一种采用热风的石灰窑装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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，本实用新型专利技术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。

A Lime Kiln Device with Hot Air

The utility model relates to a lime kiln device for hot air calcination, which calcines limestone with hot air generated from the combustion device outside the kiln when making lime. The waste hot air after calcination is used for preheating limestone ore, and the waste hot air after preheating is discharged from the kiln body after dust removal and then used for preheating gas and combustion-supporting air. The utility model can significantly improve the quality of lime, the yield of lime and the productivity by calcining limestone with hot air. The lime kiln proposed by the utility model has no burner system. The hot air calcined at high temperature comes from the burning furnace device outside the kiln. The burning furnace device can use low calorific value blast furnace gas as fuel, and the hot air can be the hot smoke produced by the burning device. Gas is beneficial to simplify kiln structure and reduce operation cost of lime kiln.

【技术实现步骤摘要】
一种采用热风的石灰窑装置
本技术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。
技术介绍
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。煅烧过程在煅烧带1-2进行，燃气和助燃空气在燃烧器5内混合后进入窑体燃烧，其高温烟气用于对石灰石煅烧，石灰成品在煅烧带1-2底部即进入冷却带1-3。在冷却带1-3内，热的石灰与窑底吸入的冷空气1a进行热交换，温度降低后通过出料系统6排出窑体。冷却空气1a从冷却带1-3下部进入窑内，在下内套筒3-3内与燃烧器5的一部分废烟气混合成为高温废空气，从下内套筒3-3上部排出进入燃烧器5，作为助燃空气参与燃烧。与回转窑、双膛窑相比，环形套筒窑的主要技术优势包括：热效率高、占地面积小、负压运行等。但这种炉型的普遍问题是系统复杂、产能较低，目前最大的单炉日产能很难超过600吨，维护费用较高，其次是石灰质量稳定性问题，欠烧过烧率一般为3-5％甚至更高。并流蓄热式窑(麦尔兹窑)也是目前应用比较广泛的窑型之一。目前有两种形式的石灰竖窑，即单膛逆流式和多膛并流式石灰窑(一般是双窑膛)。标准的并流蓄热式石灰窑是由燃烧窑膛和非燃烧窑膛相互切换运行的双膛式石灰窑，一般采用圆形双膛的结构形式，中间由通道连接，每隔一定时间即轮换煅烧一次。在一个窑膛进行煅烧的同时，燃烧烟气从燃烧窑膛内通过所述通道流入到另一个窑膛，对原料石灰石进行预热。这种并流蓄热式窑具有热效率高、能耗低、石灰产品的品质较高等优点，但因为多了一套换向系统，设备比较复杂并且投资较大。同样地，并流蓄热式窑技术的成品率并没有明显提高。并流蓄热式窑(麦尔兹窑)双膛石灰竖窑工作原理示意图如附图2。其中包括：7-燃烧膛，7-1-燃烧风，7-2-煅烧带，7-3冷却带，8-排气膛，8-1-预热带，8-2废气，9-通道，8-3冷却带，10-冷却风。如上所述，对于应用比较广泛的不同形式的气烧式石灰窑来说，其结构形式和煅烧形式虽然有所区别，但工艺流程、主要设备构成基本类似，共性的特征都是采用了安装在窑体上的燃烧器对矿料进行加热煅烧，煅烧时间较长，设备投资大、运行费用高、维护费用高，生产率较低，很难消除“欠烧”或“过烧”现象。工程技术人员虽然进行了许多重大改进，但上述共性问题依然没有得到彻底解决。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种采用窑外输入热风的石灰窑装置，该装置在于采用热风对矿料进行煅烧，热风没有火焰、温度稳定，可以获得高品位的石灰成品，避免了过烧情况，恒温热风的效果是彻底消除了“欠烧”和“过烧”，缩短了煅烧时间。为达到上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种采用热风的石灰窑装置，包括窑体和燃烧装置，所述窑体内设置有煅烧段，燃烧装置提供热烟气作为热风对处于煅烧段的石灰石矿料进行煅烧，热烟气降温后排出窑体用于对燃烧装置的燃气和助燃气进行预热。所述燃烧装置提供的热烟气为设定温度的热烟气。所述设定温度的范围为800℃-1250℃。窑体还具有预热段，预热段位于煅烧段之前，热风在完成煅烧后对位于预热段的石灰石矿料进行预热，降温后排出窑体。窑体还具有冷却段，冷却段位于煅烧段之后，煅烧完成的石灰石成品经冷却段冷却后从窑体排出。冷却段采用空气对石灰石成品进行冷却。还具有除尘装置，热烟气降温后排出窑体经除尘装置除尘后用于对燃烧装置的燃气和助燃气进行预热。所述窑体是各式的竖式石灰窑，或是用于烧制石灰的回转窑。所述燃气为煤气，助燃气为助燃空气。本技术具有的技术效果：1、所述石灰窑使用热风对矿料进行煅烧；取消了窑体燃烧器，通过燃烧装置输入窑体的热烟气对石灰石矿料进行煅烧，可以精准控制热风的温度来大幅度提高供热效率，从而提高石灰的煅烧质量，有利于缩短煅烧时间，在不增加窑体容积的情况下可大幅度提高产能。技术人对此进行了试验验证，证明以一定温度的热风煅烧石灰石，煅烧时间缩短30-50％或者更多，选择合理的煅烧温度是以石灰成品不与杂质发生反应、导致石灰成品活性度降低为前提。2、通过精确控制热风的温度，可以有效避免过烧，石灰石块料受热均匀，石灰成品率提高、石灰成品活性度提高。3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用热风的石灰窑装置，包括窑体和燃烧装置，其特征在于，所述窑体内设置有煅烧段，燃烧装置提供热烟气作为热风对处于煅烧段的石灰石矿料进行煅烧，热烟气降温后排出窑体用于对燃烧装置的燃气和助燃气进行预热。

【技术特征摘要】
1.一种采用热风的石灰窑装置，包括窑体和燃烧装置，其特征在于，所述窑体内设置有煅烧段，燃烧装置提供热烟气作为热风对处于煅烧段的石灰石矿料进行煅烧，热烟气降温后排出窑体用于对燃烧装置的燃气和助燃气进行预热。2.如权利要求1所述的一种采用热风的石灰窑装置，其特征在于，所述燃烧装置提供的热烟气为设定温度的热烟气。3.如权利要求2所述的一种采用热风的石灰窑装置，其特征在于，所述设定温度的范围为800℃-1250℃。4.如权利要求2所述的一种采用热风的石灰窑装置，其特征在于，窑体还具有预热段，预热段位于煅烧段之前，热风在完成煅烧后对位于预热段的石灰石矿料进行预热，降温后排出窑体。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长春，张紫毫，敖雯青，任德劲，贾冰，
申请(专利权)人：王长春，张紫毫，敖雯青，
类型：新型
国别省市：北京,11