，步骤4)中所述系统以检测到的最高点料位为基准，计算各个环形料面所需加料量Q_n，具体为：

Q_n＝(Δ_max-Δ_n)×S_n……(1)；

其中：Q_n为石灰立窑内横截面上第n个环形料面所需的加料量；△_max为石灰立窑内检测到的最高点料位值；△_n为石灰立窑内第n个环形料面的料位高度值；S_n为石灰立窑内第n个环形料面的环形面积；其中，1≤n≤m。

在本实用新型中，步骤4)中所述系统通过调节旋转布料装置对各个环形料面进行加料，具体为：

①调节拨料装置与拨料装置连接驱动装置表面所成的夹角为θ_n：

θ_n＝a×Q_n+b……(2)；

其中：a、b为系统内设系数，a的取值为0-1，b的取值为0-50，a、b可根据系统运行时间自行学习并不断自修正；Q_n为石灰立窑内横截面上第n个环形料面所需的加料量；

系统通过旋转布料装置向第n个环形料面进行加料时，调节旋转布料装置中布料器的拨料装置与拨料装置连接驱动装置表面之间的夹角为θ_n；

②调节驱动装置的旋转线速度为V_n：

V_n＝c×Q_n+d×r_n……(3)；

其中：c、d为系统内设系数，c的取值为0-1，d的取值为1-5，c、d可根据系统运行时间自学习并不断自修正；Q_n为石灰立窑内横截面上第n个环形料面所需的加料量；r_n为石灰立窑内第n个环形料面的半径平均值；所述环形料面的半径平均值是指，环形料面的内径与外径的平均值。

系统通过旋转布料装置向第n个环形料面进行加料时，调节旋转布料装置中布料器的驱动装置的旋转线速度为V_n；

③调节下料管的可旋转段的轴线方向与竖直方向的夹角为ω_n：

其中：r_n为石灰立窑内第n个环形料面的半径平均值；h_n为旋转轴距离第n个环形料面的垂直高度距离；

系统通过旋转布料装置向第n个环形料面进行加料时，调节旋转布料装置中布料器的下料管的可旋转段的轴线方向与竖直方向的夹角为ω_n：

④调节下料管向第n个环形料面的加料时间为t_n：

其中：e为系统内设系数，e的取值为0-5，优选为0.1-3，更优选为0.2-2，e可根据系统运行时间自学习并不断自修正；Q_n为石灰立窑内横截面上第n个环形料面所需的加料量；

系统通过下料管向第n个环形料面进行加料的时间为t_n。

在本实用新型中，所述旋转布料装置包括堆料台和布料器。其中，堆料台设置在石灰立窑进料口的中心位置，并且位于物料输送管的正下方。堆料台的顶部为圆形结构或正多边形结构，用于承接从物料输送管落下的石灰生料。一般来说，堆料台呈圆台结构，石灰生料在堆料台上堆积成30-45°(例如37°)安息角的圆台形料堆。

所述旋转布料装置包括一套或多套布料器，具体来说，布料器的布置数量与间隔距离不做限制，可根据石灰立窑的规模进行调整。例如，布料器的数量为1-12套，优选为2-8套，更优选为3-6套。多套布料器均匀的设置在石灰立窑进料口的四周，即多套布料器在石灰立窑进料口的四周呈现环形分布或沿进料口的圆周方向均匀的分布。每套布料器均包括驱动装置、移动装置、拨料装置、下料管。其中，驱动装置设置在石灰立窑进料口的一侧。移动装置安装在驱动装置的底部，用于支撑驱动装置。拨料装置的一端固定在驱动装置上，另一端伸至堆料台的上方，将堆料台上堆积的石灰生料拨入相应的下料管内。下料管包括竖直段和可旋转段，下料管的竖直段与驱动装置连接，并且下料管的可旋转段位于石灰立窑的内部。从堆料台上拨下的石灰生料经由下料管进入石灰立窑内进行换热焙烧。

作为优选，所述布料器还包括旋转轴和提拉装置。旋转轴设置在下料管的竖直段和可旋转段之间的连接处。提拉装置包括提拉电机、提拉承力板、提拉杆。提拉承力板的一端与下料管的竖直段连接。提拉电机设置在提拉承力板的上方。提拉杆的下部与下料管的可旋转段连接且提拉杆的上部与提拉电机的下部连接。旋转轴与提拉装置的增设，使得下料管的可旋转段在提拉电机的驱动下，围绕旋转轴在竖直平面内做旋转运动。在本实用新型中，下料管的可旋转段的轴线方向与竖直方向的夹角为0-90度，优选为5-75度，更优选为10-60度。其中，轴线方向与竖直方向的夹角最小(即夹角为0度)时下料管将石灰生料送至石灰立窑内最靠近中心的区域，随着布料器的下料管的可旋转段与竖直方向的夹角的增大，石灰生料依次从石灰立窑的中心向外(或向边缘方向)布料，从而实现石灰立窑内从中间区域到边缘区域的多层均匀布料。一般来说，下料管为管状结构，给物料提供进入石灰立窑的下料通道。作为优选，下料管可旋转段的内侧(即指下料管的可旋转段上靠近石灰立窑中心方向的一侧)为阶梯式结构。内侧设计为阶梯式结构，能够实现料磨料的作用，减少石灰生料在下料过程中对下料管的磨损、冲击。

优选的是，所述移动装置的下方设有轨道，轨道位于石灰立窑的外侧。移动装置与轨道接触并在轨道上移动，驱动装置通过移动装置在轨道上移动。作为优选，所述轨道为环形水平轨道，环形水平轨道与石灰立窑的进料口同心设置，此时驱动装置通过移动装置在环形水平轨道上围绕石灰立窑的进料口做圆周运动。在驱动装置的作用下，拨料装置和下料管围绕石灰立窑的进料口在水平面内旋转。

在本实用新型中，所述驱动装置优选为电动驱动装置。所述移动装置为滚轮。所述拨料装置为杆状或板状结构，拨料装置与拨料装置连接驱动装置表面之间的夹角为0-90度，优选为5-85度，更优选为10-80度。此处所述的拨料装置连接驱动装置表面，即指拨料装置与驱动装置的连接位置所在的面，也就是指驱动装置的4个侧面中，与拨料装置相接触的侧面。也就是说，拨料装置与拨料装置连接驱动装置表面之间的夹角，即指拨料装置和驱动装置连接位置所在的面与拨料装置之间所成的夹角。所述拨料装置可在堆料台所在的平面内摆动，拨料装置与拨料装置连接驱动装置表面之间的夹角越大，则拨料装置伸至堆料台的长度越长，此时能够拨入下料管的物料量越多；拨料装置与拨料装置连接驱动装置表面之间的夹角越小，则拨料装置伸至堆料台的长度越短，此时能够拨入下料管的物料量越少。即通过调节拨料装置摆动的幅度以增加或减少该拨料装置伸至堆料台的长度，则可以控制该区域的拨料量，从而有助于实现石灰立窑内的均匀布料。

本实用新型中还包括设置在石灰立窑侧壁上的料面高度检测装置，所述料面高度检测装置位于下料管的出料口的下方。增设料面高度检测装置能够实时监测石灰立窑内的料面高度。作为优选，该系统包括多个料面高度检测装置，多个料面高度检测装置沿石灰立窑的圆周方向均匀地分布，从而能够实时监测石灰立窑内各个区域的料面高度。优选，本实用新型中将石灰立窑内的料面划分为由中心至边缘的多个环形料面，每个环形料面对应设置有料面高度检测装置。

当使用本实用新型的系统进行生产时，石灰生料由物料输送管送至堆料台，并在堆料台上形成一定的安息角(例如37°安息角)堆积。多个布料器沿环形水平轨道做圆周运动，在此过程中伸到堆料台上的拨料装置将石灰生料拨入该布料器对应的下料管中，再由下料管将石灰生料排入石灰立窑内的料面上。随着下料管倾斜角度的变化，可有效变更调整布料区域。例如，倾斜角度最小(即与竖直方向的夹角最小)时下料管将石灰生料送至在石灰立窑内最靠近中心的区域，随着各个布料器的下料管的倾斜角度的增加，石灰生料由石灰立窑的中心依次向外布料。同时，石灰立窑侧壁上的料面高度检测装置实时监测石灰立窑中各个环形料面的料层高度，依据每个环形料面的料层高度，调节对应布料器的拨料装置的角度及布料时间以控制该环形料面的拨料量，从而实现均匀布料。在计算得到拨料装置的切入角度、驱动装置的旋转速度及下料管的倾斜角度与加料时间后，系统自动控制旋转布料装置的拨料装置、驱动装置、提拉装置等调节装置，进行自动在线调节，直至窑内检测到的料面高度差值已在正常范围内为止。

在本实用新型中，不同窑型的石灰立窑判断燃烧不完全的工况参数不相同，如下表1所示。

表1各石灰窑窑型下判断燃烧不完全工况参数依据

表1中C_标为该窑型对应能够允许的最大残碳量比例，也就是本实用新型中所设定的石灰立窑排料口处的残碳量标准值。本实用新型中设定标准高度差为K_标，K_标即为石灰立窑内能够允许的最大料面高度差。K_标根据实际工况与经验进行设定。

在使用多套布料器生产时，可针对具体的布料器的数量及划分的环形料面的数量进行简要分工，各自负责1-2个环形料面的布料调节工作，如下表2所示。

表2各不同布料器数量下的分工模式

在本申请中，石灰立窑的高度一般为5-50米，优选为5.5-48米，优选为6-45米，更优选为7-40米，进一步优选为8-35米。石灰立窑窑体的外直径一般为3-30米，优选为4-25米，优选为5-22米，更优选为6-20米，进一步优选为7-18米。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、布料状态较理想：本实用新型的旋转布料装置包括一套或多套布料器，布料器的具体数量与布置间隔可根据石灰立窑的规模进行调整；每套布料器的驱动装置带动整个布料器在水平面内做圆周运动，同时下料管的倾斜角度和拨料装置的切入角度等均可按需进行调节；因此，通过料面高度检测装置对各区域料面高度的实时监测及各调节装置的旋转控制，可以实时调整进而保证石灰立窑内各区域的料面高度趋于均匀，从而形成较理想的布料状态；

2、焙烧效果良好：由于布料状态稳定，各圈料面高度趋于均匀，所以在换热过程中，不易出现助燃空气短路、大量助燃空气从压损小的边缘薄料层穿行助燃，少量助燃空气从压损大的中间厚料层进行穿行助燃这样的情况，从而有效防止了石灰石料层内煤粉燃烧不均的现象，进而有效提高了石灰石成品矿的质量指标。

综上所述，本实用新型的新技术方案有效弥补了原有技术方案所存在的多项缺陷，相比较原有技术更加节能、可靠、实用，可以预计在未来有很好的市场前景。

附图说明

图1为现有技术中石灰立窑的结构示意图；

图2为本实用新型石灰立窑阶梯式旋转布料系统的结构示意图；

图3为本实用新型中堆料台与物料输送管的结构示意图；

图4为本实用新型中旋转布料装置的结构示意图；

图5为本实用新型中旋转布料装置的俯视图；

图6为本实用新型中旋转布料装置的立体结构图；

图7为本实用新型中提拉装置的结构示意图；

图8为本实用新型中具有多套布料器的系统结构示意图；

图9为本实用新型中具有多套布料器的旋转布料装置的结构示意图；

图10为本实用新型中具有多套布料器的旋转布料装置的俯视图；

图11为本实用新型中具有多套布料器的旋转布料装置的立体结构图；

图12为本实用新型中具有4套布料器的结构示意图；

图13为本实用新型中具有6套布料器的结构示意图；

图14为本实用新型中料面高度检测装置与石灰立窑内环形料面的分布示意图；

图15为本实用新型石灰立窑阶梯式旋转布料方法的流程图。

附图标记：A：石灰立窑；1：旋转布料装置；2：堆料台；3：布料器；301：驱动装置；302：移动装置；303：拨料装置；304：下料管；30401：下料管的竖直段；30402：下料管的可旋转段；305：旋转轴；306：提拉装置；30601：提拉电机；30602：提拉承力板；30603：提拉杆；4：物料输送管；5：轨道；6：料面高度检测装置；601：第一料面高度检测装置；602：第二料面高度检测装置；603：第三料面高度检测装置；604：第四料面高度检测装置；7：残碳检测装置；8：煤粉喷入装置；L1：第一环形料面；L2：第二环形料面；L3：第三环形料面；L4：第四环形料面。

具体实施方式

一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统，该系统包括石灰立窑A、旋转布料装置1和物料输送管4。其中，旋转布料装置1包括堆料台2和布料器3。堆料台2设置在石灰立窑A的进料口的中心位置，并且位于物料输送管4的正下方。布料器3设置在石灰立窑A进料口的侧部。

在本实用新型中，所述布料器3包括驱动装置301、移动装置302、拨料装置303、下料管304。驱动装置301设置在石灰立窑A进料口的一侧。移动装置302固定设置在驱动装置301底部。拨料装置303的一端固定在驱动装置301上，拨料装置303的另一端位于堆料台2的上方。下料管304包括竖直段30401和可旋转段30402，竖直段30401与驱动装置301连接，可旋转段30402与竖直段30401的下部连接并且位于石灰立窑A的内部。在驱动装置301的作用下，下料管304围绕石灰立窑A的进料口在水平面内旋转。

作为优选，所述布料器3还包括旋转轴305。旋转轴305设置在下料管304的竖直段30401和可旋转段30402之间的连接处。

优选的是，所述布料器3还包括提拉装置306。提拉装置306包括提拉电机30601、提拉承力板30602、提拉杆30603。提拉承力板30602的一端与下料管304的竖直段30401连接。提拉电机30601设置在提拉承力板30602的上方。提拉杆30603的下部与下料管304的可旋转段30402连接且提拉杆30603的上部与提拉电机30601的下部连接。在提拉装置306的作用下，下料管304的可旋转段30402围绕旋转轴305在竖直平面内旋转。

在本实用新型中，旋转布料装置1包括N套所述布料器3，N套布料器3均匀的设置在石灰立窑A进料口的四周。N为1-12，优选为2-8，更优选为3-6。每套布料器3均包括驱动装置301、移动装置302、拨料装置303、下料管304、旋转轴305和提拉装置306。

在本实用新型中，旋转布料装置1还包括轨道5，轨道5设置在石灰立窑A的外侧，移动装置302与轨道5接触并在轨道5上移动。作为优选，所述轨道5为环形水平轨道，环形水平轨道与石灰立窑A进料口同心设置，驱动装置301通过移动装置302在环形水平轨道上围绕石灰立窑A进料口做圆周运动。

优选的是，所述拨料装置303为杆状或板状结构，拨料装置303与拨料装置303连接驱动装置301表面之间的夹角为0-90度，优选为5-85度，更优选为10-80度。

优选的是，下料管304的可旋转段30402的轴线方向与竖直方向的夹角为0-90度，优选为5-75度，更优选为10-60度。

作为优选，该系统还包括料面高度检测装置6。料面高度检测装置6设置在石灰立窑A的侧壁上，并且位于下料管304出料口的下方。作为优选，该系统包括m个料面高度检测装置6，优选m为1-12，更优选m为2-8，进一步优选m为3-6。

作为优选，该系统还包括残碳检测装置7。残碳检测装置7设置在石灰立窑A的排料口处。

在本实用新型中，所述下料管304的可旋转段30402的内侧为阶梯式结构。

优选的是，所述堆料台2的顶部为圆形结构或正多边形结构。

优选的是，所述移动装置302为滚轮，滚轮固定设置在驱动装置301的底部。滚轮在驱动装置301的作用下，在轨道5上做圆周运动。

优选的是，所述驱动装置301为电动驱动装置。

在本实用新型中，该系统还包括煤粉喷入装置8。煤粉喷入装置8包括喷煤总管和煤粉喷枪，喷煤总管设置在石灰立窑A的外侧，煤粉喷枪的一端连接喷煤总管和另一端伸入石灰立窑A内部。

实施例1

如图2和3所示，一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统，该系统包括石灰立窑A、旋转布料装置1和物料输送管4。其中，旋转布料装置1包括堆料台2和布料器3。堆料台2设置在石灰立窑A的进料口的中心位置，并且位于物料输送管4的正下方。布料器3设置在石灰立窑A进料口的侧部。所述堆料台2的顶部为圆形结构。

如图4-6所示，所述布料器3包括驱动装置301、移动装置302、拨料装置303、下料管304。驱动装置301设置在石灰立窑A进料口的一侧。移动装置302固定设置在驱动装置301底部。拨料装置303的一端固定在驱动装置301上，拨料装置303的另一端位于堆料台2的上方。下料管304包括竖直段30401和可旋转段30402，竖直段30401与驱动装置301连接，可旋转段30402与竖直段30401的下部连接并且位于石灰立窑A的内部。在驱动装置301的作用下，下料管304围绕石灰立窑A的进料口在水平面内旋转。

该系统还包括煤粉喷入装置8。煤粉喷入装置8包括喷煤总管和煤粉喷枪，喷煤总管设置在石灰立窑A的外侧，煤粉喷枪的一端连接喷煤总管和另一端伸入石灰立窑A内部。

实施例2

重复实施例1，只是所述布料器3还包括旋转轴305。旋转轴305设置在下料管304的竖直段30401和可旋转段30402之间的连接处。

实施例3

如图7所示，重复实施例2，只是所述布料器3还包括提拉装置306。提拉装置306包括提拉电机30601、提拉承力板30602、提拉杆30603。提拉承力板30602的一端与下料管304的竖直段30401连接。提拉电机30601设置在提拉承力板30602的上方。提拉杆30603的下部与下料管304的可旋转段30402连接且提拉杆30603的上部与提拉电机30601的下部连接。在提拉装置306的作用下，下料管304的可旋转段30402围绕旋转轴305在竖直平面内旋转。

实施例4

重复实施例3，只是旋转布料装置1还包括轨道5，轨道5设置在石灰立窑A的外侧，移动装置302与轨道5接触并在轨道5上移动。所述轨道5为环形水平轨道，环形水平轨道与石灰立窑A进料口同心设置，驱动装置301通过移动装置302在环形水平轨道上围绕石灰立窑A进料口做圆周运动。

实施例5

如图8-11所示，重复实施例4，只是旋转布料装置1包括2套所述布料器3，2套布料器3对称设置在石灰立窑A进料口的四周。每套布料器3均包括驱动装置301、移动装置302、拨料装置303、下料管304、旋转轴305和提拉装置306。

实施例6

重复实施例5，只是所述拨料装置303为板状结构，拨料装置303与拨料装置303连接驱动装置301表面之间的夹角为80度。

实施例7

重复实施例6，只是下料管304的可旋转段30402的轴线方向与竖直方向的夹角为60度。

实施例8

如图14所示，重复实施例7，只是该系统还包括料面高度检测装置6。料面高度检测装置6设置在石灰立窑A的侧壁上，并且位于下料管304出料口的下方。该系统包括4个料面高度检测装置6，分别为第一料面高度检测装置601、第二料面高度检测装置602、第三料面高度检测装置603、第四料面高度检测装置604。

实施例9

重复实施例8，只是该系统还包括残碳检测装置7。残碳检测装置7设置在石灰立窑A的排料口处。

实施例10

重复实施例9，只是所述下料管304的可旋转段30402的内侧为阶梯式结构。

实施例11

重复实施例10，只是所述移动装置302为滚轮，滚轮固定设置在驱动装置301的底部。滚轮在驱动装置301的作用下，在轨道5上做圆周运动。所述驱动装置301为电动驱动装置。

实施例12

如图12所示，重复实施例11，只是旋转布料装置1包括4套所述布料器3。

实施例13

如图13所示，重复实施例11，只是旋转布料装置1包括6套所述布料器3。

实施例14

如图15所示，一种石灰立窑阶梯式旋转布料的方法，该方法包括以下步骤：

1)系统开始运行，石灰生料由物料输送管4送至堆料台2上，布料器3沿轨道5做圆周运动，在此过程中伸到堆料台2上的拨料装置303将石灰生料拨入该布料器3的下料管304中，下料管304中的石灰生料排入石灰立窑A内；

2)石灰生料在石灰立窑A内堆积成一定厚度的料层，同时煤粉喷入装置8往堆积料层内喷入煤粉，石灰生料在煤粉的高温焙烧下转化成为生石灰，然后生石灰由石灰立窑A的排料口排出；

3)在系统运行过程中，将石灰立窑A内的料面分成4个环形料面，由石灰立窑A的中心向外依次为第一环形料面L1、第二环形料面L2、第三环形料面L3、第四环形料面L4，每个环形料面上对应设置有料面高度检测装置6；残碳检测装置7实时监测石灰立窑A排料口处的残碳量C_测；同时设定石灰立窑A排料口处的残碳量标准值为C_标；当C_测≤C_标时，系统继续运行；

4)当C_测＞C_标时，通过料面高度检测装置6检测各个环形料面的料面高度，求得各个环形料面与最高料面的高度差K_测；设定标准高度差为K_标；

当K_测≤K_标时，则可判断石灰立窑A内助燃风量不够导致燃烧不完全，此时系统自动加大助燃风进风量直至C_测≤C_标为止；

当K_测＞K_标时，则可判断石灰立窑A内料面布料不均导致燃烧不完全，此时系统将以检测到的最高点料位为基准，计算各个环形料面所需加料量Q_n，然后系统通过调节旋转布料装置1对各个环形料面进行加料。

实施例15

重复实施例14，只是步骤4)中所述系统以检测到的最高点料位为基准，计算各个环形料面所需加料量Q_n，具体为：

Q_n＝(Δ_max-Δ_n)×S_n……(1)；

其中：Q_n为石灰立窑内横截面上第n个环形料面所需的加料量；△_max为石灰立窑内检测到的最高点料位值；△_n为石灰立窑内第n个环形料面的料位高度值；S_n为石灰立窑内第n个环形料面的环形面积；其中，1≤n≤4。

实施例16

重复实施例15，只是步骤4)中所述系统通过调节旋转布料装置1对各个环形料面进行加料，具体为：

①调节拨料装置303与拨料装置303连接驱动装置301表面所成的夹角为θ_n：

θ_n＝a×Q_n+b……(2)；

其中：a、b为系统内设系数，a的取值为0-1，b的取值为0-50；Q_n为石灰立窑内横截面上第n个环形料面所需的加料量；

系统通过旋转布料装置1向第n个环形料面进行加料时，调节旋转布料装置1中布料器3的拨料装置303与拨料装置303连接驱动装置301表面之间的夹角为θ_n；

②调节驱动装置301的旋转线速度为V_n：

V_n＝c×Q_n+d×r_n……(3)；

其中：c、d为系统内设系数，c的取值为0-1，d的取值为1-5；Q_n为石灰立窑内横截面上第n个环形料面所需的加料量；r_n为石灰立窑内第n个环形料面的半径平均值；

系统通过旋转布料装置1向第n个环形料面进行加料时，调节旋转布料装置1中布料器3的驱动装置301的旋转线速度为V_n；

③调节下料管304的可旋转段30402的轴线方向与竖直方向的夹角为ω_n：

其中：r_n为石灰立窑内第n个环形料面的半径平均值；h_n为旋转轴305距离第n个环形料面的垂直高度距离；

系统通过旋转布料装置1向第n个环形料面进行加料时，调节旋转布料装置1中布料器3的下料管304的可旋转段30402的轴线方向与竖直方向的夹角为ω_n：

④调节下料管304向第n个环形料面的加料时间为t_n：

其中：e为系统内设系数，e的取值为0-5；Q_n为石灰立窑内横截面上第n个环形料面所需的加料量；

系统通过下料管304向第n个环形料面进行加料的时间为t_n。

Claims (26)

1.一种石灰立窑阶梯式旋转布料系统，该系统包括石灰立窑(A)、旋转布料装置(1)和物料输送管(4)；其中，旋转布料装置(1)包括堆料台(2)和布料器(3)；堆料台(2)设置在石灰立窑(A)的进料口的中心位置，并且位于物料输送管(4)的正下方；布料器(3)设置在石灰立窑(A)进料口的侧部。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述布料器(3)包括驱动装置(301)、移动装置(302)、拨料装置(303)、下料管(304)；驱动装置(301)设置在石灰立窑(A)进料口的一侧；移动装置(302)固定设置在驱动装置(301)底部；拨料装置(303)的一端固定在驱动装置(301)上，拨料装置(303)的另一端位于堆料台(2)的上方；下料管(304)包括竖直段(30401)和可旋转段(30402)，竖直段(30401)与驱动装置(301)连接，可旋转段(30402)与竖直段(30401)的下部连接并且位于石灰立窑(A)的内部；在驱动装置(301)的作用下，下料管(304)围绕石灰立窑(A)的进料口在水平面内旋转。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述布料器(3)还包括旋转轴(305)；旋转轴(305)设置在下料管(304)的竖直段(30401)和可旋转段(30402)之间的连接处。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述布料器(3)还包括提拉装置(306)；提拉装置(306)包括提拉电机(30601)、提拉承力板(30602)、提拉杆(30603)；提拉承力板(30602)的一端与下料管(304)的竖直段(30401)连接；提拉电机(30601)设置在提拉承力板(30602)的上方；提拉杆(30603)的下部与下料管(304)的可旋转段(30402)连接且提拉杆(30603)的上部与提拉电机(30601)的下部连接；在提拉装置(306)的作用下，下料管(304)的可旋转段(30402)围绕旋转轴(305)在竖直平面内旋转。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：旋转布料装置(1)包括N套所述布料器(3)，N套布料器(3)均匀的设置在石灰立窑(A)进料口的四周；N为1-12；每套布料器(3)均包括驱动装置(301)、移动装置(302)、拨料装置(303)、下料管(304)、旋转轴(305)和提拉装置(306)。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：N为2-8。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：N为3-6。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的系统，其特征在于：旋转布料装置(1)还包括轨道(5)，轨道(5)设置在石灰立窑(A)的外侧，移动装置(302)与轨道(5)接触并在轨道(5)上移动。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述轨道(5)为环形水平轨道，环形水平轨道与石灰立窑(A)进料口同心设置，驱动装置(301)通过移动装置(302)在环形水平轨道上围绕石灰立窑(A)进料口做圆周运动。

10.根据权利要求2-7、9中任一项所述的系统，其特征在于：所述拨料装置(303)为杆状或板状结构，拨料装置(303)与拨料装置(303)连接驱动装置(301)表面之间的夹角为0-90度；和/或

下料管(304)的可旋转段(30402)的轴线方向与竖直方向的夹角为0-90度。

11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述拨料装置(303)为杆状或板状结构，拨料装置(303)与拨料装置(303)连接驱动装置(301)表面之间的夹角为0-90度；和/或

下料管(304)的可旋转段(30402)的轴线方向与竖直方向的夹角为0-90度。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：拨料装置(303)与拨料装置(303)连接驱动装置(301)表面之间的夹角为5-85度；和/或

下料管(304)的可旋转段(30402)的轴线方向与竖直方向的夹角为5-75度。

13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于：拨料装置(303)与拨料装置(303)连接驱动装置(301)表面之间的夹角为5-85度；和/或

下料管(304)的可旋转段(30402)的轴线方向与竖直方向的夹角为5-75度。

14.根据权利要求12或13所述的系统，其特征在于：拨料装置(303)与拨料装置(303)连接驱动装置(301)表面之间的夹角为10-80度；和/或

下料管(304)的可旋转段(30402)的轴线方向与竖直方向的夹角为10-60度。

15.根据权利要求2-7、9、11-13中任一项所述的系统，其特征在于：该系统还包括料面高度检测装置(6)；料面高度检测装置(6)设置在石灰立窑(A)的侧壁上，并且位于下料管(304)出料口的下方；和/或

该系统还包括残碳检测装置(7)；残碳检测装置(7)设置在石灰立窑(A)的排料口处。

16.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：该系统还包括料面高度检测装置(6)；料面高度检测装置(6)设置在石灰立窑(A)的侧壁上，并且位于下料管(304)出料口的下方；和/或

该系统还包括残碳检测装置(7)；残碳检测装置(7)设置在石灰立窑(A)的排料口处。

17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：该系统包括m个料面高度检测装置(6)，m为1-12。

18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于：该系统包括m个料面高度检测装置(6)，m为1-12。

19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于：m为2-8。

20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：m为2-8。

21.根据权利要求19或20所述的系统，其特征在于：m为3-6。

22.根据权利要求2-7、9、11-13、16-20中任一项所述的系统，其特征在于：所述下料管(304)的可旋转段(30402)的内侧为阶梯式结构；和/或

所述堆料台(2)的顶部为圆形结构或正多边形结构。

23.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述下料管(304)的可旋转段(30402)的内侧为阶梯式结构；和/或

所述堆料台(2)的顶部为圆形结构或正多边形结构。

24.根据权利要求2-7、9、11-13、16-20、23中任一项所述的系统，其特征在于：所述移动装置(302)为滚轮，滚轮固定设置在驱动装置(301)的底部；滚轮在驱动装置(301)的作用下，在轨道(5)上做圆周运动；和/或

所述驱动装置(301)为电动驱动装置。

25.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述移动装置(302)为滚轮，滚轮固定设置在驱动装置(301)的底部；滚轮在驱动装置(301)的作用下，在轨道(5)上做圆周运动；和/或

所述驱动装置(301)为电动驱动装置。

26.根据权利要求1-7、9、11-13、16-20、23、25中任一项所述的系统，其特征在于：该系统还包括煤粉喷入装置(8)；煤粉喷入装置(8)包括喷煤总管和煤粉喷枪，喷煤总管设置在石灰立窑(A)的外侧，煤粉喷枪的一端连接喷煤总管和另一端伸入石灰立窑(A)内部。

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