用于块状材料窑炉的燃烧梁制造技术

本发明专利技术涉及用于块状材料窑炉中的燃烧梁。具体地，本发明专利技术涉及用于燃烧和烧结诸如石灰石、白云石等的块状材料的窑炉的燃烧梁，该燃烧梁使得在整个窑炉燃烧区域中燃烧均匀并可控。此外，本发明专利技术涉及一种用于控制所述窑炉中的燃烧反应的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于块状材料窑炉的燃烧梁。具体地说，本专利技术涉及用来烧制诸如石灰石、白云石等的窑炉所用的燃烧梁，该燃烧梁使得整个窑炉燃烧区域上的燃烧均匀且受控。此外，本专利技术涉及用于控制所述窑炉中的燃烧反应的方法。
技术介绍
当例如为了产生石灰，或更一般地说，为了消除固体物质中的可挥发物而对所述材料进行处理时，已知待处理的材料块要被装载到要在其中对它们进行处理的窑炉中。具体地，对天然石灰石CaCO3进行已知的燃烧工艺(煅烧)可以实现石灰生产，该燃烧工艺通过下列反应可获得石灰CaO 该反应通常在截面为圆形、半圆形、椭圆形、方形、或矩形的竖窑及双竖窑炉(double shaft kiln)、再生窑炉(regenerative kiln)、或环形窑炉中进行。所述的石灰质白云石材料等被从顶部加载到沿大体垂直纵轴延伸的窑炉中。材料从上到下顺序地通过预加热区域、位于两个或三个燃烧器层之间的燃烧区域(煅烧)、后燃烧区域、冷却区域、和煅烧好的材料所用于的出口区域。燃烧区域由两个或两个以上的燃烧平面限定，而燃烧平面又由被定位成相对于窑炉纵轴为横向的且浸在待处理的一堆材料中的燃烧梁所限定。燃烧梁为横截面通常是矩形或T形的腔室结构，其内部空间用于容纳燃剂。通常，燃烧器表现为管状，也可被称为喷枪(lance)，其在燃烧梁的侧壁或下壁上所获得的窗口处开口。将要在所述燃烧梁附近燃烧的燃料通过这些开孔或窗口被输出。所得到的石灰石的数量和质量主要取决于所述燃烧梁的操作，进而取决于从燃烧梁发展出来的燃烧平面，或换句话说取决于燃烧梁的效力。事实上，从对于数学模型的研究中已经发现，在窑炉内的热传导不可能是最优化的。具体地说，已经显示出了，在减压窑炉中，即热气被向上吸的窑炉中，结果可能是每个燃烧梁上方区域中的燃烧温度基本低于燃烧梁周围其它区域内的温度。从这些观察中可能得到的结论是，当材料被沿窑炉向下供应时，可能会受到不同的热处理，从而导致产生了不均匀烧制的最终产品。这会导致了最终产品中的质量的不均匀。
技术实现思路
因此，本专利技术的中心问题在于要提供一种最终产品，该最终产品具有质量特别统一的特性(反应、结晶等)。如所附权利要求所陈述的，通过燃烧梁使得块状材料窑炉中所有的燃烧区域内的块状材料均匀燃烧，使得这个问题得以解决。因此，本专利技术的第一目的在于提供用于块状材料窑炉的燃烧梁。本专利技术的第二目的在于提供用于控制所述窑炉中的燃烧反应的方法。附图说明通过以下对本专利技术一些实施例的描述，本专利技术的其它特征和优点将得以更好的理解，结合附图所给出的这些实施例是非限制性的实施例。图1是块状材料窑炉的示意图；图2A是根据本专利技术的用于块状材料窑炉的燃烧梁的第一实施例的横截面视图；图2B是图2A的燃烧梁的第一变化实施例；图2C是图2A的燃烧梁的第二变化实施例；图2D是图2A的燃烧梁的第三变化实施例；图2E是图2A的燃烧梁的截取透视局部视图；图2F是图2A的燃烧梁的透视局部视图；图3A是根据本专利技术第二实施例的燃烧梁的横截面视图；图3B是图3A的燃烧梁的第一变换实施例；图3C是图3A的燃烧梁的第二变换实施例；图3D是图3A的燃烧梁的第三变换实施例；图4A是根据本专利技术第三实施例的燃烧梁的截面图； 图4B是图2A的燃烧梁的变换实施例；图5A是根据本专利技术第四实施例的燃烧梁的截面图；图5B是图5A的燃烧梁的变换实施例；图6A是根据本专利技术第五实施例的燃烧梁的变换实施例；图6B是图6A的燃烧梁的第一变换实施例；图6C是图6A的燃烧梁的第二变换实施例；图6D是图6A的燃烧梁的第三变换实施例；图7是根据本专利技术第六实施例的燃烧梁的截面图；图8A是本专利技术的燃烧梁的第七实施例；图8B是图8A的燃烧梁的变换实施例；图9是根据现有技术的燃烧梁的操作的示意图；图10是根据本专利技术的燃烧梁的操作的示意图；图11是专利技术的每个燃烧梁的燃料流控制系统的示意图。具体实施例方式本专利技术的中心概念是设计一种燃烧梁，使得块状材料窑炉的整个燃烧区域上的燃烧水平基本统一。如图1所示，用于燃烧块状材料的窑炉1可以是任何用于燃烧诸如石灰或白云石的块状材料的传统窑炉。具体地，图1中的窑炉是圆形、半圆形、方形或矩形截面的竖炉并沿轴线X-X大体垂直延伸，其从上到下包括进口区2、预加热区3、燃烧区4、后煅烧区5、冷却区6、和出口区7。进口区2可设置有进入孔21，其配备有圆锥形门22，用于开启/关闭块状材料的通道。优选地，在门22的下方，通过能够分支成辅助导管24的一个或多个斜导管23，块状材料被供应到窑炉内的预加热区3，从而使得材料可被均匀地供应到窑炉横断面的每个部分上。预加热区3是材料开始与升高的热烟气相接触的区域，由于例如由一个或多个抽吸燃烧梁(suction beam)31所造成的压降(如图1示意性所示)，在燃烧区4内产生了烟气。因此，当材料到达燃烧/煅烧区时它们已经受到了预加热。煅烧区4是块状材料煅烧或燃烧的区域，由于被布置在两层上的燃烧剂8的作用(其示意性的被示出)，块状材料的煅烧和燃烧得以实现。材料的实际燃烧是在这个区域上进行的。后煅烧区5是材料保持稳定的区域，该材料在很长的一段时间内保持稳定从而煅烧反应进行完全。冷却区6是经过处理的材料开始与从窑炉底部进来的冷空气相接触的区域。出口区7是窑炉的结束区域，完成的材料借助于诸如图1中示意性示出的一个或多个传统的卸料斗9从出口区7排出。具体地，为了在窑炉燃烧区的每个部分中获得燃烧的最佳统一的水平，已经对燃烧梁进行了设计，其包括燃料供应装置，该燃料供应装置直接与第一氧化剂供应装置相连接以供应燃料/氧化剂混合物(其中氧化剂含量低)；以及分离的第二装置，用于输送其它的燃料，该第二装置被设置在沿所述混合物流动方向相对于所述燃料供应装置和所述第一氧化剂供应装置的下游位置，从而燃料/氧化剂混合物可以被加料，燃料的燃烧可进行得完全。参照图2A至2F，本专利技术的燃烧梁10沿轴线Y-Y纵向延伸，如图2F最佳所示，燃烧梁包括盒体部件11，该盒体部件11包括上壁12、下壁13、两个侧壁14、前壁、和后壁(后两个壁未在图中示出)，这些壁适于限定内部空间，该内部空间被横纵隔壁(horizontal longitudinal partition)17分隔为上部空间18和下部空间19。如图2A所示，燃烧梁10的横截面为T形并具有头部20和支干部25。头部和支干部都设置有用于使得冷却液体从中流过的间隙26。冷却液体可流过任何路径后面所接的间隙中，这些路径可以是本来就公知的，也可以根据具体要求所需或所选择的。如上所述，燃烧梁10的支干部25被横纵隔壁17空间地分隔成上部空间18和下部空间19，其适于容纳被设计为供应氧化剂的一个或多个燃烧剂喷枪(lance)27，如图2E和2F最佳所示。此外，通过垂直纵向内壁28，杆部25被进一步向内隔开，从而形成两个镜像(mirror)部分。这样所述镜像部分中的每个包括空的上部空间18的部分，其中强加有氧化剂；以及下部空间19的部分，其包括设置成彼此平行的两组喷枪27，每套包括一个或多个堆置的喷枪。具体地，喷枪27可有利地容纳在适合的腔室29中，该腔室29具有使得每个喷枪或成组的喷枪容纳指定量的氧化剂并对其进行控制，以及持续的测量该氧化剂的量，从而可以控制氧化剂的流量。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧梁（１０、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１），包括：燃料供给装置（２７），其直接与第一氧化剂供给装置（２９）相连接，用于供给燃料／氧化剂混合物，其中的氧化剂量低；以及第二装置（３８），用于供给另外的氧化剂，所述第二装置（３８）是分离的并被设置在根据所述混合物的流动方向的相对于所述燃料供给装置及所述第一氧化剂供给装置的下游位置，从而对于所述燃料／氧化剂混合物进行添加。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：达尼埃莱特鲁兹，斯皮里迪奥内拉尼奥，
申请(专利权)人：特鲁兹弗卡斯责任有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]