一种广谱石灰轮窑的制作方法
【专利摘要】一种广谱石灰轮窑属能设定不同烧成温度和不同活性的石灰轮窑。在筒形窑体上端有排烟气口，上部有集料仓与可伸缩进料管和锥形料位器组成自动补料装置，窑体有径向的取样口、测温口、燃料入口、冷风入口和通水盘管。燃料入口位于取样口和测温口的下方，冷风入口位于燃料入口下方，通水盘管位于冷风入口下方，下端有出料装置。它可控制石灰的烧成温度和活性；保证烧透、烧匀，不出现生烧、过烧和漏烧现象；燃烧时火头稳定、均匀；石灰石生料的补充，完全由成品石灰出料的多少和快慢决定。易实现自动化生产，达到高效和优质；生产中产生的热量得到充分利用和回收，节约能耗，极少扬尘，达到环保要求；可随时开、停机，产品质量不受影响。
【专利说明】一种广谱石灰轮窑
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能设定石灰的不同烧成温度和不同活性的石灰轮窑。
【背景技术】
[0002]目前广泛使用的立式石灰轮窑与其它的石灰窑相比，产量较大、能耗较低，较适合工业化生产，但生产的过程中，烧成温度无法控制，易出现“生烧”和“过烧”现象。石灰中的有效氧化钙含量和石灰的活性也都不好控制，从而导致石灰产品的质量波动大，对下游客户的正常使用影响较大。为此，200710115765X号专利申请提出了一种《立式连续煅烧石灰窑》。它试图通过在窑体中设置的“热风出风通道”，“将窑体内的石灰石分割呈筒状”，以“保证石灰石在煅烧区烧透烧匀”;然后再通过设置在该“热风出风通道”筒壁上的“若干进出风口”，来“使煅烧火焰穿透料层，避免漏烧”。然而，众所周知:风在N个平行的通道穿行时，首先是从阻力最小的通道通过，在满足最小阻力通道的风量后，才选择阻力次之的通道通过。由于“热风出风通道”的阻力是最小的，而预热区料层中的石灰石缝隙的阻力，远比“热风出风通道”的大，只有在有通不完“热风出风通道”的热风，或在“热风出风通道”堵塞时，热风才会穿过预热区的石灰石料层。显然，这种情况是不常发生的。由此可见:采用“热风出风通道”及在其筒壁上的设置“若干进出风口”的方案，是无法达到让石灰石烧透、烧匀和避免漏烧的目的的。
【发明内容】
[0003]本实用新型的任务是要克服现有的各种立式石灰轮窑的缺点，提供一种能设定和达到石灰的不同烧成温度和不同活性的广谱石灰轮窑。
[0004]本实用新型的任务是通过以下技术方案完成的:它也有一个筒形的窑体，窑体上端有排烟气口，窑体上部有集料仓，集料仓下有纵向布置的可伸缩进料管和锥形料位器，集料仓与可伸缩进料管和锥形料位器组成自动补料装置，窑体有径向的取样口、测温口、燃料入口、冷风入口和通水盘管，燃料入口位于取样口和测温口的下方，冷风入口位于燃料入口下方，通水盘管位于冷风入口下方，窑体下端有出料装置。
[0005]为了使取样和测温更科学，取样口和测温口沿窑体纵向分别设置有至少两排，每排有至少三个取样口和至少三个测温口。
[0006]为了便于控制排出烟气的温度，在窑体的上端部还设置有至少两个测温口。
[0007]为了实现生产自动化，出料装置是半自动出料装置或全自动出料装置。
[0008]由于本实用新型的窑体上部有自动补料装置，下端有自动出料装置，燃料入口的上方有取样口和测温口，燃料入口的下方有冷风入口和通水盘管，从而使本实用新型的窑体由上至下，形成了一个由生料层、预热层、煅烧层、冷却层和低温熟料层构成的自动连续生产的广谱石灰轮窑。它与现有的各种石灰窑相比，至少有以下几方面的优点:一，可控制石灰的烧成温度和活性；二，可保证石灰石能够烧透、烧匀，不会出现生烧、过烧和漏烧现象；三，燃烧时火头稳定、均匀；四，在生产过程中，石灰石生料的补充，完全由成品石灰低温熟料出料的多少和快慢决定，容易实现自动化生产，达到高效和优质；五，生产过程中产生的热量得到充分的利用和高效的回收，大大节约能耗；六，经水冷后输出的低温石灰熟料产品，不会或很少产生扬尘污染，易达到环保要求；七，可随时开机、停机，产品质量不受影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型广谱石灰轮窑的结构示意图。
[0010]图中，1-窑体，2-排烟气口，3-集料仓，4-可伸缩进料管，5-锥形料位器，6-取样口，7-测温口，8-燃料入口，9-冷风入口，10-通水盘管，11-出料装置，12-废气测温口。
【具体实施方式】
[0011]参照附图，这是本发明人2013年6月18日在广西柳州建成的一座直径1.3米、高14米的广谱石灰轮窑的示意图。该广谱石灰轮窑也有一个沿纵向设置的筒形窑体I。窑体I上端有排烟气口 2，窑体I上部有由集料仓3、纵向布置的可伸缩进料管4和锥形料位器5组成的自动补料装置。窑体I中部沿窑体I径向设置有三排取样口 6、三排测温口 7和两排燃料入口 8。每排取样口有三个孔口。每排测温口有三个孔口。每排燃料入口有四个孔口。这样，该广谱石灰轮窑共有9个取样口 6，9个测温口 7和8个燃料入口 8。燃料入口8位于取样口 6和测温口 7的下方。取样口 6和测温口 7可以设置在窑体I的同一横截面上，也可设置在不同的横截面上。取样口 6平时可用活门或耐火泥封闭，取样时才打开。每个测温口内可放置一根测温热电偶。这样可使取样、测温和燃料的送入更科学、更均匀、更具有代表性、更能反映煅烧层的状况。窑体I中下部有冷风入口 9和通水盘管10，冷风入口9位于燃料入口 8下方，通水盘管10位于冷风入口 9下方，窑体I下端有出料装置11。
[0012]为了便于控制排出烟气的温度，在窑体I的上端部还设置有两个废气测温口 12。
[0013]本实用新型用可燃气体作燃料，也可用煤焦粉末做燃料。“火头”就设置并固定在燃料入口附近。其煅烧方式是在同一横截面上沿圆周均匀地布置有三个以上的径向燃料入口 8。两个燃料入口之间的距离和大小，根据石灰石的大小而定。以不影响石灰石“补料”的均匀性为准。燃料在燃料入口处与经冷却层升上来的高温热风接触并燃烧，从燃烧处向上，约6?8米的空间，为煅烧层。煅烧层向上，到料位器5的空间，是预热层。燃烧产生的“焰”和“热风”上升的方向，与石灰石下降的方向，互为180度(即逆向对流)。“热风”从燃烧处一直往上，全部穿过煅烧层和预热层。因而能通过调节窑内料面的高度，即调节预热层的高度，来确保外排烟气的温度降到50?60°C后，再从排烟气口 2排出窑外。燃烧的“焰”温从1500°C降到60°C，其产生的热量，除了窑体损耗，全部都传给了石灰石。由于“热风”与石灰石直接接触的时间足够长，确保煅烧温度固定(用送入的燃料和冷空气来调节)和不达烧成温度不出料的原则，从而保证了不会出现“生烧”和“过烧”现象。
[0014]在冷却层，本实用新型先用燃料的助燃物-冷空气对烧成的石灰进行强制冷却，同时又使冷空气先由常温预热升温到接近石灰的烧成温度900°C左右，然后再与燃料接触，发生剧烈的氧化-还原反应，放出高热，一举两得:既充分利用了烧成石灰的余热，又便于燃料的充分燃烧。风冷后烧成的石灰再经通水盘管10的水冷，降到50-60°C的低温，而通水盘管10中的冷水，却变成了蒸气或热水，可作它用。这不但可充分利用烧成石灰的余热，又能降低烧成石灰的高温对环境的影响，更有利于环保。还可避免窑体和出料装置，受到烧成石灰高温的侵蚀和损坏。大大提高设备的使用寿命和维修周期。
[0015]集料仓3和纵向布置的可伸缩进料管4及锥形料位器5顺序连接。集料仓3里装有相当数量的石灰石。集料仓3中的石灰石，经可伸缩进料管4，下落到锥形料位器5上。锥形料位器5的锥面，与可伸缩进料管4下端面之间的间隙是浮动的，它们可以比较接近，使石灰石无法通过；也可以分离得较远，让石灰石顺利通过。
[0016]本实用新型进料的多少和速度，由出料的多少和速度来控制。窑体I下端的出料装置11出多少石灰，窑体I上端的自动补料装置就自动补充相应数量的石灰石。无需动力，不用人操作，全由装置自动完成。其工作的原理和过程是:当窑里的料面与料位器5的下沿高度相同时，由于受到窑内料面的托力，在料位器5上面的石灰石停止下落，堵住了可伸缩进料管4与料位器5锥面之间的间隙(即石灰石的出口)，使整个下料动作停止；当下部烧成的石灰出窑时，窑内料面会自动下降，料位器5上的石灰石失去窑内料面的托力，也会自动下落。为了填补下落产生的空位，可伸缩进料管4内的石灰石会落到料位器5上并进入窑内，而集料仓3中的石灰石会进入可伸缩进料管4中，如此周而复始断续地进行。只要集料仓3内有石灰石，就能自动进料，补足由于出料产生的料位差。可伸缩进料管4的设置，是为了保证外排烟气的温度始终保持在设计的范围之内:当外排烟气的温度过高时，热能浪费增大，可将可伸缩进料管4缩短，将料位器5上提，使预热层适当延长，从而降低外排烟气的温度；当外排烟气的温度过低时，则可把可伸缩进料管4伸长，将料位器5下放，使预热层适当缩短。
[0017]本实用新型的发明人2013年6月18日在广西柳州建成一座直径1.3米、高14米的广谱石灰轮窑后，随即进行了第一次试验:试验的烧成温度设定为950°C。从点火烘窑到出成品石灰，仅用24小时。烘窑时每小时烧6500大卡的烟煤50公斤，当煅烧层最上端的温度达到850°C、煅烧层最下端的温度达到950°C时，开始出产品，同时将每小时50公斤的用煤量，提高到每小时200公斤，在加大烧煤量的同时，也加大供风量，以保证烧成温度的衡定。在每小时烧6500大卡烟煤200公斤、烧成温度为950°C的工况条件下，连续生产了120小时(不含烘窑时间)，得生石灰产品264吨，平均每小时得活性很好的生石灰2.2吨，然后停机、送检。检验结果为:该生石灰产品的有效氧化钙达93%，无“生烧”和“过烧”成分。
[0018]在得到上述检测结果后，又进行了第二次试验:发明人将设定的烧成温度，由原来的950°C提高到1100°C，升温时先停下出料装置，仍按每小时烧6500大卡烟煤200公斤的烧煤速度加煤、供风，当煅烧层最下端测温口的热电偶显示的温度为1100°C时，开始慢慢出产品，此时该热电偶显示的温度仍在升高，当达到1150°C时，加快出产品的速度，直到该热电偶显示的温度稳定在1090?1120°C之间时，固定住出产品的速度。此时，每小时平均产量为2.1吨。产品经检测:其有效氧化钙不变、仍为93%，活性由原来的I?2分钟变成8?10分钟，活性有所下降。可见:本实用新型的广谱石灰轮窑，可根据要求设定不同的烧成温度和产品活性；可随时停机、开机；可加减火力而不会出现“生烧”和“过烧”现象；余热可合理利用，达到节能、环保的要求。
【权利要求】
1.一种广谱石灰轮窑，它也有一个筒形的窑体(1)，窑体(I)上端有排烟气口(2)，窑体(I)上部有集料仓(3)，其特征是:集料仓(3)下有纵向布置的可伸缩进料管(4)和锥形料位器(5)，集料仓(3)与可伸缩进料管(4)和锥形料位器(5)组成自动补料装置，窑体(I)有径向的取样口(6)、测温口(7)、燃料入口(8)、冷风入口(9)和通水盘管(10)，燃料入口(8)位于取样口(6)和测温口(7)的下方，冷风入口(9)位于燃料入口⑶下方，通水盘管(10)位于冷风入口(9)下方，窑体(I)下端有出料装置(11)。
2.按权利要求1所述的一种广谱石灰轮窑，其特征是:取样口(6)和测温口(7)沿窑体(I)纵向分别设置有至少两排，每排有至少三个取样口(6)和至少三个测温口(7)。
3.按权利要求1或2所述的一种广谱石灰轮窑，其特征是:在窑体(I)的上端部还设置有至少两个废气测温口(12)。
4.按权利要求1或2所述的一种广谱石灰轮窑，其特征是:出料装置(11)是半自动出料装置或全自动出料装置。
【文档编号】C04B2/12GK203382667SQ201320525663
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】何奇书, 江学艺 申请人:柳州正道环保科技有限公司