[其他]固体物料的煅烧方法及其所用的单级塔式煅烧炉

说明书

本发明论及一种固体物料的煅烧方法及其所用的单级塔式煅烧炉，更具体地说就是叙述单级在塔式煅烧炉内所进行的煅烧工艺，该工艺尤其适用于煅烧石灰石以制取石灰，还介绍为实施这种煅烧工艺而专门设计的一种单级塔式煅烧炉。

煅烧炉中进行着强烈的吸热反应过程，现有技术中所采用的煅烧炉，如熔炼炉，碳酸盐脱气炉，石灰石和白云石煅烧炉等。都由于尾气中仍含有大量余热，所以其热效率都非常低。

在现有技术中进行吸热反应过程的煅烧炉中，其热损失的原因在于未充分利用自反应区排出的燃烧气中的热量。实际上燃烧反应是在很高的温度下进行的，由于预热区中燃烧气和物料的温差不够大，致使燃烧气的热量不能有效地传递给物料。

为了克服这些缺点，Schmid等设计了一种两级塔式煅烧炉以进行上述的吸热反应过程（Schmid等，美国专利3074706号）。例如这种炉可用于生产石灰，在两级塔式煅烧炉内所进行的过程是：待煅烧的物料在第一级塔内由来自第二级塔反应区的燃烧气的逆流接触而预热，反应区位于两级塔的中间部位。燃料和一次燃烧空气在第二级塔内加入，在该塔内一次空气与已预热过的物料相接触而预热，并使燃料燃烧，从而进行煅烧反应。与此同时，在第二级塔的下部通入二次冷空气，它与燃烧气混合后进入第一级塔，以预热逆流而下的物料。经过预定的运行期（通常为10-20分钟）之后，交换物流流向，即第一级塔作为煅烧塔，而第二级塔作为预热塔。由于塔的底部只送入冷空气，因此，两塔的底部都是煅烧物料的冷却区，煅烧过的物料冷却后均由塔底卸出，只是以相互交替的形式时而由此塔卸料，时而由彼塔卸料。

虽然这种煅烧炉的热效率高，且产品质量即均匀又好，但它有严重的缺点，即操作非常复杂，需要物流倒向装置，并且操作人员需注意力集中或采用自控装置，而自控装置又易于出毛病。由于采用这种工艺过程必须在非常准确的预定时间内变换物流方向，所以操作麻烦，一旦操作失误，此装置就可能失效。

为了克服现有煅烧炉及其工艺的缺点，根据本发明的最优实施方案，提出一种固体物料的煅烧方法，该法是通过几个竖直排列的作业区而进行的，其过程如下：固体物料进入预热区，在该区物料被逆流而上的燃烧气所预热，经预热过的物料再进入空气预热区，并与送入该区的一次空气并流而下，进入煅烧区，在煅烧区以并流方式加入燃料，物料经煅烧后进入冷却区，与在该区逆流而上的二次冷空气接触。煅烧区产生的燃烧气和经煅烧过的物料所预热过的二次空气一起经煅烧区和冷却区分界处的某一部位流出并导入预热区。

另外，为实现上述过程本发明提出一种单级塔式煅烧炉，该炉包括下述各部分：细长的竖直的壳体，该壳体分为上室（预热室）和下室，下室又分为三个作业区，上区为一次空气预热区，中区为物料煅烧区，下区为物料冷却区;位于上室顶部的加料装置;将物料从上室传送至下室的物料传送装置;位于下室的空气预热区顶部的一次空气注入装置;位于下室的冷却区底部的二次空气注入装置;位于下室的煅烧区上部的燃料加入装置;位于煅烧区下部的气体出口装置;位于上室底部的燃烧气注入装置，该装置与煅烧区下部的气体出口装置相连通;位于上室顶部的尾气排放装置。

通过下文的具体描述，并结合附图，就可详尽地了解本发明。附图包括：

图1-煅烧固体物料的单级塔式煅烧炉之剖面立视图，它是根据本发明最优实施方案而设计的。

图2-单级塔式煅烧炉中物料传送区部位的局部剖面立视图，在该部位物料由预热区输送到煅烧区，这是本发明的另一种具体设计方案。

图3-燃烧进料装置结构的局部剖面立视图，该装置位于煅烧区的上部，是本发明的又一具体设计方案。

现在较仔细地看一下附图，特别是附图1，这是实施本发明最优实施方案的单级塔式煅烧炉结构图，它基本上包括一个竖直的细长炉壳1，中间的档板4将其分成上室2、下室3，这两室位于同一垂直轴线上，如附图1所示。

根据本发明最优实施方案，炉壳分成室2和室3，室2为固体物料预热区（图1中用字母A标出）。室3为彼此敞开相通的三个作业区，分别由图1中的字母B、C和D标出，其中B为空气预热区，C为煅烧区或反应区，位于下部的D为物料冷却区，各区均设置有若干部件，其用途将在下文详细论述。

固体物料输送装置装配在炉壳1的室2和室3之间的档板4上，由图中的数字5标出，可以从炉体的上端随意对其进行机动或手动的启闭操作，该机械装置还可采用自控操用，根据室2和室3内的料位高低来完成启闭动作，如图1所示，它和位于室2顶部6的加料装置7在同一轴线上。