一种分槽旋转式石灰立窑布料系统及布料方法与流程

本发明涉及一种石灰立窑设备，具体涉及一种分槽旋转式石灰立窑布料系统及布料方法，属于石灰生产加工技术领域。

背景技术：

一般所述的石灰指生石灰(cao)，它是冶金行业广泛应用的重要辅助原料，在炼铁原料烧结、炼铁还原过程、铁水预处理过程及炉外精炼过程中，石灰作为添加剂，起到调节炉料碱度、造渣和脱硫等作用，对炼铁炼钢工艺的顺利进行具有重要作用。石灰窑是石灰生产工艺中的核心装备，原料石灰石在石灰窑中被加热至1100℃，煅烧生成产品石灰。目前使用较广的石灰窑窑型主要为立窑。

现有技术普遍使用的石灰立窑工艺及其装置结构如图1所示：石灰石从上部下料管被加入到石灰立窑筒体内，在石灰立窑筒体内堆积成一定厚度的料层，随着生产的进行，料层缓慢下行，同时通过喷煤总管与煤粉喷枪往堆积料层内喷入均匀等量粒度合适的煤粉，使其均匀布置在煤粉喷枪出口水平截面的料层内，在高温下煤粉燃烧放热，为料层供给均匀适合的热量，从而使得料层一边下行一边反应，在到达石灰立窑筒体下部位置的时候结束反应，最终成品矿由排料口排出至台车上，被运往下一道工序。另一方面，从窑体下部鼓入的助燃风自下而上穿过料层，为煤粉燃烧提供充足的助燃风。

现有技术下的石灰立窑由于为单口下料，故存在以下缺陷：

1、布料状态不理想：在现有技术下的石灰立窑中，石灰石由于是中间单口下料，故容易在石灰立窑筒体内形成中间厚、边缘薄的山包状堆积料层。而这种料层布料状态对于物料分布、风流分布要求很严格的石灰立窑生产是非常不利的。

2、焙烧效果不佳：在换热过程中，由于布料状态不理想，故助燃空气易形成短路，空气自下而上穿过石灰石料层时中间厚料层压损大、穿过出现边缘薄料层时压损小，从而导致大量助燃空气从压损小的边缘薄料层穿行助燃，少量助燃空气从压损大的中间厚料层进行穿行助燃，这样就容易形成石灰石料层内煤粉燃烧不均的现象，从而造成生产结束后出现中间矿料温度低、边缘料层温度高的现象，不均匀焙烧会严重影响石灰矿产质量指标。

针对上述现有技术中石灰立窑布料不理想导致焙烧不均的缺陷，本申请的发明人团队通过多次摸索与改进优化试验，研发出了一套可实现均匀理想布料的石灰立窑布料系统和利用该系统进行布料的方法，力求弥补现有技术的不足。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种分槽旋转式石灰立窑布料系统及采用该布料系统进行布料的布料方法，本发明采用分槽旋转式石灰立窑布料系统在通过系统分析获得推算值(拨料板在堆料台上切入角度与旋转速度、分料板在分隔式下料槽的框架上停留的高度与停留的时间)后，系统自动控制拨料板、驱动装置、旋转装置等调节装置，进行自动在线调节，直至窑内检测到的料面高度差值恢复在正常范围内为止。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案具体如下：

根据本发明的第一种实施方式，提供一种分槽旋转式石灰立窑布料系统，该系统包括有石灰立窑筒体、下料管以及分槽旋转式布料装置。所述下料管设置在石灰立窑筒体进料口的上方。所述分槽旋转式布料装置设置在石灰立窑筒体的进料口处。所述分槽旋转式布料装置位于下料管的下方。

作为优选，所述分槽旋转式布料装置包括有堆料台、驱动装置、拨料板以及分隔旋转式下料槽。所述堆料台为设置在石灰立窑筒体进料口中心处的堆料平台，且堆料台设置在下料管的正下方。所述驱动装置分离式设置在所述堆料台的侧部。所述驱动装置上设置有拨料板。所述拨料板的一端固定在靠近堆料台一侧的驱动装置的侧部，其另一端伸入至堆料台表面的上部空间内。所述分隔旋转式下料槽设置在驱动装置的下侧，并伸入石灰立窑筒体内部。

作为优选，所述分槽旋转式布料装置还包括有走轮和环道。所述走轮设置在驱动装置的底部。所述环道设置在走轮的下方且位于石灰立窑筒体外侧，所述环道水平环绕所述堆料台一周后形成环状轨道。所述走轮可在所述环道上进行水平圆周回转运动，进而带动驱动装置、拨料板和分隔旋转式下料槽同时环绕所述堆料台进行水平圆周回转运动。

作为优选，所述堆料台的大小为使得从送料管落下的物料在堆料台上堆积后能够形成30°-50°优选为35°-45°的安息角的圆台形料堆。

作为优选，所述拨料板在平行于堆料台表面的水平面内的角度调节范围为0°-90°，优选为20°-85°。

作为优选，所述分隔旋转式下料槽包括：框架、分隔板、分料板和旋转装置。所述框架设置在所述堆料台的下方且与驱动装置连接，在所述框架上设置有高度相同的n块所述分隔板。n块所述分隔板将所述框架两个侧壁之间的水平开口分隔成多个槽口，多个所述槽口的口径相同或不同。所述旋转装置设置在所述框架的内侧壁上。所述分料板倾斜设置在所述旋转装置上，且所述分料板可绕所述旋转装置在垂直于分隔板的平面内做旋转运动。

作为优选，n块所述分隔板的顶端均倾斜固定设置有导料板。

作为优选，所述分隔板为1-20块，优选为3-15块，更优选为5-10块。

作为优选，所述分料板设置有多个旋转档位。每个旋转档位对应一个槽口，通过调节分料板的旋转档位的变换控制分料板的旋转角度，进而使得物料准确送入对应的槽口内。

作为优选，该系统还包括有m个所述分槽旋转式布料装置。m个所述分槽旋转式布料装置共用一个所述堆料台和一个环道。

作为优选，m个所述分槽旋转式布料装置的个数为1-12个，优选为2-10个，更优选为3-8个。m个所述分槽旋转式布料装置均匀设置在石灰立窑筒体1的进料口处。

作为优选，该系统还包括有料面高度检测装置和残碳检测装置。所述料面高度检测装置设置在石灰立窑筒体的上部。所述残碳检测装置设置在石灰立窑筒体的排料口处。

作为优选，所述石灰立窑筒体内的料面划分为多个环形料面，多个所述环形料面的个数对应所述分隔旋转式下料槽的槽口的个数。

作为优选，多个所述环形料面上均设置有料面高度检测装置。作为优选，所述石灰立窑筒体的下部外侧设置有进气口。所述石灰立窑筒体的上部外侧设置有排气口。

作为优选，所述石灰立窑筒体的内部设置有煤粉喷枪。

根据本发明的第二种实施方式，提供采用第一种实施方式所述的分槽旋转式石灰立窑布料系统的布料方法，该方法包括如下步骤：

1)系统开始运行时，下料管和分槽旋转式布料装置通过石灰立窑筒体上端的进料口进行布料，当石灰立窑筒体内布料均匀后开始焙烧，焙烧完成后的熟料从石灰立窑筒体下端的排料口排出。

2)系统运行过程中，设定石灰立窑筒体出料口处的残碳量标准值为c标。然后通过残碳检测装置8实时监测石灰立窑筒体出料口处的残碳量记为c测。

3)当c测≤c标时，系统维持该状态继续运行。

4)当c测＞c标时，通过料面高度检测装置检测各个环形料面与最高料面的高度差为k测。设定标准高度差为k标。

作为优选，当k测≤k标时，则可判断为石灰立窑内为助燃风量不够导致燃料燃烧不完全，则系统自动加大助燃风进风量直至c测≤c标为止。

作为优选，当k测＞k标时，则可判断为石灰立窑内为料面布料不均导致的燃烧不完全，则系统将以检测到的最高点料位为基准进行计算各个槽口对应的环形料面所需加料量qn，然后启动并调节分槽旋转式布料装置对各个环形料面进行加料。其中，n为大于等于1且小于等于(n+1)的整数。

作为优选，所述各个环形料面所需加料量qn通过以下方式计算获得：

qn＝(δmax-δn)×sn...i。

作为优选，式i中：qn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面所需加料量，m³。△max为石灰立窑内检测到的最高点料位高度值，m。△n为石灰立窑内第n个环形料面的料位高度值，m。sn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面的环形面积，m²。其中，n为大于等于1且小于等于(n+1)的整数。

作为优选，系统向第n个环形料面加料时所述分槽旋转式布料装置的调节方式如下：

a)调节拨料板与驱动装置连接表面所成的夹角调节为θn，°。其计算方式为：

θn＝a×qn+b...ii。

作为优选，式ii中：a、b为系统内设系数，可根据系统运行时间可自学习并不断自修正。qn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面所需加料量，m³。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置中的拨料板与驱动装置连接表面所成的夹角为式ii的计算值θn。

b)调节驱动装置的旋转线速度为vn，m/s。其计算方式为：

vn＝c×qn+d×rn...iii。

作为优选，式iii中：从c、d为系统内设系数，可根据系统运行时间可自学习并不断自修正。qn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面所需加料量，m³。rn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面的半径平均值，m。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置中的驱动装置的旋转线速度为式iii的计算值vn，m/s。c)调节分料板的与框架的内侧壁所成夹角为ω，°。其计算方式为：

ω＝arccos[(hn-hn)/l]...iv。

作为优选，式iv中：ω为分料板与框架的内侧壁所成夹角，°。hn为旋转装置距离框架底部的高度。hn为第n块分隔板上导料板最顶端距离框架底部的竖直高度。hn-1为第(n-1)块分隔板上导料板最顶端距离框架底部的竖直高度。l为分料板的长度。系统通过分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置中的分料板与框架的内侧壁所成夹角为式iv的计算值ω，°。

d)调节分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料的时间为tn，min。其计算方式为：

作为优选，式v中：e为系统内设系数，根据系统运行时间可自学习并不断自修正。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料的时间为式v的计算值tn，min。

在现有技术中，使用石灰立窑系统生产时，石灰石从上部下料管被加入到石灰立窑筒体内，并在石灰立窑筒体内堆积成一定厚度的料层，随着生产的进行，料层缓慢下行，同时通过喷煤总管与煤粉喷枪往堆积料层内喷入均匀等量粒度合适的煤粉，使其均匀布置在煤粉喷枪出口水平截面的料层内，在高温下煤粉燃烧放热，为料层供给均匀适合的热量，从而使得料层一边下行一边反应，在到达石灰立窑筒体下部位置的时候结束反应，最终成品矿由排料口排出至台车上，被运往下一道工序。另一方面，从窑体下部进气口鼓入的助燃风自下而上穿过料层，为煤粉燃烧提供充足的助燃风。一般情况下，石灰石由于是中间单口下料，故容易在石灰立窑筒体内形成中间厚、边缘薄的山包状堆积料层。而这种料层布料状态对于物料分布、风流分布要求很严格的石灰立窑生产是非常不利的。因此在换热过程中，由于布料状态不理想，故助燃空气易形成短路，空气自下而上穿过石灰石料层时中间厚料层压损大、穿过出现边缘薄料层时压损小，从而导致大量助燃空气从压损小的边缘薄料层穿行助燃，少量助燃空气从压损大的中间厚料层进行穿行助燃，这样就容易形成石灰石料层内煤粉燃烧不均的现象。从而造成生产结束后出现中间矿料温度低、边缘料层温度高的现象。不均匀焙烧会严重影响石灰矿产质量指标。在本发明中，通过增设分槽旋转式布料装置(所述分槽旋转式布料装置可以设置有多个，一般设置有1-12个，优选为2-10个，再优选为3-8个，均匀设置在石灰立窑筒体进料口处)对系统进行布料，该装置针对石灰立窑内的物料分布不均(石灰立窑筒体内料面料位高度不一致)的情况。通过系统自运算的形式，可以自行区分计算不同料面的布料量并和调节分槽旋转式布料装置实施布料，特别是针对物料料面料位高度不一致时，可以精确的实施对低料位多布料，高料位少布料或不布料，最终实现石灰立窑内的整体料面的料位高度值处于最佳状态，进而避免由于料位布料状态不理想影响烧结效果。

在本发明中，通过在石灰立窑筒体的上部设置有料面高度和温度检测装置(检测各个环形料面的料位高度的同时，也能够实时反映各个环形料面的温度，进而辅助判断各个环形料面燃烧状态，进而为分析系统运行状态提供辅助依据)检测各个环形料面的料位高度以及在石灰立窑筒体的排料口处设置有残碳检测装置检测残碳量进而判断系统的运行状态，当系统非正常运行时，可根据检测值进行计算获得系统自我调节的各种参数值，系统根据计算获得的参数值进行自我调节直到系统恢复正常运行状态。

在本发明中，通过在石灰立窑筒体进料口中心处(下料管的出料口的中心点与堆料台的中心点相对应，下料管位于堆料台正上方)设置有堆料台(例如圆台形的堆料平台结构，其圆台面可旋转或固定)，堆料台大小为使得从送料管落下的物料在堆料台上堆积后能够形成30°-50°(优选为35°-45°)的安息角的圆台形料堆。通过增设所述堆料台可以起到暂时缓存从下料管输送的物料，避免下料管输送的物料直接落入石灰立窑筒体内造成布料不均(中间厚，边缘薄)的情况。同时还起到第一次分料的作用，并根据实际工况需要配合分隔旋转式下料槽对石灰立窑筒体内实现均匀精确布料。

进一步的，通过在驱动装置上设置着所述拨料板；所述拨料板的一端固定在靠近堆料台一侧的驱动装置的侧部，其另一端有部分板体伸入至堆料台表面的上部空间内，同时所述拨料板在平行于堆料台表面的水平面内的角度调节范围为0°-90°(优选为20°-80°)。拨料板的设置可以实现将暂时缓存在堆料台上的物料拨入到分隔旋转式下料槽内实现布料。而且由于其伸入至堆料台上的角度可调，因此可调整其切入角的大小进而调整其单位时间内拨料量的大小，实现针对不同料面的料量需求的不同实现快速精确布料。

在本发明中，在驱动装置的底部设置有走轮；所述环道设置在走轮的下方，所述环道环绕所述堆料台一周后形成环状轨道。所述走轮可在所述环道上进行圆周回转运动，进而带动驱动装置和拨料板同时环绕所述堆料台进行圆周回转运动。通过调节驱动装置走轮的行走速度，进而间接调节拨料板在堆料台上的旋转拨料速度。走轮可以在环道上不停地做环绕圆周运动，进而带动驱动装置桶不运动，那么设置在驱动装置下方的分隔旋转式下料槽也能够环绕堆料台进行圆周运动，因此分隔旋转式下料槽的各个槽口即能够沿着各自对应的环形料面环绕一周进行布料，在环绕该环形料面的过程中，根据实时检测的料面料位高度变化计算并调控布料装置布料量的多少。在拨料板切入堆料台的角度不变的情况下，改变拨料板的旋转速率进而改变单位时间内拨料板的拨料量。反之，当拨料板旋转速率一定时，改变拨料板切入堆料台的角度的大小亦可以改变单位时间内拨料板的拨料量，达到精确快速定量布料的目的。

在本发明中，所述分槽旋转式布料装置中包含有分隔旋转式下料槽，该分隔旋转式下料槽包括有框架、分隔板、分料板和旋转装置。其中，所述框架设置在所述堆料台的下方，所述框架的侧壁的上端均固定在驱动装置的下端，框架的侧壁上端组成的开口位于拨料板的下方(供拨料板拨送的物料进入分隔旋转式下料槽内)。所述框架两个侧壁之间的水平方向上设置有多块所述分隔板。多块所述分隔板(例如1-20个，优选为3-15个，更优选为5-10个)将所述两个侧壁之间的水平开口分隔成多个槽口，多个所述槽口的口径相同或不同。每个槽口对应一个环形料面。同时，所述旋转装置设置在所述框架的内侧壁上。所述分料板倾斜设置在所述旋转装置上。拨料板从堆料台上拨送的物料落入到分隔旋转式下料槽内，并通过调节分料板在旋转装置上的旋转角度(在垂直于分隔板的平面内的旋转角)将物料经由分料板送入不同的槽口内，进而将物料准确定量投放至指定环形料面内。

进一步地，在所述框架的内侧壁至外侧壁水平方向上，为了使分料板输送的物料精确投放至指定的槽口内，所述旋转装置的高度根据实际工况选择一个合适的高度值。每个分料板围绕旋转装置旋转设置有多个旋转档位(根据分隔旋转式下料槽所含的槽口数为分料板设置若干个旋转档位)，每个旋转档配对组合后对应一个槽口，通过调节分料板的旋转档位调节分料板的旋转角度，进而达到将物料准确送入对应的槽口内的目的(例如需要将物料送至第三槽口，那么调节分料板的旋转档位为第三档位，调整分料板到相应的角度使得分料板的出料端能将输送的物料准确导入至第三槽口内，实现精准投料)。

在本发明中，为了适应和便于分槽旋转式布料装置对系统进行精准布料操作，将石灰立窑筒体内的料面由内而外的划分为多个同心圆环状的环形料面，其中多个所述环形料面指的是以石灰立窑中心轴处的环形料面为第一环形料面p1，然后依次向外延伸分为第二环形料面p2、第三环形料面p3...第n个环形料面pn。其中n为大于等于1且小于等于(n+1)的整数。每一个环形料面上均设置有一个单独的料面高度和温度检测装置实时监测各个料面的料位高度和温度变化。

在本发明中，所述驱动装置分离式设置在所述堆料台的侧部指的是所述驱动装置设置在推料台的侧面，但是并不与堆料台直接相连，仅仅指代的是空间位置关系的侧面。

在本发明中，多个所述分隔板的高度可以相同或不同，优选为在所述框架的内侧壁至外侧壁水平方向上，多块所述分隔板的高度依次递增。

在本发明中，多个所述槽口的口径相同或不同指的是：所述口径为所述槽口在水平方向上(框架内侧壁至外侧壁的方向)的宽度，即任意相邻两块分隔板之间的间隔相同或不同。

在本发明中，所述堆料台的固定方式为任意一种将堆料台固定在石灰立窑筒体进料口中心并位于下料管正下方的位置处，且该种固定方式对布料没有影响，例如：可在堆料台的下方设有支撑柱，在支撑柱上设有多个加强筋，所述加强筋的两端分别固定在支撑柱和石灰立窑筒体的内壁上；在竖直方向上，加强筋的高度低于分隔旋转式下料槽下料槽槽口的高度，但高于物料最高料面的高度，同时加强筋的数量和直径对下料几乎没有影响。

在本发明中，在使用本发明所述的分槽旋转式石灰立窑布料系统实施石灰立窑生产过程中，为了准确实时监测并判断系统运行状态，在石灰立窑筒体的上部设置有料面高度和温度检测装置检测各个环形料面的料位高度以及在石灰立窑筒体的排料口处设置有残碳检测装置检测残碳量c测，同时根据检测到的系统参数进行如下操作：

1)系统开始运行时，下料管和分槽旋转式布料装置通过石灰立窑筒体上端的进料口进行布料，当石灰立窑筒体内布料均匀后开始焙烧，焙烧完成后的熟料从石灰立窑筒体下端的排料口排出。

2)系统运行过程中，设定石灰立窑筒体出料口处的残碳量标准值为c标。然后通过残碳检测装置8实时监测石灰立窑筒体出料口处的残碳量记为c测。

3)当c测≤c标时，系统维持该状态继续运行。

4)当c测＞c标时，通过料面高度检测装置检测各个环形料面与最高料面的高度差为k测。设定标准高度差为k标。

当k测≤k标时，则可判断为石灰立窑内为助燃风量不够导致燃料燃烧不完全，则系统自动加大助燃风进风量直至c测≤c标为止。

当k测＞k标时，则可判断为石灰立窑内为料面布料不均导致的燃烧不完全，则系统将以检测到的最高点料位为基准进行计算各个槽口对应的环形料面所需加料量qn，然后启动并调节分槽旋转式布料装置对各个环形料面进行加料。

在本发明中，k标和c标均设置有多个等级，所设置的等级数量根据不同规格的石灰立窑系统及实际生产工况进行确定。在本发明中，通过料面高度检测装置和残碳检测装置检测到当需要向石灰立窑内的各个环形料面加料时，则所需要加料的第n个环形料面所需加料量qn通过以下方式计算获得：

qn＝(δmax-δn)×sn...i。

式i中：qn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面所需加料量，m³。△max为石灰立窑内检测到的最高点料位高度值，m。△n为石灰立窑内第n个环形料面的料位高度值，m。sn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面的环形面积，m²。其中，n为大于等于1且小于等于(n+1)的整数。

在本发明中，系统向需要加料的第n个环形料面的加料量为式i计算值qn时，则所述分槽旋转式布料装置做出如下调节：

第一步为：调节拨料板与驱动装置连接表面所成的夹角调节为θn，°。其计算方式为(θn与下料量qn成正比关系)：

θn＝a×qn+b...ii。

式ii中：a、b为系统内设系数，可根据系统运行时间可自学习并不断自修正。qn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面所需加料量，m³。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置中的拨料板与驱动装置连接表面所成的夹角为式ii的计算值θn。

在本发明中，所述拨料板在平行于堆料台表面的水平面内的角度调节范围为0°-90°，优选为20°-85°。其中拨料板与驱动装置连接处所在平面(以图4为例，此处指的是在竖直方向上垂直于纸面的平面)与堆料台上表面所在平面(以图4为例，此处指的是在水平方向上垂直于纸面的平面)相互垂直，当拨料板垂直于其与驱动装置连接处所在平面时，此时拨料板平行于堆料台表面的水平面内的旋转角度则记为0°。当以拨料板垂直于其与驱动装置连接处所在平面时的状态为参考(即旋转角度为0°时)，那么所述拨料板在平行于堆料台表面的水平面内的角度调节范围为0°-90°指的是：拨料板可在平行于堆料台表面的水平面内且垂直于纸面的方向(以图4为例)上做±90°旋转角度的调节。

第二步为：调节驱动装置的旋转线速度为vn，m/s。其计算方式为(旋转线速度为vn与下料量qn成正比关系，同时，下料环形料面的半径越大，旋转速度越大)：

vn＝c×qn+d×rn...iii。

式iii中：从c、d为系统内设系数，可根据系统运行时间可自学习并不断自修正。qn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面所需加料量，m³。rn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面的半径平均值，m。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置中的驱动装置的旋转线速度为式iii的计算值vn，m/s。

在本发明中，所述rn为石灰立窑内第n个槽口对应的环形料面的半径平均值，指的是第n个环形料面中：所述环形料面的内环线到石灰立窑筒体圆心的半径记为r内，所述环形料面的外环线到石灰立窑筒体圆心的半径记为r外，r内和r外的平均值即为rn。

第三步为：调节分料板的与框架的内侧壁所成夹角为ω，°。其计算方式为：

ω＝arccos[(hn-hn)/l]...iv。

式iv中：ω为分料板与框架的内侧壁所成夹角，°。hn为旋转装置距离框架底部的高度。hn为第n块分隔板上导料板最顶端距离框架底部的竖直高度。hn-1为第(n-1)块分隔板上导料板最顶端距离框架底部的竖直高度(分隔板的排序方式默认为从框架的内侧壁沿向框架的外侧壁方向依次为第1块分隔板，第2块分隔板...第n块分隔板，而槽口的排序方式也依次为第1个槽口，第2个槽口，...第n个槽口)。l为分料板的长度。系统通过分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置中的分料板与框架的内侧壁所成夹角为式iv的计算值ω，°。

在本发明中，分料板的长度是根据实际工况设定的定值，旋转装置距离框架底部的高度也是根据实际工况设定的定值。进一步地，任意一块分隔板的顶端均设置有一块倾斜的导料板，导料板与竖直方向上所成的锐角夹角为大于ω(分料板与竖直方向上所成的锐角夹角)的锐角。所有的导料板靠近分料板的一端(即导料板的最顶端)均处于同一圆弧线(分料板以旋转装置为圆心旋转所成的圆弧面)上。分料板以旋转装置为中心在竖直方向上做旋转运动，从而可以将分料板的最低端通过逐一与不同分隔板的导料板的最顶端一一对应进而将物料导出进相应的槽口内。例如，当需要向第一个槽口(最靠近框架内侧壁一端的槽口，框架的内侧壁延向外侧壁依次为第一个槽口、第二个槽口、...第n个槽口)内布料时，只需通过调节分料板的与框架的内侧壁所成夹角大小使得分料板的底端的竖直高度配对第一分隔板(最靠近框架内侧壁一端的分隔板，框架的内侧壁延向外侧壁依次为第一分个隔板、第二个分隔板、...第n个分隔板)上的导料板最顶端的竖直高度即可；当需要向第二个槽口布料时，只需通过调节分料板的与框架的内侧壁所成夹角大小使得分料板的底端的竖直高度匹对位于第一分隔板导料板最高端的竖直高度和第二分隔板导料板最高端的竖直高度之间即可；依次类推，当需要向最后一个槽口(即第n个)布料时，只需通过调节分料板的与框架的内侧壁所成夹角大小使得分料板的底端的竖直高度匹对最后一个分隔板(即第n个分隔板)导料板最高端的竖直高度即可(n＝n+1)。所述分料板的底端的竖直高度匹对导料板最顶端的竖直高度指的是：此时分料板的底端的竖直高度能够使得分料板将物料分送到导料板上进而将物料导入至相应的槽口内。

在本发明中，n个所述分隔板上还可以不设置有导料板，此时，n个所述分隔板竖直方向上的高度各不相同；沿着所述框架的内侧壁至外侧板的方向上，n个所述分隔板竖直方向上的高度依次递增，同时任意一个分隔板的最顶端均处于同一圆弧线上(分料板以旋转装置为圆心旋转所成的圆弧面)。分料板以旋转装置为中心在竖直方向上做旋转运动，从而可以将分料板的最低端通过逐一与不同分隔板的最顶端一一对应进而将物料分送至相应的槽口内。

第四步为：调节分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料的时间为tn，min。其计算方式为：

作为优选，式v中：e为系统内设系数，根据系统运行时间可自学习并不断自修正。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置向第n个槽口对应的环形料面进行加料的时间为式v的计算值tn，min。

当调节分槽旋转式布料装置向第n个环形料面进行布料，布料量为式i的计算值qn，m³时；分别先调节拨料板在平行于堆料台表面的水平面内的角度调节值为θn，°；调节拨料板的旋转速度为vn，m/s；调节旋转装置的高度为hn，m；调节分料板与框架的内侧壁所成夹角为ω时停留的时间为tn，min；然后启动分槽旋转式布料装置开始向第n个环形料面进行布料操作至系统恢复正常运行。

在本发明中，a、b、c、d、e均为系统内设系数，可根据系统运行时间可自学习并不断自修正。其中a的取值范围为0-1。b的取值范围为0-50。c的取值范围为0-1。d的取值范围为1-5。e的取值范围为0-5。

在本发明中，所述槽口的口径为0.2-8m，优选为0.3-5m，更优选为0.5-3m。

在本发明中，所述下料管的口径为0.1-3m，优选为0.3-2.5m，更优选为0.5-1.8m。

在本发明中，所述石灰立窑筒体的直径为1-50m，优选为3-35m，更优选为5-25m，再优选为8-15m。

在本发明中，所述分槽旋转式布料装置的高度为1-20m，优选为3-12m，更优选为5-10m。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益技术效果：

1、布料状态理想：在分槽旋转式布料装置布料过程中，能够对石灰立窑各个环形料面进行全方位布料，且通过料层高度检测装置对各环形料面高度的实时监控和拨料板的旋转控制下料量，可以实时保证石灰立窑内个环形料面料位高度基本趋于均匀，从而形成较理想的布料状态；

2、焙烧效果良好：由于布料状态稳定，各环形料面料位高度趋于均匀，所以在换热过程中，不易出现助燃空气短路、大量助燃空气从压损小的边缘薄料层穿行助燃，少量助燃空气从压损大的中间厚料层进行穿行助燃的情况，从而有效杜绝了石灰石料层内煤粉燃烧不均的现象，进而有效提高了石灰石成品矿的质量指标。

附图说明

图1为现有技术的石灰立窑的结构图；

图2为本发明所述分槽旋转式石灰立窑布料系统的结构图；

图3为本发明所述堆料台的结构图；

图4为本发明所述分槽旋转式布料装置的结构图；

图5为本发明所述分槽旋转式布料装置的俯视结构图；

图6为本发明所述分隔旋转式下料槽的结构图；

图7为本发明所述旋转装置及分料板组合示意图；

图8为本发明所述具有多个所述分槽旋转式布料装置的石灰立窑结构图

图9为本发明所述具有多个所述分槽旋转式布料装置的结构图；

图10为本发明所述具有多个所述分槽旋转式布料装置的俯视结构图；

图11为本发明所述料面高度检测装置分布及石灰立窑环形料面分布示意图；

图12为本发明所述石灰立窑布料方法的流程图。

附图标记：1：石灰立窑筒体；2：下料管；3：分槽旋转式布料装置；31：堆料台；32：驱动装置；33：走轮；34：拨料板；35：分隔旋转式下料槽；351：框架；352：分隔板；353：分料板；354：旋转装置；355：槽口；356：导料板；4：进气口；5：排气口；6：煤粉喷枪；7：料面高度检测装置；71：第一环形料面料面高度检测装置；72：第二环形料面料面高度检测装置；73：第三环形料面料面高度检测装置；74：第四环形料面料面高度检测装置；8：残碳检测装置；p1：第一环形料面；p2：第二环形料面；p3：第三环形料面；p4：第四环形料面。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行举例说明，本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。

根据本发明的第一种实施方式，提供一种分槽旋转式石灰立窑布料系统，石灰立窑筒体1、下料管2以及分槽旋转式布料装置3。所述下料管2设置在石灰立窑筒体1进料口的上方。所述分槽旋转式布料装置3设置在石灰立窑筒体1的进料口处。所述分槽旋转式布料装置3位于下料管2的下方。

作为优选，所述分槽旋转式布料装置3包括有堆料台31、驱动装置32、拨料板34以及分隔旋转式下料槽35。所述堆料台31为设置在石灰立窑筒体1进料口中心处的堆料平台，且堆料台31设置在下料管2的正下方。所述驱动装置32分离式设置在所述堆料台31的侧部。所述驱动装置32上设置有拨料板34。所述拨料板34的一端固定在靠近堆料台31一侧的驱动装置32的侧部，其另一端伸入至堆料台31表面的上部空间内。所述分隔旋转式下料槽35设置在驱动装置32的下侧，并伸入石灰立窑筒体1内部。

作为优选，所述分槽旋转式布料装置3还包括有走轮33和环道36。所述走轮33设置在驱动装置32的底部。所述环道36设置在走轮33的下方且位于石灰立窑筒体1外侧，所述环道36水平环绕所述堆料台31一周后形成环状轨道。所述走轮33可在所述环道36上进行水平圆周回转运动，进而带动驱动装置32、拨料板34和分隔旋转式下料槽35同时环绕所述堆料台31进行水平圆周回转运动。

作为优选，所述堆料台31的大小为使得从送料管2落下的物料在堆料台31上堆积后能够形成30°-50°优选为35-45°的安息角的圆台形料堆。

作为优选，所述拨料板34在平行于堆料台31表面的水平面内的角度调节范围为0°-90°，优选为20°-85°。

作为优选，所述分隔旋转式下料槽35包括：框架351、分隔板352、分料板353和旋转装置354。所述框架351设置在所述堆料台31的下方且与驱动装置32连接，在所述框架351上设置有n块所述分隔板352。n块所述分隔板352将所述框架351两个侧壁之间的水平开口分隔成多个槽口355，多个所述槽口355的口径相同或不同。所述旋转装置354设置在所述框架351的内侧壁上。所述分料板353倾斜设置在所述旋转装置354上，且所述分料板353可绕所述旋转装置354在垂直于分隔板351的平面内做旋转运动。。

作为优选，n块所述分隔板352的顶端均倾斜固定设置有导料板356。

作为优选，所述分隔板352为1-20块，优选为3-15块，更优选为5-10块。

作为优选，所述分料板353设置有多个旋转档位。每个旋转档位对应一个槽口355，通过调节分料板353的旋转档位的变换控制分料板354的旋转角度，进而达到将物料准确送入对应的槽口355内的目的。

作为优选，该系统还包括有m个所述分槽旋转式布料装置3。m个所述分槽旋转式布料装置3共用一个所述堆料台31和一个环道36。

作为优选，m个所述分槽旋转式布料装置3的个数为1-12个，优选为2-10个，更优选为3-8个。m个所述分槽旋转式布料装置3均匀设置在石灰立窑筒体1的进料口处。

作为优选，该系统还包括有料面高度检测装置7和残碳检测装置8。所述料面高度检测装置7设置在石灰立窑筒体1的上部。所述残碳检测装置8设置在石灰立窑筒体1的排料口处。

作为优选，所述石灰立窑筒体1内的料面划分为多个环形料面，多个所述环形料面的个数对应所述分隔旋转式下料槽35的槽口355的个数。

作为优选，多个所述环形料面上均设置有料面高度检测装置7。

作为优选，所述石灰立窑筒体1的下部外侧设置有进气口4。所述石灰立窑筒体1的上部外侧设置有排气口5。

作为优选，所述石灰立窑筒体1的内部设置有煤粉喷枪6。

根据本发明的第二种实施方式，提供采用第一种实施方式所述的分槽旋转式石灰立窑布料系统的布料方法，该方法包括如下步骤：

1)系统开始运行时，下料管2和分槽旋转式布料装置3通过石灰立窑筒体1上端的进料口进行布料，当石灰立窑筒体1内布料均匀后开始焙烧，焙烧完成后的熟料从石灰立窑筒体1下端的排料口排出。

2)系统运行过程中，设定石灰立窑筒体1出料口处的残碳量标准值为c标。然后通过残碳检测装置8实时监测石灰立窑筒体1出料口处的残碳量记为c测。

3)当c测≤c标时，系统维持该状态继续运行。

4)当c测＞c标时，通过料面高度检测装置7检测各个环形料面与最高料面的高度差为k测。设定标准高度差为k标。

作为优选，当k测≤k标时，则可判断为石灰立窑内为助燃风量不够导致燃料燃烧不完全，则系统自动加大助燃风进风量直至c测≤c标为止。

作为优选，当k测＞k标时，则可判断为石灰立窑内为料面布料不均导致的燃烧不完全，则系统将以检测到的最高点料位为基准进行计算各个槽口355对应的环形料面所需加料量qn，然后启动并调节分槽旋转式布料装置3对各个环形料面进行加料。其中，n为大于等于1且小于等于(n+1)的整数。

作为优选，所述各个环形料面所需加料量qn通过以下方式计算获得：

qn＝(δmax-δn)×sn...i。

作为优选，式i中：qn为石灰立窑内第n个槽口355对应的环形料面所需加料量，m³。△max为石灰立窑内检测到的最高点料位高度值，m。△n为石灰立窑内第n个环形料面的料位高度值，m。sn为石灰立窑内第n个槽口355对应的环形料面的环形面积，m²。其中，n为大于等于1的整数。

作为优选，系统向第n个环形料面加料时所述分槽旋转式布料装置3的调节方式如下：

a)调节拨料板34与驱动装置32连接表面所成的夹角调节为θn，°。其计算方式为：

θn＝a×qn+b...ii。

作为优选，式ii中：a、b为系统内设系数，可根据系统运行时间可自学习并不断自修正。qn为石灰立窑内第n个槽口355对应的环形料面所需加料量，m³。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置3向第n个槽口355对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置3中的拨料板34与驱动装置32连接表面所成的夹角为式ii的计算值θn。

b)调节驱动装置32的旋转线速度为vn，m/s。其计算方式为：

vn＝c×qn+d×rn...iii。

作为优选，式iii中：从c、d为系统内设系数，可根据系统运行时间可自学习并不断自修正。qn为石灰立窑内第n个槽口355对应的环形料面所需加料量，m³。rn为石灰立窑内第n个槽口355对应的环形料面的半径平均值，m。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置3向第n个槽口355对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置3中的驱动装置32的旋转线速度为式iii的计算值vn，m/s。

c)调节分料板354的与框架351的内侧壁所成夹角为ω，°。其计算方式为：

ω＝arccos[(hn-hx)/l]...iv。

作为优选，式iv中：ω分料板354与框架351的内侧壁所成夹角，°。hn为旋转装置354距离框架351底部的高度。hn为第n块分隔板352上导料板356最顶端距离框架351底部的竖直高度，hn-1为第(n-1)块分隔板352上导料板356最顶端距离框架351底部的竖直高度。l为分料板353的长度。系统通过分槽旋转式布料装置3向第n个槽口355对应的环形料面进行加料时，调节分槽旋转式布料装置3中的分料板354与框架351的内侧壁所成夹角为式iv的计算值ω，°。

d)调节分槽旋转式布料装置3向第n个槽口355对应的环形料面进行加料的时间为tn，min。其计算方式为：

作为优选，式v中：e为系统内设系数，根据系统运行时间可自学习并不断自修正。根据式i的计算值qn，系统通过分槽旋转式布料装置3向第n个槽口355对应的环形料面进行加料的时间为式v的计算值tn，min。

实施例1

如图2所示，一种分槽旋转式石灰立窑布料系统，石灰立窑筒体1、下料管2以及分槽旋转式布料装置3。所述下料管2设置在石灰立窑筒体1进料口的上方。所述分槽旋转式布料装置3设置在石灰立窑筒体1的进料口处。所述分槽旋转式布料装置3位于下料管2的下方。

实施例2

重复实施例1，如图4所示，只是所述分槽旋转式布料装置3包括有堆料台31、驱动装置32、拨料板34以及分隔旋转式下料槽35。所述堆料台31为设置在石灰立窑筒体1进料口中心处的堆料平台，且堆料台31设置在下料管2的正下方。所述驱动装置32分离式设置在所述堆料台31的侧部。所述驱动装置32上设置有拨料板34。所述拨料板34的一端固定在靠近堆料台31一侧的驱动装置32的侧部，其另一端伸入至堆料台31表面的上部空间内。所述分隔旋转式下料槽35设置在驱动装置32的下侧，并伸入石灰立窑筒体1内部。

实施例3

重复实施例2，只是所述分槽旋转式布料装置3还包括有走轮33和环道36。所述走轮33设置在驱动装置32的底部。所述环道36设置在走轮33的下方且位于石灰立窑筒体1外侧，所述环道36水平环绕所述堆料台31一周后形成环状轨道。所述走轮33可在所述环道36上进行水平圆周回转运动，进而带动驱动装置32、拨料板34和分隔旋转式下料槽35同时环绕所述堆料台31进行水平圆周回转运动。

实施例4

重复实施例3，只是所述堆料台31的大小为使得从送料管2落下的物料在堆料台31上堆积后能够形成37°的安息角的圆台形料堆。

实施例5

重复实施例4，只是所述拨料板34在平行于堆料台31表面的水平面内的角度调节范围为0°-90°。

实施例6

重复实施例5，如图6所示，只是所述分隔旋转式下料槽35包括：框架351、分隔板352、分料板353和旋转装置354。所述框架351设置在所述堆料台31的下方且与驱动装置32连接，在所述框架351上设置有n块所述分隔板352。n块所述分隔板352将所述框架351两个侧壁之间的水平开口分隔成多个槽口355，多个所述槽口355的口径相同或不同。所述旋转装置354设置在所述框架351的内侧壁上。所述分料板353倾斜设置在所述旋转装置354上，且所述分料板353可绕所述旋转装置354在垂直于分隔板351的平面内做旋转运动。

实施例7

重复实施例6，只是n块所述分隔板352的顶端均倾斜固定设置有导料板356。

实施例8

重复实施例7，只是所述分隔板352设置有8块。

实施例9

重复实施例8，只是所述分料板353设置有9个旋转档位。每个旋转档位对应一个槽口355，通过调节分料板353的旋转档位的变换控制分料板354的旋转角度，进而达到将物料准确送入对应的槽口355内的目的。

实施例10

重复实施例9，只是该系统还包括有4个所述分槽旋转式布料装置3。4个所述分槽旋转式布料装置3共用一个所述堆料台31和一个环道36。4个所述分槽旋转式布料装置3均匀设置在石灰立窑筒体1的进料口处。

实施例11

重复实施例10，只是该系统还包括有料面高度检测装置7和残碳检测装置8。所述料面高度检测装置7设置在石灰立窑筒体1的上部。所述残碳检测装置8设置在石灰立窑筒体1的排料口处。

实施例12

重复实施例11，只是所述石灰立窑筒体1内的料面划分为多个环形料面，多个所述环形料面的个数对应所述分隔旋转式下料槽35的槽口355的个数。

实施例13

重复实施例12，只是多个所述环形料面上均设置有料面高度检测装置7。

实施例14

重复实施例13，只是所述石灰立窑筒体1的下部外侧设置有进气口4。所述石灰立窑筒体1的上部外侧设置有排气口5。

实施例15

重复实施例14，只是所述石灰立窑筒体1的内部设置有煤粉喷枪6。