[实用新型]一种采用热风的石灰窑装置

说明书

本实用新型涉及一种热风煅烧的石灰窑装置，在制取石灰时使用来自窑外燃烧装置产生的热风煅烧石灰石，煅烧后的废热风用于对石灰石矿料进行预热，预热后的废热风排出窑体经除尘后再用于预热煤气和助燃空气。本实用新型通过使用热风煅烧石灰石，可以显著提高石灰品质、提高石灰成品率、提高生产率，本实用新型提出的石灰窑没有配置燃烧器系统，高温煅烧的热风来自窑外的燃烧炉装置，燃烧炉装置可以利用低热值的高炉煤气做燃料，热风可以是燃烧装置产生的热烟气，因而有利于简化窑体结构、降低石灰窑运行成本。

技术领域

本实用新型涉及一种利用气体为燃料、采用窑外输入的热风进行煅烧的石灰窑装置。

背景技术

石灰即氧化钙(CaO)，广泛应用于钢铁工业、电石工业、氧化铝工业、耐火材料等工业，也是这些大规模工业领域所必需的生产原料之一，例如在冶金工业中，每生产1吨的钢就需要约70公斤的石灰。制取石灰的主要原料是石灰石，石灰石主要成分是碳酸钙(CaCO₃)，烧制石灰的基本原理就是借助高温，把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳。

基本反应式：CaCO₃+42.5Kcal＝CaO+CO₂

石灰制取工艺过程主要分为预热、煅烧、冷却和卸灰。基于现有的石灰制取技术的工艺方法是：将石灰石和固体燃料装入石灰窑，或者在石灰石装入石灰窑的同时，将气体燃料、助燃空气经管道和燃烧器送入窑体燃烧，燃料与助燃空气混合燃烧后产生的高温烟气用于对石灰石进行加热、煅烧；石灰石被加热到800℃～850℃开始分解，到1200℃完成煅烧，生成石灰成品；生成的石灰经过冷却后，卸出窑外，即完成生石灰产品的生产。在现有的石灰生产工艺中，由于燃烧过程是在窑体内部完成，因此窑体内部只能采用负压或微正压，燃烧火焰和高温烟气所携带的热量分布不均匀且难以控制，需要较长的煅烧时间才能保证窑体内部的石灰石矿料全部分解，这就使得石灰窑的生产率较低，且欠烧和过烧率较高，所谓欠烧就是矿料里的部分碳酸钙没有分解，所谓过烧就是石灰成品与矿料杂质中的硅反应生成硅酸钙，这都会严重影响石灰成品的品质，导致石灰活性度降低。

现有的石灰窑按燃料分：有混烧窑(即以烧固体燃料为主，包括焦炭、焦粉、煤等)和气烧窑(即以燃烧气体燃料为主，如高焦混合煤气、焦炉煤气、转炉煤气、电石尾气、发生炉煤气、天然气等)，其中，因为石灰品质高，气烧窑应用更为广泛；按窑形分：有竖窑、回转窑、套筒窑、并流蓄热式双膛竖窑(麦尔兹窑，也称迈尔兹窑)、弗卡斯窑(意大利)等，其中应用比较广泛的是环形套筒竖窑、麦尔兹窑；按操作方式分：有负压操作窑(如环形套筒竖窑)和正压(微正压)操作窑(如并流蓄热式双膛竖窑)。

无论哪一种形式的石灰窑，均是由窑体、上料装置、布料装置、燃烧装置、卸灰装置、电器、仪表控制装置、除尘装置等部件组成，窑体都包括预热段、煅烧段、冷却段。现有的石灰窑技术、尤其是各种气烧窑共有的特点是都需要配置燃烧器系统，气烧窑的燃烧器系统一般由多排、多组燃烧器分布组成，配置有气体燃料管道和助燃空气管道、喷嘴等。

为了更清楚地说明各种形式的气烧窑技术的普遍特点，下面以应用比较普遍的环形套筒竖窑、并流蓄热式窑(麦尔兹窑)为例进行阐述。

如附图1，环形套筒竖窑系统包括：1-炉体、1a-冷却空气、2-上料系统、3-1-上内套筒、3-2-换热器、 3-3下内套筒、4-废气排出系统、4a-全部废气、5-燃烧器、5a-燃气+烧嘴空气、6-出料系统；炉体1内有： 1-1-预热带、1-2-煅烧带、1-3-冷却带。

在预热带1-1内，石灰石被加热至其煅烧温度。预热带1-1的热量来自于煅烧带1-2的废烟气，煅烧带1-2产生的一部分废烟气向上进入预热带1-1，对矿料预热后降温进入废气系统4；带有多余的热量的另一部分废气通过上内套筒3-1进入换热器3-2，用于加热助燃空气后经废气系统4排出，被加热后的助燃空气则通过管道送到燃烧器5用于燃烧。