专利名称：一种节能型水泥喷射窑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种水泥重工业生产的装置领域，尤其是一种应用创新喷射 技术的节能降耗型水泥窑。
背景技术：
目前，现有的水泥窑装置中，公知的技术是大多采用窑外分解的方式，即窑外分解 窑，此类窑在运行中，物料分解先后经过悬浮预热器、分解炉，再入回转窑，分解过程较长， 在预热器内被分解出的活性CaO进入分解炉升温收缩，产生晶格密实化，使CaO活性降低， 且分解炉内分解出的活性CaO，在进入下料管，转入回转窑的过程中，热量渐渐散失，不能保 持适当高的反应温度，由此，在回转窑内进一步烧结就不可能有效地利用放热反应(固相 反应放热量每公斤约97千卡)的能量了，则需重新加热活化，使非生产性能耗增加。在一般的回转窑内，对需要热量较大的预热、分解过程不能适应，导致窑系统熟料 热量损耗较高，这是现有技术所存在的不足之处。为此，研究一种新的水泥煅烧装置，改进 现有的技术，乃是发展、改革水泥生产工艺的迫切问题。
发明内容本实用新型的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种改进的技术方 案，该方案利用喷射技术和窑外分解技术的基本原理来改造回转窑，所述窑尾设有喷射装 置，该喷射装置设有喷射管，通过喷射装置使煤粉和预热的生料充分混合，且在水泥喷射窑 窑内把物料分解和固相反应有机地、紧密地结合在一起而同时进行，固相反应放出的热量 可直接提高物料温度300°C以上，其产量可与窑外分解窑相媲美，因简化了结构和工艺流 程，克服了热量的损失，资源的过度损耗，并提高了热效率和熟料矿物形成的效率，成本低、 效率高，节能降耗。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种节能型水泥喷射窑，包括 有生料预热设施、窑分解设施和熟料出料设施，窑尾横截端面的上方，固定连接有喷射装置。上述喷射装置设有一喷射管，其所设喷射管的前端设置有喷嘴，且位于喷射管的 后端设有与高压风机密封连接的混合喷射器，所述的混合喷射器内腔通过风管与窑头和活 动烟室相连通，所述喷射装置的煤粉仓，置于所述高压风机和混合喷射器两者中间的上方， 并通过一底端为喇叭形出口的煤粉分格轮，与所述喷射管连接起来。上述窑尾的圆形筒由出料端到进料端，其横截面积逐渐增大。上述喷射装置是把喷射管的喷嘴伸入到所述窑尾横截端面的上部。上述喷射装置的喷射管与末级悬浮预热器之间设置有隔断生料的挡板。上述喷射管的内部，在喷嘴的后方设置有搅拌与混合物料的风翅。上述喷射管外部中间的上方，设置有一调整喷射管前后方向移动的伸缩器。上述喷射管外部前端，在所述喷嘴和伸缩器中间设有一调整喷射管上下方向移动的调正装置。该节能型水泥喷射窑在运行时，与以往窑外分解技术有了明显的改善，具体改进 如下1、将窑尾的下料管改成喷射装置该装置与窑头喷煤装置有相似之处，混合喷射 器是一种间接输送设备，特别适用于输送用鼓风机难以输送的高温气体。窑尾下料管改为 喷射装置，解决了物料在回转窑内传热面积太小的主要矛盾。2、窑尾的气体运动窑尾的气体运动如同RSP分解炉是比较复杂的，当较冷气体 流股(窑尾喷射管内)喷入较热的气体(窑尾气体)介质时，流股向下弯曲，且在限制空间 中，流股射出后，只能从有限的空间吸入气体，因而流股四周发生循环现象。在喷嘴附近，循 环气体被流股带着向前运动，而经过一段距离以后，它又逐渐与流股分离，向相反的方向流 动，形成一个回路，就是所谓循环区，即在水泥喷射窑窑尾形成涡流区。3、煤粉的燃烧及传热风、煤、料在一根喷射管内喷出，出预热器的热生料和借助 喷射器吸入来自熟料冷却机的热风均能使煤粉预热；在风翅的作用下，风、煤混合比较均 勻，窑尾温度较高；传热方式为对流传热，因固体颗粒增多，辐射传热比例增加。4、窑尾直径适当扩大扩大窑尾直径，来提高物料沉降率，延长物料在悬浮态下的 分解时间；通过伸缩器和调正装置来分别调整喷射管的高度以及射程的微量变化。5、喷射煅烧使物料在悬浮态下高速分解，刚刚分解出化学反应能力很强的新生 态的CaO量大，约60% 78% (—般悬浮预热器入窑物料分解率为20% 40%)。物料因 重力、颗粒碰撞沉降堆积在窑的底部，接触紧密，颗粒界面即可产生固相反应，这样把物料 分解和固相反应紧密的结合在一起，固相反应放出的热量可直接提高物料温度，从而节约 工艺能耗，降低热损。本实用新型的有益效果由上述方案叙述得知水泥喷射窑克服了生料在进入回 转窑的过程中能量的损失和分解后CaO活性降低的缺陷，将窑外分解以喷射形式把预分解 技术转入回转窑内，分解后的CaO温度高、活性高，直接把物料分解和固相反应紧密的结合 在一起同时进行，固相反应放出的热量可直接提高物料温度，提高了热效率和熟料矿物形 成的效率，从而节约工艺能耗，降低熟料热耗的前提下增加了产量，而且通过回转窑尾部的 喷射装置，把物料分解和固相反应紧密的结合在一起，使水泥熟料热耗比窑外分解窑能节 约221. 5Kcal/Kg. d，使熟料热耗降低到620. 5Kcal/Kg. d，比日本窑外分解水泥熟料706千 卡低12%，比我国窑外分解窑一般水泥熟料热耗842千卡低26%，即能使我国水泥熟料热 耗下降约1/4以上，从而使水泥成本降低，为中国出口创汇，提高国际竞争力创造良好的条 件。因此，与窑外分解窑相比，本实用新型应是“节能窑型”。由此可见，本方案与现有技术 相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
图1为本实用新型具体实施方式
的结构示意图。图中1、煤粉分格轮，2、煤粉仓，3、悬浮预热器，4、闪动阀，5、竖烟道，6、破堵装置， 7、活动烟室，8、闸板，9、风管，10、窑，11、三通道喷煤管，12、冷却机，13、风机，14、风翅，15、 喷射管，16、调正装置，17、伸缩器，18、挡板，19、混合喷射器。图中I区为窑头，II区为窑尾。
具体实施方式
参照附图对本实用新型做进一步说明。在图1中，一种节能型水泥喷射窑，窑10连接窑头I区和窑尾II区，窑头I区、活 动烟室7以及竖烟道5通过风管9相互连通，所述活动烟室7的顶部设有间板8，所述竖烟 道5的顶部装有破堵装置6，通过废气管道，依次与逐级悬浮预热器3密封连接起来，且所述 悬浮预热器3上安装控制废气管道通断的闪动阀4，末级悬浮预热器3底部设有挡板18，所 述挡板18的开启与关闭，来实现预热过的生料是否进入喷射装置与煤粉混合。所述喷射装置设有一喷射管15，其所设喷射管15的前端设置有喷嘴，且位于喷射 管15的后端设有与高压风机密封连接的混合喷射器19，所述的混合喷射器19的内腔通过 风管9与所述窑头I区和活动烟室7相连通，所述喷射装置的煤粉仓2，置于所述高压风机 和混合喷射器19两者中间的上方，并通过一底端为喇叭形出口的煤粉分格轮1，与所述喷 射管15连接起来。所述喷射管15的内部，在喷嘴的后方设置有搅拌与混合物料的风翅14，且喷射管 15外部中间的上方，设置有一调整喷射管前后方向移动的伸缩器17，所述喷射管15外部的 前端，在所述喷嘴和伸缩器17中间设有一调整喷射管上下方向移动的调正装置16。此外，在本水泥喷射窑中，窑头I区部分出料管道内安装有三通道喷煤管11和熟 料需要风冷的冷却机12，出料管道外上方还置有风机13。
权利要求一种节能型水泥喷射窑，包括有生料预热设施、窑分解设施和熟料出料设施，其特征是窑尾横截端面的上方，固定连接有喷射装置。
2.根据权利要求1所述的节能型水泥喷射窑，其特征是所述喷射装置设有一喷射管， 其所设喷射管的前端设置有喷嘴，且位于喷射管的后端设有与高压风机密封连接的混合喷 射器，所述的混合喷射器内腔通过风管与窑头和活动烟室相连通，所述喷射装置的煤粉仓， 置于所述高压风机和混合喷射器两者中间的上方，并通过一底端为喇叭形出口的煤粉分格 轮，与所述喷射管连接起来。
3.根据权利要求2所述的节能型水泥喷射窑，其特征是所述窑尾的圆形筒由出料端 到进料端，其横截面积逐渐增大。
4.根据权利要求2所述的节能型水泥喷射窑，其特征是所述喷射装置是把喷射管的 喷嘴伸入到所述窑尾横截端面的上部。
5.根据权利要求4所述的节能型水泥喷射窑，其特征是所述喷射装置的喷射管与末 级悬浮预热器之间设置有隔断生料的挡板。
6.根据权利要求5所述的节能型水泥喷射窑，其特征是所述喷射管的内部，在喷嘴的 后方设置有搅拌与混合物料的风翅。
7.根据权利要求6所述的节能型水泥喷射窑，其特征是所述喷射管外部中间的上方， 设置有一调整喷射管前后方向移动的伸缩器。
8.根据权利要求7所述的节能型水泥喷射窑，其特征是所述喷射管外部前端，在所述 喷嘴和伸缩器中间设有一调整喷射管上下方向移动的调正装置。
专利摘要一种节能型水泥喷射窑，属于水泥重工业生产的装置领域。其技术方案为包括有生料预热设施、窑分解设施和熟料出料设施，窑尾末端设有喷射装置，所述喷射装置设有一喷射管，其所设喷射管的前端设有喷嘴，且后端设有混合喷射器，所述喷射管的内部设有风翅，且外部设有调节喷射管位移的伸缩器和调正装置，通过喷射装置使煤粉和预热的生料充分混合，且在水泥喷射窑窑内把物料分解和固相反应有机地、紧密地结合在一起而同时进行，固相反应放出的热量可直接提高物料温度300℃以上，其产量可与窑外分解窑相媲美，因简化了结构和工艺流程，克服了热量的损失，资源的过度损耗，并提高了热效率和熟料矿物形成的效率，成本低、效率高，节能降耗。
文档编号C04B7/43GK201628475SQ20092025296
公开日2010年11月10日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者常钧, 谢吉友 申请人:济南大学