[发明专利]一种环形多管预埋式梯级喷入蒸汽的活化窑装置及其控制方法和用途

说明书

一种环形多管预埋式梯级喷入蒸汽的活化窑装置，该装置包括窑体、窑头箱、烧嘴、驱动装置、喷蒸汽装置。窑体的末端与窑头箱连接并连通。烧嘴设置在窑头箱的侧壁上。驱动装置与窑体连接并驱动窑体转动。窑体内设有活化膛。喷蒸汽装置包括蒸汽输送总管、蒸汽输送支管、蒸汽输送环、蒸汽喷入管。蒸汽输送环包围设置在窑体的外侧。蒸汽喷入管的一端穿过窑体与活化膛连通，蒸汽喷入管的另一端与蒸汽输送环连接并连通。蒸汽输送环通过蒸汽输送支管与蒸汽输送总管连接并连通。本发明的活化窑装置，将蒸汽喷入口位置设置在窑身，且数量大幅度增加，将分段独控式喷入蒸汽；大幅强化了窑内物料与蒸汽的接触比表面积，从而有效提高了产品的活化度。

技术领域

本发明涉及一种活化窑装置，具体涉及一种喷入蒸汽的活化窑装置及其控制方法和用途，属于建筑设备领域。

背景技术

回转窑，又称旋转煅烧窑，是一种核心工业大型设备，被广泛应用于建材、冶金、化工、环保等生产行业中。其作用是利用旋转与内部高温对窑内物料进行煅烧处理，从而形成成品矿。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。目前比较红火的活性炭制备所需炭化工序也都是把回转窑作为核心装备，本发明也是针对此装备进行改进和阐述。

活性炭炭化窑由窑体、支撑装置与驱动装置三大部分组成，其中窑体又可分为窑壳、窑衬与燃烧装置三部分。窑衬是指用耐火材料不定型粉料现场浇注或预制砖砌筑而形成的耐火隔热结构，窑衬的好坏直接影响到炭化窑的散热损失、单吨能耗、作业率与使用寿命，是整套炭化窑系统里的核心部分。一直以来业内人士都致力于寻求更好、更强的炭化窑窑衬结构与材料。现有常规炭化窑的结构中，炭化窑窑衬通过现浇支模、预制砌筑、砖料交替等方式与窑壳内壁紧密相连，一般厚度为250-300mm，充当挡火、隔热和装填物料的作用。

现有常规活化窑的运行原理：待活化物料从窑尾端部位置进入窑内，一边在旋转的窑内翻滚，一边被供热烧嘴喷出的高温烟气加热至700～900℃，同时从窑头箱位置进入的蒸汽沿着单口蒸汽喷入装置喷入窑内，与高温物料进行接触反应，产生活化效果，最终活化完毕后的物料从窑头箱下部排出，进入下一道冷却工序环节。

现有技术下的活化窑在生产中，其蒸汽喷入方法为单管端部喷入式，即在活化窑内只有一个蒸汽喷入口，位于窑头箱位置，这种生产方法与装置在长期生产中反应出以下两大缺陷：

1、物料与蒸汽接触不充分：现有技术下的活化窑在生产时，窑头箱位置的蒸汽管喷入窑内的蒸汽无法有效喷到窑的中后部位置，且即使在窑前部，蒸汽也只能与窑内表层的物料有效接触，而无法与下层的物料充分反应。这样就会导致窑内整体物料与蒸汽接触不充分，从而形成产品活化度不高，质量不佳；

2、蒸汽喷入量分布不合理：现有技术下的活化窑在生产时，只有一个蒸汽入口，无法实现按照窑内区间温度分布而形成的梯级布气。这样会导致窑内出现有的地方蒸汽过多、有的地方蒸汽不够的局面，对生产造成不利影响。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，设计人力求通过改进现有技术与结构形式，研发出一种物料与蒸汽可充分接触反应、蒸汽可在窑内实现梯级喷入布气的活化窑用新型环形多管预埋式梯级喷入蒸汽的活化窑装置及其控制方法。本发明提供一种环形多管预埋式梯级喷入蒸汽的活化窑装置，将现有技术下蒸汽喷入口位置从窑头箱改变到了窑身，且数量大幅度增加，同时将蒸汽变为分段独控式喷入；大幅强化了窑内物料与蒸汽的接触比表面积，物料与蒸汽可充分接触反应，从而有效提高了产品的活化度；确保了蒸汽的利用效率，给活化窑的高效生产带来正面辅助效果。