[发明专利]一种粉状矿物料球焙烧装置－流沸炉及用其煅烧胶凝材料的方法

说明书

本发明涉及一种粉状矿物料球焙烧装置-流沸炉及用其煅烧胶凝材料的方法，属于矿物焙烧设备及胶凝材料生产工艺技术领域。

在胶凝材料领域中，以水泥熟料制备为例，目前煅烧水泥熟料最先进的方法是窑外分解干法回转窑，其缺点是高速传热和相应的物化反应不相匹配，入窑生料的分解率和系统的余热利用率有待进一步提高，为了提高热效率，不得不增加预热器级数和连接管长度，这使得预热器的装置复杂化，甚至达到六级，其预热分解设备总高度可达70～100米，大大增加了设备投资；又因是煅烧粉状物，生料颗粒的运动是靠高速气流带动各种成分原料分散悬浮相互碰撞，接触时间极短，在分解炉内停留时间只有几秒或十几秒，限制了物料与热气流的热交换和生料的分解率和物料在分解后新生态的碳酸盐分解物与粘土矿物的化合反应，从而导致矿物的重结晶，如果延长物料在分解炉内滞留时间或提高炉温都受到装置本身的限制，并可能造成物料的粘结和堵塞，这些问题是现代回转窑所急待解决的问题。另外，目前中国占水泥产量83％的窑型仍然是用立窑煅烧水泥，其优点是可采用有利于传热传质好的预热生料与定量煤炭混合成的黑生料球作原料，但由于采用的是静止的颗粒层煅烧工艺，使熟料煅烧不均匀，产品质量不均齐，限制了其发展。

本发明的目的是针对上述现有技术所存在的问题，采用黑生料球为原料，采用流态化沸腾预热分解炉(以下简称流沸炉)这一新型设备为核心，结合现有成熟技术的预加水成球工艺和干法回转窑系统，采用相应的工艺流程和工艺参数，采用流沸炉可延长物料在分解炉内停留时间，从而提高热能利用率，采用生料与部分煤炭配合预成型的黑生料球，利用料球内热源和颗粒间紧密接触以增加物化反应速度，并利用回转窑使烧成熟料质量均齐，且建设投资省，水泥产量高。

本发明用流沸炉(37)为生料预热分解装置，和用此装置为核心设备，结合已知的预加水成球技术和回转窑技术而产生的煅烧水泥熟料的新方法。

附图说明：

图1：为本发明的流程图

图2：为本发明中核心设备-流沸炉的剖面图

图3：图2中倾斜篦板的断面图

图4：篦孔的局部剖面图

图5：沸腾床布风板及风帽局部剖面图

以下为图中有而在说明书中未提及的已知相关技术的编号。30.一次风与煤粉喷燃咀；31.窑头烟室；32.三次风抽风管；33.窑头除尘器；34.三次风管。

流沸炉(37)的结构如图1～5所示，为流沸炉的结构示意图，也是本发明的实施例图，流沸炉(37)有一矩形断面的三层立式炉膛，炉膛由第一层倾斜篦板(19)，第二层倾斜篦板(16)和带有风帽(14)的沸腾床布风板(15)，将其分割为4个区间(A)、(B)、(C)、(D)(参见图2)，有钢板炉体(11)和炉顶(5)、炉体(11)中下部衬以耐火材料衬料(10)；耐热钢制的两层倾斜篦板(19、16)各有弹簧和吊挂装置(18、6、2)，并与电力振源(9、20)相连接，可使篦板震动，有可调节倾斜度的可调螺杆；在两篦板(19、16)的低端有与炉连接的过渡料道(8、17)，炉顶有排烟口(4)，外接收尘系统，总烟道(39)及排风机(42)及烟囱(41)；第一层倾斜篦板(19)右上方接螺旋喂料机(21)；水平、固定安装的沸腾床布风板(15)上均匀分布有风帽(14)，每个风帽头下方周围均匀分布有风帽孔(25)，沸腾床布风板(15)上面衬有耐火材料衬料(10)，其下方(D)区沸腾风室(26)有3次风入口(13)；通过高温风机(44)接回转窑窑头烟室(31)抽入来自熟料冷却机(45)的热风在沸腾床布风板(15)上方(C)区左侧有烟道兼溢流料道(12)，通回转窑窑尾烟室(36)，第一层倾斜篦板(19)上方的(A)区和第一、二层倾斜篦板之间的(B)区为烘干料球的流化床区；沸腾床布风板(15)上方的(C)区为沸腾床区。两层倾斜篦板(19、16)上各开有上小下大的锥形篦孔(24)，篦板的振动源(2)为电磁振源或振动电机。为了灵活控制炉温，在第二层篦板之下，炉体(11)一侧设有辅助热源喷燃器(27)，可以向炉膛中喷油或煤粉。另在烟道兼溢流料道(12)接有直通总排风机(42)的旁路烟道(28)，回转窑(35)初次点火或流沸炉(37)检修时可以直接排出烟气。总排风机(42)与烟囱(41)之间装有调节闸板(43)。

本发明以上述流沸炉为核心设备，其生产工艺流程如下：