立筒式窑水泥熟料干法煅烧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水泥工业中立筒式水泥熟料干法煅烧窑。其结构为一钢板立筒，顶部有孔与分解炉相通，底部有卸料机构。窑内有中心风管组，窑外有腰风管组。喷煤管组和喷料筒组。窑内部衬有隔热层和耐火层。耐火层中部厚两端薄，构成三腔。上腔为造粒腔，中腔较细为烧结腔，下腔为冷却腔。生产中烧结腔的熟料层把上下两腔截然分开，保证上面生料烧成熟料，阻止生料漏入冷却腔。集造粒、烧结、冷却于一体，结构简单、省煤电、效率高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水泥工业中立筒式水泥熟料干法煅烧窑。煅烧熟料用的窑炉有多种。公知的立窑，用生料加水成球法煅烧熟料，单窑产量低，窑内结大块，通风不均，质量不齐，在世界一些发达国家中被逐渐淘汰；公知的回转窑，设备复杂、庞大，转动部件多，散热损失大；一九九九年四月《水泥》期刊专题报道“日本200T/d沸腾煅烧技术介绍”，日本技术要求生料细度达到45μM，要求煅烧温度误差+3℃；要求料球在窑内停留时间控制严格，时间稍短反应不完全影响质量，时间稍长料球液相增加互相粘结使生产无法正常进行，此外，日本技术设备繁多，结构复杂，尤其造粒用的“配风盘”，用耐火材料制成，体积重量都大，安装检修不易，日本技术所采用的设备，目前尚不能全部国产，且价格昂贵。本专利技术的目的是提供一种对生料细度、煅烧温度、煅烧时间无特殊严格要求的，且效率高、产量大、质量好、消耗低的，结构简单、造价低廉、便于安装维护和操作的立筒式水泥熟料干法煅烧窑。为实现本专利技术，设计一个钢板圆筒，直立安装，圆筒顶盖中间开孔，与分解炉相通。圆筒内部设隔热层和耐火层。中部耐火层厚，空间直径小，形成三个空腔。上部为煅烧造粒腔，中部为熟料烧结腔，下部为冷却腔。在生产中，熟料烧结腔内的熟料层把上下两腔截然分开。熟料烧结层是在不断通风和冷却过程中形成的，上面负重小，故结构疏松，通风性能良好，在生产中其作用相当于“配风盘”。熟料层上面的生料被稳定均匀地煅烧成熟料，形成新的熟料层。熟料层下部，由于腔径逐渐扩大而不断解体。冷却腔中设中心风管组，腔周围设腰风管组，对熟料进行冷却，冷却后的熟料经卸料机构卸出窑外。立筒式煅烧窑集生料煅烧造粒、熟料烧结、快速冷却三道工序于一体，结构明显简单；熟料烧结层把上下两道工序截然分开，保证煅烧制度完整有序，致使熟料烧成率高，生料泄露损失小；采取中心和四周同时冷却熟料，可保证其质量。由于对熟料的形状不要求都成为细小颗粒，因而对生料细度、煅烧温度和时间都无特殊严格的要求。熟料形状对于熟料质量产量无明显影响。本专利技术有如下附图附附图说明图1.生产流程图附图2.结构图附图3.煅烧熟料机理图下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。附图1为立筒式水泥熟料干法煅烧窑生产流程图。图中右方为生料系统，左方为收尘系统，中间为煅烧系统。煅烧系统的上方为传统的四级旋风预热器和FLS法的分解炉。分解炉的下面即为立筒式水泥熟料干法煅烧窑。在生产中，生料系统的生料用提升机提入C-3的上升管道内，经C-4.C-3.C-2依此进行预热。预热生料通过C-2下料管流入分解炉的下部与窑内喷出的热废气相遇而发生CaCO3分解，然后进入C-1中与废气分离。分解后的生料沿C-1下料管流入喷料管中被送料风机鼓入的空气吹入窑中。窑中的生料被从喷煤管吹入的煤粉燃烧加热形成颗粒，再被烧结成熟料。在窑的下部，熟料与冷却风机鼓入的空气相遇，被冷却后从卸料机构卸出窑外，然后再送往熟料库。从冷却风机鼓入的冷风吸收熟料的热量而变热，通过熟料层后与煤粉相遇而助燃，然后经分解炉、预热器进入收尘系统。净化后的废气从烟囱排入空中。回收的生料送入均化库。附图2为立筒式水泥熟料干法煅烧窑结构图。立筒式煅烧窑由钢板外壳1、隔热层2、耐火层3、卸料机构4、料封管5、中心风管组6、下腰风管组7、中腰风管组8、喷煤管组9、喷料管组10和喷射器11组成。与窑配套的有冷却风机和送料风机。在立筒式煅烧窑的内部用耐火材料砌筑成三个空腔。上腔直径较大，为煅烧造粒腔A；中腔直径较小，为熟料烧结腔B；下腔直径也较大，为快速冷却腔C。A.B.C三腔的连接用喇叭口形平滑过渡。附图3为立筒式水泥熟料干法煅烧窑的煅烧熟料机理图。在生产中，窑内煅烧造粒腔(A)的温度，由于有煤粉喷入，下面高达1450℃，上面维持在1300℃左右。分解后的高温生料喷入煅烧造粒腔后温度继续升高。根据《水泥与混凝土化学》(英国F.M.李著、唐明述、胡道和译、黄大能校)一书中有关水泥熟料煅烧理论与实验，以及生料矿物相变图，说明生料在1250～1280℃温度下出现液相，并随温度升高液相量增加，足以使物料粘结成颗粒或小球。这些颗粒和小球受重力作用落到熟料层上，在上吹风力的作用下呈沸腾状态继续煅烧。此处因有煤粉燃烧，温度高达1450℃。此时颗粒和小球液相量继续增多，使其互相粘连并在烧结腔(B)中烧结在一起，形成熟料烧结层。熟料烧结层通风性能良好，并能有效地阻止生料漏入冷却腔。熟料烧结层在烧结腔(B)下面因截面积逐渐扩大而不断解体，冷却后卸出窑外。立筒式水泥熟料干法煅烧窑直接安装在地基上，分解炉最好安装在窑顶上。在框架上只安装预热器，这样可节约土建工程费用。在窑内、窑外和各种管道上的关键部位安装温度、压力、重力、流量、流速等检测仪器仪表，安装各种执行机构，以便通过计算机进行控制。在窑的有关部位开设通道人孔和窥视孔，以便安装和检修。这些孔道用时开启，不用时封闭。立筒式水泥熟料干法煅烧窑点火用固体燃料。权利要求1.一种立筒式水泥熟料干法煅烧窑，包括钢板外壳(1)、隔热层(2)、耐火层(3)、卸料机构(4)、料封管(5)、中心风管组(6)、下腰风管组(7)、中腰风管组(8)、喷煤管组(9)、喷料管组(10)、喷射器(11)。2.根据权利要求1所述的立筒式水泥熟料干法煅烧窑，其特征在于其外形为一立筒。立筒可以做成等径的，也可以做成异径的。3.根据权利要求1所述的立筒式水泥熟料干法煅烧窑，其特征在于顶部有孔与分解炉下部相通。4.根据权利要求1所述的立筒式水泥熟料干法煅烧窑，其特征在于窑内用耐火材料砌筑成三个腔上腔直径较大为生料煅烧造粒腔(A)，中腔直径较小为熟料烧结腔(B)，下腔直径也较大为快速冷却腔(C)。三个空腔通过正倒喇叭口形平滑过渡连接。5.根据权利要求1所述的立筒式水泥熟料干法煅烧窑，其特征在于窑底部安装卸料机构(4)和料封管(5)。6.根据权利要求1或4所述的立筒式水泥熟料干法煅烧窑，其特征在于在窑下部的冷却腔(C)内安装中心风管组(6)。7.根据权利要求1或4所述的立筒式水泥熟料干法煅烧窑，其特征在于在窑下部的冷却腔(C)外面安装下腰风管组(7)、中腰风管组(8)。管组(7)和管组(8)都有多个喷嘴直通窑内冷却腔(C)。8.根据权利要求1或4所述的立筒式水泥熟料干法煅烧窑，其特征在于窑上部的造粒腔(A)的外面安装喷煤管组(9)和喷料管组(10)。喷煤管组(9)和喷料管组(10)配有多个喷嘴直通窑内造粒腔(A)。9.根据权利要求1或权利要求6或权利要求8所述的立筒式水泥熟料干法煅烧窑，其特征在于喷煤管组(9)和喷料管组(10)的总管上安装喷射器(11)。喷射器(11)还与中心风管组(6)相连接。喷射器(11)从中心风管组(6)吸取热空气入总管，用热风往窑内吹煤粉和生料。全文摘要本专利技术公开了一种水泥工业中立筒式水泥熟料干法煅烧窑。其结构为一钢板立筒，顶部有孔与分解炉相通，底部有卸料机构。窑内有中心风管组，窑外有腰风管组。喷煤管组和喷料筒组。窑内部衬有隔热层和耐火层。耐火层中部厚两端薄，构成三腔。上腔为造粒腔，中腔较细为烧结腔，下腔为冷却腔。生产中烧结腔的熟料层把上下两腔截然分开，保证上面生料烧成熟料，阻止生料漏入冷却腔。集造粒、烧结、冷却于一体，结构简单、省煤电、效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立筒式水泥熟料干法煅烧窑，包括钢板外壳（１）．隔热层（２）．耐火层（３）．卸料机构（４）．料封管（５）．中心风管组（６）．下腰风管组（７）．中腰风管组（８）．喷煤管组（９）．喷料管组（１０）．喷射器（１１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉明，
申请(专利权)人：赵玉明，赵滨海，黄慧，赵晨光，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]