[发明专利]一种煅烧物料的方法及其竖窑装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煅烧物料的方法及其竖窑装置，特别是一种外带燃烧炉的密闭石灰窑烧制石灰的方法及其竖窑装置。

背景技术

石灰是重要的建筑材料，也是冶金、化工的重要原材料。现有的技术是，采用燃料在石灰窑内燃烧煅烧石灰石生产石灰。煅烧石灰石和石灰冷却产生大量的烟气和热空气，排放到大气不仅带走大量的热能，造成能量损失，而且污染环境。在窑内直接燃烧加热的方法，受火焰长度和火焰区域温度差异的影响，窑内温差很大，容易产生生烧、过烧，影响产品质量，并且由于局部温度过高物料发生粘结，造成悬窑。

中国发明专利申请CN1962518A公开一种“将电石炉炉气直接燃烧生产生石灰的方法”，披露了用带外燃烧炉石灰窑生产石灰的方法，该专利申请的技术方案为：“电石炉气产生的炉气直接进入外火箱式燃烧室进行燃烧，从外火箱出来的气体进入密闭式气烧石灰窑生产石灰，尾气经除尘通过引风机放空排放。”但该专利申请没有提供带燃烧炉的石灰窑装置结构，也未涉及使用固体和/或液体燃料，以及气体、液体和固体燃料混合燃烧的方案；另外该专利申请没有提供对煅烧石灰石后废气和冷却石灰的热空气余热利用的方案。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种煅烧物料的方法及竖窑装置。所述竖窑装置的窑体与外置燃烧炉、进料线、出料通道密闭连通，燃料在燃烧炉燃烧，高温烟气进入窑体内煅烧物料，废气经密闭的进料线预热物料，在密闭的出料通道冷却石灰后的热空气用作助燃空气，节省能源，减少污染。

本发明所述的煅烧物料的方法为，在密闭状态下，燃料在燃烧炉燃烧，高温烟气进入竖窑中煅烧物料，烟气经预热区在窑体顶部通过连接管线进入进料线，逆向经过密闭的进料线对物料进行预热后排放；助燃空气经过密闭的出料通道后进入燃烧炉助燃，一方面用助燃空气冷却产品，另一方面产品对助燃空气进行预热。

本发明所述燃料为固体燃料如：煤粉、焦粉；或气体燃料如：天然气、液化石油气、焦炉煤气、高炉煤气、电石炉气；或液体燃料如：汽油、柴油、重油；或上述两种或三种燃料混合使用。所述物料为石灰石、白云石、菱镁矿、水泥烧成前原料、含铁外包碳球团、含碳含铁压块。

为实现上述煅烧物料的方法，本发明提供一种竖窑装置，包括有窑体、燃烧炉、烟气重力除尘器、加料设备、出料设备和废气排放系统，窑体内有预热区、煅烧区、冷却区，煅烧区设有高温烟气入口。燃烧炉通过烟气管连接到重力除尘器的入口，重力除尘器的出口连接到窑体煅烧区的高温烟气入口；窑体顶部的加料口与密闭的进料线连通，窑体上部设有烟气抽出口和/或烟气抽吸梁，烟气抽出口和/或烟气抽吸梁通过管线连接到进料线上，进料线设有废气出口，废气出口与废气排放系统连接；窑体下部的产品出口与密闭的出料通道连通，助燃风机连接到出料通道，经过出料通道连接到燃烧炉助燃风入口。

进料线和出料通道为密封钢制结构，装有保温材料和耐磨衬里。为了使烟气在进料线流动畅通，可以选择进料线内装有气体流通的管路，烟气可从物料中穿过，也可从管路中通过；同样，可以选择在出料通道装有气体流通的管路。所述管路为蛇形盘管，或与进料线平行的直管。进料线、窑体的产品出口、出料通道和出料线装有密封锁闭设备，用于系统密封。

所述燃烧炉设有气体燃料烧嘴、或液体燃料烧嘴、或固体燃料烧嘴、或周边燃料烧嘴，或上述烧嘴的组合；适合使用一种燃料，或两种或三种燃料结合使用。高温烟气进入窑体的入口为周边入口或进气梁式结构的入口，或两种入口方式的结合，不排除其它的烟气入口方式。所述进气梁为横梁式结构，或竖梁式结构，进气梁上设有出烟气孔，出烟气孔的大小和数量根据窑的尺寸和加工负荷确定。

进气梁为横梁式结构时，为使煅烧均匀，进气梁设置为至少一排，每排至少一根，两排之间相间设置，使上一排的进气梁正好位于下一排进气梁的两根梁之间。周边烟气出口的设置为至少一层，每层的数量根据窑的尺寸和加工负荷确定。

所述的横梁式进气梁为T型箱体式结构，箱体两侧和下部开有出烟气孔；箱体内设有冷却介质流通的空腔，使用的冷却介质为水或导热油，不排除其他的冷却介质；箱体的外壁和内壁装有耐火材料，以防高温烧坏梁体，节省能源。

所述进料线为斜式结构，其与垂直线的夹角为0°～90°，优选为30°～60°，进料线的底端设有进料推进器。作为选择，所述进料线为垂直加水平结构，进料线的垂直段与水平段垂直相接，进料线的垂直段和水平段均设有进料推进器。另一种选择为，所述进料线为水平结构，水平进料线装有进料推进器。