專利名稱：一種蓄熱式雙膛石灰窯的制作方法
技術領域：
本發明屬于煅燒設備技術領域，涉及一種蓄熱式雙膛石灰窯，具體涉及一種設有高溫煅燒帶的蓄熱式雙膛石灰窯。
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。在石料生產和采集過程中會產生一些小顆粒的石灰石，小顆粒石灰石體積小，顆粒之間縫隙小，氣體阻力大。大、小顆粒一起混合煅燒，小顆粒會填滿大顆粒之間的空隙，窯體內會產生很高的氣體阻力，影響煅燒效果，造成生燒或過燒。順流操作的麥爾茲窯，即雙膛窯，由于其煅燒的石灰活性高，是理想的窯型。根據物料的煅燒原理，在1600°C時，被煅燒物料中的硫化物會分解成含硫氣體，從而降低煅燒產品中的硫含量，提高石灰產品的質量。但是邁爾茲窯煅燒溫度達不到上述高溫，無法解決石灰產品含硫問題。授權公告號為CN201132820Y的中國實用新型專利公開一種“雙膛石灰豎窯”，“包括兩個立式窯爐膛，兩個立式窯爐膛由連接通道連通，窯膛內設置燃燒器噴管，連接通道底部至少設有一個可開閉的集灰通道，集灰通道呈錐體，集灰通道下端連由排灰管道，排灰管道上裝有開閉閥，煅燒過程中產生的粉塵定期由集灰通道排出，從而保證連接通道內不積灰、不堵塞，保證雙膛石灰豎窯不會因為連接通道堵塞而影響產品質量和產量，使得整設備的運行具有連續性和可靠性。”。但是，該實用新型專利不能實現高溫煅燒，解決上述現有技術存在的問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種蓄熱式雙膛石灰窯，通過提高煅燒強度，降低產品中的硫含量，提高產品質量；利用蓄熱燃燒方式，降低能量消耗，節省能源。本發明蓄熱式雙膛石灰窯，包括進料系統、出料系統、燃燒系統、供風系統、廢氣排放系統和兩個并排設置的窯體，兩個窯體內分別設有進料口、預熱帶、煅燒帶、冷卻帶和出料口。兩個窯體通過冷卻帶上部的環形通道連通。預熱帶上部設有集氣裝置，冷卻帶設有冷卻空氣入口。煅燒帶和冷卻帶之間設有高溫煅燒帶，高溫煅燒帶設有燃氣蓄熱器或1 5 排燃氣蓄熱燒嘴和1 5排助燃氣體蓄熱燒嘴。采用燃氣蓄熱器時，燃氣蓄熱器通過燃氣環管和進氣管連接到高溫煅燒帶。燃氣蓄熱燒嘴和助燃氣體蓄熱燒嘴相間設置，環形布置安裝在窯壁的周圍。燃氣蓄熱器、燃氣蓄熱燒嘴和助燃氣體蓄熱燒嘴中裝有蓄熱體。窯體的橫截面為圓形或矩形。高溫煅燒帶燃氣蓄熱燒嘴為每排1 20支，助燃氣體蓄熱燒嘴為每排1 20支。高溫煅燒帶的橫截面積為煅燒帶橫截面積的10飛0%，煅燒帶與高溫煅燒帶的過渡段為收口設計，高溫煅燒帶與冷卻帶的過渡段為敞口設計。煅燒帶上部設有插入式燒嘴或燃燒梁式燒嘴，插入式燒嘴為氣體燃料燒嘴、液體燃料燒嘴或固體燃料燒嘴。蓄熱體的材質為陶瓷耐火材料或鋼鐵材料，蓄熱體的形狀為球狀體或蜂窩狀多面體。所述助燃氣體蓄熱燒嘴為氧氣蓄熱燒嘴或空氣蓄熱燒嘴。石灰窯一個窯體工作時，產生的廢氣直接預熱另一個窯體中的物料，兩個窯體交替工作，排放煙氣中的熱量充分回收利用，煙氣排放溫度低于100°c，石灰熱耗可以低于800kcal/kg石灰。窯體高溫煅燒帶進行收口設計，物料的流速和燃燒產生熱煙氣在高溫煅燒帶流速高，有利于高溫煙氣和被煅燒物料的對流傳熱，縮短物料停留時間，提高煅燒溫度，防止石灰高溫下過燒。利用二級燃燒方式進行煅燒，將石灰煅燒溫度提高至 160(Tl70(rC，可以對小粒徑物料快速高溫煅燒，降低產品中的硫含量，生產一級品質的低硫石灰。石灰窯利用高溫快速煅燒和降低換向時間的方式，降低整個窯體的高度，減少煅燒帶物料的上部壓力，防止懸窯。窯體內物料的氣流阻力降低，可以煅燒粒徑較小的石灰石物料。石灰窯工藝過程合理，廢氣的流向分成兩部分，有利于煙氣蓄熱的熱平衡；利用氧氣助燃燃燒時煅燒溫度高，總煙氣量低，熱耗明顯低于邁爾茲窯，生產產品的質量高于其他窯型。本發明蓄熱式雙膛石灰窯的兩個窯體，一個窯體煅燒時，產生的廢氣直接預熱另一個窯體中的物料，兩個窯體煅燒和蓄熱交替進行，排放煙氣的熱量得到充分回收利用，降低能量消耗，煙氣排放溫度低于100°c，石灰熱耗可以低于800kcal/kg石灰。窯體的煅燒帶和冷卻帶之間增加高溫煅燒帶，利用高溫煅燒帶進行二級燃燒方式煅燒，將煅燒溫度提高至160(Tl70(rC，對小粒徑物料快速高溫煅燒，降低了煅燒產品中的硫含量，提高煅燒產品的質量。高溫煅燒帶采用小直徑設計，高溫煅燒帶的截面積小于窯膛截面積，以提高物料的流速和燃燒產生熱煙氣的流速，有利于高溫煙氣和被煅燒物料的對流傳熱，物料高溫煅燒帶停留時間短，煅燒溫度高，能夠防止高溫下石灰的過燒，石灰產品的活性可達380以上。高溫煅燒帶采用燃氣蓄熱燒嘴和助燃氣體蓄熱燒嘴，利用高溫煙氣為燒嘴的蓄熱體蓄熱，再用蓄熱體放熱預熱燃氣和助燃氣體，充分利用熱能，降低燃料氣消耗。用氧氣作高溫煅燒帶的助燃氣體有利提高燃燒溫度，減少廢氣排放。


圖1為本發明一種蓄熱式雙膛石灰窯的結構示意圖； 圖2為圖1的A-A圖
圖3為本發明另一實施方案的機構示意圖； 圖4為圖3的B-B圖。其中
1 一進料口、2—集氣裝置、3—插入式燒嘴、4一燃氣蓄熱燒嘴、5—助燃氣體蓄熱燒嘴、 6—冷卻帶、7—出料口、(8a、8b) —窯體、9一預熱帶、10—煅燒帶、11 一高溫煅燒帶、12—環形通道、13—冷卻空氣入口、14一蓄熱體、15—燃氣蓄熱器、16—燃氣環管、17—進氣管。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。實施例1本發明一種蓄熱式雙膛石灰窯如圖1所示，包括進料系統、出料系統、燃燒系統、供風系統、廢氣排放系統和兩個并排設置的窯體8a、8b，窯體的橫截面為圓形。兩個窯體內分別設有進料口 1、預熱帶9、煅燒帶10，高溫煅燒帶11、冷卻帶6和出料口 7，冷卻帶的上部設有環形通道12連通，兩個窯體通過環形通道連通。預熱帶的上部設有集氣裝置2，集氣裝置在煅燒階段通入助燃空氣，蓄熱階段排出廢氣。窯體(8a、8b)的集氣裝置入口分別與鼓風機和廢氣排放系統連接，通過三通閥進行換向。煅燒帶設有插入式燒嘴3，燃氣管路通過三通閥分別與兩窯體的插入式燒嘴入口連接。冷卻帶設有冷卻空氣入口 13，冷卻空氣入口的外部通過管路、三通閥與冷卻風機連接。高溫煅燒帶11位于煅燒帶和冷卻帶之間，煅燒帶與高溫煅燒帶的過渡段為收口設計，高溫煅燒帶與冷卻帶的過渡段為敞口設計，高溫煅燒帶11 的橫截面積為煅燒帶橫截面積的30%。高溫煅燒帶設有兩排燃氣蓄熱燒嘴4和兩排助燃氣體蓄熱燒嘴5，每排分別設有10個燒嘴。如圖2所示，10個燃氣蓄熱燒嘴4環形布置安裝在窯壁的周圍。燃氣蓄熱燒嘴和助燃氣體蓄熱燒嘴相間設置，助燃氣體蓄熱燒嘴位于燃氣蓄熱燒嘴的下部。燃氣蓄熱燒嘴和助燃氣體蓄熱燒嘴中裝有蓄熱體14，蓄熱體的材質為陶瓷耐火材料，蓄熱體的形狀為球狀體。燃氣蓄熱燒嘴4的入口分別與燃氣管路和廢氣排放系統連接，助燃氣體蓄熱燒嘴5的入口分別與氧氣管路和廢氣排放系統連接，通過三通閥進行換向操作。本發明蓄熱式雙膛石灰窯煅燒石灰石的過程為，石灰石物料從兩個窯體8a、8b上部的進料口 1不斷加入，石灰從窯體底部的出料口 7連續卸出。兩個窯體交替進行煅燒和蓄熱，當窯體8a進行煅燒過程時，窯體8b進行蓄熱，用窯體8a煅燒產生的煙氣預熱窯體8b 中物料和燃氣蓄熱燒嘴4、助燃氣體蓄熱燒嘴5中的蓄熱體。燃氣由(窯體8a)煅燒帶的插入式燒嘴供入，并在窯體的橫截面上均勻分布。助燃空氣從預熱帶上部的集氣裝置2進入窯體，經預熱帶石灰石物料預熱后與燃氣混合并進行燃燒。火焰和產生的煙氣與物料流動方向一致，向下流動，將煅燒帶加熱至1200°C，對石灰石物料進行煅燒。燃氣經燃氣蓄熱燒嘴4，氧氣經助燃氣體蓄熱燒嘴5進入高溫煅燒帶11進行燃燒，將煅燒溫度從120(TC提高至1600°C，對運行至高溫煅燒帶的物料進一步煅燒。經過兩次煅燒后的物料從高溫煅燒帶 11底部落入冷卻帶6，冷卻空氣經冷卻空氣入口 13進入冷卻帶對石灰進行冷卻。高溫煙氣和冷卻石灰的高溫空氣在窯底部匯合后，經連通兩個窯體的環形通道12進入窯體8b的底部。在窯體8b中高溫廢氣自下而上流動，一部分經過高溫煅燒帶11、煅燒帶10到預熱帶9 預熱石灰石物料后經集氣裝置2到排放系統排放，另一部分在高溫煅燒帶經燃氣蓄熱燒嘴 4和助燃氣體蓄熱燒嘴5到廢氣排放系統排放。高溫氣體預熱燃氣蓄熱燒嘴4和助燃氣體蓄熱燒嘴5中的蓄熱體14，為蓄熱體蓄熱。兩個窯體交替運行的間隔或按時間設定，或根據預熱帶預熱石灰石的測定溫度設定。按時間設定一般間隔為10 15分鐘，按預熱帶測定溫度設定根據具體的工藝要求設定。到達間隔時間或設定溫度后進行換向，通過集氣裝置入口三通閥、冷卻風機出口的三通閥、插入式燒嘴入口三通閥和燃氣蓄熱燒嘴4、助燃氣體蓄熱燒嘴5入口三通閥的動作進行換向操作，整個過程自動化控制。實施例2
本發明另一實施方式如圖3、圖4所示，兩個窯體內分別設有進料口 1、預熱帶9、煅燒帶10，高溫煅燒帶11、冷卻帶6和出料口 7，冷卻帶的上部設有環形通道12連通，兩個窯體通過環形通道連通。預熱帶的上部設有集氣裝置2，窯體(8a、8b)的集氣裝置入口分別與鼓風機和廢氣排放系統連接，通過三通閥進行換向。高溫煅燒帶11設有燃氣蓄熱器15，燃氣蓄熱器通過燃氣環管16和進氣管17連接到高溫預熱帶。燃氣蓄熱器另一端分別與燃氣管路和排放系統連接，通過三通組進行換向操作。冷卻帶設有冷卻空氣入口 13，冷卻空氣入口的外部通過管路、三通閥與冷卻風機連接。燃氣蓄熱器中蓄熱體的材質為陶瓷耐火材料，蓄熱體的形狀為蜂窩狀多面體。 本實施例的操作過程為，兩個窯體交替進行煅燒和蓄熱，當窯體8a進行煅燒過程時，窯體8b中燃氣蓄熱器15進行蓄熱，用窯體8a煅燒產生的煙氣預熱窯體8b中物料和燃氣蓄熱器中的蓄熱體。處于煅燒過程的窯體中，燃氣管路中的燃氣在燃氣蓄熱器15預熱后經燃氣環管16和進氣管17進入高溫煅燒帶，空氣從預熱帶9部的集氣裝置2進入窯體，經預熱帶、煅燒帶被石灰石物料預熱后到高溫煅燒帶11與燃氣混合并進行燃燒。火焰和產生的煙氣向下運行，煅燒向下流動的物料，煅燒溫度為1600 1700°C。高溫煙氣和冷卻石灰的高溫空氣在窯底部匯合后，經連通兩個窯體的環形通道12進入窯體8b的底部。在窯體 8b中高溫廢氣自下而上流動，一部分經過高溫煅燒帶11、煅燒帶10到預熱帶9預熱石灰石物料后經集氣裝置2到排放系統排放，另一部分在高溫煅燒帶經進氣管17、燃氣環管16和燃氣蓄熱器15到煙氣排放系統排放。高溫氣體預熱燃氣蓄熱器中的蓄熱體14，為蓄熱體蓄熱。兩個窯體交替運行的間隔或按時間設定，通過各系統三通閥組的動作實現換向操作，整個過程自動化控制。其它結構和操作與實施例1相同。
權利要求
1.一種蓄熱式雙膛石灰窯，包括進料系統、出料系統、燃燒系統、供風系統、廢氣排放系統和兩個并排設置的窯體(8a、8b)，兩個窯體內分別設有進料口(1)、預熱帶(9)、煅燒帶 (10)、冷卻帶(6)和出料口(7)，兩個窯體通過冷卻帶上部的環形通道(12)連通；所述預熱帶上部設有集氣裝置(2)，冷卻帶設有冷卻空氣入口(13)，其特征是所述煅燒帶和冷卻帶之間設有高溫煅燒帶(11)，所述高溫煅燒帶設有燃氣蓄熱器(15)或1 5排燃氣蓄熱燒嘴 (4)和1 5排助燃氣體蓄熱燒嘴(5)；所述燃氣蓄熱器(15)通過燃氣環管(16)和進氣管 (17)連接到高溫煅燒帶；所述燃氣蓄熱燒嘴和助燃氣體蓄熱燒嘴相間設置，環形布置安裝在窯壁的周圍；燃氣蓄熱器、燃氣蓄熱燒嘴和助燃氣體蓄熱燒嘴中裝有蓄熱體(14)。
2.根據權利要求1所述的蓄熱式雙膛石灰窯，其特征是所述高溫煅燒帶燃氣蓄熱燒嘴(4)為每排1 20支，助燃氣體蓄熱燒嘴(5)為每排1 20支；窯體(8a、8b)的橫截面為圓形或矩形。
3.根據權利要求1所述的蓄熱式雙膛石灰窯，其特征是所述高溫煅燒帶(11)的橫截面積為煅燒帶橫截面積的10飛0%，煅燒帶(10)與高溫煅燒帶的過渡段為收口設計，高溫煅燒帶與冷卻帶(6 )過渡段為敞口設計。
4.根據權利要求1所述的蓄熱式雙膛石灰窯，其特征是所述煅燒帶上部設有插入式燒嘴(3)或燃燒梁式燒嘴；所述插入式燒嘴為氣體燃料燒嘴、液體燃料燒嘴或固體燃料燒嘴。
5.根據權利要求1所述的蓄熱式雙膛石灰窯，其特征是所述蓄熱體(14)的材質為陶瓷耐火材料或鋼鐵材料；所述蓄熱體的形狀為球狀體或蜂窩狀多面體。
全文摘要
本發明涉及一種蓄熱式雙膛石灰窯，包括進料系統、出料系統、燃燒系統、供風系統、廢氣排放系統和兩個并排設置的窯體，兩個窯體內分別設有進料口、預熱帶、煅燒帶、冷卻帶和出料口。兩個窯體通過冷卻帶上部的環形通道連通。預熱帶上部設有集氣裝置，煅燒帶設有插入式燒嘴，冷卻帶設有冷卻空氣入口。煅燒帶和冷卻帶之間設有高溫煅燒帶，高溫煅燒帶設有燃氣蓄熱器或1～5排燃氣蓄熱燒嘴和1～5排助燃氣體蓄熱燒嘴。燃氣蓄熱燒嘴和助燃氣體蓄熱燒嘴相間設置，環形布置安裝在窯壁的周圍。本發明利用高溫煅燒帶進行二級燃燒方式煅燒，降低了煅燒產品中的硫含量，提高煅燒產品的質量。高溫煅燒帶采用蓄熱式燒嘴和利用氧氣助燃有利提高燃燒強度，降低能量消耗。
文檔編號C04B2/12GK102557492SQ201210002518
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者賈會平 申請人:石家莊市新華工業爐有限公司