專利名稱：多膛式石灰窯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煅燒物料的裝置，具體來說涉及一種多膛式窯體結構的石灰
窯裝置。
背景技術：
石灰是重要的建筑材料，也是冶金、化工領域的重要原料，現有技術是以白云石、 石灰石為原料，采用帶燃燒梁的豎窯煅燒石灰。這樣過程的不足是豎窯內爐氣流動的方向 與石料流動的方向相反，即石料從上向下運行，爐氣自下而上流動，石料的氣體阻力大，爐 內壓力高，容易出現氣體偏析現象，造成石灰石受熱不均勻，影響產品質量。本申請人在專 利號為ZL200320111077.3的實用新型專利公開了一種內外加熱式石灰爐，該石灰爐的燃 燒系統設有爐筋燃燒管和周邊燒嘴，爐筋燃燒管上設有燃燒器(燒嘴)，有效地解決了煅燒 帶火焰和熱量的分布，提高了燃燒效率，但是爐筋燃燒管在工作過程中需要用冷卻介質冷 卻梁體，不僅浪費掉一些熱量，而且增加了設備成本和操作費用。吉林電子出版社出版的《最新石灰生產工藝技術管理及防污染措施操作實務全 書》介紹了一種橫流式豎爐(142 150頁)。該豎爐由原料供給設備、爐體、燃燒裝置、熱 交換裝置、廢氣除塵裝置組成。該工藝的特點是加熱室和煅燒帶分開，燃料在燃燒室燃燒后 產生的煙氣進入煅燒帶對石料層進行煅燒；在冷卻帶冷卻石灰的高溫熱空氣通過換熱器與 助燃空氣換熱。該工藝及其裝置由于石灰石與火焰不接觸，能夠煅燒較小的石灰石物料，不 易產生過燒，提高了產品質量。但該工藝仍有其不足①需有專門的燃燒室，不易操作；② 通過換熱器利用冷卻石灰后熱空氣的熱量，燃燒效率低，增加了設備投資和操作費用。
發明內容為克服上述現有技術的不足，本實用新型提供一種多膛式石灰窯裝置，采用多腔 式窯體結構，氣體在窯體內按多種流向流動，氣體與石灰石物料接觸充分、均勻，生產的石 灰質量好，可以同時煅燒大顆粒和小顆粒的石灰石，充分利用石灰產品冷卻過程的熱量，節 省能源，提高煅燒效果。本實用新型提供的多膛式石灰窯，包括矩形或準矩形窯體，進料系統、出料系統、 燃燒系統、供風系統和廢氣排放系統，窯體內從上向下為預熱帶、煅燒帶和冷卻帶。所述窯 體內由隔墻分為兩個或兩個以上料倉，每個料倉上部設有廢氣出口，廢氣出口與廢氣排放 系統連接；在煅燒帶，兩側料倉壁上設有燒嘴，隔墻上設有氣孔。鼓風機出口連接到窯體的 下部冷空氣入口和各料倉的煙氣出口。本實用新型一種方案為所述隔墻將窯體的上部分包括預熱帶和煅燒帶分成兩個 窯倉，在冷卻帶窯體匯合成一個料倉，冷卻空氣入口位于窯體的底部。本實用新型的另一選擇為，窯體內的隔墻上至進料口下至出料口，將整個窯的腔 體分為兩個窯倉，所述冷卻帶兩個料倉的窯壁和中間隔墻設有氣孔，窯壁上的氣孔與集氣 裝置連通，在煅燒帶兩側料倉設有助燃空氣入口 ；所述冷卻帶兩側料倉的集氣裝置連接到
3鼓風機的出口和/或助燃空氣入口。本實用新型的進一步的選擇為，所述窯體內上段由兩道隔墻將窯的腔體分為三部 分，外側的兩個腔體為細料倉，中間的腔體為粗料倉，細料倉的寬度是粗料倉寬度的0. 2 10倍，兩側的細料倉設有助燃空氣入口。窯體下段的腔體匯合成一個料倉或由分流體分為 兩個料倉，所述分流體上部的截面為錐形。兩個料倉的窯壁和分流體設有氣孔，窯壁上的氣 孔與集氣裝置連通，集氣裝置通過三通閥連接到鼓風機的出口，并通過三通閥連接到助燃 空氣入口。所述煅燒帶兩側料倉的窯壁設有1 10排燒嘴，每排1 50個燒嘴。所述燒嘴 為氣體燃料燒嘴、液體燃料燒嘴或固體燃料燒嘴，或上述兩種或三種燒嘴的組合。允許石料 與含碳燃料混合后從進料系統一起加入窯內，其中含碳燃料可作為石灰窯全部或部分燃料 來源。允許石料與含碳燃料混合后從進料系統一起加入窯內，其中含碳燃料可作為石灰窯 全部或部分燃料來源。窯體預熱帶和煅燒帶中分割粗料倉和細料倉的隔墻，以及窯體下部分割兩個冷卻 料倉或三個冷卻料倉的分流體，可采用多種材料和結構，如金屬材料和耐火材料的復合結 構，或全部是耐火材料，如果采用金屬材料夾層結構，金屬夾層外側用一定厚度的耐火材料 做耐熱保護。將隔墻和/或分流體吊掛在窯體上或支撐在爐體的基礎上，金屬材料夾層內 用冷卻風或其它介質進行冷卻，若用風冷，冷卻隔墻和分流體的熱空氣可作為助燃空氣的 一部分通入窯內參與燃燒。所述冷卻帶冷卻空氣可從冷卻料倉底部供入，沿冷卻料倉向上流動冷卻物料，冷 卻后的熱空氣進入煅燒帶參與燃燒，也可以通過冷卻料倉窯壁上的氣孔和集氣裝置使空氣 在冷卻料倉橫向流動冷卻物料，冷卻物料后的熱空氣通過管道和三通閥，輸送至煅燒帶的 助燃空氣入口。所述煅燒帶燃燒產生的煙氣穿過隔墻的氣孔橫向流動，再由各窯頂廢氣出口分時 排出，三個預熱帶的工作狀態可以為兩個排氣，一個進氣，工作一段時間后換向，進氣的改 為排氣，排氣的改為進氣，也可以是兩個進入冷卻空氣，一個排氣，工作一段時間后換向。所述煅燒帶兩側的燒嘴可以接替工作，也可同時工作而燃燒的強度不同，所述冷 卻帶被分流體分成兩個料倉，空氣從倉底通入時，可以交替從每個倉底通入，也可同時從兩 個倉底通入，而通入的風量不同。所述的石灰窯用于煅燒塊狀或粒狀的石灰石、白云石物料；也用于煅燒復煅燒混 合塊粒狀物質，所述混合塊粒狀物質為含碳塊的石灰石或白云石。所述窯上部的三個料倉 內的塊粒狀物料是相同粒度，或根據物料性質，窯的工作狀況，按倉的不同選用不同粒度， 或者不同粒度的組合。與現有技術相比，本實用新型的優點是①在煅燒帶氣體有順流、逆流和橫流，高 溫氣體與石灰石物料接觸充分、均勻，生產的石灰質量好，避免過燒和生燒。②在預熱帶和 煅燒帶設有多個腔體，若為兩個細料倉和一個粗料倉，可以同時煅燒大、小顆粒物料。③冷 卻帶冷卻石灰產品后的高溫氣體用作煅燒帶助燃空氣，充分利用余熱，節省燃料，降低能源 消耗。④每個料倉交替排放廢氣，使燃燒后的煙氣在預熱帶充分加熱剛進入窯體的石灰石 物料，熱利用完全。⑤冷卻石灰產品的熱空氣直接用作助燃空氣，煅燒后的煙氣直接預熱石 灰石，不用換熱設備，可以節省設備投資，余熱利用率高。

圖1為本實用新型多膛式石灰窯流程示意圖；圖2為本實用新型另一方案流程示意圖；圖3為本實用新型第三方案流程示意圖；其中1-料斗、2-進料鎖、3-廢氣出口、4-窯體、5-預熱帶、6-隔墻、7-煅燒帶、8-燒嘴、 9-氣孔、10-冷卻帶、11-出料鎖、12-出料輸送機、13-除塵器、14-引風機、15-煙囪、16-鼓 風機、17 (17a、17b、17c、17d、17e)-三通閥、18-四通閥、19-分流體、20-集氣裝置、21-助燃
空氣入口。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。實施例1本實用新型所述的多膛式石灰窯如圖1所示，主要由矩形的窯體4，進料系統、出 料系統、燃燒系統、供風系統和廢氣排放系統組成，窯體內從上向下為預熱帶5、煅燒帶7、 和冷卻帶10。進料系統包括進料輸送機、料斗1和進料鎖2，出料系統包括出料鎖11和出 料輸送機12等，燃燒系統包括燃料管路和燒嘴8，供風系統包括鼓風機16和各控制閥門，廢 氣排放系統包括除塵器13、引風機14和煙囪15。所述窯體內上段由隔墻6將窯的腔體分 為兩個料倉。煅燒帶兩側料倉的窯壁分別設有5排燒嘴9，每排15個燒嘴，所述燒嘴為氣體 燃料燒嘴，燃料線設有閥門，用于控制燃氣進入燒嘴。在煅燒帶隔墻6設有氣孔9，兩個料倉 的上部都設有廢氣出口 3，兩個廢氣出口通過三通閥17a與排放系統連接。窯體4下段在 冷卻帶10匯合成一個料倉。鼓風機16出口連接到冷卻帶料倉的底部，另一路通過三通閥 17b連接到兩個料倉的煙氣出口 3。所述隔墻6為鋼材外加耐火材料夾層結構，吊掛安裝在 窯體內的上部。本實用新型煅燒石灰石的過程為，粒度為30mm 120mm的石灰石經兩側的料斗1、 進料鎖2進入兩側的料倉；石灰石物料分別在兩個料倉經預熱帶預熱后進入煅燒帶煅燒， 煅燒后石料向下運行匯流進入冷卻帶10料倉。石灰產品在冷卻帶料倉冷卻后經出料鎖11、 出料輸送機12出裝置。冷卻空氣由鼓風機16鼓入，經過一個三通分成兩路，一路進入冷卻帶10料倉底 部，另外一路經三通閥17b分時進入兩側料倉上部的廢氣出口 3。當左側的煅燒帶燒嘴工 作，冷卻空氣由冷卻帶料倉底部進入，冷卻冷卻帶料倉內的石灰。冷卻石灰后的熱空氣上 升一部分進入左側窯倉，另一部分進入右側窯倉，進入左側窯倉的熱空氣上升至煅燒區后 與燒嘴8噴入的燃料燃燒，燃燒后的煙氣橫向上流動至隔墻孔處，橫向流動穿過隔墻6上的 氣孔9，進入右側料倉，與冷卻倉來的另外一部分空氣匯合后將左側未完全燃燒的燃料完全 燃燒，煙氣在右側窯倉繼續向上流動，到達窯頂，此時三通閥17a通右側的廢氣出口 3的一 路開啟，另一路關閉。煙氣經除塵器，引風機，煙囪排入大氣，在這個過程中，如果預熱帶溫 度過高，可以通過三通閥17b向左側的預熱段供入空氣冷卻物料，冷卻空氣在預熱帶向下 流動進入煅燒帶參與燃燒，煙氣一同經隔墻氣孔9進入右側窯倉。整個窯按這種方式工作一段時間后換向，右側煅燒帶燒嘴工作，冷卻空氣經冷卻帶料倉的底部進入，在冷卻帶冷卻 石灰后，氣體沿窯膛上升，進入煅燒帶后與右側的燒嘴8噴入的燃料燃燒，煙氣經過隔墻上 的氣孔進入左側料倉，與左側料倉的空氣混合后完全燃燒，廢氣沿左側窯倉上升至窯頂，此 時，三通閥17a通左側的廢氣出口 3—路打開，煙氣由左側窯頂的煙氣出口排出。在多膛窯 工作的過程中，通過這種方式，煙氣的余熱被回收到預熱帶，鼓風機16通過三通，同時將冷 空氣送入冷卻帶料倉冷卻石灰，并將冷空氣送入預熱帶冷卻物料，工作過程中，允許窯左右 兩側的燃燒系統同時打開，燃燒情況可依需要調節。整個過程自動控制，通過調節三通閥 17a、17b和燃料管路的閥門來執行上述操作。實施例2本實用新型另一實施方案如圖2所示，所述窯體4由左右兩個料倉組成，在煅燒 帶，中間隔墻6設有氣孔9，兩側料倉分別設有3排燒嘴8，每排20個燒嘴，兩側燒嘴的下部 設有助燃空氣入口 21。冷卻帶10兩側窯壁和中間隔墻6設有氣孔9，窯壁上氣孔與集氣裝 置20連接，集氣裝置通過三通閥17d連接到鼓風機16。鼓風機的另一路通過三通閥17b連 接到窯體上部廢氣出口 3，廢氣出口通過三通閥17a連接到排放系統。冷卻帶的集氣裝置通 過三通閥17e連接到助燃空氣入口 21，連接線上設有閥門。本實用新型的工作方式為，物料從窯頂的料倉1加入，經過進料口和料鎖，分別進 入左右兩個窯倉，在窯的工作過程中，物料逐漸向下運動，經過預熱帶，煅燒帶，冷卻帶，最 后由出料鎖11出料，產品再由出料輸送機12運出系統。在冷卻帶，空氣通過鼓風機16從窯體的左側集氣裝置20通入冷卻帶內，由于料層 在垂直方向高度高，氣流阻力大，而水平方向料層薄，氣流阻力小，故空氣在冷卻帶主要以 橫向流動為主，通過冷卻帶中間隔墻上的氣孔9，進入右側的料倉，氣體橫向流動冷卻物料 后，經過右側窯壁氣孔和集氣裝置20出窯體，完成石灰冷卻，工作一段時間后，通過三通閥 17d的換向，使得冷卻風再從冷卻帶右側進入，冷卻空氣穿過中間隔墻上的氣孔9進入左側 窯倉，氣體橫向流動冷卻物料后由左側窯壁氣孔出去，冷卻帶按照這樣的方式工作，冷風交 替從冷卻帶左右兩側供入，從另一側排出，冷卻產品的熱空氣通過三通閥17e輸送至煅燒 帶助燃空氣入口進入煅燒帶參與燃燒。在煅燒帶，當左側煅燒帶窯壁上的燒嘴8工作時，冷卻石灰產品后的熱空氣由左 側助燃空氣入口 21供入，燃料在煅燒帶與助燃空氣充分燃燒，煅燒物料后，煙氣橫向流動 經過中間隔墻6上的氣孔9進入到右側窯膛，在左側燒嘴工作過程中，與窯頂左側煙氣出口 一路連通的三通閥17a關閉，17a與右側窯頂煙氣出口連接的通路打開，進入右側窯倉的煙 氣沿窯倉向上流動至窯頂，由右側的煙氣排放出口 3排出窯體，再經三通閥17a，除塵器13， 引風機14，煙囪15排出大氣。按照這種方式工作一段時間后，右側預熱帶的溫度逐漸升高， 達到一定溫度后，右側煅燒帶窯壁上的燒嘴8工作，冷卻產品的熱空氣由右側助燃空氣入 口 21供入，燃料在煅燒帶與助燃空氣充分燃燒，煅燒物料后，煙氣向上流動經過中間隔墻6 上的氣孔9進入到左側窯膛，在右側燒嘴工作過程中，與窯頂右側煙氣出口一路連通的三 通閥17a關閉，17a與左側窯頂煙氣出口連接的通路打開，進入左側窯倉的煙氣沿窯倉向上 流動至窯頂，由左側的煙氣排放出口 3出窯體，再經三通閥17a、除塵器13、引風機14到煙 囪15排放大氣。在煅燒帶右側窯頂排氣的同時，冷卻空氣可以通過風機16，三通閥17b，左側窯頂
6煙氣入口，供入到左側預熱帶冷卻物料，冷卻物料后的熱空氣向下流動進入煅燒區參與燃 燒，燃燒后的煙氣一起通過隔墻6氣孔9進入右側窯倉，向上流動由右側煙氣出口 3排出窯 體。煅燒帶左側窯頂排廢氣時，右側的預熱帶為冷卻狀態，工作原理相同。在工作過程中，允許窯左右兩側的燃燒系統同時打開，燃燒情況可依需要調節。整 個過程自動控制，通過調節三通閥a、b、d、e和燃料管路的閥門來執行上述操作。實施例3本實用新型第三實施方案如圖3所示，所述窯體4內的上段由兩道隔墻6將窯的 腔體分為三部分，外側的兩個腔體為細料倉，中間的腔體為粗料倉，細料倉寬度是粗料倉寬 度的1. 5倍。煅燒帶兩側細料倉的窯壁分別設有5排燒嘴8，每排15個燒嘴，所述燒嘴為氣 體燃料燒嘴。在煅燒帶，粗料倉和細料倉之間的隔墻設有氣孔9，3個料倉的上部都設有廢 氣出口 3，廢氣出口通過四通閥18與排放系統連接。窯體4下段的腔體由分流體19分為兩 個冷卻料倉，分流體上部的截面為錐形，用于分流粗料倉落下的粗顆粒物料。在冷卻帶，兩 個冷卻帶料倉的窯壁和分流體都設有氣孔。窯壁上氣孔與集氣裝置20連接，集氣裝置通過 三通閥17d連接到鼓風機16。鼓風機的另一路連接到各料倉上部廢氣出口 3，連接管路上 設有閥門。冷卻帶的集氣裝置通過三通閥17e、17c連接到助燃空氣入口 21。本實用新型的煅燒石灰石的過程為，粒度為30mm 120mm的大粒石灰石經中間的 料斗1、進料鎖2進入中間粗料倉；粒度為IOmm 30mm的小粒度石灰石經兩側的料斗1、進 料鎖2進入細料倉。大、小粒度的石灰石物料分別在粗、細料倉經預熱帶預熱后進入煅燒帶 煅燒，煅燒后石料向下運行進入匯流帶。兩個細粒倉的小顆粒物料相應進入窯體下部的兩 個冷卻料倉10，中間粗粒倉的大顆粒物料在匯流帶被分流體19分開，分別進入分流體兩側 的冷卻帶料倉。煅燒后的石灰產品在冷卻帶料倉冷卻后經出料鎖11、出料輸送機12出裝 置。冷卻空氣由鼓風機16鼓入，分兩路，一路通過三通閥17d連接到冷卻帶窯壁的集氣裝 置，另外一路在窯頂分成三路，分別進入三個預熱帶上部的廢氣出口 3，連接管路上設有閥 門。當左側的煅燒帶燒嘴工作時，冷卻產品的熱空氣出集氣裝置經左側窯壁上的助燃空氣 入口通入窯內，進入煅燒帶參與燃燒，燃燒后的煙氣橫向流動，通過隔墻9上的氣孔，一部 分進入粗料倉向上流動加熱物料后由窯頂排出，另外一部分煙氣橫向流動進入另外一側的 細料倉向上流動至窯頂煙氣出口排出，中間和右側兩個料倉排氣的同時，左側細料倉煙氣 出口的空氣閥門處于進氣狀態，冷卻左側細料倉預熱帶內的物料，冷卻后的熱空氣向下流 動進入煅燒帶參與燃燒，工作一段時間后換向，原來的進氣口為排氣狀態，排氣口為進氣狀 態，窯的煅燒情況相同。工作中對于三個窯倉預熱帶可以是一個進氣兩個排氣，也可以是兩 個進氣一個排氣，具體情況可以按照實際工藝要求確定。允許窯左右兩側的燃燒系統同時 打開，燃燒情況可依需要調節。整個過程自動控制，通過調節四通閥18、三通閥a、b和燃料 管路的閥門來執行上述操作。以上是本實用新型的具體實施方式
，本領域普通技術人員在所述權利要求范圍內 作出的各種變更仍屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求一種多膛式石灰窯，包括矩形或準矩形窯體(4)，進料系統、出料系統、燃燒系統、供風系統和廢氣排放系統，窯體內從上向下為預熱帶(5)、煅燒帶(7)和冷卻帶(10)，其特征是所述窯體內由隔墻(6)分為兩個或兩個以上料倉，每個料倉上部設有廢氣出口(3)，廢氣出口與廢氣排放系統連接；在煅燒帶，兩側料倉的窯壁設有燒嘴(8)，隔墻上設有氣孔(9)，鼓風機出口連接到窯體下部的冷卻空氣入口和窯頂各料倉的煙氣出口(3)。
2.根據權利要求1所述的多膛式石灰窯，其特征是所述隔墻(6)將窯的腔體上部分 包括預熱帶和煅燒帶分成兩個窯倉，在冷卻帶(10)窯體匯合成一個冷卻料倉，冷卻空氣入 口位于窯體的底部。
3.根據權利要求1所述的多膛式石灰窯，其特征是所述隔墻(6)將窯的整個腔體分 成兩個窯倉，所述冷卻帶兩個料倉的窯壁和隔墻(6)設有氣孔(9)，窯壁上的氣孔與集氣裝 置(20)連通，在煅燒帶兩側窯壁上設有助燃空氣入口(21)，所述冷卻帶兩側料倉的集氣裝 置(20)連接到鼓風機(16)的出口和/或助燃空氣入口。
4.根據權利要求1所述的多膛式石灰窯，其特征是所述窯體內上段由兩道隔墻(6) 將窯的腔體分為三部分，外側的兩個腔體為細料倉，中間的腔體為粗料倉，細料倉的寬度是 粗料倉寬度的0.2 10倍，兩側的細料倉設有助燃空氣入口(21)；窯體下段的腔體匯合成 一個料倉或由分流體(19)分為兩個料倉，所述分流體上部的截面為錐形；兩個料倉的窯壁 和分流體設有氣孔，窯壁上的氣孔與集氣裝置(20)連通，集氣裝置通過三通閥(17d)連接 到鼓風機(16)的出口，并通過三通閥(17e、17c)連接到助燃空氣入口。
5.根據權利要求1所述的多膛式石灰窯，其特征是所述煅燒帶兩側料倉的窯壁設有 1 10排燒嘴(9)，每排1 50個燒嘴；所述燒嘴為氣體燃料燒嘴、液體燃料燒嘴或固體燃 料燒嘴，或上述兩種或三種燒嘴的組合。
6.根據權利要求1所述的多膛式石灰窯，其特征是所述隔墻或分流體吊掛在窯體上 或將其支撐在爐體基礎上。
專利摘要本實用新型提供一種多膛式石灰窯，包括矩形或準矩形窯體，進料系統、出料系統、燃燒系統、供風系統和廢氣排放系統，窯體內從上向下為預熱帶、煅燒帶和冷卻帶。所述窯體內由隔墻分為兩個或三個料倉，在煅燒帶，兩側料倉設有燒嘴，隔墻上設有氣孔。鼓風機出口連接到窯體下部的冷卻風入口和窯頂各料倉的煙氣出口。在煅燒帶氣體有順流、逆流和橫流，高溫氣體與石灰石物料接觸充分、均勻，煅燒的石灰質量好，可以同時煅燒大、小顆粒的石灰石物料。冷卻石灰產品后氣體直接用作煅燒帶助燃空氣，設備成本低，余熱利用率高，節省燃料，降低能源消耗。
文檔編號C04B2/12GK201620107SQ200920103778
公開日2010年11月3日 申請日期2009年7月21日 優先權日2009年7月21日
發明者賈會平 申請人:賈會平