[发明专利]一种回转窑的二次风系统及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体而言涉及一种回转窑的二次风系统及使用方法。

背景技术

回转窑是氧化球团、直接还原铁、石灰、水泥以及垃圾焚烧等工艺生产线中必需的核心设备，它是一种连续转动的高温窑炉。氧化球团、石灰、水泥的回转窑由于有从环冷机一段抽过来的热风供应，因此窑内氧气充足，燃料可完全燃烧，故只需通过窑头的中央烧嘴供应燃料及空气即可满足生产要求。而直接还原、垃圾焚烧领域的回转窑由于没有环冷机一段的回流风供应，整个窑内因缺氧而充满了不完全燃烧所产生的CO等可燃气体，窑内温度也偏低，故除了中央烧嘴之外，还需通过位于窑身上的二次风烧嘴供应二次风来对窑内的CO等可燃气体进行二次燃烧，从而提高窑内的温度。

在直接还原、垃圾焚烧的工艺中，当回转窑运转时，窑身上的二次风烧嘴、管道及鼓风机等相关部件均随回转窑一起转动，这些部件均匀地布置在窑身上，见图1。直接还原以及垃圾焚烧两种工艺中回转窑二次风的区别为：直接还原窑的二次风需通在没有填充物料的区域，即从物料上方输入，否则物料就会被氧化，见图1-1；而垃圾焚烧的回转窑正好相反，二次风必须通在物料中，与物料充分接触，才能保证垃圾充分燃烧，见图1-2；

图1-1所示为直接还原回转窑剖面图，物料填充率一般略高于40%，二次风烧嘴需伸入窑内直至窑中心，才能保证当烧嘴转至下方时物料不堵塞烧嘴出口，同时由于窑内温度高达1400℃，因此伸入窑内的烧嘴厚度要足够厚，才能保证有一定的强度，才能防止物料及气流的冲击；并且要在冷风不断鼓入的情况下，才能应用在此环境下，否则一般材质很难承受如此高的温度。另外，并且由于烧嘴需要伸入窑内的长度过长，烧嘴重量较大，则回转窑本体的重量增加，而且相关辅助系统如柔性传动装置、土建承重都会增加，从而造成各类成本均会相应增加。对于直接还原回转窑，燃烧及还原用煤有两种方式进入窑内，一种是利用压缩空气将颗粒略小的煤从窑头喷入到无料区域，其作用为在窑内直接燃烧产生高温气体以及与CO₂反应生成CO，CO可作还原剂也可保证窑内气体为还原性气体，也有少量未燃烧部分混入物料内参与铁矿石的还原反应。另一种是粒度略大的煤从窑尾随物料进入混在物料中，其作用是与CO₂反应生成CO，CO可作还原剂可保证窑内气体为还原性气体，也有少量未燃烧部分混入物料内参与铁矿石的还原反应。如果按照现有的方式，即烧嘴伸入窑中心，如图1所示，当窑头用压缩空气输入窑内的颗粒煤粉从窑头吹入时，会碰到位于窑中心的烧嘴，导致煤粉在窑内难以均匀分布，加上烧嘴在鼓入风与积聚煤的燃烧作用下，就会造成窑内有烧嘴的地方温度比两侧要高很多的情况。

发明内容

本发明提供了一种回转窑的二次风系统及其使用方法，用于解决现有技术中回转窑的烧嘴伸入回转窑窑内过长的问题。

本发明提供了一种回转窑的二次风系统，包括：环状轨道、至少一个气腔、至少一个烧嘴、连杆以及轮子；环状轨道固定于回转窑窑体的外部，回转窑外壳上设置有开口，环状轨道与窑体的横截面在同一平面内，二者不同心，按照轨道与窑体的距离将轨道划分为宽道区域和窄道区域；气腔固定在窑体的外表面并设有开口以及进风管，烧嘴的末端与连杆连接，连杆的末端连接有轮子，轮子设置于轨道中并可在轨道中滚动，当轮子滚动到窄道区域时，轨道的推力作用使烧嘴完全进入回转窑外壳上的开口，连杆堵住气腔的开口的空间。

其中上述回转窑为垃圾焚烧窑，窄道区域始终处于远离窑体内物料区的一侧。

其中上述回转窑为直接还原窑，宽道区域始终处于远离窑体内物料区的一侧。

其中，上述系统具有四个气腔，气腔均匀分布于窑体上。

其中，上述气腔的外壳呈圆弧状。

其中，上述系统具有多个烧嘴，多个烧嘴共用一个风机或供风管道总管。

其中，上述气腔的开口与连杆接触的位置设置有密封套。

其中，上述窑体的开口为倒台形。

本发明还提供了一种回转窑二次风系统的使用方法，用于使用上述回转窑二次风系统，包括：窄道区域始终处于远离窑体内的物料区的一侧，当连杆末端的轮子进入宽道区域时，轨道对连杆的拉力作用使烧嘴脱离窑体的开口，风机通过进风管向回转窑内通风；当连杆末端的轮子进入窄道区域时，轨道对连杆的推力作用使烧嘴进入回砖窑的开口处，停止供风。