专利名称：带中心烧嘴的大型石灰竖窑的制作方法
技术领域：
本发明涉及石灰行业应用的窑炉，尤其是涉及使用中心煤气烧嘴的大型石灰竖窑。
背景技术：
目前国内以低热值煤气(热值为3000 5500kJ/mN3，如高炉煤气、转炉煤气、发生炉 煤气、电石炉煤气以及混合煤气等)为燃料的气烧石灰竖窑由于设置的是周边煤气烧嘴， 使窑的容积受到局限，生产能力较小，投资较高，难以向大型化发展。随着钢铁企业生产 规模扩大，石灰行业需要一种以低热值煤气为燃料的大型石灰竖窑来替代现有的中小型石 灰竖窑，以适应本行业发展的需要。发明内容针对目前以低热值煤气为燃料的气烧石灰竖窑在生产技术上的局限，本发明的目的是 提供一种带中心烧嘴的大型石灰竖窑，解决大型石灰竖窑采用周边煤气烧嘴时，向窑中心 物料供热不足的问题，从而达到提高产品质量和产量，使石灰竖窑向大型化发展的目的。为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现带中心烧嘴的大型石灰竖窑，包括周边煤气烧嘴，其特征在于，该竖窑还设有中心烧 嘴，安装在窑体下部，中心烧嘴周围设有耐火衬砖。中心烧嘴按其焙烧的区域范围的不同，分为中心顶烧嘴和中心侧烧嘴，在中心顶烧嘴 和中心侧烧嘴下部安装有中心柱，中心柱由支撑梁支撑；中心柱和支撑梁还作为输送煤气、 空气的通道。所述中心烧嘴的中心顶烧嘴是由带有豁口的法兰、煤气导管、空气导管、带有豁口的 伞形封头、连接螺栓和端部带堵板的中心管组成；煤气导管和中心管形成环形煤气通道， 煤气导管和空气导管形成环形空气通道，带有豁口的法兰和带有豁口的伞形封头用连接螺 栓连接，形成伞形环缝式煤气喷口，空气导管和煤气导管形成柱形环缝式空气喷口。所述中心烧嘴的中心侧烧嘴是由带有喷嘴安装孔的煤气导管、带有孔口的空气导管和 煤气喷嘴组成；煤气导管(7)和煤气导管(12)形成环形煤气通道，煤气导管和空气导 管形成环形空气通道，空气导管上的孔口设在煤气喷嘴周围，与煤气喷嘴形成环形空气喷 口。煤气喷嘴的数量根据窑的规格大小可设置若干个。
所述中心烧嘴的中心柱是由空气导管、煤气导管和端部带堵板的中心管组成；空气导 管和煤气导管形成环形空气通道，煤气导管和中心管形成环形煤气通道，其下端分别与支 撑梁的空气和煤气出口连接形成通路。所述中心烧嘴的支撑梁是由工字钢梁、焊接方形梁、煤气导管入口连接管和喷出口的 煤气导管、空气入口连接管、带有空气喷出口的中心柱底座、用于安装梁的填料密封装置 组成；两根工字钢梁之间装有煤气导管，工字钢梁侧部与焊接方形梁之间形成空气通道通 向中心柱底座的空气喷出口；在支撑梁与窑壳体之间设有填料密封装置。梁的支点数量根 据窑的规格大小可设置四个，也可设置多个。本发明通过采取上述技术措施，配合周边煤气烧嘴分区域焙烧，解决了目前以低热值 煤气为燃料的气烧石灰竖窑在生产技术上的局限，达到了气烧石灰竖窑向大型化发展的目 的。
图1是本发明中心烧嘴立面结构图。图2是本发明中心烧嘴平面结构图。图3是中心顶烧嘴剖面图。图4是中心侧烧嘴剖面图。图5是中心柱剖面图。图6是图5的A-A断面图。图7是支撑梁立面图。图8是支撑梁平面图。图9是图7的B-B断面图。图中1-支撑梁2-中心柱3-中心侧烧嘴4-中心顶烧嘴5-窑体 6-耐火衬砖 7-煤气导管8-空气导管9-带有豁口的伞形封头10-连接螺栓11-中心管12-煤气导管 3-空气导管 14-煤气喷嘴15-中心管 16-煤气导管17-空气导管 18-工字钢梁 19一焊接方形梁20-煤气导管21-空气入口连接管22-带有空气喷出口的中心柱底座 23-填料密封装置24-带有豁口的法兰25-煤气导管入口连接管具体实施方式
如图l、图2所示，大型石灰竖窑的中心烧嘴是由支撑梁l、中心柱2、中心顶烧嘴4、 中心侧烧嘴3组成；安装在窑体5下部，由耐火衬砖6保护。中心烧嘴按其供热区域的不同，分为中心顶烧嘴4和中心侧烧嘴3，中心侧烧嘴3为
煤气喷嘴与空气喷口相结合的结构形式，空气喷口位于煤气喷嘴周围，煤气与空气分别喷 出后在烧嘴砖内部分混合燃烧，高速喷入料层后继续燃烧。中心顶烧嘴4负责中心烧嘴顶 部料柱区域范围内的供热，中心侧烧嘴采用多只煤气喷嘴与空气喷口呈放射状上下两排近 距离多点交错的方式设置，负责窑内中心区域除中心顶烧嘴以外区域的供热。中心烧嘴安装在焙烧带的下端，为自冷式结构，不需要其他的间接冷却装置，煤气和 一次助燃空气由支撑梁1的煤气连接管和空气连接管，经由中心柱2导入中心侧烧嘴3和 中心顶烧嘴4，同时一次助燃空气对支撑梁1和中心柱2起到直接冷却作用。中心烧嘴宜使用热值为3000 5500kJ/m^的冷煤气，与周边烧嘴可以使用相同种类的煤气，也可以使用不同种类的煤气。如图7、图8、图9所示，用于支撑中心柱2和中心烧嘴的支撑梁1为中空的钢结构体，其内部设有煤气导管20，支撑梁1内通入空气作为助燃空气和冷却空气，支撑梁1与窑壳的接触部位设有填料密封装置23，支撑梁1的端部连接煤气导管入口连接管25和空气入口连接管21。如图3所示，中心顶烧嘴4是由带有豁口的伞形封头9、带有豁口的法兰24、连接螺 栓10、煤气导管7、空气导管8、端部带堵板的中心管11组成；煤气导管7和中心管11 形成环形煤气通道，煤气导管7和空气导管8形成环形空气通道，带有豁口的法兰24和 带有豁口的伞形封头9形成伞形环缝式煤气喷口，空气导管8和带有豁口的法兰24、煤气 导管7形成柱形环缝式空气喷口 。煤气从伞形环缝式喷口向斜下方高速喷出后，与来自水平方向的空气流混合燃烧，改变喷出方向后绕过伞形封头向上流动，完成向其上方区域范围的供热，无回火现象，安全 可靠。如图4所示，中心侧烧嘴3是由带有喷嘴安装孔的煤气导管12、带有孔口的空气导管 13和煤气喷嘴14组成；煤气导管7和煤气导管12形成环形煤气通道，煤气导管12和空 气导管13形成环形空气通道，空气导管13上的孔口设在煤气喷嘴周围，与煤气喷嘴14 形成环形空气喷口。中心侧烧嘴为煤气喷嘴与空气喷口相结合的结构形式，煤气与空气分别喷出后在烧嘴 砖内部分混合燃烧，高速喷入料层后继续燃烧，结构简单，不回火。中心侧烧嘴采用多只 煤气喷嘴与空气喷口呈放射状上下两排近距离多点交错的方式设置，负责窑内中心区域除 中心顶烧嘴以外区域的供热。煤气喷嘴14的数量根据窑的规格大小可设置若干个。
如图5、图6所示，中心柱2是由空气导管17、煤气导管16和端部带堵板的中心管 15组成；空气导管17和煤气导管16形成环形空气通道，煤气导管16和中心管15形成环 形煤气通道，其下端分别与支撑梁l的空气和煤气出口连接形成通路。
如图7、图8、图9所示，支撑梁1是由工字钢梁18、焊接方形梁19、煤气导管入口 连接管25和喷出口的煤气导管20、空气入口连接管21、带有空气喷出口的中心柱底座22、 用于安装梁的填料密封装置23组成；两根工字钢梁18之间装有煤气导管20，工字钢梁 18侧部与焊接方形梁19之间形成空气通道通向中心柱底座22的空气喷出口 ，填料密封装 置23用于将烧嘴的支撑梁固定在窑壳体上，支撑梁的支点数量根据窑的规格大小可设置 四个，也可设置多个。
该项技术除了用于新建项目的实施外，还可以用于大中型以焦炭为燃料石灰竖窑以焦 改气的技术改造项目。例如某石灰厂，利用该项技术，将原有的250m3以焦炭为燃料的石 灰竖窑，通过扩容改造，改烧热值为3000 3300kJ/m^的高炉煤气后，在保证产品质量提 高的前提下，产量由原来的200t/d提高到300t/d。
以上所述仅是本专利较佳实例而已，并非对本专利作任何形式的限制，凡是依据本专 利的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术方 案的范畴内。
权利要求
1、带中心烧嘴的大型石灰竖窑，包括周边煤气烧嘴，其特征在于，该竖窑还设有中心烧嘴，安装在窑体(5)下部，中心烧嘴周围设有耐火衬砖(6)。
2、 根据权利要求1所述的带中心烧嘴的大型石灰竖窑，其特征在于，中心烧嘴按其 焙烧的区域范围的不同，分为中心顶烧嘴(4)和中心侧烧嘴(3)，在中心顶烧嘴(4)和 中心侧烧嘴(3)下部安装有中心柱(2)，中心柱(2)由支撑梁(1)支撑；中心柱(2) 和支撑梁(O还作为输送煤气、空气的通道。
3、 根据权利要求1所述的带中心烧嘴的大型石灰竖窑，其特征在于，所述中心烧嘴 的中心顶烧嘴(4)是由带有豁口的法兰(24)、煤气导管(7)、空气导管(8)、带有豁口 的伞形封头(9)、连接螺栓(10)和端部带堵板的中心管(11)组成；煤气导管(7)和 中心管(11)形成环形煤气通道，煤气导管(7)和空气导管(8)形成环形空气通道，带 有豁口的法兰(24)和带有豁口的伞形封头(9)用连接螺栓(10)连接，形成伞形环缝 式煤气喷口，空气导管(8)和煤气导管(7)形成柱形环缝式空气喷口。
4、 根据权利要求1所述的带中心烧嘴的大型石灰竖窑，其特征在于，所述中心烧嘴 的中心侧烧嘴(3)是由带有喷嘴安装孔的煤气导管(12)、带有孔口的空气导管(13)和 煤气喷嘴(14)组成；煤气导管(7)和煤气导管(12)形成环形煤气通道，煤气导管(12) 和空气导管(13)形成环形空气通道，空气导管(13)上的孔口设在煤气喷嘴周围，与煤 气喷嘴(14)形成环形空气喷口。
5、 根据权利要求4所述的带中心烧嘴的大型石灰竖窑，其特征在于，煤气喷嘴(14) 的数量根据窑的规格大小可设置若干个。
6、 根据权利要求1所述的带中心烧嘴的大型石灰竖窑，其特征在于，所述中心烧嘴 的中心柱(2)是由空气导管(17)、煤气导管(16)和端部带堵板的中心管(15)组成； 空气导管(17)和煤气导管(16)形成环形空气通道，煤气导管(16)和中心管(15)形 成环形煤气通道，其下端分别与支撑梁(1)的空气和煤气出口连接形成通路。
7、 根据权利要求1所述的带中心烧嘴的大型石灰竖窑，其特征在于，所述中心烧嘴 的支撑梁(1)是由工字钢梁(18)、焊接方形梁(19)、煤气导管入口连接管(25)和喷 出口的煤气导管(20)、空气入口连接管(21)、带有空气喷出口的中心柱底座(22)、用 于安装梁的填料密封装置(23)组成；两根工字钢梁(18)之间装有煤气导管(20)，工 字钢梁(18)侧部与焊接方形梁(19)之间形成空气通道通向中心柱底座(22)的空气喷出口；在支撑梁与窑壳体之间设有填料密封装置(23)。
8、根据权利要求7所述的带中心烧嘴的大型石灰竖窑，其特征在于，梁的支点数量 根据窑的规格大小可设置四个，也可设置多个。
全文摘要
本发明涉及一种带中心烧嘴的大型石灰竖窑，其特征是该竖窑设有中心烧嘴，安装在窑体下部，中心烧嘴周围设有耐火衬砖。中心烧嘴按其焙烧的区域范围的不同，分为中心顶烧嘴和中心侧烧嘴，在中心顶烧嘴和中心侧烧嘴下部安装有中心柱，中心柱由支撑梁支撑；中心柱和支撑梁还作为输送煤气、空气的通道。本发明的优点是解决了大型石灰竖窑采用周边煤气烧嘴时，向窑中心物料供热不足的问题，从而达到提高产品质量和产量，使石灰竖窑向大型化发展的目的。
文档编号C04B2/12GK101117277SQ200710012179
公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月19日 优先权日2007年7月19日
发明者初建民, 高 尹, 杨耕桃, 王洪涛, 赵宝海 申请人:中冶焦耐工程技术有限公司