CN215049719U - 带环梁支撑结构的双膛石灰窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于一般焙烧炉、窑、烘烤炉或蒸馏炉的零部件、附件或这类炉特有的装置领域，具体为一种带环梁支撑结构的双膛石灰窑。一种带环梁支撑结构的双膛石灰窑，包括两个窑膛单元(1)，其特征是：每个窑膛单元(1)包括预热带(11)、煅烧带(12)、冷却带(13)、支撑环梁(14)、盖板(15)、喷枪(16)和耐材层(17)，两个窑膛单元(1)相对设置。本实用新型便于制造和安装，节省投资。

Description

带环梁支撑结构的双膛石灰窑

技术领域

本实用新型涉及用于一般焙烧炉、窑、烘烤炉或蒸馏炉的零部件、附件或这类炉特有的装置领域，具体为一种带环梁支撑结构的双膛石灰窑。

背景技术

双膛石灰窑的工作原理是由两个并列的窑膛组成一座石灰窑，在一个窑膛煅烧时，热烟气从煅烧带下部中间通道进入另一个窑膛预热其中的原料直至一个煅烧周期结束，系统自动切换到另一个窑膛煅烧，如此循环生产。这种方式使煅烧过程热烟气流动方向与物料流动方向一致（都是从上往下流动），形成并流煅烧，获得高活性度的石灰；同时，煅烧后的热烟气余热能最大限度地得到利用，不仅确保得到高活性度的石灰，而且获得最佳的节能效果，因此逐渐得到大力推广和应用。

市场上主流双膛石灰窑窑型有三种类型，描述如下：

1. 牛腿支撑的双膛石灰窑：

该窑内部环形通道是由耐火材料从底部砌筑至通道顶部而形成，同时环形通道处拱形耐材形成的窑墙又作为上部煅烧带耐材的支撑。因通道阻力大容易积料，每周需停窑约2小时，用来清理环形烟气通道和中间烟气通道（现场利用空气炮和人工配合清理），因而劳动强度大，且清理过程需中断生产，对生产的稳定性不利，目前属于已基本淘汰。

2. 悬挂缸式的双膛石灰窑：

结构特点是采用特殊钢板（耐热不锈钢厚板）制做成内部真空的一段窑壳，用焊接方式焊接后悬挂在煅烧带正常窑壳下部，与下部窑膛形成一个环形烟气通道，与中间通道相连。运行过程中悬挂缸内部通冷空气冷却。

这种结构存在如下缺点：

i. 中间烟气通道仍需定期（15-20天一次）停窑清理，清理过程中断生产；

ii. 悬挂缸材质为S309不锈钢，设计结构复杂，制作过程中焊接工艺复杂，价格昂贵；

iii. 运行过程中悬挂缸内部需要采用风机送风冷却；

iv. 为确保窑体安全，在停电情况下需采用柴油风机送风冷却。

3. 角环型的双膛石灰窑结构形式：

该结构特点是采用特殊钢板（309S耐热不锈钢厚板）制做成角环结构，角环内部真空结构，通过将下段窑膛直径增大一倍的窑壳，利用物料的自然堆积角在大小窑膛交接处形成一个环形烟气通道，与中间通道相连。上部窑膛支撑在角环这一段特殊结构的窑膛上，内外均无需另增加支撑来补强结构强度。运行过程中角环内部通冷空气冷却。

这种结构存在如下缺点：

i. 窑膛下部内径增大一倍，钢结构工程量和土建工程量增加约5%；

ii. 角环结构采用309S耐热不锈钢板，设计结构复杂，制造工艺复杂，难度大，价格昂贵，制造周期长；

iii. 角环处特殊挂件和特殊耐材，设计使用大量特异型砖，材质要求特殊，制造难度大，成本高，且不利于后续续维修更换。

iv. 运行过程中角环内部需要采用风机送风冷却；

v. 为确保窑体安全，在停电情况下需采用柴油风机送风冷却。

vi. 窑膛设计煅烧带太短，实际生产时产量不能达标。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种降低流通阻力、避免烟灰堆积、便于安装、节省投资的窑设备，本实用新型公开了一种带环梁支撑结构的双膛石灰窑。

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：

一种带环梁支撑结构的双膛石灰窑，包括两个窑膛单元，其特征是：

每个窑膛单元包括预热带、煅烧带、冷却带、支撑环梁、盖板、喷枪和耐材层，

预热带和煅烧带都为柱状管形，煅烧带的顶端面焊接固定在预热带的底端面上，冷却带为敞口向上的筒形，冷却带的敞口处设有向冷却带内腔伸展的支撑边，支撑边的内缘处可转动地设有盖板，预热带内设有喷枪；

每个窑膛单元包括至少六个支撑架，各个支撑架围绕窑膛单元的中心轴线平均设置，支撑架的底部固定在支撑边上；

支撑环梁为环形，各个支撑架的侧边依次焊接固定在支撑环梁的侧边上，煅烧带的底端面焊接固定在支撑环梁的顶面上，各个支撑架的顶端异地焊接固定在煅烧带下部的外侧面上；

两个窑膛单元相对设置，两个窑膛单元各自的冷却带以相对侧互相贯通形成中间通道，中间通道上部的支撑边互相焊接拼合；

预热带、煅烧带和冷却带这三者的内侧壁上都贴覆耐材层。

所述的带环梁支撑结构的双膛石灰窑，其特征是：支撑环梁为环形且横截面为工字型。

所述的带环梁支撑结构的双膛石灰窑的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

① 编号：设两个窑膛单元分别为1#和2#，分别往1#窑膛单元内和2#窑膛单元内投入石灰原料；

② 煅烧1#：切换至1#窑膛单元，1#窑膛单元的喷枪喷火煅烧石灰原料，热烟气从1#窑膛单元煅烧带下部的中间通道进入2#窑膛单元，预热2#窑膛单元中的石灰原料，至一个煅烧周期结束，1#窑膛单元煅烧生成高活性度石灰，此时2#窑膛单元完成预热，排出1#窑膛单元生成的高活性度石灰并加入石灰原料；

③ 煅烧2#：切换至2#窑膛单元，2#窑膛单元的喷枪喷火煅烧石灰原料，热烟气从2#窑膛单元煅烧带下部的中间通道进入1#窑膛单元，预热1#窑膛单元中的石灰原料，直至一个煅烧周期结束，2#窑膛单元煅烧生成高活性度石灰，此时1#窑膛单元完成预热；

④ 循环：重复步骤②和③。

所述的带环梁支撑结构的双膛石灰窑的使用方法，其特征是：步骤②和③时，一个煅烧周期的时间为12min～15min。

本实用新型中窑膛的上部和下部之间采用一圈支撑环梁支撑，在支撑上部窑膛的同时，也能承受上部窑膛物料排出时的侧压力。另外，本实用新型窑壳设计成可使支撑环梁外侧与外界大气直接接触，无需强制冷却。

本实用新型通过改进设计，结构特点能满足石灰窑连续生产，生产过程无需停窑清理环形烟气通道和中间通道，同时结构简单，制造难度低，且便于现场施工安装，节省工程投资；环梁采用钢板焊接成工字型，在窑膛变径处起支撑作用的同时，外部与空气直接接触，无需额外的风机冷却，结构简单且更安全可靠；彻底解决生产过程中会在窑内或中间通道积灰的问题，确保生产的连续性。

本实用新型具有如下有益效果：

1. 消除了环形通道和中间通道在生产过程中堵塞的现象；

2. 全部窑壳及支撑均采用普通的碳素钢制造，成本低。

3. 支撑环梁采用实心结构，外侧裸露在大气中，无需强制冷却。

4. 停电状态下保证窑体结构安全。

5. 通道部位耐火材料设计基本采用在环形圈梁上焊接锚固件，用无水泥浇注料整体浇注（设置好膨胀缝）。环形通道顶部则采用低水泥浇注料整体浇注（设置好膨胀缝），只要烘烤过程按材料要求完成，达到设计强度就可，施工难度小，周期短，费用低，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意简图，

图2是本实用新型的剖面示意图，

图3是本实用新型中煅烧带、冷却带和支撑环梁的连接示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

实施例1

一种带环梁支撑结构的双膛石灰窑，包括两个窑膛单元1，如图1～图3所示，具体结构是：

每个窑膛单元1包括预热带11、煅烧带12、冷却带13、支撑环梁14、盖板15、喷枪16和耐材层17，

预热带11和煅烧带12都为柱状管形，煅烧带12的顶端面焊接固定在预热带11的底端面上，冷却带13为敞口向上的筒形，冷却带13的敞口处设有向冷却带13内腔伸展的支撑边131，支撑边131的内缘处可转动地设有盖板15，预热带11内设有喷枪16；

每个窑膛单元1包括六个支撑架132，各个支撑架132围绕窑膛单元1的中心轴线平均设置，支撑架132的底部固定在支撑边131上，为简便清晰期间，图1中支撑架132未画出；

支撑环梁14为环形，各个支撑架132的侧边依次焊接固定在支撑环梁14的侧边上，煅烧带13的底端面焊接固定在支撑环梁14的顶面上，各个支撑架132的顶端异地焊接固定在煅烧带13下部的外侧面上；

两个窑膛单元1相对设置，两个窑膛单元1各自的冷却带13以相对侧互相贯通形成中间通道133，中间通道133上部的支撑边131互相焊接拼合；

预热带11、煅烧带12和冷却带13这三者的内侧壁上都贴覆耐材层17。

本实施例中：支撑环梁14为环形且横截面为工字型，用钢板焊接构成。

本实施例使用时，按如下步骤依次实施：

① 编号：设两个窑膛单元1分别为1#和2#，分别往1#窑膛单元1内和2#窑膛单元1内投入石灰原料；

② 煅烧1#：切换至1#窑膛单元1，1#窑膛单元1的喷枪16喷火煅烧石灰原料，热烟气从1#窑膛单元1煅烧带12下部的中间通道133进入2#窑膛单元2，预热2#窑膛单元2中的石灰原料，至一个煅烧周期结束，一个煅烧周期的时间为12min～15min，1#窑膛单元1煅烧生成高活性度石灰，此时2#窑膛单元1完成预热，排出1#窑膛单元1生成的高活性度石灰并加入石灰原料；

③ 煅烧2#：切换至2#窑膛单元1，2#窑膛单元1的喷枪16喷火煅烧石灰原料，热烟气从2#窑膛单元1煅烧带12下部的中间通道133进入1#窑膛单元2，预热1#窑膛单元2中的石灰原料，直至一个煅烧周期结束，一个煅烧周期的时间为12min～15min，2#窑膛单元1煅烧生成高活性度石灰，此时1#窑膛单元1完成预热；

④ 循环：重复步骤②和③。

本实施例从分析双膛石灰窑煅烧过程中，煅烧窑膛产生的热烟气在向预热窑膛流动过程中各关键环节阻力入手，分析两种石灰双膛窑存在的不同点，从气体流场方面判断出两种类型双膛石灰窑的优缺点，从而设计出最佳的窑体理论结构模型。

窑膛单元1的优化尺寸设计如表1所示：

表1：

本实施例增加了环形通道截面积约10%，降低环形通道的阻力，这部分截面积增加后随热烟气气体溢出的粉尘会自然降落在下部料面上，随物料一起下降，降低整体烟气系统的阻力。

本实施例适当减小了中间通道的截面积约12%，提高热烟气在中间通道处的流速，使中间通道不易产生积灰。

Claims (2)

1.一种带环梁支撑结构的双膛石灰窑，包括两个窑膛单元(1)，其特征是：

每个窑膛单元(1)包括预热带(11)、煅烧带(12)、冷却带(13)、支撑环梁(14)、盖板(15)、喷枪(16)和耐材层(17)，

预热带(11)和煅烧带(12)都为柱状管形，煅烧带(12)的顶端面焊接固定在预热带(11)的底端面上，冷却带(13)为敞口向上的筒形，冷却带(13)的敞口处设有向冷却带(13)内腔伸展的支撑边(131)，支撑边(131)的内缘处可转动地设有盖板(15)，预热带(11)内设有喷枪(16)；

每个窑膛单元(1)包括至少六个支撑架(132)，各个支撑架(132)围绕窑膛单元(1)的中心轴线平均设置，支撑架(132)的底部固定在支撑边(131)上；

支撑环梁(14)为环形，各个支撑架(132)的侧边依次焊接固定在支撑环梁(14)的侧边上，煅烧带(12)的底端面焊接固定在支撑环梁(14)的顶面上，各个支撑架(132)的顶端异地焊接固定在煅烧带(12)下部的外侧面上；

两个窑膛单元(1)相对设置，两个窑膛单元(1)各自的冷却带(13)以相对侧互相贯通形成中间通道(133)，中间通道(133)上部的支撑边(131)互相焊接拼合；

预热带(11)、煅烧带(12)和冷却带(13)这三者的内侧壁上都贴覆耐材层(17)。

2.如权利要求1所述的带环梁支撑结构的双膛石灰窑，其特征是：支撑环梁(14)为环形且横截面为工字型。

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