专利名称：高效节能型水泥立窑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水泥立窑，特别是一种高效节能型水泥立窑。
现有的水泥立窑，由于其结构所限，与回转窑相比，存有以下固有缺陷窑内中心通风不良、熟料不能速冷、熟料中游离氧化钙含量较高、以及窑的煅烧能力受到一定限制等。立窑中心通风不良，使燃料燃烧不完全，并影响熟料烧成反应；熟料不能速冷，使熟料中部分高强度的β－C2S晶型转变成低强度的γ－C2S晶型，使熟料强度下降。立窑熟料中游离氧化钙的含量一般都较高，是回转窑熟料的2－3倍，在一定程度上影响了熟料质量；现有立窑由于受到鼓风机能力的限制，煅烧能力难以进一步提高。这些问题在现有水泥立窑上得不到解决。
本实用新型的目的就是提供一种高效节能型的水泥立窑。它可以解决水泥立窑的中心通风不良、熟料不能速冷、游离氧化钙含量较高、以及立窑煅烧能力难以较大幅度提高等问题。
本实用新型的任务是这样实现的在现有水泥立窑装置的基础上，增设高速腰风装置、富氧装置和喷水冷却装置。这组装置能对立窑煅烧过程进行调整和控制。即高速腰风装置可加强立窑中心通风，使风量分布均匀，并能对出高温带的熟料进行速冷；富氧装置可提高入窑空气的氧含量，较大幅度地提高立窑煅烧能力；喷水装置可降低出窑熟料的温度和减少熟料中游离氧化钙含量。通过使用这组装置，使水泥立窑能够取得高效节能之效果。这组装置的结构与功能分述如下1.高速腰风装置在立窑窑体冷却带上部的适当位置上，环周均匀安装6－16个高速腰风风咀。各风咀分别与环形总风管相联通，由立窑鼓风机供风，或由单独的鼓风机供风。由于高速腰风的风速较高，具有较高动能，它可以克服窑内物料的阻力进入立窑内部，从而起到改善中心通风的作用。高速腰风的风咀位置和风速大小是两个主要的参数，决定着高速腰风的使用效果。若风咀位置过低，其改善中心通风及对熟料速冷的作用均较差；若风咀位置过高，则对立窑底火的稳定产生影响，甚至将底火吹到下面。风咀的位置与立窑的规格有关，可由下式计算H＝H0＋(D／2)×tgα式中H－风咀到立窑窑面的距离(米)，H0－立窑喇叭口高度(米)，D－立窑内径(米)，α－高速腰风入窑后的偏离角(度)，一般为40－60°。
高速腰风风咀的适宜位置，一般在距窑面3.0－4.5米处。
高速腰风的风速大小决定着窑内风量分布的均匀性。在一定范围内，风速越高，其改善中心通风的作用越大。如风速过低时，将使立窑边风增大，影响立窑煅烧。高速腰风的风速计算公式如下V＝k×V0×ctgαV－高速腰风的风速(米／秒)，V0－立窑料球间的实际风速，一般为20－30米／秒，k－校正系数，与料球阻力有关，一般在1－2范围内，
α－高速腰风入窑后的偏离角，一般为40－60°。
高速腰风的适宜风速，一般在20－60米／秒范围内。
2.富氧装置富氧装置是一种使入窑空气氧、氮分离的装置，它安装在立窑鼓风机的进风口(或出风口)处，或者高速腰风装置的进风口处。本实用新型采用聚合物富氧膜作为入窑空气的氧、氮分离装置，也可以采用其它富氧机械作为氧、氮分离装置。目前水泥立窑鼓入窑内的空气均为普通空气，即氧含量为21％左右的空气。当使用富氧装置后，可使入窑空气中的氧含量大为增加，可达到30％左右。它不但能使煤粉燃烧充分，而且能使立窑单位时间煅烧能力增大，从而可使熟料热耗降低10－20％，熟料台时产量提高20－50％。
该富氧装置也可安装于回转窑一次风机进风口处。
3.喷水冷却装置喷水冷却装置是在窑体的中下部环周均匀安装一排或数排喷水咀，每排喷水咀的数目一般为6－12个。各喷水咀由同一高压水泵供水。窑内喷水咀的周围应使用耐热金属衬板。当前国内立窑熟料的冷却，都是采用鼓风机由立窑底部向窑内鼓风进行的。当立窑采用富氧煅烧等新技术后，熟料台时产量有较大幅度增长，但现有立窑的冷却能力却无法适应，会导致出窑熟料温度过高。这不但会增加熟料的热损失，而且会对熟料的输送以及粉磨设备的安全运转造成严重威胁。向窑内喷水对熟料进行冷却，具有以下作用①.充分回收热量，降低熟料热耗。由于水的比热是空气的四倍多，而且水的汽化热较大，因此水对熟料的冷却作用要比空气强的多。它可有效地回收热量，降低热耗。
②.降低熟料中游离氧化钙的含量，提高熟料质量。游离氧化钙是影响熟料质量的重要因素之一。喷入窑内的水能与游离氧化钙化合，使其消解，从而降低了游离氧化钙的含量。
③.提高高温带的反应温度，促进熟料生成反应。当部分水蒸气通过高温带时，水与料球中的煤粉生成水煤气，水煤气遇氧燃烧产生高温，促进了熟料生成反应。
喷水冷却装置可使出窑熟料温度降到150℃以下，并使熟料中游离氧化钙的含量低于1.5％。
综上所述，高速腰风装置可使风量分布均匀，富氧装置可使入窑空气氧含量增加，喷水装置可使出窑熟料温度及游离氧化钙含量降低。这三者相辅相成，互为补充，与原水泥立窑组成一种高效节能型煅烧装置。
在以上装置中，应安装流量计、压力计、氧气分析仪等仪表，用以检测空气及水的流量和压力，以及入窑空气的氧含量。该系统可由人工控制或由计算机自动控制。
以下结合附图及实施例对本实用新型作祥细描述。
图1是本实用新型的结构示意图。
参照
图1，在立窑窑体(1)冷却带的上部，环周均匀安装一排高速腰风风咀(2)，各风咀与环形总风管(3)相联通，由立窑鼓风机(5)供风。在环形总风管与鼓风机之间的管道上安装高速腰风总阀门(4)，用以调节用风量。在鼓风机进风口处安装富氧装置(6)。在窑体的中下部环周均匀安装一排喷水咀(7)，各喷水咀均由高压水泵(9)供水。喷水量由水阀门(8)控制。
权利要求1.一种高效节能型水泥立窑，其特征是在水泥立窑的基础上，增设了高速腰风装置、富氧装置和喷水冷却装置。
2.根据权利要求1所述的水泥立窑，特征是在立窑窑体冷却带上部的适当位置，即距窑面3.0－4.5米处，环周均匀安装一排6－16个高速腰风风咀，由立窑鼓风机或单独的鼓风机供风。
3.根据权利要求1所述的水泥立窑，特征是高速腰风的风速较高，一般为20－60米／秒。
4.根据权利要求1所述的水泥立窑，特征是在立窑鼓风机进(出)风口或高速腰风装置进风口处，采用聚合物富氧膜作为入窑空气的氧、氮分离装置。
5.根据权利要求1所述的水泥立窑，特征是也可采用其它富氧机械作为入窑空气的氧、氮分离装置。
6.根据权利要求1所述的水泥立窑，特征是在立窑窑体的中下部环周均匀安装一排或数排喷水咀，每排喷水咀的数目一般为6－12个。
7.根据权利要求1所述的水泥立窑，特征是采用高压水泵作为喷水冷却系统的供水装置。
8.根据权利要求1所述的水泥立窑，特征是窑内喷水咀周围的窑衬应使用耐热金属衬板。
专利摘要本实用新型提供了一种高效节能型水泥立窑。它是在水泥立窑上，增设了高速腰风装置(1)、富氧装置(2)和喷水冷却装置(3)。高速腰风装置安装在立窑窑体冷却带的上部，用以加强窑内中心通风；富氧装置安装在立窑鼓风机或高速腰风装置的进风口处，能大幅度提高立窑煅烧能力；喷水冷却装置安装在立窑窑体的中下部，能对窑内熟料进行速冷，以及对熟料中的游离氧化钙进行消解。该新型立窑与一般机械化立窑相比，可节能10—20％，增产20—50％。
文档编号F27B1/00GK2155000SQ9224027
公开日1994年2月2日 申请日期1992年12月24日 优先权日1992年12月24日
发明者王宗光 申请人:王宗光