CN215113856U - 一种悬挂缸式并流蓄热双膛窑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬挂缸式并流蓄热双膛窑，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统、结构冷却风系统和废气排放系统。双膛窑体由内炉墙和外炉墙构成，内炉墙悬挂在外炉墙上。内炉墙的下部设有环状悬挂缸式炉墙，环状悬挂缸式炉墙由钢结构夹套、内浇筑层和外浇筑层构成。本发明提供的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，通过在钢结构夹套两侧建立内外浇筑层构成的耐火混凝土层，形成环状悬挂缸式炉墙，摒弃了普通悬挂缸在钢结构两侧砌筑耐火砖的方式，在对悬挂缸的钢结构夹套进行高温保护的同时，彻底解决了普通悬挂缸掉砖的问题，提高了悬挂缸的整体强度，有利于延长悬挂缸的使用寿命。

Description

一种悬挂缸式并流蓄热双膛窑

技术领域

本发明属于化工建材生产设备技术领域，涉及一种工业炉窑，具体涉及一种悬挂缸式并流蓄热双膛窑。

背景技术

双膛窑又称双膛并流蓄热式石灰窑，燃料从煅烧带上端进入，且与原料并流。由于燃料从煅烧带上部喷入，原料在此处能吸收大部分燃料所释放的热量，煅烧带的温度平均为950℃。双膛窑另一个重要特点是蓄热，利用蓄热预热一部分助燃空气。并流煅烧和逆流蓄热的热工特性决定了双膛窑具有很高的热效率，其热能消耗在包括回转窑、套筒窑等在内的所有类型石灰窑中是最低的，生产石灰的总热耗约为 3.8GJ/ 吨石灰。双膛窑在煅烧小粒径的石灰石物料方面性能优异，生产的石灰质量好。

悬挂缸系统是并流双膛窑的关键核心设备，该缸体安装在窑膛内部，为了不使缸体受热损坏，缸体内部通过使用循环空气进行冷却。由于悬挂缸内部结构属于耐热不锈钢构成的空心结构，处于窑炉的煅烧部位，为避免结构受高温的变形，必须采取措施对悬挂缸的内部结构进行冷却和保护，以保证窑的安全运行。此外，普通的悬挂缸在不锈钢的内外两侧使用耐火砖进行砌筑，从而进一步保护不锈钢免遭高温损坏。这种砌筑耐火砖的做法虽然可以对不锈钢进行高温保护，但在长期使用过程中常常会出现掉砖问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬挂缸式并流蓄热双膛窑，通过改变在悬挂缸的不锈钢结构两侧砌筑耐火砖的做法，彻底解决掉砖问题。

本发明的技术方案是：

一种悬挂缸式并流蓄热双膛窑，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统、结构冷却风系统和废气排放系统，双膛窑体由位于上部的内炉墙和位于下部的外炉墙构成，内炉墙悬挂在外炉墙上。双膛窑体内设有预热带、煅烧带和冷却带。双膛窑体包括窑膛A和窑膛B，窑膛A和窑膛B的上部分别设有进出气口，进出气口通过三通阀与鼓风机和废气排放系统连接。煅烧带设有燃烧器，冷却带设有冷却风入口，下部设有出料口，出料口与出料设备连接，冷却风入口通过三通阀与冷却风机连接。内炉墙的下部设有环状悬挂缸式炉墙，环状悬挂缸式炉墙悬挂在窑中。环状悬挂缸式炉墙由钢结构夹套、内浇筑层和外浇筑层构成。钢结构夹套内部为冷却风流通空腔。冷却风流通空腔设有结构冷却风入口和结构冷却风出口，结构冷却风入口通过管路与结构冷却风系统连接，结构冷却风出口通过管路与助燃风管路连接。

进一步的，外浇筑层全部覆盖环状悬挂缸式炉墙的外侧；内浇筑层全部或从下至上部分覆盖环状悬挂缸式炉墙的内侧。

进一步的，当内浇筑层部分覆盖环状悬挂缸式炉墙的内侧时，使用耐火砖砌筑环状悬挂缸式炉墙内侧的剩余部位。

进一步的，环状悬挂缸式炉墙与内炉墙连接部位设有耐火纤维。钢结构夹套装有支撑结构，钢结构夹套两侧带有锚固件，锚固件埋入内浇筑层或外浇筑层。

进一步的，锚固件包括与钢结构夹套相连接的固定件，以及与固定件相连接的延伸件。延伸件的顶部设置有两个或两个以上分支件。

进一步的，环状悬挂缸式炉墙与外炉墙之间设有环形通道。

进一步的，环状悬挂缸式炉墙内的钢结构夹套为分段结构，每段钢结构夹套设有结构冷却风入口和结构冷却风出口。钢结构夹套至少分为1段。

进一步的，内浇筑层和外浇筑层包括但不限于使用高铝质和镁质耐火混凝土浇筑而成。

进一步的，燃烧器为插入式烧嘴、燃烧梁或周边烧嘴；插入式烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴。

本发明提供的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，通过在钢结构夹套两侧建立内外浇筑层构成的耐火混凝土层，形成环状悬挂缸式炉墙，摒弃了普通悬挂缸在钢结构两侧砌筑耐火砖的方式，在对悬挂缸的钢结构夹套进行高温保护的同时，彻底解决了普通悬挂缸掉砖的问题，提高了悬挂缸的整体强度，有利于延长悬挂缸的使用寿命。

附图说明

图1为本发明悬挂缸式并流蓄热双膛窑的结构示意图；

图2为图1的D详图；

图3为图1的A-A剖面图；

图4为钢结构夹套的剖面展开图；

图5为锚固件的结构示意图。

其中：1—进料口、2—鼓风机、4—进出气口、5—内炉墙、6—环形通道、7—外炉墙、9—冷却风入口、10—出料口、11—环状悬挂缸式炉墙、12—三通阀、13—燃烧器、14—烟气通道、16—冷却带、17—冷却风机、18—废气排放系统、19—预热带、20—煅烧带、21—耐火纤维、22—内浇筑层、23—钢结构夹套、24—锚固件、241—固定件、242—延伸件、243—分支件、25—支撑结构、26—结构冷却风入口、27—结构冷却风出口、28—冷却风流通空腔、29—外浇筑层。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出的任何改动也属于本发明保护的范围。

本发明悬挂缸式并流蓄热双膛窑，如图1所示，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统、结构冷却风系统和废气排放系统18，两个窑体之间设有烟气通道14。双膛窑体由位于上部的内炉墙5和位于下部的外炉墙7构成，内炉墙悬挂在外炉墙上，双膛窑体内设有预热带19、煅烧带20和冷却带16。双膛窑体包括窑膛A和窑膛B，两个窑膛的上部设有进出气口4，下部设有出料口10，进出气口通过三通阀12与鼓风机2和废气排放系统18连接，出料口与出料设备连接。煅烧带设有燃烧器13，燃烧器为插入式烧嘴，插入式烧嘴为气体燃料烧嘴。冷却带设有冷却风入口9，冷却风入口通过三通阀与冷却风机17连接。废气排放系统包括除尘器、引风机和烟囱。供风系统包括助燃风系统和冷却风系统。

内炉墙5的下部设有环状悬挂缸式炉墙11，环状悬挂缸式炉墙悬挂在窑中。如图2、图3所示，环状悬挂缸式炉墙11由钢结构夹套23、内浇筑层22和外浇筑层29构成，内浇筑层22使用镁质耐火混凝土浇筑而成，外浇筑层29使用高铝质耐火混凝土浇筑而成。

在一具体实施方式中，如图2所示，外浇筑层29全部覆盖环状悬挂缸式炉墙的外侧；内浇筑层22全部覆盖环状悬挂缸式炉墙的内侧。在另一实施方式中，外浇筑层29仍然全部覆盖环状悬挂缸式炉墙的外侧；但内浇筑层22从下至上部分覆盖环状悬挂缸式炉墙11的内侧，对于环状悬挂缸式炉墙11内侧的剩余部位使用耐火砖进行砌筑。

普通悬挂缸在钢结构两侧砌筑耐火砖。在长期使用过程中，灰尘和石灰颗粒会进入耐火砖之间的缝隙处，在双膛窑停机和点火运行的切换过程中，会由于热胀冷缩现象而在耐火砖砌筑墙上形成巨大的应力，尤其在悬挂缸外侧的耐火砖砌筑墙上，上述应力的危害十分严重，往往会造成外侧掉砖。本申请实施例提供的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，通过在钢结构夹套两侧建立内外浇筑层构成的耐火混凝土层，形成环状悬挂缸式炉墙，摒弃了普通悬挂缸在钢结构两侧砌筑耐火砖的方式，在对悬挂缸的钢结构夹套进行高温保护的同时，彻底解决了普通悬挂缸掉砖的问题，提高了悬挂缸的整体强度，有利于延长悬挂缸的使用寿命。

钢结构夹套内部为冷却风流通空腔28，冷却风流通空腔设有结构冷却风入口26和结构冷却风出口27，结构冷却风入口26通过管路与结构冷却风系统连接，结构冷却风出口27通过管路与助燃风管路连接。环状悬挂缸式炉墙11与内炉墙5连接部位设有耐火纤维21。钢结构夹套23装有支撑结构25，钢结构夹套两侧带有锚固件24，锚固件埋入内浇筑层22和外浇筑层29。环状悬挂缸式炉墙11与外炉墙7之间有环形通道6。

如图4所示，环状悬挂缸式炉墙11内的钢结构夹套23为分段结构，每段钢结构夹套23设有结构冷却风入口26和结构冷却风出口27。钢结构夹套23分为4段或6段。

图5示出了锚固件24的结构示意图。如图5所示，锚固件24包括固定件241，以及与固定件241相连接的延伸件242。在延伸件242的顶部设置有两个或两个以上分支件243。具体的，固定件241用于将锚固件24与钢结构夹套23连接，可以采用焊接的方式将固定件241与钢结构夹套23连接。在图5所示的锚固件中，采用螺栓将延伸件242与固定件241相连接。除了焊接和螺栓，还可以根据实际需要选择其他连接方式。在图5所示的锚固件中，延伸件242的顶部设置有两个夹角为90°的分支件243。在实际应用中，可以改变分支件之间的角度，或者增加分支件的数量。

本发明悬挂缸式并流蓄热双膛窑的运行过程为：左侧窑膛A煅烧时，燃料气通过窑膛A的插入式燃烧器13喷出燃料，鼓风机2鼓出的助燃空气通过三通阀12从进出气口4进入窑膛A进行助燃燃烧，煅烧左侧窑膛A中的石灰石物料。在冷却风流通空腔28内冷却钢结构夹套后的热空气经结构冷却风出口27一并从进出气口4进入窑膛进行助燃燃烧。煅烧产生的烟气经烟气通道14到右侧窑膛B预热窑膛中的物料后，然后经右侧窑膛B的进出气口4和三通阀到废气排放系统18排放。煅烧时燃料均匀地分布在整个窑膛的横断面上，煅烧带各横断面上的温度场均匀一致，很有利于石灰石的均匀煅烧。运行 12 分钟后进行换向，换向后右侧窑膛B进行煅烧，左侧窑膛A进行蓄热，两侧窑膛交替进行并流煅烧和逆流蓄热，通过三通阀和进料阀门的动作实现自动换向操作。煅烧完成后的石灰进入冷却带16，与从冷却风入口9进入的石灰冷却风进行热交换，使石灰温度降到 60～80℃，然后经出料口10出窑。冷却石灰后的石灰冷却风温度升高，上升到烟气通道14与燃烧烟气混合进入正在蓄热的窑膛。混合气体与石灰石直接进行热交换，把热能传递给石灰石后温度下降到约 160～180℃到废气排放系统排放。环状悬挂缸式炉墙11和外炉墙之间形成环形通道6，使得一个周期内燃烧产生的烟气能够均匀进入环形通道6，通过连接两窑膛的烟气通道14均匀进入另一窑膛。

空气经结构冷却风系统中的高压风机加压后，进入环状悬挂缸式炉墙的钢结构夹套的冷却风流通空腔，将钢结构夹套冷却后，进入供风系统作为助燃空气参与燃烧。

Claims (9)

1.一种悬挂缸式并流蓄热双膛窑，包括双膛窑体、进料设备、出料设备、供风系统、结构冷却风系统和废气排放系统（18），所述双膛窑体由位于上部的内炉墙（5）和位于下部的外炉墙（7）构成，内炉墙悬挂在外炉墙上，双膛窑体内设有预热带（19）、煅烧带（20）和冷却带（16）；所述双膛窑体包括窑膛A和窑膛B，所述窑膛A和窑膛B的上部分别设有进出气口（4），进出气口通过三通阀（12）与鼓风机（2）和废气排放系统（18）连接；所述煅烧带设有燃烧器（13），所述冷却带设有冷却风入口（9），下部设有出料口（10），出料口与出料设备连接，冷却风入口通过三通阀与冷却风机（17）连接；其特征是：所述内炉墙（5）的下部设有环状悬挂缸式炉墙（11），所述环状悬挂缸式炉墙（11）悬挂在窑中；所述环状悬挂缸式炉墙（11）由钢结构夹套（23）、内浇筑层（22）和外浇筑层（29）构成，所述钢结构夹套内部为冷却风流通空腔（28）；所述冷却风流通空腔设有结构冷却风入口（26）和结构冷却风出口（27），所述结构冷却风入口（26）通过管路与结构冷却风系统连接，所述结构冷却风出口（27）通过管路与助燃风管路连接。

2.根据权利要求1所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述外浇筑层（29）全部覆盖所述环状悬挂缸式炉墙（11）的外侧；所述内浇筑层（22）全部或从下至上部分覆盖所述环状悬挂缸式炉墙（11）的内侧。

3.根据权利要求2所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：当所述内浇筑层（22）部分覆盖所述环状悬挂缸式炉墙（11）的内侧时，使用耐火砖砌筑所述环状悬挂缸式炉墙（11）内侧的剩余部位。

4.根据权利要求1所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述环状悬挂缸式炉墙（11）与内炉墙（5）连接部位设有耐火纤维（21）；所述钢结构夹套（23）装有支撑结构（25），所述钢结构夹套（23）两侧带有锚固件（24），所述锚固件埋入内浇筑层（22）或外浇筑层（29）。

5.根据权利要求4所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述锚固件（24）包括与所述钢结构夹套（23）相连接的固定件（241），以及与所述固定件（241）相连接的延伸件（242）；所述延伸件（242）的顶部设置有两个或两个以上分支件（243）。

6.根据权利要求1所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述环状悬挂缸式炉墙（11）与外炉墙（7）之间设有环形通道（6）。

7.根据权利要求1所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述环状悬挂缸式炉墙（11）内的钢结构夹套（23）为分段结构，每段钢结构夹套（23）设有结构冷却风入口（26）和结构冷却风出口（27）；所述钢结构夹套（23）至少分为1段。

8.根据权利要求1所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述内浇筑层（22）和外浇筑层（29）包括但不限于使用高铝质和镁质耐火混凝土浇筑而成。

9.根据权利要求1所述的悬挂缸式并流蓄热双膛窑，其特征是：所述燃烧器（13）为插入式烧嘴、燃烧梁或周边烧嘴；所述插入式烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴。

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