[发明专利]一种平流煅烧石灰的套筒竖窑

说明书

本发明公开了一种平流煅烧石灰的套筒竖窑，从上至下依次包括上部加料布料段、中部石灰石煅烧段和下部烧成石灰冷却储存段，石灰石在窑顶按其块度大小进行有序布料，细小块度的石灰石在环形区里圈，粗大块料石灰石在环形区外圈，燃烧单元在竖窑煅烧段外筒沿周边和外筒上下布置网格状布置，燃烧的高温气体在环形区由外圈向里圈近似水平穿透，粗大块料石灰石受热温度高，分解速度快，细小块料石灰石受热温度相对较低，分解速度慢，大小块料石灰石在基本相同时间被烧成石灰，石灰石被全部烧透，又不被过烧，能够烧出多孔隙结构、高活性、烧成度均匀的优质石灰。

技术领域

本发明涉及热工窑炉技术领域，尤其涉及一种平流煅烧石灰的套筒竖窑。

背景技术

石灰活性度是衡量其化学能力的重要标志，均质性的活性石灰是煅烧石灰技术水平的的重要体现。现有石灰窑，由于是大、中、小块石灰石混在一起在窑内煅烧，无论何种窑型，被煅烧的石灰其烧成结果是不可能一样的，小块石灰被过烧，而大块石灰又烧不透，活性度差别会很大。

石灰石煅烧是一个发生热分解反应的过程：CaCO₃＝CaO+CO₂-42.53千卡，此反应是一个强吸热反应，受热分解时排放出CO₂气体。CaCO₃分解速度R(cm/h)与煅烧温度t(℃)的关系可以用经验公式来计算：LgR＝0.003145t-3.308，根据上述公式，可以得到以下结论：当煅烧温度达到800℃以时，碳酸钙的分解反应开始；当煅烧温度超过900℃时，碳酸钙的分解反应速度每小时可烧透石灰石0.3cm，1000℃时每小时可烧透石灰石0.7cm，1050℃时每小时可烧透石灰石1.0cm，1100℃时每小时可烧透石灰石1.6cm，1150℃时每小时可烧透石灰石2.5cm，1200℃时每小时可以烧透石灰3.2cm。对煅烧条件的控制不同，可能造成三种烧成结果:(1)CaCO₃充分分解，形成多孔隙结构高活性的CaO即活性石灰；(2)CaCO₃不完全分解，有部分以CaCO₃形式存在，称为生烧石灰；(3)温度过高或长时间煅烧时，造成过烧，在石灰表面形成低熔烧结层，堵塞多孔孔隙，相互黏连产生结瘤，阻碍窑内通风，甚至造成窑壁损坏。

很显然，在相同煅烧条件下，石灰石的块度大小对石灰的影响很大，小块石灰石极易被过烧，而大块石灰石又烧不透。只要是大、中、小块石灰石混在一起煅烧，无论何种窑型，被煅烧的石灰，其活性度差异都是很大的。除非煅烧温度较低，分解时间长，消耗能量多，才能保证石灰的活性度偏差不大。

现有竖窑技术及构造，主要技术如下：

第一种、并流蓄热式双膛竖窑：目前世界上煅烧石灰使用最多的是瑞士麦尔兹窑炉公司设计的顺流蓄热式双膛竖窑，又名麦尔兹窑。并流蓄热式双膛竖窑有两个窑身，窑身上部有换向系统，用于交替轮换使用两个窑身。在窑身煅烧带的下部设有彼此连通的通道。燃烧喷枪安装在预热带,并埋设在石灰石中。生产操作时，每隔一段时间变换1次窑身，即每个窑身每隔1个周期加热1次。采用单斗提升机向竖窑加料，每变换1次窑身，单斗提升机向两个窑身分别加入1斗石灰石。采用高压鼓风机交替从两个窑身上部送入燃料，通过喷枪将燃料均匀地分布在整个窑的断面上。采用高压鼓风机将燃烧用的空气从竖窑顶部送入窑内，经预热带进入煅烧带与燃料混合，使燃料在煅烧带内燃烧，火焰与物料顺流使物料得以煅烧。在煅烧带将石灰石煅烧后产生的废气，通过两个窑身的连接通道进入另一个窑身，与装入的石灰石料流相反向上流动，预热了另一个窑身内的石灰石。煅烧完的石灰由窑身下部的卸料装置卸出，进入下部的卸料料斗。