專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煅燒物料的方法及其豎窯裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煅燒物料的方法及其豎窯裝置，特別是一種外帶燃燒爐的 密閉石灰窯燒制石灰的方法及其豎窯裝置。
技術(shù)背景石灰是重要的建筑材料，也是冶金、化工的重要原材料?，F(xiàn)有的技術(shù)是， 采用燃料在石灰窯內(nèi)燃燒煅燒石灰石生產(chǎn)石灰。煅燒石灰石和石灰冷卻產(chǎn)生大 量的煙氣和熱空氣，排放到大氣不僅帶走大量的熱能，造成能量損失，而且污 染環(huán)境。在窯內(nèi)直接燃燒加熱的方法，受火焰長(zhǎng)度和火焰區(qū)域溫度差異的影響， 窯內(nèi)溫差很大，容易產(chǎn)生生燒、過(guò)燒，影響產(chǎn)品質(zhì)量，并且由于局部溫度過(guò)高 物料發(fā)生粘結(jié)，造成懸窯。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)CN1962518A公開(kāi)一種"將電石爐爐氣直接燃燒生產(chǎn)生 石灰的方法"，披露了用帶外燃燒爐石灰窯生產(chǎn)石灰的方法，該專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù) 方案為"電石爐氣產(chǎn)生的爐氣直接進(jìn)入外火箱式燃燒室進(jìn)行燃燒，從外火箱出 來(lái)的氣體進(jìn)入密閉式氣燒石灰窯生產(chǎn)石灰，尾氣經(jīng)除塵通過(guò)引風(fēng)機(jī)放空排放。" 但該專(zhuān)利申請(qǐng)沒(méi)有提供帶燃燒爐的石灰窯裝置結(jié)構(gòu)，也未涉及使用固體和/或液 體燃料，以及氣體、液體和固體燃料混合燃燒的方案；另外該專(zhuān)利申請(qǐng)沒(méi)有提 供對(duì)煅燒石灰石后廢氣和冷卻石灰的熱空氣余熱利用的方案。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種煅燒物料的方法及豎窯裝 置。所述豎窯裝置的窯體與外置燃燒爐、進(jìn)料線、出料通道密閉連通，燃料在燃燒爐燃燒，高溫?zé)煔膺M(jìn)入窯體內(nèi)煅燒物料，廢氣經(jīng)密閉的進(jìn)料線預(yù)熱物料， 在密閉的出料通道冷卻石灰后的熱空氣用作助燃空氣，節(jié)省能源，減少污染。本發(fā)明所述的煅燒物料的方法為，在密閉狀態(tài)下，燃料在燃燒爐燃燒，高 溫?zé)煔膺M(jìn)入豎窯中煅燒物料，煙氣經(jīng)預(yù)熱區(qū)在窯體頂部通過(guò)連接管線進(jìn)入進(jìn)料 線，逆向經(jīng)過(guò)密閉的進(jìn)料線對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱后排放；助燃空氣經(jīng)過(guò)密閉的出料 通道后進(jìn)入燃燒爐助燃， 一方面用助燃空氣冷卻產(chǎn)品，另一方面產(chǎn)品對(duì)助燃空 氣進(jìn)行預(yù)熱。本發(fā)明所述燃料為固體燃料如煤粉、焦粉；或氣體燃料如天然氣、液 化石油氣、焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、電石爐氣；或液體燃料如汽油、柴油、重 油；或上述兩種或三種燃料混合使用。所述物料為石灰石、白云石、菱鎂礦、 水泥燒成前原料、含鐵外包碳球團(tuán)、含碳含鐵壓塊。為實(shí)現(xiàn)上述煅燒物料的方法，本發(fā)明提供一種豎窯裝置，包括有窯體、燃 燒爐、煙氣重力除塵器、加料設(shè)備、出料設(shè)備和廢氣排放系統(tǒng)，窯體內(nèi)有預(yù)熱 區(qū)、煅燒區(qū)、冷卻區(qū)，煅燒區(qū)設(shè)有高溫?zé)煔馊肟?。燃燒爐通過(guò)煙氣管連接到重 力除塵器的入口，重力除塵器的出口連接到窯體煅燒區(qū)的高溫?zé)煔馊肟冢桓G體 頂部的加料口與密閉的進(jìn)料線連通，窯體上部設(shè)有煙氣抽出口和/或煙氣抽吸梁， 煙氣抽出口和/或煙氣抽吸梁通過(guò)管線連接到進(jìn)料線上，進(jìn)料線設(shè)有廢氣出口 ， 廢氣出口與廢氣排放系統(tǒng)連接；窯體下部的產(chǎn)品出口與密閉的出料通道連通， 助燃風(fēng)機(jī)連接到出料通道，經(jīng)過(guò)出料通道連接到燃燒爐助燃風(fēng)入口 。進(jìn)料線和出料通道為密封鋼制結(jié)構(gòu)，裝有保溫材料和耐磨襯里。為了使煙 氣在進(jìn)料線流動(dòng)暢通，可以選擇進(jìn)料線內(nèi)裝有氣體流通的管路，煙氣可從物料 中穿過(guò)，也可從管路中通過(guò)；同樣，可以選擇在出料通道裝有氣體流通的管路。 所述管路為蛇形盤(pán)管，或與進(jìn)料線平行的直管。進(jìn)料線、窯體的產(chǎn)品出口、出料通道和出料線裝有密封鎖閉設(shè)備，用于系統(tǒng)密封。所述燃燒爐設(shè)有氣體燃料燒嘴、或液體燃料燒嘴、或固體燃料燒嘴、或周 邊燃料燒嘴，或上述燒嘴的組合；適合使用一種燃料，或兩種或三種燃料結(jié)合 使用。高溫?zé)煔膺M(jìn)入窯體的入口為周邊入口或進(jìn)氣梁式結(jié)構(gòu)的入口，或兩種入 口方式的結(jié)合，不排除其它的煙氣入口方式。所述進(jìn)氣梁為橫梁式結(jié)構(gòu)，或豎 梁式結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣梁上設(shè)有出煙氣孔，出煙氣孔的大小和數(shù)量根據(jù)窯的尺寸和加 工負(fù)荷確定。進(jìn)氣梁為橫梁式結(jié)構(gòu)時(shí)，為使煅燒均勻，進(jìn)氣梁設(shè)置為至少一排，每排至 少一根，兩排之間相間設(shè)置，使上一排的進(jìn)氣梁正好位于下一排進(jìn)氣梁的兩根 梁之間。周邊煙氣出口的設(shè)置為至少一層，每層的數(shù)量根據(jù)窯的尺寸和加工負(fù) 荷確定。所述的橫梁式進(jìn)氣梁為T(mén)型箱體式結(jié)構(gòu)，箱體兩側(cè)和下部開(kāi)有出煙氣孔； 箱體內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)流通的空腔，使用的冷卻介質(zhì)為水或?qū)嵊?，不排除其?的冷卻介質(zhì)；箱體的外壁和內(nèi)壁裝有耐火材料，以防高溫?zé)龎牧后w，節(jié)省能源。所述進(jìn)料線為斜式結(jié)構(gòu)，其與垂直線的夾角為0° 90° ，優(yōu)選為30° 60° ，進(jìn)料線的底端設(shè)有進(jìn)料推進(jìn)器。作為選擇，所述進(jìn)料線為垂直加水平結(jié) 構(gòu)，進(jìn)料線的垂直段與水平段垂直相接，進(jìn)料線的垂直段和水平段均設(shè)有進(jìn)料 推進(jìn)器。另一種選擇為，所述進(jìn)料線為水平結(jié)構(gòu)，水平進(jìn)料線裝有進(jìn)料推進(jìn)器。本發(fā)明所述出料通道為水平設(shè)置或尾部向下傾斜設(shè)置；尾部向下傾斜設(shè)置 時(shí)與水平面的夾角為0。 90° ，優(yōu)選的夾角為0° 60° 。為充分利用設(shè)備，向其他設(shè)備或用熱場(chǎng)所提供熱源，本發(fā)明所述燃燒爐內(nèi) 裝有取熱盤(pán)管，取熱盤(pán)管中的流通介質(zhì)為固體，或液體，或氣體，或其混合物。 所述窯體內(nèi)煅燒區(qū)設(shè)有周邊燒嘴，用作燃燒爐供熱不足時(shí)補(bǔ)充熱量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是豎窯外設(shè)置燃燒爐，燃料在燃燒爐燃 燒，高溫?zé)煔膺M(jìn)入窯體內(nèi)煅燒物料，可以適應(yīng)各種燃料，加熱均勻，避免生燒 或過(guò)燒；煙氣經(jīng)過(guò)密閉的進(jìn)料線，把熱量傳給物料，助燃空氣經(jīng)過(guò)密閉的出料 通道， 一方面用助燃風(fēng)冷卻產(chǎn)品，另一方面產(chǎn)品預(yù)熱助燃空氣，充分利用熱量， 節(jié)省能源，減少?gòu)U氣排放；燃燒爐設(shè)有取熱盤(pán)管，可以取出多余熱量，為其他 的裝置或用熱場(chǎng)所提供熱源；燃燒爐供熱的同時(shí)，選擇窯體內(nèi)設(shè)置燒嘴，增加 了操作的靈活性和穩(wěn)定性。本發(fā)明窯體的冷卻區(qū)由于氣體流動(dòng)很少，可對(duì)煅燒 區(qū)下來(lái)的物料進(jìn)行保溫，使物料在冷卻區(qū)持續(xù)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì) 量好。


圖1為本發(fā)明煅燒物料的豎窯裝置示意流程圖； 圖2為本發(fā)明另一方案進(jìn)料線的示意圖； 圖3為本發(fā)明另一案進(jìn)料線的示意圖； 圖4為本發(fā)明煙氣抽吸梁結(jié)構(gòu)剖面示意圖； 圖5為本發(fā)明進(jìn)料線或出料通道氣體流通盤(pán)管示意圖； 圖6為本發(fā)明進(jìn)料線或出料通道氣體流通直管示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :燒制冶金石灰的豎窯及方法。本發(fā)明所述的煅燒物料的豎窯裝置如圖1所示，包括有窯體24、燃燒爐 16、煙氣重力除塵器15、加料設(shè)備IO、出料設(shè)備23和廢氣排放系統(tǒng)，窯體24 內(nèi)有預(yù)熱區(qū)12、煅燒區(qū)14、冷卻區(qū)，煅燒區(qū)設(shè)有高溫?zé)煔馊肟凇Ｈ紵隣t16通 過(guò)煙氣管線連接到重力除塵器15的入口，重力除塵器的出口連接到窯體煅燒區(qū) 的高溫?zé)煔馊肟?，高溫?zé)煔馊肟跒闄M梁式進(jìn)氣梁13。進(jìn)氣梁為兩排，上排為三根，下排為兩根；窯體頂部的加料設(shè)備10與密閉的進(jìn)料線9連通，窯體上部設(shè) 有煙氣抽出口和煙氣抽吸梁11，煙氣抽出口和抽吸梁通過(guò)管線連接到進(jìn)料線9 上，進(jìn)料線9靠近原料漏斗4部分設(shè)有廢氣出口 ，廢氣出口通過(guò)管線經(jīng)除塵器3、 引風(fēng)機(jī)2連接到煙囪1。窯體下部的產(chǎn)品出口與密閉的出料通道20連通，產(chǎn)品 出口處設(shè)有產(chǎn)品出口鎖17。助燃風(fēng)機(jī)22連接到出料通道的末端，在出料通道 20靠近窯體產(chǎn)品出口處通過(guò)管線連接到燃燒爐16助燃風(fēng)入口 。進(jìn)料線9的下段 裝有原料推進(jìn)器6、原料止回閘板8和推進(jìn)鎖7;原料漏斗4位于進(jìn)料線9的前 部，以向進(jìn)料線提供原料，原料漏斗與進(jìn)料線連接處裝有原料倉(cāng)鎖5。出料通道 20裝有產(chǎn)品推進(jìn)器19、產(chǎn)品推進(jìn)鎖18。出料通道與出料線28連接，出料線上 裝有產(chǎn)品出料鎖21。進(jìn)料線9為斜式結(jié)構(gòu)，與垂直線的夾角為45。；出料通道 20為水平設(shè)置。如圖5所示，進(jìn)料線和出料通道為密封鋼制結(jié)構(gòu)36，并且裝有 保溫材料和耐磨襯里35。進(jìn)料線內(nèi)裝有煙氣流通的盤(pán)管33。本實(shí)施例所述燃燒爐裝有氣體燃料和固體燃料燒嘴，可以單獨(dú)使用氣體燃 料或固燃料，也可以?xún)煞N燃料同時(shí)使用，同時(shí)在燃燒爐設(shè)有周邊氣體燃料燒嘴。 燃燒爐內(nèi)裝有取熱盤(pán)管，取熱盤(pán)管中的介質(zhì)為氦氣，用于取出熱量為其他攀置 提供熱源。本實(shí)施例所使用的橫梁式進(jìn)氣梁13如圖4所示，為T(mén)型箱體式結(jié)構(gòu)，箱體 內(nèi)有煙氣通道31，箱體兩側(cè)和下部開(kāi)有出煙氣孔30;箱體內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)流通 的空腔29，所使用的冷卻介質(zhì)為導(dǎo)熱油；箱體的外壁和內(nèi)壁裝有耐火材料32， 以冷卻梁體，防止高溫?zé)龎脑O(shè)備和減少熱量損失。本實(shí)施例所煅燒的物料為石灰石，所述煅燒物料的方法為，石灰石經(jīng)原料 漏斗4和原料倉(cāng)鎖5進(jìn)入進(jìn)料線9，用原料推進(jìn)器6推動(dòng)石灰石到達(dá)進(jìn)料線的頂 部，經(jīng)加料設(shè)備10進(jìn)入窯體24，經(jīng)預(yù)熱區(qū)12向下移動(dòng)進(jìn)入煅燒區(qū)14煅燒成石灰，向下移動(dòng)經(jīng)窯體產(chǎn)品出口鎖17進(jìn)入出料通道20，產(chǎn)品推進(jìn)器19推動(dòng)石灰 至出料線28，經(jīng)出料鎖21、出料設(shè)備23出裝置。助燃空氣經(jīng)助燃風(fēng)機(jī)22進(jìn)入出料通道20,在出料通道冷卻石灰后，經(jīng)管線 進(jìn)入燃燒爐16助燃，所用燃料為煤粉和焦?fàn)t煤氣，燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入 煙氣重力除塵器15，除去灰塵后經(jīng)進(jìn)氣梁13進(jìn)入窯體的煅燒區(qū)。高溫?zé)煔庠陟?燒區(qū)14段燒石灰石后，向上在預(yù)熱區(qū)預(yù)熱進(jìn)入窯體的物料，大部分經(jīng)煙氣抽吸 梁11和煙氣抽出口進(jìn)入進(jìn)料線9，少量煙氣經(jīng)加料設(shè)備10進(jìn)入進(jìn)料線9，在進(jìn) 料線為石灰石預(yù)熱后，已經(jīng)冷卻了的廢煙氣經(jīng)除塵器3、引風(fēng)機(jī)2和煙囪1排空 放散。實(shí)施例2: 進(jìn)料線為水平加垂直結(jié)構(gòu)，煅燒白云石。本發(fā)明的另一方案如圖2所示，進(jìn)料線為垂直加水平結(jié)構(gòu)。兩段分別設(shè)有 原料推進(jìn)器6、 25，原料推進(jìn)鎖7、 26。如圖6所示，兩段進(jìn)料線9、 27內(nèi)都裝 有煙氣流通直管34。物料經(jīng)進(jìn)料漏斗4和原料倉(cāng)鎖5進(jìn)入垂直段的進(jìn)料線9， 在原料推進(jìn)器6推動(dòng)下到達(dá)上部水平段進(jìn)料線27，在水平段原料推進(jìn)器25的推 動(dòng)下到達(dá)窯體頂部加料設(shè)備10，經(jīng)加料設(shè)備進(jìn)入窯體24。窯體煅燒區(qū)的高溫?zé)?氣入口為兩排周邊入口；加熱爐燃料燒嘴為固體燃料燒嘴，所用燃料為焦粉； 出料通道為水平設(shè)置，通道內(nèi)裝有氣體流通的直管(34)。窯體內(nèi)煅燒區(qū)設(shè)有周 邊燒嘴，以備燃燒爐供熱不足時(shí)使用。本實(shí)施例其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例所煅燒的物料為白云石，燒 制石灰的方法與實(shí)施例1相同，在此不再贅述。實(shí)施例3:進(jìn)料線為水平結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第三種方案如圖3所示，進(jìn)料線為水平結(jié)構(gòu)。原料漏斗4和原料 倉(cāng)鎖5位于進(jìn)料線9的上方，先將物料運(yùn)至上方原料漏斗4，用原料推進(jìn)器6將物料推至窯頂部的加料設(shè)備10處，原料經(jīng)加料設(shè)備進(jìn)入窯體進(jìn)行煅燒。本實(shí)施 例的其它結(jié)構(gòu)及煅燒物料的方法與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1. 一種煅燒物料的方法，在密閉狀態(tài)下，燃料在燃燒爐內(nèi)(16)燃燒，燃燒后的高溫?zé)煔膺M(jìn)入豎窯中煅燒物料，其特征從窯體(24)中出來(lái)的煙氣逆行經(jīng)過(guò)密閉進(jìn)料線(9)對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱后排放；助燃空氣經(jīng)過(guò)出料通道(20)預(yù)熱后進(jìn)入燃燒爐(16)助燃。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煅燒物料的方法，其特征是所述燃料為固體燃 料如煤粉、焦粉；或氣體燃料如天然氣、液化石油氣、焦?fàn)t煤氣、高爐煤 氣、電石爐氣；或液體燃料如汽油、柴油、重油；或上述兩種或三種燃料混 合使用；所述物料為石灰石、白云石、菱鎂礦、水泥燒成前原料、含鐵外包碳 球團(tuán)、含碳含鐵壓塊。
3、 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述煅燒物料方法的豎窯裝置，包括有窯體 (24)、燃燒爐(16)、煙氣重力除塵器(15)、加料設(shè)備(10)、出料設(shè)備(23)和廢氣排放系統(tǒng)，窯體內(nèi)有預(yù)熱區(qū)、煅燒區(qū)、冷卻區(qū)，煅燒區(qū)設(shè)有高溫?zé)煔馊?口，其特征是燃燒爐(16)連接到重力除塵器(15)的入口，重力除塵器的 出口連接到窯體煅燒區(qū)(14)的高溫?zé)煔馊肟?；窯體頂部的進(jìn)料口與密閉的進(jìn) 料線(9)連通，窯體上部設(shè)有煙氣抽出口和/或煙氣抽吸梁(11)，煙氣抽出口 和/或抽吸梁通過(guò)管線連接到進(jìn)料線(9)上，經(jīng)過(guò)進(jìn)料線與廢氣排放系統(tǒng)連接； 窯體下部的產(chǎn)品出口與密閉的出料通道(20)連通，助燃風(fēng)機(jī)(22)連接到出 料通道，經(jīng)過(guò)出料通道(20)連接到燃燒爐助燃風(fēng)入口。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的豎窯裝置，其特征是所述進(jìn)料線(9)和出料 通道(20)為密封鋼制結(jié)構(gòu)，裝有保溫材料和耐磨襯里(35);進(jìn)料線和出料通 道裝有氣體流通的管路；所述管路為蛇形盤(pán)管(33)，或與管道平行的直管(34)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的豎窯裝置，其特征是所述燃燒爐設(shè)有氣體燃料 燒嘴、或液體燃料燒嘴、或固體燃料燒嘴、或周邊燃料燒嘴，或上述燒嘴的組 合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的豎窯裝置，其特征是所述窯體內(nèi)高溫?zé)煔馊肟?為周邊入口或進(jìn)氣梁式結(jié)構(gòu)的入口；所述進(jìn)氣梁為橫梁結(jié)構(gòu)或豎梁結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣 梁上設(shè)有出煙氣孔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的豎窯裝置，其特征是所述的橫梁式進(jìn)氣梁(13) 為T(mén)型箱體式結(jié)構(gòu)，箱體兩側(cè)和下部開(kāi)有出煙氣孔(30)，箱體的外壁和內(nèi)壁裝 有耐火材料(32)，梁體內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)流通的空腔(29)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的豎窯裝置，其特征是所述進(jìn)料線(9)為斜式 結(jié)構(gòu)，其與垂直線的夾角為0。 90° ，進(jìn)料線的底端設(shè)有進(jìn)料推進(jìn)器(6);或 水平結(jié)構(gòu)，水平進(jìn)料線裝有進(jìn)料推進(jìn)器(6);或垂直加水平結(jié)構(gòu)，進(jìn)料線的垂 直段與水平段垂直相接，進(jìn)料線的垂直段和水平段均設(shè)有進(jìn)料推進(jìn)器(6、 25)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的豎窯裝置，其特征是所述出料通道(20)為水 平設(shè)置或尾部向下傾斜設(shè)置；尾部向下傾斜時(shí)其與水平面的夾角為O。 90° 。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3 9中任一項(xiàng)所述的豎窯裝置，其特征是燃燒爐(16) 內(nèi)裝有取熱盤(pán)管，取熱盤(pán)管中的流通介質(zhì)為固體，或液體，或氣體，或其混合 物；所述窯體內(nèi)煅燒區(qū)(14)設(shè)有周邊燒嘴。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煅燒物料的方法及其豎窯裝置，包括有窯體、燃燒爐、煙氣重力除塵器、加料裝置，出料裝置和廢氣排放系統(tǒng)，燃燒爐連接到窯體內(nèi)煅燒區(qū)的高溫?zé)煔馊肟?；窯體頂部的煙氣線通過(guò)密閉的進(jìn)料線連接到排放系統(tǒng)；窯體下部的產(chǎn)品出口與密閉的出料通道線連通，助燃風(fēng)機(jī)連接到出料通道，經(jīng)出料通道連接到燃燒爐助燃風(fēng)入口。在密閉狀態(tài)下，燃料在燃燒爐燃燒，高溫?zé)煔膺M(jìn)入豎窯中煅燒物料，逆行經(jīng)過(guò)密閉進(jìn)料線對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱后排放；助燃空氣經(jīng)過(guò)出料通道后進(jìn)入燃燒爐助燃，用冷卻產(chǎn)品的熱量預(yù)熱助燃空氣。本發(fā)明可以充分利用熱量，節(jié)省能源，減少?gòu)U氣排放，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好。
文檔編號(hào)C04B2/12GK101269919SQ20081005493
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者賈會(huì)平 申請(qǐng)人:賈會(huì)平