一种石灰竖窑组合式炉顶的制作方法

本实用新型属于工业窑炉技术领域，具体是一种石灰竖窑组合式炉顶，本实用新型适用于以粉煤、块煤、型煤或焦炭为燃料的石灰竖窑。

背景技术：

我国石灰总产量已经超过了2亿吨，占石灰总用量的30%左右的冶金石灰，由于客户用灰量大而稳定、对产品质量的要求也越来越高，因此其技术装备水平处于石灰行业的领先地位，如回转窑、套筒窑、并流蓄热双膛窑等世界先进窑型绝大多数为冶金企业所拥有；占石灰总用量70%左右的建筑石灰和化工用灰，由于用户分散于全国各地的城市和乡村，客户用灰量小，产品运输半径小，这一特征必然决定了建筑用灰生产点多、面广、生产规模小的格局，窑型以日产 300吨的土窑和旧式机立窑为主。

全国各地星罗棋布着无数座石灰土窑，其产量占建筑石灰总用量的90%以上，作为传统产业的建筑石灰生产以煤为主的能源消费结构不会根本改变，二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和烟尘的排放治理日趋紧迫，建筑石灰行业发展中存在企业规模小、数量多，绝大多数企业工艺装备落后、产品质量差、能源消耗高、环境污染严重、资源利用率低、生产经营不规范、既浪费国家资源，又对周边环境造成严重污染，更加恶化了本已十分脆弱的生态环境 ，早已被国家列入淘汰名录，各地淘汰石灰土窑的步伐越来越快。

为了改变石灰土窑以浪费资源和牺牲环境为代价的生产方式，加快推行清洁生产，向提高质量、节能、节地、节水、利废和治污降霾方向发展，作为石灰土窑升级换代品的新型结构石灰竖窑如雨后春笋般发展起来，但新型结构石灰竖窑种类繁多，目前主流的石灰竖窑，其结构特点主要体现在以下几个方面：

1.布料系统均采用螺旋布料方式，布料中心固定，有传动机构，存在石灰竖窑断面布料也不均匀，存在死角，它们都减少了石灰竖窑的有效容积，影响产量，并且存在容易发生机械故障的问题；

2.料位计一般设置在窑体内部，距离窑顶2～3米的位置，在窑内料面达到料位计位置时，才能进行补料，不能保证窑内生产的连续性；

3.进风方式主要是采用窑底鼓风方式，存在的问题是：窑体周围粉尘污染严重，对窑体密封性能要求高，烟气治理不彻底，且石灰竖窑产生的废气在预热带和石灰石没有完全热交换，废气温度升高，不节能，石灰石没有达到700℃就进入煅烧带，增大了生烧率。

由于现有的石灰竖窑普遍采用上述结构，导致窑内燃料、气流分布不够均匀，结瘤、偏烧等工艺事故频发，产品质量波动过大；且均属于正压操作、对窑体密封性能要求高、烟气净化设施简陋，仍存在烟尘治理不彻底的弊端。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有的石灰竖窑炉顶结构设计不够合理，导致生产过程中工艺事故频发，产品质量波动大，且对周边环境污染巨大的问题，提供一种石灰竖窑组合式炉顶。

本实用新型的技术方案是：一种石灰竖窑组合式炉顶，具有窑体，在窑体的顶部设有炉顶钢结构平台及炉顶支撑梁，炉顶钢结构平台中心设有布料装置，特别是：所述布料装置由托料盘和3～6个均风管组成，均风管的上端与炉顶钢结构平台及炉顶支撑梁固定连接，下端与托料盘固定连接；所述布料装置上方装有过渡料仓，过渡料仓顶部装有密闭式盖板，密闭式盖板的顶部装有下料溜管，下料溜管外接上料设备，下料溜管上装有锁风阀；过渡料仓底部设有下料管，下料管插入窑内一定深度，并与均风管错位布置。

本实用新型中所述过渡料仓的下料管位于窑顶部正中心，均分管环绕下料管四周布置。

本实用新型中所述过渡料仓上方还安装有料位计，过渡料仓内设置上、下两个料位控制线，所述料位计为雷达式料位计或重锤式料位计。

本实用新型中在所述过渡料仓下部环绕过渡料仓设有一环形烟道，环形烟道上端与过渡料仓的外壁密封连接，下端与炉顶钢结构平台密封连接；所述环形烟道一侧还装有烟气管与烟气净化系统连接，烟气净化系统外接高压引风机。

本实用新型中所述烟气管上装有烟气放散管，所述烟气放散管上装有烟气放散阀。

本实用新型窑顶部的过渡料仓，可以贮存足够石灰竖窑1小时以上的煤（焦）石混合料装料量，并在过渡料仓顶部设有密闭式盖板、料位计和下料溜管，在过渡料仓内布置有上、下料位控制线，当料位计检测到过渡料仓内料位达到下料位控制线时，传送指令给上料设备，下料溜管上的锁风阀自动打开，上料设备自动进行上料补充，当过渡料仓内的料位达到上料位控制线时，传送指令给上料设备，上料设备自动停止上料，过度料仓上方的下料溜管上的锁风阀自动关闭，使过渡料仓在进行上料的过程中，窑顶始终处于密封状态。过渡料仓内的物料经下料管进入窑体，由于下料管下方设有托料盘，四周固定有均风管，当物料经下料管进入窑内时，首先被托料盘承接，然后在物料自重作用下经均风管周围的空隙撒向窑体周边，大块物料经窑体预热带的弧形预制板斜面被反弹至窑中心，小块物料沿着窑墙壁下滑滞留在窑墙附近，使煤（焦）石原料进一步得到混合，并形成“锅底”形料面。从而有效避免了竖窑固有的“窑壁效应”，减少甚至杜绝了因边风过剩而引发的结瘤、偏烧等工艺事故。

本实用新型还有一个改进在于：在窑顶设置密闭的环形烟道，通过与烟气管烟气净化系统及高压引风机相连接，从而改变了石灰竖窑固有的烟气引出方式，将传统的石灰竖窑由窑底鼓风，改为从窑顶抽风，并且为了加大窑体中心的通风量，在炉顶托料盘四周布置了3-6个均风管，当高压引风机在炉顶抽引烟气时，炉底的冷空气在高压引风机的大抽力作用下，经出灰机与炉底储料斗的料层间隙，均匀进入窑体冷却带，对已烧好的石灰进行冷却，使出窑石灰温度降低到80℃以下，同时冷却风被加热，在到达煅烧带时参与燃料的燃烧，燃烧产物与石灰石分解出的CO₂继续向上移动，到达预热带与煤（焦）石原料进行热交换，使石灰石被均匀预热，热烟气到达窑顶布料装置时，托料盘周边的烟气经托料盘周边的料层间隙上升到料面以上的环形烟道中，托料盘下方空腔中的窑体中心烟气则被均风管引到炉顶的环形烟道内，从而加强了窑体中心的通风，到达环形烟道的烟气温度下降到150℃以下，被引风机引入烟气净化系统中。在石灰生产过程中，由于整个炉顶处于密闭的负压状态，并且在炉顶设置了均风管，在高压引风机的大抽力作用下，大大增强了窑体中心的通风，可有效地减轻或避免竖窑固有的“窑壁效应”，减少或杜绝了因边风过剩而引发的结瘤、偏烧等工艺事故。

本实用新型由于改变了石灰竖窑的进料、布料及烟气引出方式，整个生产过程是在炉顶密封，炉底敞开的负压状态下工作，在正常生产时，由炉顶的高压引风机进行引风，实现炉体内部的均匀通风及热交换，从而均衡了炉内各断面的温度场，提高了产品质量，降低了产品能耗，并且没有含尘烟气排入大气，从根本上改善了窑体周边的粉尘污染。

附图说明

图1是本实用新型的主剖示意图；

图2是图1的俯视图（不含下料溜管）；

图3是图1的仰视图。

图中，1—窑体，2—炉顶钢结构平台，3—炉顶支撑梁，4—布料装置，5—托料盘，6—均风管，7—过渡料仓，8—密闭式盖板，9—下料溜管，10—锁风阀，11—下料管，12—料位计，13—环形烟道，14—烟气管，15—烟气净化系统，16—高压引风机，17—烟气放散管，18—烟气放散阀。

具体实施方式

实施例1

参见图1～3，本实用新型的技术方案是：一种石灰竖窑组合式炉顶，具有窑体1，窑体1的顶部设有炉顶钢结构平台2及炉顶支撑梁3，炉顶钢结构平台2中心设有布料装置4，特别是：所述布料装置4由托料盘5和3～6个均风管6组成（本实施例中具体为4个），均风管6的上端与炉顶钢结构平台2及炉顶支撑梁3固定连接，下端与托料盘5固定连接；所述布料装置4上方装有过渡料仓7，过渡料仓7顶部装有密闭式盖板8，密闭式盖板8的顶部装有下料溜管9，下料溜管9外接上料设备，下料溜管9上装有锁风阀10；过渡料仓7底部设有下料管11，下料管11插入窑内一定深度，并与均风管6错位布置。

本实施例中所述过渡料仓7的下料管11位于窑顶部正中心，均分管6环绕下料管11四周布置。

本实施例中所述过渡料仓7上方还安装有料位计12，过渡料仓7内设置上、下两个料位控制线，所述料位计12为雷达式料位计或重锤式料位计。

本实施例中在所述过渡料仓7下部环绕过渡料仓设有一环形烟道13，环形烟道13上端与过渡料仓7的外壁密封连接，下端与炉顶钢结构平台2密封连接；所述环形烟道13一侧还装有烟气管14与烟气净化系统15连接，烟气净化系统15外接高压引风机16。

本实施例中所述烟气管14上装有烟气放散管17，所述烟气放散管17上装有烟气放散阀18。