大型自動化豎井式石灰窯的制作方法

專利名稱：大型自動化豎井式石灰窯的制作方法
技術領域：
本發明屬于煅燒石灰窯技術領域，涉及一種大型自動化豎井式石灰窯。
背景技術：
煅燒生石灰在我國已有悠久的歷史，發展到現在，冶金、化工、建材各行業的用灰 量越來越大，對石灰的品質要求也越來越高。而我國目前用于生石灰生產的裝備還大部分 停留在低成本的普通豎窯。普通豎窯生產石灰存在很多缺點，如煅燒熱工不穩，造成欠燒、 生燒、結瘤一般在30%以上，而且不能及時控制，嚴重影響石灰各項性能，致使產品質量參 差不齊；受出灰方式限制，單機產量低、耗能高，每噸灰用煤量在160kg以上；由于普通窯爐 絕大多數為上部開口或半開口結構，所以很難進行除塵，環境污染嚴重；加料和出灰幾乎全 靠 人工直接操作，勞動強度大，嚴重損害了操作工的身體健康。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對以上現有技術存在的缺點，提出一種大型自 動化豎井式石灰窯，能連續自動煅燒，化學反應速度快，可控性好，熱力集中，產量高。本發明解決以上技術問題的技術方案是大型自動化豎井式石灰窯，包括供料系統、窯本體、供風系統和除塵系統；供料系 統包括破碎機、一級振動篩、二級振動篩、石子入庫皮帶、石子庫、石子調速皮帶、石子計量 稱、煤入庫皮帶、煤庫、煤調速皮帶、煤計量稱和入窯大傾角皮帶，石灰石經破碎機破碎后， 通過皮帶機進入一級振動篩和二級振動篩分級分選后，不同規格大小的石子通過石子入庫 皮帶進入不同的石子庫，煤經煤入庫皮帶進入煤庫，煤庫的煤和石子庫的石子經過布置在 各自下方的石子調速皮帶和煤調速皮帶進入各自的煤計量稱和石子計量稱精確計量后混 合進入入窯大傾角皮帶，送入窯本體；窯本體包括窯筒體、布料器和窯卸料裝置，窯卸料裝 置由設在窯筒體的組合盤塔、錐形漏斗和出窯皮帶機組成，入窯大傾角皮帶的上的混合料 進入布料器，通過布料器進入窯筒體進行煅燒，出料通過組合盤塔進入設在組合盤塔下部 的錐形漏斗，再由與錐形漏斗出料口相連接的出窯皮帶機送出；供風系統包括羅茨風機、放 風閥、腰風管和腰風閥，羅茨風機通過放風閥分成兩路供風，一路進入組合盤塔，由組合盤 塔向窯筒體底部供風，另一路通過腰風閥進入腰風管，由腰風管向窯筒體內供風；除塵系 統包括煙塵脫硫塔、氣箱脈沖大布袋除塵器、冷風閥和除塵風機，煙塵脫硫塔接窯本體出風 口，氣箱脈沖大布袋除塵器通過冷風閥接窯本體出風口，除塵風機接在氣箱脈沖大布袋除 塵器上。作為本發明進一步限定的技術方案窯筒體從上至下分為3帶，分別是預熱帶、煅燒帶和冷卻帶，長度分別占窯筒體總 高度的30%、40%和30%，腰風管設置在煅燒帶和冷卻帶交匯處，腰風管是一個環形風管， 進風是從羅茨風機處進風，腰風管對窯內供風是在環形風管內側引12支到16支均勻分布 的支風管對窯內供風，在支風管上設有電動間門。可以根據熱電偶測出窯內溫度，通過中央控制器，控制支風管上的電動閘門，自動調整窯內偏火。組合盤塔通過大立軸支撐。采用大立軸整體支撐窯內物料煅燒的結構，使得窯內 通風卸料十分通暢，窯內通風均勻性好，卸料均勻性好，風和料在窯內化學反應強度高，石 灰質量好。羅茨風機70%的風量進入組合盤塔，30%的風量通過腰風閥進入腰風管。鼓入腰 風管的腰風可對爐內上部物料進行預熱，進入組合盤塔的風可對窯下部燒成的成品爐料進 行加速冷卻，使排出的成品為溫度在40°C以下。極大限度的減少了熱量從上部和下部的散 失。經過實測，燃料熱量值利用率達80%以上(一般窯爐在40% 60%以下)。
窯筒體上設有測溫熱電偶，熱電偶分4層設置，每層設置8個，共32個。用來測 量窯內溫度，傳到控制系統，由控制系統根據溫度控制腰風位置及閥門開度，糾正爐內的偏 火，控制燒成帶的溫度。窯筒體最外層是鋼板，最內層是高鋁耐火磚，從內到外依次是高鋁耐火磚、輕質保 溫磚、隔熱陶粒澆注料、隔熱纖維保溫板和鋼板共五層結構。設置這5層結構可以增強隔熱 保溫效果，保溫效果好，使用壽命長，給窯內石灰煅燒提供一個相對穩定的煅燒環境，起到 超強永久保溫作用。窯筒體壁厚1000mm，煅燒時窯截面溫差小于等于50°C，窯筒體溫度不 超過環境溫度10°C。二級振動篩下方設有水洗凈石裝置，水洗凈石裝置的進水口與水源相連接，出水 口接二級振動篩。在石子進庫之前，將石子沖洗干凈，避免過多產生粉塵，也可使后續的計 量更為精確。布料器上方設有重力鎖風閥，采用兩道重錘翻板鎖風，主要是防止進料時有冷風 進入窯內，增加除塵器負擔及影響窯內通風順暢。窯筒體出風口處設有蝶閥，蝶閥是一個翻 板閥，可以根據窯面煅燒情況，控制除塵器從窯內抽風量，達到節能環保的目的。窯本體是直筒式窯形結構，中間是窯筒體，上部是密閉窯罩，下部是錐形漏斗。這 樣上中下3部分共同組成一個密閉空間，非常有利于石灰的煅燒，上部進料，下部出料，下 部進風，上部出風，風從下部進入冷卻帶，冷卻石灰，預熱空氣，然后熱空氣向上在煅燒帶煅 燒石灰，廢氣繼續向上，預熱石灰石和煤，從窯罩排出，進入除塵器，風、料對流煅燒，能量利 用率最高。直筒形窯形結構，主要是考慮到石灰石煅燒是體積收縮不大，爐膛上下體積均 衡，有利于窯面控制，避免出現偏燒和炮火現象。布料器布料在窯筒體內徑的2/3處。可以 防止布料時不產生煤和石子的離析現象。破碎機、一級振動篩和二級振動篩都與一臺組合式脈沖袋式除塵器相連接。利用 組合式脈沖袋式除塵器可以對破碎機及振動篩進行粉塵捕集，進一步減少粉塵的產生，更 加環保。本發明的優點是本發明的大型自動化豎井式石灰窯在我國傳統石灰窯技術的 基礎上，通過先進的煅燒機理，進一步整合創新，能連續自動煅燒，化學反應速度快、可控性 好，熱力集中，產量高、質量好，徹底改變傳統石灰窯不能連續煅燒，產量低、質量差的狀況， 全面提升傳統石灰窯的技術經濟指標。


圖1本發明的連接示意圖。
具體實施例方式實施例一
本實施例是一種大型自動化豎井式石灰窯，其連接如圖1所示，包括供料系統、窯 本體、供風系統和除塵系統。供料系統包括破碎機1、一級振動篩2、二級振動篩3、石子入庫皮帶5、石子庫6、石 子調速皮帶7、石子計量稱8、煤入庫皮帶9、煤庫10、煤調速皮帶11、煤計量稱12和入窯大 傾角皮帶13，石灰石經所述破碎機1破碎后，通過皮帶機進入一級振動篩2和二級振動篩3 分級分選后，不同規格大小的石子通過石子入庫皮帶5進入不同的石子庫6，煤經煤入庫皮 帶9進入煤庫10，煤庫10的煤和石子庫6的石子經過布置在各自下方的石子調速皮帶7和 煤調速皮帶11進入各自的煤計量稱12和石子計量稱8精確計量后混合進入入窯大傾角皮 帶13，送入窯本體。窯本體包括窯筒體、布料器15和窯卸料裝置，窯卸料裝置由設在窯筒體的組合盤 塔27、錐形漏斗30和出窯皮帶機33組成。窯本體是直筒式窯形結構，中間是窯筒體，上部 是密閉窯罩，下部是錐形漏斗，這樣上中下3部分共同組成一個密閉空間，非常有利于石灰 的煅燒，上部進料，下部出料，下部進風，上部出風，風從下部進入冷卻帶，冷卻石灰，預熱空 氣，然后熱空氣向上在煅燒帶煅燒石灰，廢氣繼續向上，預熱石灰石和煤，從窯罩排出，進入 除塵器，風、料對流煅燒，能量利用率最高。直筒形窯形結構，主要是考慮到石灰石煅燒是體 積收縮不大，爐膛上下體積均衡，有利于窯面控制，避免出現偏燒和炮火現象。窯筒體最外 層是鋼板17，最內層是高鋁耐火磚21，從內到外依次是高鋁耐火磚21、輕質保溫磚20、隔熱 陶粒澆注料19、隔熱纖維保溫板18和鋼板17共五層結構，設置這5層結構可以增強隔熱 保溫效果，保溫效果好，使用壽命長，給窯內石灰煅燒提供一個相對穩定的煅燒環境，起到 超強永久保溫作用。窯筒體壁厚1000mm，煅燒時窯截面溫差小于等于50°C，窯筒體溫度不 超過環境溫度10°C。入窯大傾角皮帶13的上的混合料進入布料器15，通過布料器15進入 窯筒體進行煅燒，出料通過組合盤塔27進入設在組合盤塔27下部的錐形漏斗30，再由與 錐形漏斗30出料口相連接的出窯皮帶機33送出。組合盤塔27通過大立軸29支撐，采用 大立軸整體支撐窯內物料煅燒的結構，使得窯內通風卸料十分通暢，窯內通風均勻性好，卸 料均勻性好，風和料在窯內化學反應強度高，石灰質量好。布料器15上方設有重力鎖風閥 14，采用兩道重錘翻板鎖風，主要是防止進料時有冷風進入窯內，增加除塵器負擔及影響窯 內通風順暢。窯筒體出風口處設有蝶閥16，蝶閥16是一個翻板閥，可以根據窯面煅燒情況， 控制除塵器從窯內抽風量，達到節能環保的目的。布料器15布料在窯筒體內徑的2/3處， 可以防止布料時不產生煤和石子的離析現象。供風系統包括羅茨風機25、放風閥26、腰風管23和腰風閥24，羅茨風機25通過放 風閥26分成兩路供風，一路進入所述組合盤塔27，由組合盤塔27向窯筒體底部供風，另一 路通過腰風閥24進入腰風管23，由腰風管23向窯筒體內供風。窯筒體從上至下分為3帶， 分別是預熱帶、煅燒帶和冷卻帶，長度分別占窯筒體總高度的30%、40%和30%，腰風管23 設置在煅燒帶和冷卻帶交匯處，腰風管23是一個環形風管，進風是從羅茨風機25處進風， 腰風管23對窯內供風是在環形風管內側引12支到16支均勻分布的支風管對窯內供風，在 支風管上設有電動閘門，可以根據熱電偶測出窯內溫度，通過中央控制器，控制支風管上的電動閘門，自動調整窯內偏火。羅茨風機25的70%的風量進入組合盤塔27，30%的風量 通過腰風閥24進入腰風管23。鼓入腰風管23的腰風可對爐內上部物料進行預熱，進入組 合盤塔27的風可對窯下部燒成的成品爐料進行加速冷卻，使排出的成品為溫度在40°C以 下。極大限度的減少了熱量從上部和下部的散失。經過實測，燃料熱量值利用率達80%以 上(一般窯爐在40% 60%以下)。窯筒體上設有測溫熱電偶22，熱電偶22分4層設置， 每層設置8個，共32個。用來測量窯內溫度，傳到控制系統，由控制系統根據溫度控制腰風 位置及閥門開度，糾正爐內的偏火，控制燒成帶的溫度。除塵系統包括煙塵脫硫塔、氣箱脈沖大布袋除塵器32、冷風閥28和除塵風機31， 煙塵脫硫塔接窯本體出風口，氣箱脈沖大布袋除塵器32通過冷風閥28接窯本體出風口，除 塵風機31接在氣箱脈沖大布袋除塵器32上。二級振動篩3下方設有水洗凈石裝置4，水洗 凈石裝置4的進水口與水源相連接，出水口接二級振動篩3，在石子進庫之前，將石子沖洗 干凈，避免過多產生粉塵，也可使后續的計量更為精確。破碎機1、一級振動篩2和二級振動 篩3都與一臺組合式脈沖袋式除塵器相連接，利用組合式脈沖袋式除塵器可以對破碎機及 振動篩進行粉塵捕集，進一步減少粉塵的產生，更加環保。本實施例具體實施時按以下流程進行
石灰石破碎和分級礦山石灰石由鏟車鏟入料斗，經輸送設備送入破碎機，破碎后的石灰石經提升進 入一級振動篩分級，細粉被分級出作為副產品，可以賣給水泥企業作為混合材用；較大粗粒 子被分級出送入二級振動篩分級。合格粒徑的石灰石由送入石灰石庫儲存，石子在進庫之 前用水沖洗干凈。選用一臺組合式脈沖袋式除塵器對破碎機及振動篩進行粉塵捕集。物料配料及計量石灰石送入電子皮帶秤計量精確計量。燃煤經鏟車鏟入料斗，送入電子皮帶秤計 量，采用變頻調速電機控制。整套稱量裝置采用具有全自動控制能力的自動稱量裝置，精度 <1%。。在稱量時，先以較快的速度供料至90%，再以較慢的速度供料至100%，石灰石誤差 在2kg以內，燃煤誤差在0. 2kg內，并且，上次的稱量誤差，下次能夠自動補償。喂煤量自動 與石子量跟蹤，自動調節與變化，確保石子與燃煤配比準確，保證爐窯內熱工狀態穩定。石灰窯布料配料后的物料由大傾角皮帶送入窯頂料倉，進入專用布料器。布料要求能連續、均 勻，在窯內任何一點能夠布料，主要布料在窯內徑的2/3處，可以通過鋼絲的伸縮量來控制 布料，使布料時不產生煤和石子的離析現象。石灰窯煅燒及用風的控制石子和煤通過布料器從窯的上部進入窯內，從上到下煤和石灰石經過預熱、煅燒、 冷卻煅燒幾個階段。同時風從窯的底部進入窯內，約占總風量的70%冷空氣，從石灰窯大立 軸上的組合盤塔進入窯內，首先冷卻燒成的石灰，預熱空氣。為了有效的利用能源，爐窯中 部設有16支腰風及對應點的測溫熱電偶，檢測出窯內溫度，傳輸給中央控制器。中央控制 器通過控制腰風位置及閥門開度，糾正爐內的偏火，控制燒成帶的溫度，鼓入腰風約占總風 量的30%。石灰窯卸料40°C左右的成品爐料經爐底組合盤塔與鐵磚之間相互緩慢磋磨，被撥動落入爐底錐斗，然后被剛性葉輪下料器在不泄漏腰風的情況下將成品石灰卸至窯外皮帶機上，經提 升送入不同的料倉儲存。剛性葉輪卸料器交替工作，即能使爐料均勻排出，又能保證腰風不 泄漏而連續鼓風。這樣即保證了爐內氣流分布穩定，又保證了煅燒帶的溫度連續，為爐窯高 產高質創造了條件。窯的卸料量是通過變頻器控制大立軸的轉速來實現。石灰窯供風采用羅茨風機供風，每臺爐窯供風總管上均裝設有電動閥，可以靈活控制調節每天爐窯的供風量。由于安裝了剛性葉輪下料器，使爐窯出料時能夠鎖風不外泄。因而，實現 了爐窯出料時，可以連續鼓風，而不必停風機，有效地避免了頻繁啟停爐窯鼓風機，一方面 可以節約能源，另一方面，可以降低鼓風機故障率。為保證爐窯始終不停地穩定供風，本項 目設計時，選用了一臺爐窯備用鼓風機，雙列布置。石灰窯煙氣除塵爐窯出風口通過煙塵脫硫塔廢氣中的SO2等有害氣體進行清除，再選用一臺組合 式脈沖袋式除塵器捕集粉塵，塵效率99. 9%以上，可以確保煙塵廢氣低于國家標準達標排 放。本發明還可以有其它實施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術方案，均 落在本發明要求保護的范圍之內。
權利要求
大型自動化豎井式石灰窯，包括供料系統、窯本體、供風系統和除塵系統，其特征在于所述供料系統包括破碎機(1)、一級振動篩(2)、二級振動篩(3)、石子入庫皮帶(5)、石子庫(6)、石子調速皮帶(7)、石子計量稱(8)、煤入庫皮帶(9)、煤庫(10)、煤調速皮帶(11)、煤計量稱(12)和入窯大傾角皮帶(13)，石灰石經所述破碎機(1)破碎后，通過皮帶機進入一級振動篩(2)和二級振動篩(3)分級分選后，不同規格大小的石子通過石子入庫皮帶(5)進入不同的石子庫(6)，煤經所述煤入庫皮帶(9)進入煤庫(10)，煤庫(10)的煤和石子庫(6)的石子經過布置在各自下方的石子調速皮帶(7)和煤調速皮帶(11)進入各自的煤計量稱(12)和石子計量稱(8)精確計量后混合進入入窯大傾角皮帶(13)，送入窯本體；所述窯本體包括窯筒體、布料器(15)和窯卸料裝置，所述窯卸料裝置由設在窯筒體的組合盤塔(27)、錐形漏斗(30)和出窯皮帶機(33)組成，所述入窯大傾角皮帶(13)的上的混合料進入布料器(15)，通過布料器(15)進入窯筒體進行煅燒，出料通過組合盤塔(27)進入設在組合盤塔(27)下部的錐形漏斗(30)，再由與錐形漏斗(30)出料口相連接的出窯皮帶機(33)送出；所述供風系統包括羅茨風機(25)、放風閥(26)、腰風管(23)和腰風閥(24)，所述羅茨風機(25)通過放風閥(26)分成兩路供風，一路進入所述組合盤塔(27)，由組合盤塔(27)向窯筒體底部供風，另一路通過腰風閥(24)進入腰風管(23)，由腰風管(23)向窯筒體內供風；所述除塵系統包括煙塵脫硫塔、氣箱脈沖大布袋除塵器(32)、冷風閥(28)和除塵風機(31)，所述煙塵脫硫塔接窯本體出風口，所述氣箱脈沖大布袋除塵器(32)通過冷風閥(28)接窯本體出風口，所述除塵風機(31)接在氣箱脈沖大布袋除塵器(32)上。
2.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述窯筒體從上至下 分為3帶，分別是預熱帶、煅燒帶和冷卻帶，各帶長度分別占窯筒體總高度的30%、40%和 30%，所述腰風管(23)設置在煅燒帶和冷卻帶交匯處，所述腰風管(23)是一個環形風管， 在環形風管內側引12支 16支均勻分布的支風管對窯筒體內供風，在支風管上設有電動 閘門。
3.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述組合盤塔(27)通 過大立軸(29)支撐。
4.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述羅茨風機 (25) 70%的風量進入所述組合盤塔(27)，30%的風量通過腰風閥(24)進入腰風管(23)。
5.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述窯筒體上設有測 溫熱電偶(22)，所述熱電偶(22)分4層設置，每層設置8個，共32個。
6.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述窯筒體最外層是 鋼板(17)，最內層是高鋁耐火磚(21)，從內到外依次是高鋁耐火磚(21)、輕質保溫磚(20)、 隔熱陶粒澆注料(19)、隔熱纖維保溫板(18)和鋼板(17)共五層結構；所述窯筒體壁厚 1000mm，煅燒時窯截面溫差小于等于50°C，窯筒體溫度不超過環境溫度10°C。
7.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述二級振動篩(3) 下方設有水洗凈石裝置(4)，所述水洗凈石裝置(4)的進水口與水源相連接，出水口接所述 二級振動篩(3)。
8.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述布料器(15)上方 設有重力鎖風閥，采用兩道重錘翻板鎖風；所述窯筒體出風口處設有蝶閥(16)，所述蝶閥 (16)是一個翻板閥。
9.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述窯本體是直筒式 窯形結構，中間是窯筒體，上部是密閉窯罩，下部是錐形漏斗；所述布料器(15)布料在窯筒 體內徑的2/3處。
10.如權利要求1所述的大型自動化豎井式石灰窯，其特征在于所述破碎機(1)、一級 振動篩(2)和二級振動篩(3)都與一臺組合式脈沖袋式除塵器相連接。
全文摘要
本發明屬于煅燒石灰窯技術領域，是一種大型自動化豎井式石灰窯，包括供料系統、窯本體、供風系統和除塵系統；供料系統包括破碎機、一級振動篩、二級振動篩、石子入庫皮帶、石子庫、石子調速皮帶、石子計量稱、煤入庫皮帶、煤庫、煤調速皮帶、煤計量稱和入窯大傾角皮帶；所述窯本體包括窯筒體、布料器和窯卸料裝置，窯卸料裝置由設在窯筒體的組合盤塔、錐形漏斗和出窯皮帶機組成；供風系統包括羅茨風機、放風閥、腰風管和腰風閥，羅茨風機一路進入組合盤塔，另一路由腰風管向窯筒體內供風；除塵系統包括煙塵脫硫塔、氣箱脈沖大布袋除塵器、冷風閥和除塵風機。本發明能連續自動煅燒，化學反應速度快，可控性好，熱力集中，產量高。
文檔編號C04B2/12GK101870561SQ20101019114
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者王志強 申請人:南京旋立重型機械有限公司