[发明专利]石灰焙烧竖窑

说明书

技术领域

本发明涉及一种石灰行业应用的窑炉，尤其是涉及一种石灰焙烧竖窑，主要用来焙烧冶金石灰、化工电石石灰、建筑石灰及轻烧氧化镁等，其焙烧的原料是石灰石和菱镁石，其生产的产品是活性石灰和活性氧化镁，是冶金工业、化工工业及建筑行业的重要原料。

背景技术

目前，国内外用来焙烧石灰的竖窑有瑞士的双膛竖窑、德国的套筒窑、意大利的油冷梁式窑等，国内制造的竖窑有高压周边烧嘴气烧竖窑及中心烧嘴气烧竖窑等。

双膛竖窑是奥地利人斯米特和霍佛尔于1957年研制的石灰焙烧竖窑，故该窑亦称斯米特-霍佛尔窑，双膛竖窑是目前世界上最先进的石灰焙烧竖窑之一，该窑由两个相同的窑膛组成，一膛焙烧时，另一膛预热，其主要优点热耗低.为850-900x4.18kj/kg.成品，石灰活性度高为350ml。但该窑体复杂，烧嘴设置太多、且亦烧坏，设备多，投资大，电耗高。

套筒式竖窑是德国人卡尔和贝肯巴赫于1960年研制的石灰焙烧竖窑，故该窑亦称卡尔-贝肯巴赫窑，套筒窑是目前世界上最先进的石灰焙烧竖窑之一，该窑由两个同心圆形窑膛组成，两个圆形组成的套筒内装物料，内圆走冷却空气及燃料燃烧产生的废气。焙烧带为半逆半同流操作、于热带为逆流操作。其主要优点热耗低.为950x4.18kj/kg.成品，石灰活性度在330ml以上。但该窑体和操作非常复杂，投资大，电耗高。

意大利的油冷梁式竖窑亦叫弗卡斯窑，该型窑上世纪80年代引入我国。该窑设置若干个用导热油冷却的梁插入窑内，在梁的保护下若干个烧嘴伸到窑内物料中对物料进行焙烧。故该窑也称梁式窑。该窑优点操作较简单，产品活性度大于330ml。但烧嘴设置多，梁易烧坏，梁造价高，产品热耗较高，大于1200x4.18kj/kg.c成品。

上世纪90年代国内研制出了周边烧嘴气烧竖窑，该窑在其周边设有多个高压燃气烧嘴，在高压下，火焰喷入物料中进行焙烧。国内气烧竖窑窑体简单，操作方便，造价低，石灰活性度可达310ml以上，但其热耗高，尤其使用高炉煤气时达1500x18kj/kg.成品以上，窑内断面温度不均匀，该窑只能使用气体燃料，燃料适应性很小。

中心烧嘴气烧竖窑是本世纪初研制的气烧石灰竖窑，目前只有一座在使用。该窑在目前使用的国内气烧竖窑中心设一烧嘴，以解决物料断面温度不均问题，使得国内气烧竖窑断面温度更加均匀，但中心烧嘴结构复杂，不易更换。中心烧嘴气烧竖窑其他优缺点与国内气烧竖窑一样。

不管国外先进竖窑还是国内气烧竖窑，它们有一个共同的缺点是焙烧带的每个烧嘴控制的焙烧区域的物料焙烧温度难以测定并不可控制，故当焙烧温度发生变化时操作人员不能发觉，并给出及时调整。只有等到产品质量发生变化时，靠经验操作进行调整。

发明内容

本发明是要解决国外先进石灰竖窑结构复杂、操作难度大，投资高等缺点，同时解决国内制造的石灰竖窑产品质量低，热耗高，燃料适应性小等不足。

本发明的石灰焙烧竖窑包括内燃无料燃烧室、燃料空气混合喷射器、燃料空气混合物进口、燃烧室温度控制系统、窑内均匀鼓风装置、中心排烟装置，燃料与空气混合物由设在窑周边的喷射器喷入内燃无料燃烧室，燃料空气混合物通过燃料空气混合物入口进入窑内，两股相向喷入内燃无料燃烧室的燃料与空气混合物碰撞燃烧产生的高温高压气体从燃烧室底部高速喷出，均匀地进入物料中对物料进行焙烧，并通过燃烧室温度控制系统来控制燃烧室的温度，通过窑内均匀空气鼓风装置，使空气均匀的布置在窑的断面上，物料冷却及空气预热均匀。

本发明的石灰焙烧竖窑为逆流操作方式(既物料流向与气体流向相反)，在焙烧带设置了内燃无料燃烧室，燃烧室的数量根据窑产量大小确定。

所谓内燃无料燃烧室，即是燃烧室处于焙烧带物料中、且燃烧室中没有物料进入。内燃无料燃烧室横垮窑体断面，形状为矩形，两端与窑墙和喷射器相连。

燃料与空气混合物由设在窑周边的喷射器喷入内燃无料燃烧室，相向喷入内燃无料燃烧室的两股燃料与空气混合物猛烈碰撞、强烈混合、激烈燃烧，燃烧产生的高温高压气体从燃烧室底部高速喷出，均匀地进入物料中对物料进行焙烧。由于燃烧室均匀的分布在窑焙烧带断面纵向上，燃烧室产生的高温气体横向温度分布是从中心向两边均匀缓慢下降，很大程度上消除了竖窑温度分布的“窑墙效应”，因而窑内物料受热均匀，焙烧效果好。