CN118936079A - 一种双膛竖窑及煅烧工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双膛竖窑及煅烧工艺，包括燃烧窑膛、回热窑膛、下料组件、预热区、燃烧区、冷却区、烧嘴枪、冷气入口、交叉通道，通过下料组件对高温异常造成的原料粘结成块导致的堵塞进行自动清理，保障原料下料的顺畅，通过旋转均匀布料的下料分布器与调节件的接触挤压，使挤压件向内挤压，将粘结成块堵塞在下料口的物料进行挤压破碎，将粘结成块的原料再次分解，通过改善石灰石的煅烧工艺，提高石灰石煅烧的成品率与降低煅烧成本，通过增加石灰石分级，将其细分为2‑4cm、4‑8cm、8‑12cm，依据粒径越大整体的透气性越好对应产能越高，反之粒径越小产能越低的数据分析，灵活针对所需产量的高低来选择最佳粒径的石灰石，从而实现降本增效。

Description

一种双膛竖窑及煅烧工艺

技术领域

本发明涉及石灰石加工相关领域，具体是一种双膛竖窑及煅烧工艺。

背景技术

石灰石(CaCO3)是一种重要的矿石资源，广泛应用于建筑、冶金、化学、医药等领域，石灰石的需求在建筑材料领域将持续增长，石灰石企业需要提高生产效率、降低成本，提升产品质量，才能在市场上立于不败之地。

如专利号为CN201710522135.8的中国专利公开了《一种双膛式石灰竖窑》，通过在竖窑的上部设置插入式烧嘴，竖窑的煅烧带与冷却带之间加设环形通道和在两竖窑的环形通道之间设置烟气连接通道，实现并流式煅烧，提高了石灰窑的效率，有利于降低石灰生产的能耗。在现有旧的石灰竖窑基础上改造成并双膛流式石灰窑，升级利用，建设成本低，是一条煅烧设备升级换代的有效途径；

再如专利号为CN202010819661.2的中国专利公开了《双膛竖窑及煅烧方法》，多边形双膛竖窑设计为两个对称的等边多边形截面，以确保最均匀的烟气流通过整个窑膛截面，兼具了矩形竖窑和圆形竖窑的优点，两个窑膛之间的连接通道短又直，确保了窑中的碱性蒸汽能迅速直接地从短直通道进入另一个窑膛，蒸汽不会凝聚在生石灰上，避免在通道上产生任何结硬壳现象；

而现有的双膛竖窑在石灰石煅烧过程中，投入的原料粒径跨度大，煅烧过程中透气性受到影响，使得单次煅烧所得的成品率较低，消耗较大，煅烧成本高昂，并且在双膛竖窑内部温度出现异常过高时，高温可能增大物料颗粒之间的粘附力和摩擦力，使部分物料结块，从而阻碍物料的顺利下落，影响物料的下料。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种双膛竖窑及煅烧工艺。

基于此，本发明提出了一种双膛竖窑及煅烧工艺，包括燃烧窑膛、回热窑膛、下料组件、预热区、燃烧区、冷却区、烧嘴枪、冷气入口、交叉通道；

所述燃烧窑膛的右端设置有回热窑膛，且其与回热窑膛的连接处内部设置有交叉通道；

所述燃烧窑膛的顶部安装有下料组件；

所述燃烧窑膛的内部从上往下依次分布有预热区、燃烧区和冷却区；

所述燃烧窑膛的侧壁安装有烧嘴枪，所述烧嘴枪设置于预热区，所述燃烧窑膛的底端设置有冷气入口；

所述下料组件包括装配体、安装座、调节件、支撑板、入料筒、下料分布器、齿圈、防护罩、电机、齿轮，所述装配体的外部安装有安装座，所述安装座采用螺栓安装于燃烧窑膛的顶端，所述调节件的外侧与装配体相固定，所述支撑板安装于装配体的内部，所述入料筒的底端与装配体相固定，且其内部转动连接有下料分布器，所述下料分布器与支撑板的内侧转动连接，所述下料分布器的外侧固定有齿圈，所述防护罩的底端与装配体相固定，且其内部放置有电机，所述电机安装于装配体的顶端，且其底端采用联轴器与齿轮传动连接，所述齿轮的右端与齿圈啮合连接。

可选的，所述下料分布器包括下料筒、分布管、加强板、耳板、定位杆、挤压件、弹簧片，所述下料筒的外侧分别与入料筒、支撑板转动连接，所述下料筒的底端安装有分布管，所述分布管的左端固定有加强板，所述分布管的顶端固定有耳板，所述耳板的前端设置有定位杆，所述挤压件与耳板转动连接，所述弹簧片的左端与分布管相固定，且其右端与挤压件相固定。

可选的，所述挤压件包括基体、连接板、限位槽、交接板，所述基体的顶端固定有交接板，所述交接板的内部开设有限位槽，所述连接板与耳板转动连接，所述限位槽的内侧与定位杆相接触，所述基体的左端固定有交接板。

可选的，所述调节件包括固定环、交接导向块，所述固定环的外侧与装配体相固定，所述固定环的内部固定有交接导向块。

可选的，所述交接板能够与交接导向块相接触挤压，通过交接板与交接导向块的不断挤压接触，使分布管的底部下料截面发生缩小，从而对因高温凝结在下料口内部造成堵塞的大块石灰石原料进行挤压破碎，从而解决因窑膛内温度异常过高所导致的原料凝结堵塞在下料口的情况。

可选的，所述分布管设置有两组，对称分布于下料筒的底端，且两组分布管之间采用加强板进行加固，使两组分布管之间的强度相互加强，便于挤压件向内侧挤压时候，分布管能够相互支撑，为破碎运动提供稳定的支撑，确保分布管与挤压件保持相对运动，以保障挤压破碎的效果。

可选的，所述挤压件的左端和分布管的底端内侧均设置有多组竖向凹槽，便于增大与原料接触的摩擦力，以提高挤压件的挤压破碎效果。

可选的，所述交接导向块设置有多组，呈圆周等距分布于固定环的内部，便于提高破碎效率。

可选的，所述支撑板的底端可加设隔热层，用于隔绝燃烧窑膛内的高温。

本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种双膛竖窑及煅烧工艺，与同类型设备相比，具有如下改进：

优点1：本发明提供了一种双膛竖窑及煅烧工艺，通过设置了下料组件，对高温异常造成的原料粘结成块导致的堵塞进行自动清理，保障原料下料的顺畅，通过旋转均匀布料的下料分布器与调节件的接触挤压，使挤压件向内挤压，将粘结成块堵塞在下料口的物料进行挤压破碎，将粘结成块的原料再次分解，既避免了堵塞造成的下料不顺，也实现了粘结原料的分开，且结构简单、高效，避免了在高温窑膛内安装驱动设备，降低维护次数。

优点2：本发明提供了一种双膛竖窑及煅烧工艺，通过改善石灰石的煅烧工艺，提高石灰石煅烧的成品率与降低煅烧成本，通过增加石灰石分级，将其细分为2-4cm、4-8cm、8-12cm，依据粒径越大整体的透气性越好对应产能越高，反之粒径越小产能越低的数据分析，灵活针对所需产量的高低来选择最佳粒径的石灰石，从而实现降本增效。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明下料组件剖面结构示意图；

图3为本发明下料分布器立体结构示意图；

图4为本发明下料分布器剖面结构示意图；

图5为本发明挤压件立体结构示意图；

图6为本发明挤压件、耳板连接处放大结构示意图；

图7为本发明调节件立体结构示意图。

附图标记说明：燃烧窑膛-1、回热窑膛-2、下料组件-3、预热区-4、燃烧区-5、冷却区-6、烧嘴枪-7、冷气入口-8、交叉通道-9、装配体-31、安装座-32、调节件-33、支撑板-34、入料筒-35、下料分布器-36、齿圈-37、防护罩-38、电机-39、齿轮-310、下料筒-361、分布管-362、加强板-363、耳板-364、定位杆-365、挤压件-366、弹簧片-367、基体-3661、连接板-3662、限位槽-3663、交接板-3664、固定环-331、交接导向块-332。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参照图1-图2，本实施例提供一种双膛竖窑及煅烧工艺，包括燃烧窑膛1、回热窑膛2、下料组件3、预热区4、燃烧区5、冷却区6、烧嘴枪7、冷气入口8、交叉通道9；燃烧窑膛1的右端设置有回热窑膛2，且其与回热窑膛2的连接处内部设置有交叉通道9；燃烧窑膛1的顶部安装有下料组件3；燃烧窑膛1的内部从上往下依次分布有预热区4、燃烧区5和冷却区6；燃烧窑膛1的侧壁安装有烧嘴枪7，烧嘴枪7设置于预热区4，燃烧窑膛1的底端设置有冷气入口8；下料组件3包括装配体31、安装座32、调节件33、支撑板34、入料筒35、下料分布器36、齿圈37、防护罩38、电机39、齿轮310，装配体31的外部安装有安装座32，安装座32采用螺栓安装于燃烧窑膛1的顶端，调节件33的外侧与装配体31相固定，支撑板34安装于装配体31的内部，入料筒35的底端与装配体31相固定，且其内部转动连接有下料分布器36，下料分布器36与支撑板34的内侧转动连接，下料分布器36的外侧固定有齿圈37，防护罩38的底端与装配体31相固定，且其内部放置有电机39，电机39安装于装配体31的顶端，且其底端采用联轴器与齿轮310传动连接，齿轮310的右端与齿圈37啮合连接。

本实施例中，对双膛竖窑煅烧石灰石的分级煅烧工艺进行了试验、数据采集、分析，主要通过将原料石灰石分为2-4cm、4-8cm、8-12cm的三个区间等级，并分别投入双膛竖窑中，对双膛竖窑的整体运行情况分析，数据采集，得知粒径差对石灰窑运行至关重要，粒径越大整体的透气性越好对应产能越高，反之粒径越小产能越低；并且由于各种粒径极差所对应石灰石售价也有所差异，且根据市场需求产能有所波动，可以在低产量情况下使用2-4cm的石料，高产量情况下使用大粒径石料，该方式可大大提高石灰石利用率，降低成本，在不断变化的市场环境下更好应对突发状况。

其中，以当年双膛竖窑煅烧石灰石消耗140万吨，石灰石成品率大约为55％，消耗毛石为140/0.55＝254万吨为例，按该分级煅烧工艺项目研究后每提升一个点分级可提升石灰石成品率约为10％，254*65％＝165万吨；165-140＝25万吨，25*44.9≈1122.5万，且4-8cm每吨石灰石采购价格为44.9元，8-12cm采购价格为44.9元，2-4cm每吨采购价格33元，根据产量调整全年预计可使用2-4cm规格石灰石8W吨，8*11.9＝95.2万，预计全年可降低成本95.2万元，充分表明该煅烧工艺有效降低了成本。

请参照图3-4，本实施例提供一种双膛竖窑及煅烧工艺，下料分布器36包括下料筒361、分布管362、加强板363、耳板364、定位杆365、挤压件366、弹簧片367，下料筒361的外侧分别与入料筒35、支撑板34转动连接，下料筒361的底端安装有分布管362，分布管362的左端固定有加强板363，分布管362的顶端固定有耳板364，耳板364的前端设置有定位杆365，挤压件366与耳板364转动连接，弹簧片367的左端与分布管362相固定，且其右端与挤压件366相固定。

本实施例中，当该挤压件366处于正常状态，未与交接导向块332发生挤压时，处于正常状态，且当原料进入分布管362，而碰撞到挤压件366时，因此时定位杆365处于限位槽3663的下端，限制了挤压件366向外侧活动的可能，使得挤压件366只能向内挤压，不受原料碰撞而外移。

本实施例中，分布管362设置有两组，对称分布于下料筒361的底端，且两组分布管362之间采用加强板363进行加固，使两组分布管362之间的强度相互加强，便于挤压件366向内侧挤压时候，分布管362能够相互支撑，为破碎运动提供稳定的支撑，确保分布管362与挤压件366保持相对运动，以保障挤压破碎的效果。

本实施例中，挤压件366的左端和分布管362的底端内侧均设置有多组竖向凹槽，便于增大与原料接触的摩擦力，以提高挤压件366的挤压破碎效果。

请参照图5-6，本实施例提供一种双膛竖窑及煅烧工艺，挤压件366包括基体3661、连接板3662、限位槽3663、交接板3664，基体3661的顶端固定有交接板3662，交接板3662的内部开设有限位槽3663，连接板3662与耳板364转动连接，限位槽3663的内侧与定位杆365相接触，基体3661的左端固定有交接板3664。

本实施例中，交接板3664能够与交接导向块332相接触挤压，通过交接板3664与交接导向块332的不断挤压接触，使分布管362的底部下料截面发生缩小，从而对因高温凝结在下料口内部造成堵塞的大块石灰石原料进行挤压破碎，从而解决因窑膛内温度异常过高所导致的原料凝结堵塞在下料口的情况，在交接板3664不断靠近分布管362内侧的竖向凹槽时，对粘接成大块的石灰石原料施加巨大的压力，使原料在两个相对运动的物体表面之间受到挤压，当压力超过原料的抗压强度时，原料发生破碎，从而解决堵塞影响下料的问题，其中，因交接板3664、交接导向块332的表面均成弧状，使交接板3664、交接导向块332的接触挤压更加顺畅。

请参照图7，本实施例提供一种双膛竖窑及煅烧工艺，调节件33包括固定环331、交接导向块332，固定环331的外侧与装配体31相固定，固定环331的内部固定有交接导向块332。

本实施例中，交接导向块332设置有多组，呈圆周等距分布于固定环331的内部，便于提高破碎效率。

本发明通过改进提供一种双膛竖窑及煅烧工艺，其工作原理如下；

第一：在将原料石灰石投入燃烧窑膛1、回热窑膛2之前，对原料进行多级筛分，依据原料粒径越大整体的透气性越好所对应的产能越高，反之粒径越小产能越低的数据分析，将原料分为2-4cm、4-8cm、8-12cm的粒径等级，通过增加原料的颗粒分级，提高石灰石利用率，降低成本；

第二：在将原料分级之后，依据所需产量的高低情况选择合适粒径的原料，并利用提升机将其投入入料筒35，原料后落入下料分布器36之中，在投入原料的过程中，通过电机39带动齿轮310的转动，致使齿圈37随之啮合转动，带动下料分布器36发生旋转，从而使其底端分布管362所对应的投料口发生圆周变化，实现均匀下料；

第三：在下料分布器36转动的过程中，挤压件366不断与圆周分布的交接导向块332发生接触挤压，使挤压件366在旋转的过程中，规律的向内挤压，缩小分布管362底端的下料口，在挤压的过程中，可以对因高温而发生粘结的石灰石原料进行挤压碰撞，使发生粘结的石灰石再次破裂分离，从而实现顺畅下料，避免粘结的石灰石原料堵塞在下料口造成下料受阻的情况，当挤压件366离开交接导向块332区域后，受弹簧片367的弹性作用，发生向外复位，使底部下料口截面恢复；

第四：在燃烧窑膛1进行煅烧时，助燃空气、燃料以及原料均向下流动，三者流向相同，原料在燃烧区5开始燃烧，燃料正好也在此处混合燃烧，温度较高，在接近冷却区6时，石灰煅烧过程基本完成，不再需要过多的热量，燃料的燃烧产物也基本将热量传递给原料，温度降低，避免出现过烧的现象，同时冷却区6进入的冷气与物料逆向汇合，使煅烧产物快速冷却，从而提高产物的活性度，并且，燃烧窑膛1内的燃烧产物，如高温烟气通过交叉通道9进入到回热窑膛2，并向上流动，将预热区4的石灰石原料预热到较高的温度，经回热窑膛2的烟气下降到很低的温度后排出回热窑膛2；

第五：该双膛竖窑在829秒后开始换向，两个窑膛的功能随之互换，双膛竖窑属于正压操作，在正常生产情况下，连接通道处压力不超过350mbar，并且始终是燃烧膛压力高于非燃烧膛压力，从而保证了气体在窑体内的正常流动确保石灰石分解完全，气孔率、活性高。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双膛竖窑，其特征在于：包括燃烧窑膛(1)、回热窑膛(2)、下料组件(3)、预热区(4)、燃烧区(5)、冷却区(6)、烧嘴枪(7)、冷气入口(8)、交叉通道(9)；

所述燃烧窑膛(1)的右端设置有回热窑膛(2)，且其与回热窑膛(2)的连接处内部设置有交叉通道(9)；

所述燃烧窑膛(1)的顶部安装有下料组件(3)；

所述燃烧窑膛(1)的内部从上往下依次分布有预热区(4)、燃烧区(5)和冷却区(6)；

所述燃烧窑膛(1)的侧壁安装有烧嘴枪(7)，所述烧嘴枪(7)设置于预热区(4)，所述燃烧窑膛(1)的底端设置有冷气入口(8)；

所述下料组件(3)包括装配体(31)、安装座(32)、调节件(33)、支撑板(34)、入料筒(35)、下料分布器(36)、齿圈(37)、防护罩(38)、电机(39)、齿轮(310)，所述装配体(31)的外部安装有安装座(32)，所述安装座(32)采用螺栓安装于燃烧窑膛(1)的顶端，所述调节件(33)的外侧与装配体(31)相固定，所述支撑板(34)安装于装配体(31)的内部，所述入料筒(35)的底端与装配体(31)相固定，且其内部转动连接有下料分布器(36)，所述下料分布器(36)与支撑板(34)的内侧转动连接，所述下料分布器(36)的外侧固定有齿圈(37)，所述防护罩(38)的底端与装配体(31)相固定，且其内部放置有电机(39)，所述电机(39)安装于装配体(31)的顶端，且其底端采用联轴器与齿轮(310)传动连接，所述齿轮(310)的右端与齿圈(37)啮合连接。

2.根据权利要求1所述的一种双膛竖窑，其特征在于，所述下料分布器(36)包括下料筒(361)、分布管(362)、加强板(363)、耳板(364)、定位杆(365)、挤压件(366)、弹簧片(367)，所述下料筒(361)的外侧分别与入料筒(35)、支撑板(34)转动连接，所述下料筒(361)的底端安装有分布管(362)，所述分布管(362)的左端固定有加强板(363)，所述分布管(362)的顶端固定有耳板(364)，所述耳板(364)的前端设置有定位杆(365)，所述挤压件(366)与耳板(364)转动连接，所述弹簧片(367)的左端与分布管(362)相固定，且其右端与挤压件(366)相固定。

3.根据权利要求2所述的一种双膛竖窑，其特征在于，所述挤压件(366)包括基体(3661)、连接板(3662)、限位槽(3663)、交接板(3664)，所述基体(3661)的顶端固定有交接板(3662)，所述交接板(3662)的内部开设有限位槽(3663)，所述连接板(3662)与耳板(364)转动连接，所述限位槽(3663)的内侧与定位杆(365)相接触，所述基体(3661)的左端固定有交接板(3664)。

4.根据权利要求1所述的一种双膛竖窑，其特征在于，所述调节件(33)包括固定环(331)、交接导向块(332)，所述固定环(331)的外侧与装配体(31)相固定，所述固定环(331)的内部固定有交接导向块(332)。

5.根据权利要求3所述的一种双膛竖窑，其特征在于，所述交接板(3664)能够与交接导向块(332)相接触挤压。

6.根据权利要求2所述的一种双膛竖窑，其特征在于，所述分布管(362)设置有两组，对称分布于下料筒(361)的底端，且两组分布管(362)之间采用加强板(363)进行加固。

7.根据权利要求2所述的一种双膛竖窑，其特征在于，所述挤压件(366)的左端和分布管(362)的底端内侧均设置有多组竖向凹槽。

8.根据权利要求4所述的一种双膛竖窑，其特征在于，所述交接导向块(332)设置有多组，呈圆周等距分布于固定环(331)的内部。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种双膛竖窑的煅烧工艺，其特征在于，包括以下步骤：

第一：在将原料石灰石投入燃烧窑膛(1)、回热窑膛(2)之前，对原料进行多级筛分，依据原料粒径越大整体的透气性越好所对应的产能越高，反之粒径越小产能越低的数据分析，增加原料的颗粒分级，可以提高石灰石利用率，降低成本；

第二：在将原料分级之后，依据所需产量的高低情况选择合适粒径的原料，并利用提升机将其投入入料筒(35)，原料后落入下料分布器(36)之中，在投入原料的过程中，通过电机(39)带动齿轮(310)的转动，致使齿圈(37)随之啮合转动，带动下料分布器(36)发生旋转，从而使其底端分布管(362)所对应的投料口发生圆周变化，实现均匀下料；

第三：在下料分布器(36)转动的过程中，挤压件(366)不断与圆周分布的交接导向块(332)发生接触挤压，使挤压件(366)在旋转的过程中，规律的向内挤压，缩小分布管(362)底端的下料口，在挤压的过程中，可以对因高温而发生粘结的石灰石原料进行挤压碰撞，使发生粘结的石灰石再次破裂分离，从而实现顺畅下料，避免粘结的石灰石原料堵塞在下料口造成下料受阻的情况；

第四：在燃烧窑膛(1)进行煅烧时，助燃空气、燃料以及原料均向下流动，三者流向相同，原料在燃烧区(5)开始燃烧，燃料正好也在此处混合燃烧，温度较高，在接近冷却区(6)时，石灰煅烧过程基本完成，不再需要过多的热量，燃料的燃烧产物也基本将热量传递给原料，温度降低，避免出现过烧的现象，同时冷却区(6)进入的冷气与物料逆向汇合，使煅烧产物快速冷却，从而提高产物的活性度，并且，燃烧窑膛(1)内的燃烧产物，如高温烟气通过交叉通道(9)进入到回热窑膛(2)，并向上流动，将预热区(4)的石灰石原料预热到较高的温度，经回热窑膛(2)的烟气下降到很低的温度后排出回热窑膛(2)；

第五：该双膛竖窑在829秒后开始换向，两个窑膛的功能随之互换，双膛竖窑属于正压操作，在正常生产情况下，连接通道处压力不超过350mbar，并且始终是燃烧膛压力高于非燃烧膛压力，从而保证了气体在窑体内的正常流动确保石灰石分解完全，气孔率、活性高。