一种并流煅烧、逆流蓄热的竖窑装置及其改造方法与流程

本发明涉及石灰制备技术领域，尤其涉及一种并流煅烧、逆流蓄热的竖窑装置及其改造方法。

背景技术：

随着国内石灰产能的逐年增高，在石灰产业中环保、节能和产品质量逐渐的被重视起来；现在石灰产能的大部分来源于普通石灰竖窑，即普通机械竖窑和混烧窑，这类石灰竖窑不仅节能环保达不到标准，而且产品质量也不高，但是如果将此类普通竖窑拆除替换成新型石灰窑，则会浪费大量的资源或者耗费大量资金，甚至有可能使一些石灰企业收到重创，非常不利于石灰产业的发展。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种并流煅烧、逆流蓄热的竖窑装置及其改造方法，采用合并固定第一竖窑和第二竖窑，在第一竖窑和第二竖窑上增加流通机构、燃烧机构、通气机构等，从而改变以往的生产工艺，保证产能和产品质量的同时，实现节能环保；并且不需要拆除原有的普通石灰竖窑，极大程度的降低了资金的消耗。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括第一竖窑和设置于第一竖窑一侧的第二竖窑；所述第一竖窑包括窑体、流通机构、燃烧机构、冷却机构、卸料机构和通气系统；所述窑体自上而下分为预热带、煅烧带和冷却带；所述流通机构设置于煅烧带下部，所述燃烧机构设置于煅烧带上部，所述冷却机构设置于冷却带下部，位于第一竖窑和第二竖窑之间，所述卸料机构设置于窑体底部，所述通气系统设置于窑体顶部；

所述窑体下部外侧设置有第一加固件，所述第一竖窑和第二竖窑之间设置有第二加固件，所述窑体靠近中间位置设置有第三加固件，所述第一竖窑和第二竖窑之间设置有第四加固件，所述第四加固件位于窑体靠近中间位置；

所述窑体进料口内设置有布料器，所述窑体进料口内设置有料位计，所述窑体顶部设置有密封闸板。

进一步的，所述流通机构包括连接通道、环形通道、空气炮和拨火孔；所述环形通道设置于窑体外部，所述连接通道设置于环形通道上，位于第一竖窑和第二竖窑之间，所述空气炮设置于环形通道外面上，所述拨火孔设置于环形通道上，贯穿环形通道顶面。

进一步的，所述燃烧机构包括燃气环管、喷枪和喷枪冷却风环管；所述燃气环管环绕于窑体外部，位于煅烧带上部，所述喷枪冷却风环管环绕于窑体外部，位于燃气环管之上，所述喷枪设置于燃气环管与喷枪冷却风环管之间，与燃气环管和喷枪冷却风环管连接。

进一步的，所述冷却机构包括石灰冷却风总管、石灰冷却风释放阀和石灰冷却风支管；所述石灰冷却风支管设置于冷却带下部，所述石灰冷却风支管连接石灰冷却风释放阀，所述石灰冷却风释放阀连接石灰冷却风总管。

进一步的，所述卸料机构包括储灰斗和卸料机；所述储灰斗设置于冷却带底部，所述卸料机固定于储灰斗底部。

进一步的，所述通气系统包括助燃风管道、助燃风释放阀、换向闸板、共用管道和废气管道；所述助燃风管道连接助燃风释放阀，所述助燃风释放阀连接换向闸板，所述换向闸板连接共用管道和废气管道，所述共用管道分别连接第一竖窑和第二竖窑，所述废气管道连接引风机。

进一步的，所述第二竖窑与第一竖窑对称设置。

根据上述的一种并流煅烧、逆流蓄热的竖窑装置的改造方法，其中改造方法包括以下步骤：

1)在第一竖窑和第二竖窑之间安装第二加固件和第三加固件，并在第一竖窑和第二竖窑外侧、窑体底部增加第一加固件；

2)将环形通道安装在窑体外部，与窑体内部相通，冷却带之上5m-6m为环形通道底部标高，底部标高之上3m为环形通道上部标高；将连接通道设置在两个环形通道之间，使两个环形通道连通，在环形通道顶部安装第四加固件；

3)在环形通道顶面增加多个拨火孔，在环形通道侧面安装多个空气炮；

4)在第一竖窑和第二竖窑煅烧带上部的外面增加燃气环管和喷枪冷却风环管，将燃气环管和喷枪冷却风环管分别与喷枪连接，喷枪伸入窑内，并弯曲向下；

5)在窑体靠近顶部位置安装共用管道，将换向闸板分别连接共用管道、废气管道和助燃风管道，并在助燃风管道上安装助燃风释放阀；

6)在窑体顶部安装密封闸板，在密封闸板下方，窑体内的冷却带上部安装料位计和布料器；

7)在冷却带下部安装石灰冷却风支管，分别通入第一竖窑和第二竖窑窑内，石灰冷却风支管连接石灰冷却风总管；

8)在冷却带底部安装储灰斗，储灰斗底部安装卸料机.

进一步的，所述第二加固件安装在第一竖窑和第二竖窑冷却带处，第三加固件安装在环形通道顶面，连接窑体与环形通道。

进一步的，在石灰冷却风支管和石灰冷却风总管之间安装石灰冷却风释放阀。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过流通机构，可以将第一竖窑中的高温气流通往第二竖窑中，不仅能对第二竖窑中未完全分解的石灰石原料进行加热，还可以使新入窑的石灰石原料进行预热，从而减少煅烧时所需的时间和所消耗的燃料，有效的节省了燃料的消耗，并大大提高了生产效率；

2、通过伸入煅烧带的喷枪以及助燃风管道的设置，使煅烧时的高温气流自上而下，与物料的运动方向相同，形成并流煅烧，与石灰石热分解机理相符合，可以有效的提高所生产石灰的质量；

3、本装置是使用原有竖窑进行改造，不需要过多的资金投入，而且也免除了对原有竖窑拆除的情况，既保留了原有设备，又提高了产品质量和环保化；

4、通过通气系统上换向闸板来控制助燃气通往第一竖窑或者第二竖窑中，使第一竖窑和第二竖窑之间更换工作制度更加方便，有效的提高了生效率。

附图说明

图1为一种并流煅烧、逆流蓄热的竖窑装置的正面剖视图。

图中：1、第一竖窑；2、第二竖窑；3、窑体；301、预热带；302、锻烧带；303、冷却带；304、第一加固件；305、第二加固件；306、第三加固件；307、第四加固件；308、布料器；309、料位计；310、密封闸板；401、连接通道；402、环形通道；403、空气炮；404、拨火孔；501、燃气环管；502、喷枪；503、喷枪冷却风环管；601、石灰冷却风总管；602、石灰冷却风释放阀；603、石灰冷却风支管；701、储灰斗；702、卸料机；801、助燃风管道；802、助燃风释放阀；803、换向闸板；804、共用管道；805、废气管道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1所示，包括第一竖窑1和设置于第一竖窑1一侧的第二竖窑2；所述第一竖窑1包括窑体3、流通机构、燃烧机构、冷却机构、卸料机构和通气系统；所述窑体3自上而下分为预热带301、煅烧带302和冷却带303；所述流通机构设置于煅烧带302下部，所述燃烧机构设置于煅烧带302上部，所述冷却机构设置于冷却带303下部，位于第一竖窑1和第二竖窑2之间，所述卸料机构设置于窑体3底部，所述通气系统设置于窑体3顶部；

所述窑体3下部外侧设置有第一加固件304，所述第一竖窑1和第二竖窑2之间设置有第二加固件305，所述窑体3靠近中间位置设置有第三加固件306，所述第一竖窑1和第二竖窑2之间设置有第四加固件307，所述第四加固件307位于窑体3靠近中间位置；

所述窑体3进料口内设置有布料器308，所述窑体3进料口内设置有料位计309，所述窑体3顶部设置有密封闸板310。

所述流通机构包括连接通道401、环形通道402、空气炮403和拨火孔404；所述环形通道402设置于窑体3外部，所述连接通道401设置于环形通道402上，位于第一竖窑1和第二竖窑3之间，所述空气炮403设置于环形通道402外面上，所述拨火孔404设置于环形通道402上，贯穿环形通道402顶面。

所述燃烧机构包括燃气环管501、喷枪502和喷枪冷却风环管503；所述燃气环管501环绕于窑体3外部，位于煅烧带302上部，所述喷枪冷却风环管503环绕于窑体3外部，位于燃气环管501之上，所述喷枪502设置于燃气环管501与喷枪冷却风环管503之间，与燃气环管501和喷枪冷却风503环管连接。

所述冷却机构包括石灰冷却风总管601、石灰冷却风释放阀602和石灰冷却风支管603；所述石灰冷却风支管603设置于冷却带303下部，所述石灰冷却风支管603连接石灰冷却风释放阀602，所述石灰冷却风释放阀602连接石灰冷却风总管601。

所述卸料机构包括储灰斗701和卸料机702；所述储灰斗701设置于冷却带303底部，所述卸料机702固定于储灰斗701底部。

所述通气系统包括助燃风管道801、助燃风释放阀802、换向闸板803、共用管道804和废气管道805；所述助燃风管道801连接助燃风释放阀802，所述助燃风释放阀802连接换向闸板803，所述换向闸板803连接共用管道804和废气管道805，所述共用管道804分别连接第一竖窑和第二竖窑，所述废气管道805连接引风机。

根据上述的一种并流煅烧、逆流蓄热的竖窑装置的改造方法，其中，改造方法包括以下步骤：

在第一竖窑和第二竖窑之间安装第二加固件和第三加固件，并在第一竖窑和第二竖窑外侧、窑体底部增加第一加固件；将环形通道安装在窑体外部，与窑体内部相通，冷却带之上5m-6m为环形通道底部标高，底部标高之上3m为环形通道上部标高；将连接通道设置在两个环形通道之间，使两个环形通道连通，在环形通道顶部安装第四加固件；在环形通道顶面增加多个拨火孔，在环形通道侧面安装多个空气炮；在第一竖窑和第二竖窑煅烧带上部的外面增加燃气环管和喷枪冷却风环管，将燃气环管和喷枪冷却风环管分别与喷枪连接，喷枪伸入窑内，并弯曲向下；在窑体靠近顶部位置安装共用管道，将换向闸板分别连接共用管道、废气管道和助燃风管道，并在助燃风管道上安装助燃风释放阀；在窑体顶部安装密封闸板，在密封闸板下方，窑体内的冷却带上部安装料位计和布料器；在冷却带下部安装石灰冷却风支管，分别通入第一竖窑和第二竖窑窑内，石灰冷却风支管连接石灰冷却风总管；在冷却带底部安装储灰斗，储灰斗底部安装卸料机。

所述第二加固件安装在第一竖窑和第二竖窑冷却带处，第三加固件安装在环形通道顶面，连接窑体与环形通道。

在石灰冷却风支管和石灰冷却风总管之间安装石灰冷却风释放阀。

工作原理:第一竖窑和第二竖窑工作时分为煅烧窑膛和蓄热窑膛，即第一竖窑为煅烧窑膛时，第二竖窑为蓄热窑膛，工作类型可以相互转化，每12分钟进行一次转换，煅烧窑膛和蓄热窑膛同时进行出灰；当第一竖窑为煅烧窑膛，第二竖窑为蓄热窑膛时，物料通过提升机和料斗运送至第一竖窑和第二竖窑的顶部，通过布料器将物料按要求分布在竖窑内，并通过料位计来检测窑内已有的物料量，以此来控制投放物料的多少；物料投放完成之后，使用密封闸板将窑顶密封，使窑体内部形成密封状态；

第一竖窑内，使用喷枪点火，并使用燃气环管向窑体内的煅烧带通入燃气，喷枪从外部伸入窑体内，向下弯曲，并配合由上而下的助燃风管道所通入的助燃风，使煅烧带的高温气流自上而下流动，与物料的运动方向相同，同时使石灰石分解，形成并流煅烧，与石灰石热分解机理相符，可生产高品质的石灰；高温气流聚集第一竖窑的环形通道内，并汇入连接通道，之后通过第二竖窑环形通道均匀释放进入第二竖窑的窑体内；窑体顶部废气管道连接外部引风机，使第二竖窑内产生负压状态，从而使高温气流自下而上流动；由于助燃风管道分别连接第一竖窑和第二竖窑上的换向闸板，所以此时第一竖窑上的换向闸板控制助燃风管道与共用管道接通，而不与废气管道接通，第二竖窑上的换向闸板控制共用管道与废气管道接通而不与助燃风管道接通；

在连接通道外部设置空气炮，作用是通过高压空气瞬时吹扫连接通道内的积灰，以保证高温烟气通道的流畅。另在连接通道处设置拨火孔，在此处利用机械工具清除连接通道内壁粘接的附着物。

高温气体在第二竖窑内自下而上流动，将热量传递给第二竖窑内未分解的石灰石和新入窑的石灰石原料，可以减少第二竖窑煅烧时预热所消耗的燃料，并且能够使煅烧段未分解的石灰石进行受热分解，不仅节省了能源，而且加快了生产进度；第一竖窑中分解后的石灰石进入冷却段，石灰冷却风释放阀打开，石灰冷却风总管中的冷却风进入石灰冷却风支管，从而进入窑体内冷却段，对生成的石灰进行冷却，最后进入储灰斗，通过卸料机将石灰排出。

进行完一个周期之后，第一竖窑和第二竖窑切换工作模式，第一竖窑由煅烧窑膛转变为蓄热窑膛，第二竖窑由蓄热窑膛转变为煅烧窑膛，即控制助第二竖窑上的换向闸板来控制助燃风通入第二竖窑，同时使第一竖窑与废气管道接通，并与助燃风管道闭合；第一竖窑和第二竖窑的工作模式转换之后将喷枪冷却风环管与第一竖窑上的喷枪连接，对喷枪进行冷却，即第一竖窑和第二竖窑转换工作模式之后，对转化后的蓄热窑膛中的喷枪进行冷却。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械设置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。