新型煅烧窑的制作方法

本实用新型涉及煅烧设备技术领域，具体涉及一种新型煅烧窑。

背景技术：

目前国内石灰石、白云石煅烧设备有竖窑和回转窑。竖窑主要是煅烧大的石头，而且煅烧不均匀，煅烧时间长；回转窑是目前应用最广的白云石、石灰石煅烧设备，回转窑煅烧要求原料有一定的机械强度，煅烧物料粒度一般为20～80mm，对白云石、石灰石原料矿有一定要求，煅烧过程中产生的细碎石子不能利用，产生大量浪费。

在使用回转窑煅烧时原料从窑尾筒体高端的下料管喂入窑筒体内，由于窑筒体的倾斜和缓缓地回转，使物料产生一个既沿着圆周方向翻滚，又沿着轴向从高端向低端移动的复合运动，燃料从窑头喷入，在窑内进行燃烧，发出的热量加热原料，使原料由生料煅烧成为熟料，在与物料交换过程中形成的热空气由窑进料端进入窑系统，最后由烟囱排入大气。

我国白云石主要用途是作为硅热法冶炼金属镁的原料。其白云石的煅烧主要使用回转窑。白云石在回转窑中从窑头运行到窑尾(回转窑长为36～64m)，如果白云石机械强度较小、耐磨性差，煅烧过程中物料会因滚动而细碎。根据有关资料规定：白云石的耐磨指数r1＜10％，灰比r2＜5％的白云石才能符合硅热法炼镁的要求。由于回转窑对白云石原料的要求，很大一部分白云石矿不能被利用，造成资源浪费。

白云石主要成分为caco3+mgco3，石灰石主要成分为caco3，煅烧1吨白云石约产生0.47吨二氧化碳，煅烧1吨石灰石约产生0.42吨二氧化碳(煅烧过程中仅产生二氧化碳气体)。整个过程中白云石或石灰石等原料在火焰环境下煅烧，煅烧产生的二氧化碳与火焰烟气混合后排入大气。由于混合后的废气中二氧化浓度很低，回收成本很高导致无法回收，煅烧产生的的二氧化碳气体直接排入大气，严重影响环境。若能将煅烧产生的二氧化碳气体与燃烧产生的废气分离，就可以对二氧化碳气体进行回收利用，大幅降低煅烧过程对环境产生的污染。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型煅烧窑，其没有对物料的耐磨性要求，并且可以对小颗粒原料(0.5～10mm废料)进行煅烧，还可以对煅烧产生的二氧化碳气体进行回收利用。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种新型煅烧窑，包括炉体，该炉体顶部设置有进料口，底部设置有出料口，在该炉体内还设置有加热装置，在所述炉体内部设置有物料通道，所述物料通道的顶部和底部分别形成入料端和出料端，所述进料口位于该入料端的上方，所述出料口位于该出料端的下方；所述物料通道包括若干上下布置的第一通道，和若干上下布置的第二通道，所述第一通道和第二通道均向下倾斜设置，且所述第一通道和第二通道在所述炉体的高度方向上交错布置，使得在相邻的第一通道和第二通道中，位于上方的第一通道的底部对准位于下方的第二通道的上部，或位于上方的第二通道的底部对准位于下方的第一通道的上部；还包括二氧化碳回收装置，该二氧化碳回收装置通过回收管路与所述炉体内部连接。

本实用新型中，物料通道采用第一通道和第二通道交错布置的形式，则从进料口进入的小颗粒石灰石物料，可以在重力的作用下，沿着物料通道向出料口的方向流动，实现小颗粒石灰石的流态化煅烧，在物料流动的过程中不需要动力，从而降低了运动的电耗，同时减少了运动部件的损耗；此外，在流动过程中，物料在从上面的第一通道(第二通道)流动至下方相邻的第二通道(第一通道)上时，物料由下部与第一通道(第二通道)表面接触变为上部与第二通道(第一通道)表面接触，如此反复交叉实现整个料层物料的上下层翻转混合，达到物料在流动翻动过程中均匀受热的目的。此外，煅烧产生的二氧化碳可以经由回收管路输送至二氧化碳回收装置中加以回收，有利于节能环保。本实用新型可以利用小颗粒(0.5～10mm)石灰石本身的重力实现小颗粒石灰石的流态化煅烧，可以对机械强度小、耐磨性差的白云石进行煅烧，减少矿产资源的浪费；可以将煅烧产生的二氧化碳回收利用，保护环境。

优选地，所述炉体内部沿其高度方向交错布置有若干第一滑块和第二滑块，所述第一滑块的顶部形成有所述第一通道，所述第二滑块的顶部形成有所述第二通道；所述第一滑块和第二滑块的长度方向的两端分别连接在所述炉体相对的两个侧板上。

优选地，所述第一滑块和第二滑块的内部固定穿设有第一转轴，所述第二滑块的内部固定穿设有第二转轴，所述第一转轴和第二转轴的两端均伸出所述炉体；在所述炉体的外侧设置有第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述第一转轴转动，所述第二驱动机构用于驱动所述第二转轴转动。采用这种设计结构，可以通过第一驱动机构和第二驱动机构分别带动第一转轴和第二转轴转动，进而带动第一滑块和第二滑块转动，以调节第一通道和第二通道的倾斜角度，实现对物料流动速度的控制。

优选地，所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括若干动力提供装置，每个动力提供装置的输出端均连接有一支架，该支架可在相应的动力提供装置的带动下在竖直方向作上下运动；所述支架上枢接有若干长度可调的连接板，所述第一驱动机构的各连接板与所述第一转轴一一对应连接，所述第二驱动机构的各连接板与所述第二转轴一一对应连接。动力提供装置带动支架上下运动，并通过连接板带动第一转轴或第二转轴转动，进而实现第一滑块或第二滑块的角度调节。

优选地，所述连接板包括第一板体和第二板体，所述第一板体的一端与相应的支架枢接，另一端与所述第二板体滑动连接，所述第二板体远离第一板体的一端与相应的第一转轴或第二转轴连接。在支架上下运动时，第一板体和第二板体发生相对滑动，以使得连接板的长度适应相应的支架的升降高度。

优选地，所述第一板体上设置有若干凸柱，在所述第二板体上设置有长圆孔，所述凸柱滑动穿设在该长圆孔内，且所述凸柱伸出所述长圆孔的一端设置有限位挡板。

优选地，所述第一滑块和第二滑块均包括两个挡料砖，和设置在两个挡料砖之间的滑块本体，所述挡料砖的顶部突出于相应的滑块本体的顶面；所述挡料砖的内侧和所述滑块本体的顶面之间围合形成所述第一通道或所述第二通道。

优选地，所述加热装置包括若干第一辐射热源和若干第二辐射热源，若干所述第一辐射热源与若干所述第一通道一一对应，若干所述第二辐射热源与若干所述第二通道一一对应，且所述第一辐射热源和第二辐射热源可分别辐射覆盖相应的第一通道和第二通道。每个第一通道和第二通道处均设置有一个可辐射覆盖流动物料的辐射热源，可以避免热源遮挡，确保小颗粒石灰石在物料通道的任意位置均可以接受辐射热源的辐射加热。

优选地，所述加热装置包括若干第一辐射装置和若干第二辐射装置，所述第一辐射装置和第二辐射装置均包括燃烧器和辐射管；所述燃烧器包括烧嘴，该烧嘴的一侧与所述辐射管连接；所述烧嘴包括靠近所述辐射管设置的连接段，该连接段的外表面为斜面，使得所述连接段的外周尺寸沿远离所述辐射管的方向逐渐增大；所述炉体上设置有安装件，该安装件的内周与所述连接段的外周适配。烧嘴上设置有连接段，在安装时，可以将其插接在炉体上的安装件的内周，使得连接段的外周与安装件的内周楔紧。在需要更换辐射装置时，用力向外抽拉即可将辐射装置从安装件的内周取出，这种单边斜口的固定方式，使得辐射装置的维护更加方便。

优选地，所述出料口处安装有卸料器，在所述出料口的底部连接有卸料通道，所述卸料器用于将所述物料通道出料端的物料导入所述卸料通道。卸料器可以控制物料进入卸料通道的速度，实现均匀出料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的新型煅烧窑的结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图p；

图3为本实用新型实施例的新型煅烧窑的剖视图；

图4为本实用新型实施例的第一滑块的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的挡料砖和滑块支架的连接结构示意图；

图6为图5的a-a剖视图；

图7为本实用新型实施例的第一滑块与连接板的连接结构示意图；

图8为本实用新型实施例的第一辐射装置的结构示意图；

图9为图8的局部放大示意图q；

图10为本实用新型实施例的烧嘴的横向剖视图；

图11为本实用新型实施例的烧嘴的纵向剖视图；

图12为本实用新型实施例的安装件的结构示意图；

图13为图12中的b-b剖视图；

图14为图12中的c-c剖视图；

图15为本实用新型实施例的新型煅烧窑的使用状态示意图。

附图说明：

1-炉体；11-进料口；12-出料口；13-安装件；14-卸料通道；2-物料通道；21-第一通道；22-第二通道；3-第一滑块；31-挡料砖；32-滑块本体；33-滑块支架；331-隔板；34-第一保温块；35-第二保温块；36-第一转轴；4-第二滑块；5-第一驱动机构；51-动力提供装置；52-支架；53-连接板；531-第一板体；532-第二板体；6-第一辐射装置；61-辐射管；62-烧嘴；621-壳体；6211-斜侧板；6212-直侧板；6213-顶板；6214-底板；622-气体通道；63-输气管；64-保护层；641-管道浇筑块；65-挡火砖；66-蓄热体；67-隔热垫；68-隔热层；69-风腔；691-空气管道；7-第二辐射装置；8-卸料器；9-斗提机；10-二氧化碳回收装置；11-预热料仓。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2和图3所示，本实施例提供了一种新型煅烧窑，包括炉体1，该炉体1顶部设置有进料口11，底部设置有出料口12，在该炉体1内还设置有加热装置；本实施例中，炉体1包括炉墙，该炉墙的内侧壁设置有保温层，该保温层沿远离炉墙的方向包括硅酸铝纤维毯和硅酸铝纤维棉，炉墙、硅酸铝纤维毯和硅酸铝纤维棉依次采用耐高温胶连接。

在上述炉体1内部设置有物料通道2，物料通道2的顶部和底部分别形成入料端和出料端，进料口11位于该入料端的上方，出料口12位于该出料端的下方；物料通道2包括若干上下布置的第一通道21，和若干上下布置的第二通道22，第一通道21和第二通道22均向下倾斜设置，且第一通道21和第二通道22在炉体1的高度方向上交错布置，使得在相邻的第一通道21和第二通道22中，位于上方的第一通道21的底部对准位于下方的第二通道22的上部，或位于上方的第二通道22的底部对准位于下方的第一通道21的上部。

具体地，炉体1内部沿其高度方向交错布置有十二个第一滑块3和十二个第二滑块4，第一滑块3的顶部形成有上述第一通道21，第二滑块4的顶部形成有上述第二通道22；第一滑块3和第二滑块4的长度方向的两端分别连接在炉体1相对的两个侧板上。

本实施例中，物料通道2采用第一通道21和第二通道22交错布置的形式，则从进料口11进入的小颗粒石灰石物料，可以在重力的作用下，沿着物料通道2向出料口12的方向流动，实现小颗粒石灰石的流态化煅烧，在物料流动的过程中不需要动力，从而降低了运动的电耗，同时减少了运动部件的损耗；此外，在流动过程中，物料在从上面的第一通道21(第二通道)流动至下方相邻的第二通道22(第一通道)上时，物料由下部与第一通道21(第二通道)表面接触变为上部与第二通道22(第一通道)表面接触，如此反复交叉实现整个料层物料的上下层翻转混合，达到物料在流动翻动过程中均匀受热的目的。

参考图4、图5和图6，上述第一滑块3包括两个挡料砖31，和设置在两个挡料砖31之间的滑块本体32，该滑块本体32是采用耐火材料预制的异形砖组合结构；上述挡料砖31的顶部突出于相应的滑块本体32的顶面，则挡料砖31的内侧和滑块本体32的顶面之间围合形成上述第一通道21。具体地，在其中一个挡料砖31远离滑块本体32的一侧连接有滑块支架33，该滑块支架33包括一隔板331，该隔板331远离挡料砖31的一侧设置有直围板，另一侧设置有斜围板，在该斜围板的内周嵌设有第一保温块34，在滑块支架33和挡料砖31之间还设置有第二保温块35，该第二保温块35的外周也为斜面，且与斜围板的对应斜面位于同一平面上，在该第二保温块35上设置有与挡料砖31的形状适配的容纳槽。在炉体1的侧板上设置有滑块安装口，该滑块安装口的内表面与上述些围板的外表面楔紧。本实施例中，第一滑块3还包括一体浇筑在其内部的第一转轴36，该第一转轴36的两端分别伸出上述隔板331和另一侧的挡料转31，且该第一转轴36为空心结构，在使用时，可以向其中通水，以起到冷却散热的作用，以防止第一滑块3的温度过高。

上述第一转轴36的两端均伸出炉体1，在炉体1的外侧设置有第一驱动机构5，该第一驱动机构用于驱动第一转轴36转动，具体地，参考图2和图7，第一驱动机构5包括四个动力提供装置51，该动力提供装置51具体为千斤顶，每个动力提供装置51的输出端均连接有一支架52，该支架52可在相应的动力提供装置51的带动下在竖直方向作上下运动；支架52上枢接有若干长度可调的连接板53，各连接板53与第一转轴36一一对应不可转动连接。具体地，连接板53包括第一板体531和第二板体532，第一板体531的一端与相应的支架52枢接，另一端与第二板体532滑动连接，第二板体532远离第一板体531的一端与相应的第一转轴36不可转动连接，其中，第一板体531上设置有若干凸柱，在第二板体532上设置有长圆孔，凸柱滑动穿设在该长圆孔内，且凸柱伸出长圆孔的一端设置有限位挡板，该限位挡板的直径大于长圆孔的宽度，以防止第一板体531和第二板体532分离。在实际中，可以通过动力提供装置51带动支架52向上或向下运动，并进而通过连接板53带动第一转轴36顺时针或逆时针转动，从而提高或降低物料的流动速度。

本实施例中，最上方的两个第一转轴由最上方的动力提供装置驱动，最下方的两个第一转轴由最下方的动力提供装置驱动，中间的八个第一转轴上下均分为两组，由两个动力提供装置分别驱动。

上述第二滑块4与第一滑块3的结构相同，只是安装方向相反，即第一滑块3和第二滑块4的滑块支架分别位于炉体1的两侧，以使得整体结构更加对称、美观。此外，在炉体1的外侧还设置有用于驱动第二滑块4内部的第二转轴转动的第二驱动机构，该第二驱动机构的结构与上述第一驱动机构5的结构相同，且第一驱动机构和第二驱动机构分别位于炉体1的两侧，在此不做赘述。

具体地，参考图2、图3、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，炉体1内的加热装置包括六个第一辐射装置6和六个第二辐射装置7，第一辐射装置6和第二辐射装置7分别位于物料通道2的两侧(参考图3)，且第一辐射装置6交错安装在炉体的相对的两个侧板上，第二辐射装置7也交错安装在炉体的相对的两个侧板上。

本实施例中，第一辐射装置6包括u形的辐射管61和燃烧器，该燃烧器包括烧嘴62，该烧嘴62包括壳体621，在该壳体621内通过重质低水泥浇注料浇注形成与辐射管61连通的两个气体通道622，且壳体621与辐射管61通过螺栓连接。在气体通道622内穿设有不锈钢材质的输气管63，该输气管63远离辐射管61的一端贯穿壳体621，在该输气管63的外周包覆有保护层64，该保护层64包括若干个由低水泥浇注料浇注形成的管道浇筑块641，以起到对输气管63的保护作用，防止输气管63在高温的侵蚀下受损。

在上述保护层64的外周和气体通道622的内周之间沿远离辐射管61的方向依次设置有挡火砖65和蓄热体66，且该挡火砖和蓄热体紧密贴合在一起；在气体通道622的内周设置有隔热垫67，上述挡火砖65和蓄热体66的内周和外周分别与保护层64的外周和隔热垫67的内周紧密贴合。本实施例中，挡火砖65采用电熔刚玉制成，蓄热体66采用刚玉莫来石制成，隔热垫67采用硅酸铝纤维棉制成。此外，在烧嘴62远离辐射管61的一侧连接有风腔69，该风腔69上设置有空气管道691，在蓄热体66和挡火砖65的内部均贯通设置有若干风道，空气管道691进入的空气可通过该风道进入气体通道622中。

本实施例中，辐射装置的工作过程如下：燃气经由输气管63输送至气体通道622中，空气通过空气管道691和蓄热体及挡火砖内部的风道进入气体通道622中，蓄热体66可以对进入气体通道内的空气进行预热，缩小该混合气体与辐射管61内的气体的温差，经过预热的空体进入辐射管61内后，在辐射管61内的高温作用下燃烧，燃烧产生的热量加热辐射管61，辐射管61产生热辐射并散热，以维持煅烧窑内的温度满足使用要求。本实施例中，烧嘴62的两组气体通道交替进行进气或出气，当其中一组气体通道进气时，另一组气体通道进行排烟，排烟的同时，该气体通道内的蓄热体吸收并储存烟气中温度。换向进气后，原来进气的气体通道开始排烟，另一个气体通道开始进气，此时冷空气进入蓄热体，被蓄热体预热后与燃气混合燃烧，这种双侧交替进气的方式，可以使得辐射管的温度分布均衡，提高物料的加热效果。

具体地，上述壳体621包括斜侧板6211、直侧板6212、顶板6213和底板6214，其中，底板6214用于与辐射管61螺栓连接，顶板6213上设置有与气体通道622连通的开口，斜侧板6211形成连接段，该斜侧板6211的外表面为斜面，使其外周尺寸沿远离辐射管61的方向逐渐增大。具体地，该斜侧板6211的横截面的外周为矩形。炉体1上设置有安装件13，该安装件13的内周与斜侧板6211形成的连接段的外周适配。该安装件13的结构参考图12、图13和图14，在安装时，将辐射管61和燃烧器整体插接在安装件13的内周，使得斜侧板6211的外周与安装件13的内周楔紧；在需要更换时，用力向外抽拉辐射装置使得斜侧板6211与安装件13之间的连接松脱即可。

进一步地，在烧嘴62靠近辐射管61的一侧设置有隔热层68，该隔热层68上设置有便于辐射管61穿过的过孔；具体地，该隔热层68的外表面为斜面，使得该隔热层68的外周尺寸沿远离烧嘴62的方向逐渐减小，且该隔热层68的外表面与斜侧板6211的相应外表面位于同一平面上。在上述炉体1内周的保温层上的对应位置开设与隔热层68的外周适配的安装口，在第一辐射装置6安装后，隔热层68的外周可以与该安装口的内周楔紧，以起到保温隔热的作用。本实施例中，隔热层68为硅酸铝纤维棉。

上述第二辐射装置7与第一辐射装置6的结构相同，在此不做赘述。本实施例中，第一辐射装置6和第二辐射装置7的辐射管均为u形管，则一个辐射管可以在产生上下两个辐射热源，因此，第一辐射装置6具有十二个第一辐射热源，而第二辐射装置7具有十二个第二辐射热源。其中，十二个第一辐射热源与十二个第一通道21一一对应，十二个第二辐射热源与十二个第二通道22一一对应，且第一辐射热源和第二辐射热源可分别辐射覆盖相应的第一通道21和第二通道22。采用这种布置方式，可以避免热源遮挡，确保小颗粒石灰石在物料通道的任意位置均可以接受辐射加热。

本实施例的新型煅烧窑还包括二氧化碳回收装置10，该二氧化碳回收装置10通过回收管路与炉体1内部连通，以对白云石/石灰石煅烧产生的二氧化碳进行回收，有利于环保。此外，本实施例的加热装置为辐射加热，燃气在辐射管内燃烧，燃烧产生的尾气经加热装置排烟管道排出，不会与白云石/石灰石煅烧产生的二氧化碳混合。白云石、石灰石煅烧产生的二氧化碳可单独进行回收利用。减少污染气体的排出，增加副产品的利用。

参考图3，本实施例在出料口12处安装有螺旋式卸料器8，以控制物料的出料速度，在出料口12的底部连接有卸料通道14，卸料器8用于将物料通道2出料端的物料导入卸料通道14，而在实际使用过程中，卸料通道14与斗提机9的入口相邻，以便于利用该斗提机9将物料输送至下一级的煅烧窑内继续煅烧，参考图15；此外，各级煅烧窑共用一个二氧化碳回收装置10，上述二氧化碳回收装置10的回收管路包括与各级煅烧窑的炉体连接的支管路，和连接各支管路与二氧化碳回收装置10的主管路，且在该主管路上设置有预热料仓11，该预热料仓11的出料口与第一级煅烧窑的炉体的进料口连接，则在二氧化碳回收过程中，二氧化碳会先进入预热料仓11内，预热料仓11内的石灰石/白云石可以在该二氧化碳的余热作用下增温预热，以提高其后续的燃烧效果；通过预热料仓11的二氧化碳的温度得到降低，并被二氧化碳回收装置10回收以待再利用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。