[发明专利]环形截面立窑工艺及设备

说明书

本发明涉及水泥熟料的煅烧工艺和设备。

机立窑具有设备少，占地面积小，投资省，建设快，能耗低，可燃用劣质煤等一系列优点，在水泥工业中有很强的生命力。我国从六十年代起，立窑迅速发展，目前立窑水泥产量占我国水泥总产量的70%。但是长期以来，立窑全是圆形截面。这种窑形难以克服的根本弱点是窑边壁效应，中心通风不良，边风过剩，热工制度不稳定，由于窑内通风不均匀，窑内同一高度截面上温度场不均匀，窑底火深，熟料质量不均匀，一氧化碳热损失大。而且这种弱点随着窑直径的增大，变得更为突出，由于底火拉深，窑中部形成死空间。国内不少水泥工作者，虽作了不少研究，力图解决这个问题，诸如短粗窑，盘塔式卸料器，升高中心通风管，中心锥法。但都没有解决问题，其原因是从工艺原理上未突破。国外，由于集中于对窑外分解工艺研究，近30年来，对立窑研究几乎毫无进展。

本发明的目的是创造出一种新的立窑水泥煅烧工艺及设备。改善窑内通风和温度分布状况，提高煅烧质量，降低热耗，进而实现立窑大型化;其优越性完全可以同预分解窑相竞争。

本发明的目的是以下述方式实现的。在圆形截面机立窑内设置一芯管作为内环，形成环形截面立窑，其芯管作为通风道。一部分风从芯管下部进风口进入，通过芯管向窑中部冷却带和预热带进风，亦可以通水蒸汽，以加速煅烧同冷却，从而解决立窑中心通风不良问题。 窑内温度场均匀。为适应这种窑型，防止中心结大块和粘料，其配料熟料饱和比为0.88-0.97，硅率为1.8～2.7，可掺有合适矿化剂，用传动系统推动芯管上下移动或不动。其圆形截面窑内设的内环截面积占圆形截面积的3-15%。芯管通风冷却的通风量占全风量的5-15%。底风同中心风亦可以带有用水雾化后的水蒸汽，其作用是加速预热带煅烧和冷却带快速冷却熟料，降低Co热损失。

本发明设计的环形截面立窑，主要由布料装置〔5〕、烟囱窑罩〔2〕、筒体〔7〕、窑衬〔8〕、芯管〔9〕、卸料漏斗〔13〕、料封装置〔16〕等构成，其特征在于芯管〔9〕从窑底伸到窑顶，与筒体〔7〕同轴构成环形截面立窑，在芯管〔9〕下部开有进风口〔a〕，在窑上部预热带芯管周壁上开有二个以上出气小孔〔b〕，在冷却带芯管周壁上开有二个以上出气小孔〔c〕，在煅烧带窑衬〔8〕砌成下边直径大上边直径小成一定锥度的喇叭形。芯管〔9〕用耐热钢材制做，外壁包砌耐火材料〔10〕及测温装置。芯管内在不同高度设测温装置。芯管下部与液压系统〔15〕用连轴节〔14〕连接，芯管上部用芯管提拉油缸〔1〕下的钢丝绳拉着，液压系统推拉芯管上下移动。布料装置〔5〕靠布料装置提拉油缸防扭器〔4〕和布料溜子减速装置〔3〕带动回转及上下摆动，最低角度为90°，让料可以撒到内环芯管边。卸料采用摆动卸料装置〔11〕，卸料布料采用液压系统〔12〕传动。

本发明把立窑圆形截面改为环形截面，加上内环芯管作为通风道，在窑中部冷却带，预热带均可进风，通水蒸汽，以加速煅烧和冷却。从而解决了老式立窑中心通风不良问题，窑内温度场均匀，消除了窑 底火拉深现象。布料卸料装置和芯管上下移动均采用液压传动，工作状况平稳可靠。本环形截面立窑可以作为新产品使用，也可以按照此工艺原理对旧有立窑实行改造。此窑与同规模普通水泥立窑相比，产量可以提高5-10%，热耗降低8-15%，熟料标号提高50-100号。

图1是环形截面立窑总体结构图。

图2是普通立窑各带分布示意图。

图3是环形截面立窑各带分布示意图。

图1各序号代表名称如下：

〔1〕芯管推拉油缸、〔2〕烟囱窑罩、〔3〕布料溜子减速装置、〔4〕布料装置提拉油缸防扭器、〔5〕布料装置、〔6〕烟囱、〔7〕筒体、〔8〕窑衬、〔9〕芯管、〔10〕耐热材料包砌层、〔11〕摆式卸料装置、〔12〕卸料布料液压系统、〔13〕卸料漏斗、〔14〕连轴节、〔15〕推动芯管上下运动液压系统、〔16〕料封装置、〔17〕振动卸料器、〔18〕收尘风管、〔19〕底座、〔20〕立柱、〔a〕芯管进风孔、〔b〕冷却带芯管开孔、〔c〕预热带芯管开孔。

图2、图3中序号〔1〕预热带、〔2〕高温带、〔3〕冷却带。

图2、图3是试验窑观测的温度分布，可以明显看出环形截面立窑各带温度分布均匀，高温带带上移，高温带熔融体变形小，窑面不出现深锅形。