专利名称：一种新型水泥立窑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水泥生产装置，尤其涉及硅酸盐水泥的生产装置。
背景技术：
水泥是全球范围内使用最广、用量最大的基础建筑材料之一。可以说是无 处不有，无处不用。水泥生产中离不开煅烧工艺，通过燃烧产生高温，生料 在一定的高温条件下发生化学反应，煅烧成熟料。这种煅烧是在窑中实现的， 最常见的有立窑与回转窑两大类。
现有技术的水泥立窑同回转窑相比，具有某些不足，主要是熟料质量 不够稳定，水泥质量难于提高；排出的烟气中有害成分偏高，温度低，对环 境污染严重，也不便于综合利用；煅烧过程中，调节难度大，也比较复杂， 给实际工艺过程的操作与控制造成不便等。这些不足对立窑的发展、甚至存 在带来不利影响。
现有技术水泥立窑的上述不足，究其原因，主要与立窑自身的结构及燃 烧路径有关。现有技术中，水泥立窑是一种圆筒状的、且其上部为漏斗状的 立式煅烧连续化生产装置。燃料和物料均匀混合制成料球，自窑顶进入窑内， 料球靠自重自上而下落进，生料球的添加不是连续均匀的，是由操作工人随 时打开窑门添加的，这样就造成生产的不稳定，生产控制需要看火时也要打 开窑门观看，极易造成事故。熟料在窑底卸出；燃烧用的空气自窑底及窑的 中段鼓入窑内，沿料球间隙逆流而上，从窑顶的烟囱排出。可见，在立窑中， 燃料和物料自上而下地添加，燃烧自下而上地推进，这是现有技术水泥立窑 的结构及燃烧路径的基本特征。
在现有技术水泥立窑中，物料煅烧过程自上而下依次是干燥、预热、分 解、固相反应、烧成和冷却六个阶段。前五个阶段窑温逐渐升高，每个阶段 都有各自的特征温度区间及其相应位置深度。在烧成带内达到最高温度1450
。c，整个过程由生料变成熟料体积不断收縮使之与窑壁产生一空隙，导致立
窑靠近壁部通风过盛，中心部分通风不良，在同一个高度内，壁部温度高， 中心部位温度低，即物料剖面的等温线不是水平线，而是顶端下凹的抛物线。
综上所述
其一，现有技术水泥立窑中，由于同一个高度层位上温度不均，很难在
烧成段(带)都保持在145(TC的范围，有的过烧，有的欠烧，物料煅烧状况不 一，导致熟料质量不均匀、不稳定。同时，偏火过烧时，容易导致炼边、沾 壁、塌料等。
其二，现有技术水泥立窑中，物料及燃料自上而下添加，燃烧自下而上 的推进，烧成阶段的物料在下，并被从窑顶投下的物料及燃料所覆盖，即烧 成带埋于生料层之下，操作工人无法直接观察烧成阶段物料的反应状况及煅 烧程度和卸熟料的状况，虽然可以设置传感元件及其仪器间接测量温度等可 以进行某些判断，但这种测量呈现点状的局限性，判断的可靠性受到一定的 限制，从整体上无法实现对煅烧程度的直接观察，因而无法保证对熟料质量 的控制和生产安全。
其三，在现有技术水泥立窑中，物料及燃料自上而下连续添加，燃烧自 下而上的推进，物料的干燥、预热、分解过程在上，固相反应、烧成阶段在 下，在窑上部上层的燃料、物料中的挥发物首先气化和燃烧，生成各种无机 盐、CO、 S02、 S03和钾灰等物质顺畅地直接从窑顶及烟筒排出，导致烟气中 有害气体偏高。
其四，现有技术水泥立窑排出的烟气温度低， 一般100 200°C，不便于 综合利用。
因此，要克服现有技术水泥立窑的不足，重现立窑在历史上出现的辉煌， 必须从立窑本身的结构及燃烧路径开刀，从根本上革新立窑的结构及燃烧路 径。
实用新型内容
本实用新型旨在针对现有技术的上述不足，提供一种物料及燃料自下而
上送推、燃烧自上而下迸行的一种新型水泥立窑，该水泥立窑与传统水泥立 窑自上而下的进料方向、自下而上的燃烧路径正好相反。因而，能直接观察 物料煅烧状况和卸熟料的状况，确保生产安全，可立即取得所见的熟料，从 整体上把握煅烧过程，致使熟料质量稳定；能使物料及燃料中的挥发分成为 燃料，使S02、 S03和钾灰等成为矿化剂；排出的烟气中有害成分少；温度约 1400。C的高温烟气直接烧锅炉发电；适宜各地建厂。该水泥立窑的问世，不 仅克服了传统立窑较回转窑的不足，同时，还将超过回转窑的技术水准，比 回转窑具有更好的发展前景。
为了实现上述目的，本实用新型一种新型水泥立窑采用如下技术方案
构造本实用新型一种新型水泥窑，其结构包括一立式圆筒的窑体，窑体 下端的窑壁设置进风口；在窑体的下端口的下方设置加料车，加料车能左右 移动；加料车上安装至少两个竖立的活塞式加料斗，至少两个竖立的所述活 塞式加料斗能随加料车一同左右同步移动，所述活塞式加料斗中设置活塞， 活塞与液压千斤顶连接，由液压千斤顶推动活塞在活塞式加料斗中升降；在 窑体的上端口设置熟料卸出口；还设置蒸汽锅炉及汽轮机发电机组，蒸汽锅 炉的炉膛拼装在窑体的上端口，蒸汽锅炉通过蒸汽管连接汽轮机发电机组， 蒸汽锅炉产生的蒸汽推动汽轮机发电机组发电。
包括物料及燃料的生料球通过活塞式加料斗从窑体下端口送入窑内燃烧 与煅烧，并在活塞及液压千斤顶的推动下自下向上推进，空气自窑体下端的 风口鼓进，烧成带位于窑体的上端，烧成带的熟料从窑体上端的卸料口卸出， 烧成带的约140(TC的高温烟气进入蒸汽锅炉的炉膛，蒸汽锅炉沸腾产生蒸汽， 蒸汽推动汽轮机发电机组发电。
对上述技术方案作进一步的阐述
所述窑体内壁的直径上部比下部略小，即窑体内壁呈向上端缩口的圆锥 形。因为生料在活塞杆的推举下在窑内上升过程中，不断升温，干燥、烧成 熟料，体积逐渐縮小，窑体内壁呈向上端缩口的圆锥形可以使生料在上升中 与窑内周壁保持接触不致发生空隙，保持通风均匀。
在液压千斤顶的作用下活塞下降到最低位，可向活塞式加料斗中装生料 球；活塞在活塞式加料斗中上升，可将活塞式加料斗中的生料球推举入窑体 并在窑内上升。
所述加料车为轨道轮式。
所述活塞式加料斗的上端口内壁的口径与窑体下端口内壁的口径一致。
在窑体下端缘开有窑体环形槽，所述窑体环形槽中设置密封圈，使窑体 下端缘与活塞式加料斗的上端缘保持密封状态。
在活塞的外壁开有活塞环形槽，所述活塞环形槽中设置密封圈，使活塞 外壁与活塞式加料斗的内壁间保持密封状态。
本实用新型的机理及操作过程如下
将活塞式加料斗的活塞下降到最低位，向料斗中装加生料fl^;移动加料 车使装满生料球的活塞式加料斗的上端口对准窑体下端口，调节液压千斤顶， 使活塞式加料斗中的生料球推举入窑并在窑内上升。生料球从窑体下端口加 入向上推进，正好与传统立窑的加料方向相反。活塞式加料斗、活塞及液压 千斤顶的作用除了加料送料之外，还具有调控燃烧及煅烧状况、排出熟料的 功能，适度调控液压千斤顶的推举速度，就能控制生料在窑内上升的速度， 或快、或慢、或停，或降，以实现对燃烧及煅烧状况的调控，调控十分方便。
空气从窑体下端窑壁设置的进风口通过鼓风机吹进窑内，使生料中的燃 料燃烧，从下而上发生干燥、预热、分解、固相反应、烧成过程，烧成带位 于窑体上部呈裸露状态。不仅操作时可直接观察烧成状况，以利于控制操作， 还使该处的水平截面上，其空气流速在窑壁与中心部位没有大的不同，因此， 其烧成带的剖面等温线基本上是一条水平线。这又是本实用新型不同于传统 立窑的一大特点。正是这样，窑内上端保持均衡高温状态，加上可直接观察 烧成状况和卸熟料状况，确保生产安全。即时取到熟料样本，便于控制操作， 不会发生过烧及欠烧，使熟料质量稳定并提高。正如上述已提及的，根据对 烧成状况的直接观察结果，可方便地调节液压千斤顶的上升速度，即时对烧 成状况进行针对性的有效调控，克服了传统立窑因烧成带埋于生料层之下"看
不见"，熟料也要很长时间才能看到而难于调控烧成状况的弊端。
值得注意的是，本实用新型生料球从窑的下部进入后，在窑内下部受热、
气化、燃烧、反应，产生氧化物(如so2、 so3)、钾灰等及多种无机盐，直
接参与熟料的烧成成为矿化剂，降低了烧成温度和液相的粘度，提高了水泥 强度。挥发物成为烧成的燃料，不再直接从烟筒排出，减少了排出烟气中的 有害成分，使本实用新型最后排出的烟气清洁达标。
本实用新型窑体上端口具有约140(TC的高温烟气，用于烧蒸汽锅炉产生 大量蒸汽，推动汽轮机发电机组发电，大大提高了综合利用程度与经济效益。
活塞推举到最高位后，将另一加满生料球的活塞式加料斗移动到窑体的 下端口以替换在前的活塞式加料斗，由图1的状态变为图2的状态，便完成 了一次添加生料球与排卸熟料的循环。
本实用新型同现有技术相比其有益的效果在于其一，生料球自下而上 送推，空气由下向上鼓入，燃烧自上向下推进，烧成带位于窑体上端且呈裸 露状态，通过液压千斤顶调控煅烧状况，使烧成带温度均匀，便于直接观察 烧成状况和卸熟料的状况，能即时对烧成状况进行针对性的有效调控，确保 生产安全，有利于提高熟料质量，还可以实施熟料的急速冷却，以提高水泥 的强度，并保持稳定。其二，生料球从窑体下端口进入后，其中的挥发物在 窑内下部受热、气化，直接参与熟料的烧成，不再直接从烟筒排出，使最后 排出的烟气清洁达标，利于环境保护。其三，烧成带位于窑体上端裸露，温 度很高的烟气加热蒸汽锅炉，推动汽轮机发电机组发电，余热还可烘千生料 球等，综合煤耗下降。其四，通过调控液压千斤顶排出熟料，方便、易于控 制。其五，生料球添加在活塞式加料斗中的时候，可以控制任意区域的生料 球粒度、含煤量等。其六，结构简单，操作方便，不拘规模，传统立窑的弊 端得以克服，便于推广，为焕发水泥立窑的生机创造了条件，必将推动水泥 行业的技术进步与全面提高。
图1、本实用新型窑体结构剖面示意图及蒸汽锅炉、汽轮机发电机组配装
示意图(窑体下端口的活塞式加料斗中活塞及液压千斤顶处于最高位)；
图2、本实用新型结构剖面示意图及蒸汽锅炉、汽轮机发电机组配装示意
图(窑体下端口的活塞式加料斗中活塞及液压千斤顶处于最低位)。
图中1、窑体，2、进风口， 3、下端口， 4、加料车，5、活塞式加料斗，
6、活塞，7、液压千斤顶，8、上端口， 9、熟料卸出口， 10、生料球，11、
烧成带，12、蒸汽锅炉，13、汽轮机发电机组，14、炉膛，15、蒸汽管，16、
烟囱，17、窑体环形槽，18、活塞环形槽。
具体实施方式
下面，结合附图介绍本实用新型的具体实施方式
。
如图所示，本实用新型的结构中包括一窑体1，所述窑体1呈立式圆筒形， 窑体1下端的窑壁设置进风口 2;在窑体1的下端口 3的下方设置加料车4， 加料车4能左右移动；加料车4上安装至少两个竖立的活塞式加料斗5，至少 两个竖立的所述活塞式加料斗5能随加料车4 一同左右同步移动，所述活塞 式加料斗5中设置活塞6，还设置液压千斤顶7，活塞6连接液压千斤顶7， 活塞6能在活塞式加料斗5中升降；在窑体1的上端口 8设置熟料卸出口 9; 还设置蒸汽锅炉12及汽轮发电机13，蒸汽锅炉12的炉膛14拼装在窑体1的 上端口 8，通过蒸汽管15连接蒸汽锅炉12与汽轮机发电机组13，蒸汽锅炉 12产生的蒸汽推动汽轮机发电机组13发电。
所述窑体1内壁的直径上部比下部略小，即窑体1内壁呈向上端縮口的 圆锥形。
所述液压千斤顶7为一种伸縮式结构，活塞6随着液压千斤顶7的上下 伸縮同步上升或下降。
所述加料车4为轨道轮式。
所述活塞式加料斗5的上端口径与窑体1下端口 3内壁的口径一致。 在窑体1下端缘开有窑体环形槽17，所述窑体环形槽17中设置密封圈。 在活塞6的外壁开有活塞环形槽18，所述活塞环形槽18中设置密封圈。 烟囱16与蒸汽锅炉12的排气出口连通。
上述的具体实施例仅是本实用新型的较佳实施方式。需要指出的是，本 行业的技术人员在本实用新型技术方案的指导下，可以做出一些变形与改良，
例如，窑体1外壁的造型及具体安装设置结构，加料车4的具体结构，活塞 式加料斗5的具体结构，熟料卸出口 9的结构、蒸汽锅炉12的炉膛14与窑 体1上端口 8的拼装结构、蒸汽锅炉12的具体结构等，这些变形与改良都是 本实用新型保护的范围。
权利要求1、一种新型水泥立窑，其特征是结构中包括一窑体(1)，所述窑体(1)呈立式圆筒形，窑体(1)下端的窑壁设置进风口(2)；在窑体(1)的下端口(3)的下方设置加料车(4)，加料车(4)能左右移动；加料车(4)上安装至少两个竖立的活塞式加料斗(5)，至少两个竖立的所述活塞式加料斗(5)能随加料车(4)一同左右同步移动，所述活塞式加料斗(5)中设置活塞(6)，还设置液压千斤顶(7)，活塞(6)连接液压千斤顶(7)，活塞(6)能在活塞式加料斗(5)中升降；在窑体(1)的上端口(8)设置熟料卸出口(9)；还设置蒸汽锅炉(12)及汽轮机发电机组(13)，蒸汽锅炉(12)的炉膛(14)拼装在窑体(1)的上端口(8)，通过蒸汽管(15)连接蒸汽锅炉(12)与汽轮机发电机组(13)，蒸汽锅炉(12)产生的蒸汽推动汽轮机发电机组(13)发电。
2、 根据权利要求1所叙述的一种新型水泥立窑，其特征是所述窑体(l) 内壁的直径上部比下部小，即窑体(1)内壁呈向上端縮口的圆锥形。
3、 根据权利要求1所叙述的一种新型水泥立窑，其特征是所述加料 车(4)为轨道轮式。
4、 根据权利要求1所叙述的一种新型水泥立窑，其特征是所述活塞式加料斗(5)的上端口径与窑体(1)下端口 (3)内壁的口径一致。
5、 根据权利要求l所叙述的一种新型水泥立窑，其特征是在窑体(1) 下端缘开有窑体环形槽(17)，所述窑体环形槽(17)中设置密封圈。
6、 根据权利要求l所叙述的一种新型水泥立窑，其特征是在活塞(6)的外壁开有活塞环形槽(18)，所述活塞环形槽(18)中设置密封圈。
7、 根据权利要求l所叙述的一种新型水泥立窑，其特征是烟囱(16) 与蒸汽锅炉(12)的烟气出口连通。
专利摘要一种新型水泥立窑，涉及水泥生产装置。包括一立式圆筒的窑体，窑体下端的窑壁设置进风口，在窑体的下端口的下方设置加料车，加料车能左右移动，加料车上安装至少两个竖立的活塞式加料斗，活塞式加料斗能随加料车一同左右同步移动，活塞式加料斗中设置活塞及液压千斤顶，活塞连接液压千斤顶，活塞能在活塞式加料斗中升降；在窑体的上端口设置熟料卸出口；还设置蒸汽锅炉及汽轮机发电机组，蒸汽锅炉的炉膛拼装在窑体的上端口，通过蒸汽管连接蒸汽锅炉与汽轮机发电机组，蒸汽锅炉产生的蒸汽推动汽轮机发电机组发电。有益效果是利于提高熟料质量，并保持稳定；最后排出的烟气不仅清洁达标，而且温度高，便于综合利用；结构简单，操作方便，不拘规模，便于推广。
文档编号F27B1/16GK201209998SQ200820093558
公开日2009年3月18日 申请日期2008年4月23日 优先权日2008年4月23日
发明者詹自然 申请人:詹自然