专利名称：层烧蓄热机械节能石灰立窑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生产石灰的焙烧设备，具体地说是一种层烧蓄热机械节能石灰立窑，属于建材行业石灰生产设备技术领域。
背景技术：
我国一直以来石灰烧制设备以传统的土窑、普立窑居多。这类窑工装设备简陋，一般采用自然通风、人工操作，窑温较低、煅烧期长、产量低、质量不稳定、耗煤量高、污染严重，远已不适应现代社会。为满足我国建筑、钢铁、化工、塑料、电厂、电缆等行业的需求，改变上述落后产能装备，国家已明文规定要求淘汰传统的土、普立窑。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种层烧蓄热机械节能石灰立窑，其具有投资小、上马易、能耗低、机械化程度高、效益好、资金回收快、产质量稳定、环保达标等优点，是淘汰传统的土、普立窑的最佳代替设备。按照本实用新型提供的技术方案:层烧蓄热机械节能石灰立窑，其特征在于:包括外窑体、圈梁、框架柱、外承重墙、第一保温层、内承重墙、撑墙、第二保温层、耐火砖墙、内窑罐、环形烟道、烟囱、烟气除尘管道、上窑圈、加料机、复合炉排、出灰机、料仓、锁风器、胶带机、送风机和粉尘除尘器，所述外窑体、圈梁和框架柱为结合砌体，所述外承重墙、内承重墙和撑墙为组合砌体，外窑体与外承重墙之间是空气层，外承重墙与内承重墙之间是第一保温层；所述耐火砖墙为内窑罐砌筑体，耐火砖墙与内承重墙之间是第二保温层；所述环形烟道设置在内 窑罐上口周围，环形烟道与内窑罐及耐火砖墙为结合体，烟道吸口位于内窑罐通向环形烟道的圆周部位，环形烟道通过烟道吸口与内窑罐内部相通；所述烟囱位于环形烟道汇集口上方，环形烟道与烟 连通；所述烟气除尘管道位于环形烟道汇集口下方；所述上窑圈装于内窑罐上口边沿部位，加料机位于内窑罐上口上方，复合炉排装在内窑罐的下出口部位，出灰机装在复合炉排的底部，料仓、锁风器、胶带机组合为一体装在出灰机的底部，供风风管装在复合炉排的底部中心部位，粉尘除尘器装在外窑体的侧面平台上面，粉尘除尘器的吸尘口连接吸尘管道，吸尘管道另一端连接吸尘罩，吸尘罩位于胶带机上料口和卸料口上方，粉尘除尘器的排尘口连接包装袋。作为本实用新型的进一步改进，所述第一保温层的保温材料为溶渣。作为本实用新型的进一步改进，所述内窑罐内腔的形状是两头细中间粗的花瓶形，内窑罐内腔上部为正截圆弧曲线锥形，内窑罐内腔下部为正截倒圆弧曲线锥形。作为本实用新型的进一步改进，所述复合炉排包括元钢、钢板圈、风帽、无缝钢管和角钢，所述元钢与钢板圈焊成圆锥体炉排，所述风帽设置在圆锥体炉排的顶部；所述无缝钢管有多根，部分无缝钢管的上端与钢板圈焊接，另一部分无缝钢管的上端与角钢焊接，角钢焊接在钢板圈上，所有无缝钢管的下端与工字钢焊接，构成屋脊状炉排。作为本实用新型的进一步改进，所述内承重墙外壁下部为圆柱形，内承重墙内壁下部与耐火砖墙外壁下部紧密结合；所述内承重墙外壁上部和耐火砖墙外壁上部均为正截圆弧曲线锥形，内承重墙外壁上部与耐火砖墙外壁上部之间留有间隙，该间隙中填充有珍珠岩，形成第二保温层。作为本实用新型的进一步改进，所述内窑罐内腔从上至下依次为上部的预热区、中部的煅烧区和下部的冷却区，所述预热区的内径尺寸自上向下逐渐扩大，所述冷却区的内径尺寸自上向下逐渐缩小。本实用新型与现有技术相比，优点在于:本实用新型的层烧蓄热机械节能石灰立窑结构简单、紧凑合理，内窑罐内腔的形状有利于物料在其中的预热、煅烧和冷却。环形烟道和送风机形成“上抽下送”的通风机制，有利于物料在向下运动中与气体的热交换和燃料的充分燃烧，提高了产品质量和产量，降低了能耗。圆锥形的炉排扩大了通风面积，提高了热效。多层的外窑体结构大大提高了隔热性、进一步减少能量消耗。总的来说，本实用新型具有结构独特严密、技术可靠、机械化程度高、节省劳动力及降低劳动强度、机械强制通风、助烧效果好、燃烧完全、保温性能优越、热利用率高、降低能耗、劳动环境改善、经济受益即时等优点。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。图2为图1中的A-A面剖视图。图3为图1中复合炉排的结构放大示意图。
具体实施方式下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述:如图1所示，实施例中的层烧蓄热机械节能石灰立窑主要由外窑体1、圈梁2、框架柱3、外承重墙5、第一保温层6、内承重墙7、撑墙8、第二保温层9、耐火砖墙10、内窑罐11、环形烟道12、烟囱14、烟气除尘管道15、上窑圈16、加料机17、复合炉排18、出灰机19、料仓20、锁风器21、胶带机22、送风机23和粉尘除尘器24等部分组成。如图1、图2所示，所述外窑体1、圈梁2和框架柱3为结合砌体，所述外承重墙5、内承重墙7和撑墙8为组合砌体，外窑体I与外承重墙5之间是空气层4，外承重墙5与内承重墙7之间是第一保温层6 ;所述耐火砖墙10为内窑罐11砌筑体,耐火砖墙10与内承重墙7之间是第二保温层9 ;所述环形烟道12设置在内窑罐11上口周围，环形烟道12与内窑罐11及耐火砖墙10为结合体，烟道吸口 13位于内窑罐11通向环形烟道12的圆周部位，环形烟道12通过烟道吸口 13与内窑罐11内部相通；所述烟囱14位于环形烟道12汇集口上方，环形烟道12与烟 14连通；所述烟气除尘管道15位于环形烟道12汇集口下方；所述上窑圈16装于内窑罐11上口边沿部位，加料机17位于内窑罐11上口上方，复合炉排18装在内窑罐11的下出口部位，出灰机19装在复合炉排18的底部，料仓20、锁风器21、胶带机22组合为一体装在出灰机19的底部，供风风管23装在复合炉排18的底部中心部位，粉尘除尘器24装在外窑体I的侧面平台上面，粉尘除尘器24的吸尘口连接吸尘管道，吸尘管道另一端连接吸尘罩，吸尘罩位于胶带机22上料口和卸料口上方，粉尘除尘器24的排尘口连接包装袋15。[0017]如图1、图2所示，本实用新型中，所述第一保温层6的保温材料为溶渣。所述内承重墙7外壁下部为圆柱形，内承重墙7内壁下部与耐火砖墙10外壁下部紧密结合；所述内承重墙7外壁上部和耐火砖墙10外壁上部均为正截圆弧曲线锥形，内承重墙7外壁上部与耐火砖墙10外壁上部之间留有间隙，该间隙中填充有珍珠岩，形成第二保温层9。如图1、图2所示，本实用新型中，所述外窑体1、框架柱和圈梁2为结合砌体，砌筑搭接讲究，有利于提高窑炉整体强度。所述外承重墙5、内承重墙7和设置在外承重墙5与内承重墙7之间的八道撑墙8为组合砌体，进一步提高了窑炉整体强度。所述内窑罐11内腔的形状是两头细中间粗的花瓶形，内窑罐11内腔上部为正截圆弧曲线锥形，内窑罐11内腔下部为正截倒圆弧曲线锥形，高径比符合技术规范。所述复合炉排包括元钢18a、钢板圈18b、风帽18c、无缝钢管18d和角钢，所述元钢18a与钢板圈18b焊成圆锥体炉排，所述风帽18c设置在圆锥体炉排的顶部；所述无缝钢管18d有多根，部分无缝钢管18d的上端与钢板圈18b焊接，另一部分无缝钢管18d的上端与角钢焊接，角钢焊接在钢板圈18b上，所有无缝钢管18d的下端与工字钢焊接，构成屋脊状炉排。如图1所示，所述内窑罐11内腔从上至下依次为上部的预热区A、中部的煅烧区B和下部的冷却区C，所述预热区A的内径尺寸自上向下逐渐扩大，促使物料在下落过程中作向外翻滚运动，既有利于物料均匀下降，又使横断面积不断增大，有利于气体和物料之间的热交换进行，充分发挥气流对石料的预热过程，减少了热量的损耗。预热区A的直径变化，既适应物料下沉受热体积膨胀的特性，又适应气体上升随着温度下降而发生体积缩小的状况，使上下气流速度趋于一致，物料可以获得理想的预热效果。煅烧区B的横断面也是自上而下逐渐增大，气流速度随着横断面不断增大而相应降低，延长了气流在煅烧区B的停留时间，提高了总的传热系数，有利于气体和物料间热交换过程的充分进行。煅烧区B断面向下逐渐扩大，减少了物料的堆积密度，加大了物料间的空隙，降低了通风阻力，通风效果获得很大的改善，有利于燃料的充分燃烧和热能的利用，加速了石灰石的煅烧，提高了产量和质量，降低了煤耗。所述冷却区C的内径尺寸自上向下逐渐缩小，导致物料朝内翻滚沉降，使气流速度自下而上降低，石灰在该区停留时间自上而下增加，有利于石灰与空气进行热交换，使石灰冷却充分，降低了出灰温度，减少了热能损失，降低了能源消耗。如图1所示，在距内窑罐11上口约1.5米处设置的环形烟道12与内窑罐11内部相通，起到微负压煅烧、烟气导流、沉降烟尘、脱硫作用。从外窑体I到内窑罐11墙外之间设置的空气层4、第一保温层6、第二保温层9能够减少热损失、节约能耗。本实用新型的层烧蓄热机械节能石灰立窑所配置的专用机械设备结构独特，加料机17采用钟式自动加料机17，能够将计量好的物料从地面提升至窑炉口自动卸入内窑罐11。复合炉排18不但能够承载300多吨物料重荷，还能够确保窑罐内物料有序沉降，起到卸料导向、扩大通风面积布风均匀作用。出灰机19起接纳及锁住物料的作用，然按工艺要求间断式按量排料，为机械化自动化奠定基础。另外，本实用新型还设置了二道锁风器21及料仓20、胶带机22组合成一个二段出料系统，采用交叉出料形式，使得窑内风不外泄，加料、出灰不停风，从而确保煅烧稳定，避免环境污染。送风机23能够按燃烧与空气配t匕，配置恰当的风量和风压于窑底部供助燃空气，与窑上部的烟囱14形成上抽下送的煅烧工艺，既促使燃料燃烧完 全、节约能耗，又确保热工制度的执行，达到高产、优质的效果。[0023]本实用新型中的除尘系统中采用湿式除尘装置和粉尘除尘器24结合应用，湿式除尘装置对煅烧石灰所产生的废烟气采取湿法除尘装置把烟气中所含的烟尘、二氧化硫治理达标。粉尘除尘器24采用袋式除尘器，能够搜集石灰在转运过程中的扬尘。经除尘系统治理后，烟气中含有的有害物质及转运过程中飞扬的粉尘得到治理和搜集达标后向大气排放，从而实现无污染、清洁生产的目的。本实用新型的层烧蓄热机械节能石灰立窑能够应用层烧、差热法，暗火微负压法，上抽下送法，二段出灰法等一系列的煅烧工艺技术。“层烧”实为石灰煅烧工艺所确定的一种原燃料的装窑方法(一种热工制度)，即将计量后的石料、煤在装窑时先装一层石料，再按边多中少的原则铺上一层煤(视窑况)。“差热”是根据窑断面的边部及中部通风程度和耗热的差别，分别加入不同的煤量，靠窑的边部铺煤多，中部少。解决靠窑边部存在窑墙吸热及通风快、耗热多，中部阻力大、通风差、易结块之缘故。人称之“窑壁效应”。采用层烧差热煅烧技术，相对说可有效地解决这一“效应”问题，也是稳定窑况，提高生产效率的一项技术措施。“暗火微负压法”是热工制度上一项改进，主要把火控制在一定的深度、减少热量向窑面散失，可降低窑面温度，所排出的废气温度相对得以降低，热效率利用充分、节约燃料。在煅烧技术上起到了增加石料预热效率和改善窑的热工制度，对提高产、质量，减低消耗起到了一定的作用。“上抽下送法”是用固体燃料煅烧石灰，必须提供恰当的空气及相应的抽力。传统的土窑和普通立窑靠窑筒本身的负压抽力，因空气流量不足，造成煅烧不完全，甚至达不到烧成的温度，存在能耗高、周期长、产、质量无保障的缺陷。而本实用新型的层烧蓄热机械节能立窑采用“上抽下送”的煅烧工艺技术，上述缺陷得以改变:上抽下送即在内窑罐11上部的环形烟道12出口处安约烟囱14抽烟气(或设烟气风管强制引风)，在内窑罐11下部设送风机23强制供风，形成上抽下送的煅烧工艺过程。具体的说，煅烧所需的空气从窑下部自下而上进入到内窑罐11，而烧制石灰的石料、煤从上到下徐徐滚动沉降，成品灰由内窑罐11下部卸出。这种工艺是空气和物料相向运动逆向`热交换，促使出窑的热石灰与常温的空气进行热交换(逆流工艺)，不单供空气充足，而且由所供常温空气变供热空气，由此石灰冷却充分，带走热量减少、降低热能损失，又因供氧充分强化了燃烧，加快石灰石的分解速度，对优质、稳产及提高热利用率，降低消耗起到了很大作用。
权利要求1.层烧蓄热机械节能石灰立窑，其特征在于:包括外窑体(I)、圈梁(2)、框架柱(3)、外承重墙(5)、第一保温层(6)、内承重墙(7)、撑墙(8)、第二保温层(9)、耐火砖墙(10)、内窑罐(11)、环形烟道(12)、烟囱(14)、烟气除尘管道(15)、上窑圈(16)、加料机(17)、复合炉排(18)、出灰机(19)、料仓(20)、锁风器(21)、胶带机(22)、送风机(23)和粉尘除尘器(24)，所述外窑体(I)、圈梁(2)和框架柱(3)为结合砌体，所述外承重墙(5)、内承重墙(7)和撑墙(8)为组合砌体，外窑体(I)与外承重墙(5)之间是空气层(4)，外承重墙(5)与内承重墙(7)之间是第一保温层(6);所述耐火砖墙(10)为内窑罐(11)砌筑体，耐火砖墙(10)与内承重墙(7)之间是第二保温层(9);所述环形烟道(12)设置在内窑罐(11)上口周围，环形烟道(12)与内 窑罐(11)及耐火砖墙(10)为结合体，烟道吸口(13)位于内窑罐(11)通向环形烟道(12)的圆周部位，环形烟道(12)通过烟道吸口(13)与内窑罐(11)内部相通；所述烟 (14)位于环形烟道(12)汇集口上方，环形烟道(12)与烟 (14)连通；所述烟气除尘管道(15 )位于环形烟道(12 )汇集口下方；所述上窑圈(16 )装于内窑罐(11)上口边沿部位，加料机(17)位于内窑罐(11)上口上方，复合炉排(18)装在内窑罐(11)的下出口部位，出灰机(19)装在复合炉排(18)的底部，料仓(20)、锁风器(21)、胶带机(22)组合为一体装在出灰机(19)的底部，供风风管23装在复合炉排(18)的底部中心部位，粉尘除尘器(24)装在外窑体(I)的侧面平台上面，粉尘除尘器(24)的吸尘口连接吸尘管道，吸尘管道另一端连接吸尘罩，吸尘罩位于胶带机(22)上料口和卸料口上方，粉尘除尘器(24)的排尘口连接包装袋(15)。
2.如权利要求1所述的层烧蓄热机械节能石灰立窑，其特征在于:所述第一保温层(6)的保温材料为溶渣。
3.如权利要求1所述的层烧蓄热机械节能石灰立窑，其特征在于:所述内窑罐(11)内腔的形状是两头细中间粗的花瓶形，内窑罐(11)内腔上部为正截圆弧曲线锥形，内窑罐(11)内腔下部为正截倒圆弧曲线锥形。
4.如权利要求1所述的层烧蓄热机械节能石灰立窑，其特征在于:所述复合炉排包括元钢(18a)、钢板圈(18b)、风帽(18c)、无缝钢管(18d)和角钢，所述元钢(18a)与钢板圈(18b)焊成圆锥体炉排，所述风帽(18c)设置在圆锥体炉排的顶部；所述无缝钢管(18d)有多根，部分无缝钢管(18d)的上端与钢板圈(18b)焊接，另一部分无缝钢管(18d)的上端与角钢焊接，角钢焊接在钢板圈(18b)上，所有无缝钢管(18d)的下端与工字钢焊接，构成屋脊状炉排。
5.如权利要求1所述的层烧蓄热机械节能石灰立窑，其特征在于:所述内承重墙(7)夕卜壁下部为圆柱形，内承重墙(7)内壁下部与耐火砖墙(10)外壁下部紧密结合；所述内承重墙(7)外壁上部和耐火砖墙(10)外壁上部均为正截圆弧曲线锥形，内承重墙(7)外壁上部与耐火砖墙(10)外壁上部之间留有间隙，该间隙中填充有珍珠岩，形成第二保温层(9)。
6.如权利要求1所述的层烧蓄热机械节能石灰立窑，其特征在于:所述内窑罐(11)内腔从上至下依次为上部的预热区(A)、中部的煅烧区(B)和下部的冷却区(C)，所述预热区(A)的内径尺寸自上向下逐渐扩大，所述冷却区(C)的内径尺寸自上向下逐渐缩小。
专利摘要本实用新型涉及一种层烧蓄热机械节能石灰立窑，其特征在于包括外窑体、圈梁、框架柱、外承重墙、第一保温层、内承重墙、撑墙、第二保温层、耐火砖墙、内窑罐、环形烟道、烟囱、烟气除尘管道、上窑圈、加料机、复合炉排、出灰机、料仓、锁风器、胶带机、送风机和粉尘除尘器。本实用新型的层烧蓄热机械节能石灰立窑结构简单、紧凑，合理，内窑罐内腔的形状有利于物料在其中的预热、煅烧和冷却。环形烟道和送风机形成“上抽下送”的通风机制，有利于物料在向下运动中与气体的热交换和燃料的充分燃烧，提高了产品质量和产量，降低了能耗。圆锥形的炉排扩大了通风面积，提高了热效。多层的外窑体结构大大提高了隔热性、进一步减少能量消耗。
文档编号C04B2/12GK203112701SQ201320080499
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月21日 优先权日2013年2月21日
发明者尹保明, 周大伟, 刘启胜, 包正良 申请人:尹保明, 周大伟, 刘启胜, 包正良