隔墻式多筒大型豎窯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型豎窯，用來(lái)完成固體物料之間的化合與分解反應(yīng)、固體物料與氣體之間的反應(yīng)，以及固體物料的燒結(jié)致密。該豎窯是由上部若干小方筒和下部一個(gè)大方筒構(gòu)成，上部小方筒之間用隔墻分開；下部大方筒有多個(gè)出料口和若干矮隔墻。在上方筒之間的懸空梁下及兩側(cè)的半懸空梁下設(shè)置多個(gè)燃燒裝置，使火焰在大方筒的上部自由空間充分燃燒并與料坡充分接觸，使物料升溫并完成反應(yīng)或達(dá)到燒結(jié)。窯中冷卻空氣和燃燒氣體與物料逆流運(yùn)動(dòng)，燃燒氣體與物料薄層流作用，熱交換充分，作用均勻。因此該豎窯生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高，生產(chǎn)能力大。這種新型豎窯還具有投資小，成本低，占地少，效益高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】隔墻式多筒大型豎窯
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及固體物料處理的工業(yè)窯爐，用來(lái)完成固體物料之間的化合與分解反應(yīng)、固體物料與氣體之間的反應(yīng)，以及固體物料的燒結(jié)致密。
技術(shù)背景:
[0002](一)相關(guān)窯爐的概況
[0003]目前，能完成上述任務(wù)的工業(yè)窯爐有多種。如白云石、菱鎂礦、碳酸鈣、粘土礦、水鋁石、菱鐵礦、其它氫氧化物和鹽類的分解爐或輕燒爐或轉(zhuǎn)化爐，主要有回轉(zhuǎn)窯、豎窯、沸騰爐和隧道窯，而本發(fā)明所涉及的只是其中的豎窯；又如高鋁礬土礦、粘土礦、水泥原料、鐵礦球團(tuán)料燒結(jié)致密的熟料燒結(jié)爐，主要有回轉(zhuǎn)窯、隧道窯和豎窯，本發(fā)明也只與其中的豎窯相關(guān)。
[0004](二)豎窯的技術(shù)背景
[0005]傳統(tǒng)豎窯為圓筒型上下移動(dòng)爐床，在內(nèi)填充待處理物料，主要用于礦石的分解和原料的燒結(jié)，在爐體的中部布置若干燃燒裝置或燒嘴，物料從上部加入并布料，中間完成熱分解或燒結(jié)，通過(guò)下部出料。這樣，物料由上而下以料柱的形式緩慢移動(dòng)，燃燒的高溫氣體從中部進(jìn)入，向上運(yùn)動(dòng)，再?gòu)南虏抗娜肜滹L(fēng)，冷卻燒成的高溫物料，自身被加熱后可以作為燃燒設(shè)備的二次助燃空氣。也就是說(shuō)，物料與氣體始終為逆流運(yùn)動(dòng)，保證進(jìn)出窯的物料和氣體都不會(huì)帶走太多熱量，能源利用率高是其主要優(yōu)點(diǎn)。
[0006]傳統(tǒng)豎窯內(nèi)物料為一密切接觸的料柱，高溫氣體在燃燒器處釋放以后，在豎窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)以在物料中的滲透為主。所以料柱與爐壁之間容易滲透，容易過(guò)熱而過(guò)燒，而料柱中心則不容易滲透而欠溫出現(xiàn)生燒。有人為此將燃燒器深入料柱來(lái)改變這種現(xiàn)象，還有人則在燃燒器上方安裝斜板使燃?xì)馀c料柱有一定自由湍動(dòng)空間。弗卡斯窯在燃燒帶用橋梁的形式將整體性的料柱分成兩股料流，并在梁的下部安裝燃燒裝置，其目的也是為提高燒成料的質(zhì)量均勻性。MAERZ窯則是雙爐膛，在中部設(shè)置互通式氣流通道，一個(gè)爐膛燃燒，煙氣進(jìn)入另一個(gè)爐膛預(yù)熱，定期交換燃燒和預(yù)熱爐膛，從而使煅燒均勻化。顯然，在料柱作為整體移動(dòng)物的情況下，這些改進(jìn)的效果只能是局部的，而且實(shí)際實(shí)施也是很難的。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]本發(fā)明為一種新型結(jié)構(gòu)的豎窯，其主要特點(diǎn)是由上下不一樣大的兩部分方筒構(gòu)成，并且上部方筒小，下部方筒大，上部小方筒可以兩個(gè)或多個(gè)并列，每?jī)蓚€(gè)小方筒之間用隔墻分開；下部方筒為一個(gè)整體，而出料口比上部方筒數(shù)至少多出一個(gè)，每?jī)蓚€(gè)出料口之間立一道比大方筒低的隔墻，分流物料的下降路徑，減小物料流動(dòng)層的厚度。燃燒器設(shè)置在大方筒的上部，并在上方筒之間的懸空梁下及兩側(cè)的半懸空梁下設(shè)置多個(gè)燃燒裝置，使火焰在大方筒的上部自由空間充分燃燒并與料坡充分接觸，使物料升溫并完成反應(yīng)或達(dá)到燒結(jié)。
[0008]物料由提升裝置或輸送帶運(yùn)到上部窯口，并儲(chǔ)存在上部料倉(cāng)中，通過(guò)給料器進(jìn)入預(yù)熱帶，自由下降進(jìn)入大方筒后被其間隔墻阻擋分成若干薄層料流與燃燒氣體接觸，匯入爐底出料口上方的通道，與上升的冷空氣熱交換后由出料機(jī)構(gòu)經(jīng)出料口出窯。冷卻風(fēng)從爐底進(jìn)入出料口上方的通道，與加熱后的物料逆流而上，交換其熱量，并進(jìn)入燃燒空間與火焰混合，作為二次助燃空氣。燃燒完全的高溫氣體逆流進(jìn)入小方筒，將物料預(yù)熱，經(jīng)窯口氣罩進(jìn)入煙氣通道，經(jīng)除塵、有害氣體脫出處理后排入空中。
[0009]窯中冷卻空氣和燃燒氣體與物料逆流運(yùn)動(dòng)，燃燒氣體與物料薄層流作用，熱交換充分，作用均勻。因此該豎窯生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高，生產(chǎn)能力大。這種新型豎窯還具有投資小，成本低，占地少，效益高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明專利“隔墻式多筒大型豎窯”的結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖，圖中簡(jiǎn)要說(shuō)明如下:
I——物料
[0011]2——上部方筒爐壁
[0012]3——隔墻
[0013]4——懸空梁
[0014]5——半懸空梁
[0015]6——測(cè)溫?zé)犭娕?br> [0016]7——燃燒器
[0017]8—下部方筒爐壁
[0018]9-冷風(fēng)進(jìn)口
[0019]10-卸料閥門
[0020]11——爐底堵料墻
具體實(shí)施方案
[0021]小方筒之間隔墻的最下端為懸空結(jié)構(gòu)，其實(shí)現(xiàn)方法有拱頂、預(yù)制拱梁或平梁，鋼結(jié)構(gòu)支撐的耐火澆注料梁或組合磚梁；
[0022]上部小方筒和下部大方筒的結(jié)合部有兩個(gè)半懸空爐頂，其實(shí)現(xiàn)方法與上述相同，此外還可借助于大方筒的邊墻來(lái)支撐；
[0023]為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，便于窯體的砌筑和使用中的長(zhǎng)壽命，豎窯的前后爐壁最好為筆直的，不必產(chǎn)生懸空結(jié)構(gòu)；
[0024]為了懸空結(jié)構(gòu)能使物料在下落過(guò)程中形成很大的斜坡，隔墻應(yīng)有足夠的厚度，半懸空爐頂也應(yīng)有足夠的寬度；
[0025]隔墻下的燃燒裝置一般位于前后爐墻上，并使噴火口盡可能位于料坡的下沿，也可以從懸頂上安裝，但燒嘴最好為長(zhǎng)煙高速燒嘴，半懸空爐頂下部空間的燃燒裝置則可以在前后墻、爐頂或側(cè)墻上安裝，其位置的考慮同樣是使火焰在料坡的下沿開始與爐料接觸。
【權(quán)利要求】
1.一種新型結(jié)構(gòu)的豎窯，其主要特點(diǎn)是由上下不一樣大的兩部分方筒構(gòu)成，并且上部方筒小，下部方筒大；上部方筒可以兩個(gè)或兩個(gè)以上的多個(gè)并列，每?jī)蓚€(gè)方筒之間用隔墻分開；下部方筒為一個(gè)整體，而出料口的數(shù)量比上部方筒數(shù)至少多出一個(gè)，每?jī)蓚€(gè)出料口之間的爐底立一道比下方筒低的隔墻，以分流上方筒下降的物料，并減小物料流動(dòng)層的厚度。燃燒器設(shè)置在下方筒的上部，并在上方筒之間的懸空梁下及兩側(cè)的半懸空梁下設(shè)置多個(gè)燃燒裝置，使火焰在下方筒的上部自由空間充分燃燒并與料坡充分接觸，使物料升溫并完成反應(yīng)或達(dá)到燒結(jié)。
2.權(quán)利要求1所述的豎窯，其特征是隔墻最下端的懸空結(jié)構(gòu)，側(cè)向下沿可以是圓弧形、“人”字形、梯形、多邊形或直線形，其實(shí)現(xiàn)方法有拱頂、整體預(yù)制，組合磚砌筑或鋼結(jié)構(gòu)支撐的耐火材料澆注。且上部方筒和下部方筒的結(jié)合部的兩個(gè)半懸空爐頂，其側(cè)向下沿外形及實(shí)現(xiàn)方法與前述相同，此外還可借助于下方筒的邊墻來(lái)支撐。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，便于窯體的砌筑和使用壽命長(zhǎng)，豎窯的前后爐壁最好為筆直的，不必產(chǎn)生懸空結(jié)構(gòu)。
3.權(quán)利要求1所述的豎窯，其特征是出料口之間的爐底上的隔墻為“T”字截面的墻，并且在“T”字墻兩端的上翼板下部腹板兩邊安裝了若干燃燒器。
4.權(quán)利要求1所述的豎窯，其特征是出料口之間的爐底上的隔墻為厚墻，其上部設(shè)有前后貫通的孔，孔的兩側(cè)設(shè)小孔與大方筒連通，孔的兩端可有燃燒器向里噴火焰，并經(jīng)孔壁的小孔噴入大方筒的物料流中。
5.權(quán)利要求1和3所述的豎窯，其特征是“T”字墻的腹板為厚墻，其上部設(shè)有前后貫通的孔，孔的兩側(cè)設(shè)小孔與大方筒連通，孔的兩端可有燃燒器向里噴火焰，并經(jīng)孔壁的小孔噴入大方筒的物料流上面。
6.權(quán)利要求1、3、4、5所述的豎窯，其特征是出料口之間的爐底上的隔墻的側(cè)面上沿可以是水平的，也可以是“人”字形、梯形、多邊形或圓弧形。
7.權(quán)利要求1、3、4、5、6所述的豎窯，其特征是燃燒器用熱輻射加熱管或電熱裝置代替。
【文檔編號(hào)】F27B1/10GK103542714SQ201210247350
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】蔣明學(xué) 申請(qǐng)人:蔣明學(xué)