專利名稱：燒結水泥熟料的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明的第一方面內容涉及一種燒結水泥熟料的方法，在實施該方法中采用了一臺噴射式流化床粒化爐、一臺流化床燒結爐及一臺燒結裝置。
本發明的第二方面內容涉及一種從水泥熟料流化床、例如從噴射式流化床粒化爐或流化床燒結爐中排放顆粒的裝置。
本發明第三方面內容涉及一種具有改進的排料槽的水泥熟料燒結裝置，排料槽將在噴射床型粒化爐或噴射式流化床型粒化爐中已粒化的顆粒排入到燒爐中。
本發明第四方面內容涉及一種燒結水泥熟料的裝置，該裝置包括一種噴射床型粒化爐或噴射式流化床粒化爐或流化床粒化爐的改進型排料槽。
水泥熟料的生產過程如下首先將由石灰石和石英砂混合并碾碎而成的生料粉末粒化(成球)，然后再進行燒成并冷卻。近年來常用包括一臺噴射式流化床粒化爐和一臺流化床燒結爐的燒結裝置來生產水泥熟料。其原因在于與傳統的回轉窯型燒結裝置相比，這種采用流化床爐的熟料燒結裝置熱效率極高，而且能減小所需的安裝場所，燃料的消耗能達到滿意的程度，還能消除有害氣體(NOX，CO2等等)。然而，人們認為上述爐型僅適用于生產多種小批量的產品。此外，上述這類裝置包括作為基本部分的兩臺爐子，因此，這種裝置能分別控制粒化過程和燒結過程，所以，這種裝置的優點是能生產出質量極高的水泥熟料。
在這類噴射式流化床粒化爐中，經預熱并被噴注到該爐中的生料粉末借助于熱氣體而被流化，使得一部分靠近表面的已流化的生料粉末由于加熱而熔融，并相互粘附，而生成直徑為幾毫米的顆粒(已粒化的物質)。可是，每個顆粒的尺寸(即顆粒大小)應滿足所需設備的規格和標號。如果顆粒尺寸太大，粒化料在粒化爐及隨后的燒結爐中不易流化，因而存在不能實現正常煅燒和燒成等缺點。若顆粒尺寸太小，在燒結爐中顆粒就會粘結過度，將會出現不希望存在的所謂結塊現象。這將降低水泥熟料的質量，更糟的是，不能方便地對燒結裝置進行操作(例如溫度控制)，而且熱效率也會降低。
在這種情況下，必須對粒化爐中經粒化的顆粒尺寸的顆粒部分進行分選，再噴入燒結爐中。在未經審查的日本專利申請公開號為62-228875的文獻中曾公開了一種分選裝置。根據該文獻，配置成噴射床式(一種流化床)的粒化爐一流化床燒結爐彼此直接相連，其中插入一段喉部(噴射氣流流動通道)，以便適當地控制噴射氣流從燒結爐流向粒化爐的速度。結果，只有顆粒尺寸大于預定尺寸的顆粒通過上述喉部從粒化爐降落到燒結爐中，以這樣的方式來提高分選效率。
在日本專利公開號為44-32193的文獻中揭示了一種粒化和燒結不是采用兩臺爐子的燒結裝置，該裝置被設置在成將具有對顆粒(已燒結的顆粒)進行分選功能的排料槽安置在通過爐體(一臺燒結爐但亦用作粒化爐)下部的中心線上。
上述兩種已披露的結構在控制顆粒尺寸及顆粒質量方面均不能獲得滿意的結果。最近，由本發明的眾發明人完成的試驗和研究發現，前一份文獻(未審查的日本專利申請公開號62-228875)所公開的裝置在對顆粒進行精確分選以達到所希望的令人滿意的質量方面是不夠的，因為甚至會有大量顆粒尺寸小于預定顆粒尺寸的顆粒從喉部降落(所謂“直落”)到燒結爐中。其原因如下由于喉部又作為形成噴射床的氣流的流動通道，其直徑較大(數百毫米)，喉部的橫截面上氣流速度的分布狀態(偏差)是很不均勻的。此外，降落開始也會導致喉部的氣流速率改變。因此，很難根據預定顆粒尺寸對已粒化的顆粒進行均勻分選。由于后一份文獻(日本專利申請公開號44-32193)建議設置成使粒化和燒成工序在一臺爐中完成，其產品質量低于具有兩臺與分選精度無關的爐子的常規燒結裝置(沒有分選功能)所獲得的產品的質量。此外，在單爐型裝置中可以設置在溫度較低部位中的顆粒槽在兩爐型裝置中必須設置在溫度約為1300℃的熱區。因此，上述技術不能方便地適用于兩爐型燒結裝置(第一個缺點)。
對作為從噴射床爐(例如噴射式流化床粒化爐或流化床燒結爐)排出顆粒的裝置舉例如下例如，如
圖15所示，人們推薦的這種結構(所謂底部流動型)的配置方式為使顆粒從設置在靠近粒化爐103底部的側壁上的排料槽105和所謂的L-閥106(密閉的排料裝置)噴入處在粒化爐103下方的流化床燒結爐107中。
但是，上述這種結構使得排料槽中的顆粒不能同樣自動流支粒化爐排料槽中而形成移動床，其結果是由于受熱，顆粒部分融熔并相互粘結在鄰近排料口的排料槽中。此外，顆粒粘附到排料槽的壁面可導致排料槽堵塞，因而不能使顆粒保持穩定排出。由此引出的問題是裝置不能穩定運行。
在日本專利申請分開號為44-32193及未經審查的日本專利申請公開號為62-228875的專利文獻中分別推薦了幾種結構作為將在粒化爐103中已分選的顆粒噴入流化床燒結爐107的裝置。在每種結構中位于粒化爐103的流化床燒結爐107之間的喉部都被用作排出口，或者將某個排出口設置成能調節流速，以便有選擇地使大顆粒落入燒結爐107中。
可是，隨著大顆粒開始降落，上述諸結構都會遇到排出口的空氣流動速率降低的問題，因而粒化爐103中的全部顆粒都落入燒結爐107中，這種現象是不希望出現的。此外，控制也變得太復雜。
為了解決上述難題，包括本發明的申請人在內的研究組采用了一種燒結水泥熟料的裝置，在該裝置中，將安裝在喉部的多孔分配器的一個噴嘴孔道用作顆粒降落通道，并且例如借助于一個可開/閉且設置在上述噴嘴孔道的下端的開口部分中的活門形成控制通過該噴嘴孔道的噴射氣體量的裝置(日本專利申請號4-360488)。
然而，上述安排(即通過活門開/閉控制流速以便能斷續地排出顆粒)有時遇到的問題是在活門關閉的時間內，顆粒會粘附在噴嘴孔道上，隨之而出現的問題是排出裝置的作用有時不能呈現出來(第二個缺點)。
迄今，燒結水泥熟料的裝置所用的結構如圖17所示，即當水泥生料粉末連續通過旋風分離器200C1，200C2和200C3時，通過生料裝入槽201裝入的水泥生料粉末通過由旋風分離器200C1，200C2和200C3組成的懸浮預熱器200而被預熱。經預熱的水泥生料被噴入流化床型或噴射床型粒化爐203中，然后，將以流化的方式或噴射的方式在粒化爐203中被粒化的顆粒噴入設置在粒化爐203下方的流化床燒結爐207中。如上所述，在流化床燒結爐207中燒成的顆粒經流化床冷卻器208和移動床冷卻器209，以便回收最終產品一水泥熟料。值得提醒的是標號200A1表示一根重油供給管道。
為了將在粒化爐203中已粒化的顆粒噴入流化床燒結爐207，在日本專利申請公開號為44-32193和未審查的日本專利公開號62-228875文獻中分別推薦了一些結構。在上述結構中，將位于粒化爐203和流化床燒結爐207之間的喉部用作一個排出口或者將某個排出口設置成能調節流速，以便有選擇地使大顆粒落入燒結爐207。
可是，隨著大顆粒開始降落，上述結構會遇到排出口的空氣流動速率降低的問題，以致于粒化爐203中的全部顆粒都落入燒結爐207中，這是不符合要求的。此外，控制也變得太復雜。
為了克服上述缺陷，人們推薦了一種結構(所謂底部流動型)，如圖18所示，在該結構中，將顆粒從靠近粒化爐203底部的側壁上的排出孔204經排出槽205和所謂的L-閥(一種密封的排料裝置)噴入設置在粒化爐203下方的流化床燒結爐207。上述結構采用了一種防止排料槽堵塞的裝置，其中排出槽205和靠近該爐的排出口的部分由冷卻套204a間接冷卻或直接冷卻，間冷時，冷卻套中的冷媒(如空氣或水)由鼓風機送入(參見未審查的日本專利申請公開號62-233677等)。
然而，在上述結構中，排出槽中的顆粒不能同樣自動地流到粒化爐床中的排出槽而形成移動床，因而由于受熱，顆粒局部融熔并相互粘結在鄰近排料口的排料槽中，再者，顆粒粘附到排料槽的壁表面可導致排料槽堵塞，因而不能穩定排出顆粒。由此引出的問題是裝置不能穩定運行。也就是說，排料槽壁表面的直接冷卻或間接冷卻不能冷卻全部顆粒。更糟的是與粒化爐床內顆粒混合的混合物限制了排料槽中的顆粒較好地冷卻，因而導致阻塞的現象不能完全避免(第三個缺點)。
作為其它的現有技術，例如在未審查的日本專利專利公開號為62-233677的文獻中公開了一種燒結水泥熟料的裝置。根據該文獻，如圖19所示，其裝置安排成將由懸浮預熱器組成的預熱裝置預熱的水泥生料粉末噴入噴射床型或噴射式流化床或流化床型粒化爐中，以便粒化。然后經與粒化爐床相通的排出槽將顆粒噴入流化床燒結爐中燒成，其中通過冷媒直接或間接冷卻在粒化爐中已分選的熱顆粒的排料槽或上述排料槽與粒化爐中排料口相鄰的部分，以避免顆粒堵塞上述排料槽(例如可參見未審查的日本專利公開號62-233677)。
在所公開的上述傳統排出裝置中，如圖19所示，將排出口配置在粒化爐床內，顆粒裝入排料槽中，然后經L-閥(密封式排出裝置)將顆粒噴入燒結爐，在維持物料密封時所遇到的問題是排料槽中的顆粒不能類似與粒化爐的流動床中的那些顆粒自動地流動;由于受熱而形成移動床的局部融熔的顆粒在靠近排出口的排料槽中相互粘結;粘附在排料槽壁表面的顆粒堵塞該排料槽。其結果是不能流暢地排出顆粒，因而使裝置不能穩定運行。如上所述，即使用冷卻空氣直接冷卻靠近排出口的顆粒或者插入排料槽壁面而間接冷卻上述顆粒，這種將排出口配置成粒化爐的床的結構依然限制了被冷卻顆粒，這是令人不滿意的。更糟的是，與粒化爐床中顆粒混合的混合物會阻止排料槽中的顆粒適當冷卻，因此，不能完全避免堵塞現象(第四個缺點)。
本發明第一方面內容的目的是提供一種燒結水泥熟料的方法和裝置，借助于該方法和裝置能可靠地進行分選，以便準確控制顆粒尺寸，并能穩定地生產高質量的水泥熟料。
根據本發明第一方面，燒結水泥熟料的方法中采用了一臺流化床粒化爐和一臺流化床燒結爐，經過朝向前一臺爐的流化床的降落口將顆粒噴入后一臺爐中，以便燒成水泥熟料，該方法包括以下步驟將空氣以預定流速通過上述降落口送入流化床粒化爐中，此預定流速與通過另一開口引入流化床粒化爐的用于流化氣體的流速不同;借助于氣體對顆粒進行分選;將已分選的顆粒噴入燒結爐中。
根據本發明第一方面內容的燒結水泥熟料的裝置是一種包括一臺設置在噴射式流化床粒化爐的分配器下方的流化床燒結爐的裝置，經過朝向前一臺爐的流化床的降落口將顆粒噴入后一臺爐中，以便燒成水泥熟料，該配置包括能使送入的氣體以預定流速通過上述降落口進入噴射式流化床粒化爐中的通風裝置，此預定流速與引入該噴射式流化床粒化爐的用于流化的氣體的流速不同。可取的是將該裝置安排成使從降落口到流化床燒結爐的進料槽具有節流部分，以便使用于分選的氣體以一定速率朝上吹。
根據本發明第一部分內容的燒結水泥熟料的方法，將顆粒噴入流化床燒結爐的同時通過朝向噴射式流化床粒化爐的流化床的降落口對顆粒進行分選，其特點如下第一個特點是，與現有的喉部相比，上述降落口的橫截面可以減小，因為用于流化的氣體反而不通過該降落口(此部分氣體通過另一開口引入上述爐中)。因此，降落口橫截面上的氣流速度不易出現偏差，故而能提高分選精度。第二個特點是，顆粒尺寸的大小的選定可以單獨進行，而與粒化爐和燒結爐的運行狀態無關，因為通過降落口吹入的氣流速度可以單獨進行，而與粒化爐和燒結爐的運行狀態無關，因為通過降落口吹入的氣流速度可以單獨選定而與通過另一開口的用于流化氣體的流速無關。此外，很容易保持分選精度，同時還避免了其它干擾的影響。
由于本燒結方法采用了噴射式流化床粒化爐和流化床燒結爐，可以提高粒化及燒成的水泥熟料的質量。
根據本發明第一方面內容的燒結水泥熟料的裝置確實能實施上述燒結方法。也就是說，上述噴射式流化床粒化爐有一個分配器(多孔板)，致使在流化氣體被引入粒化爐之前，在部分流化氣體先流過分配器的噴嘴(孔道)。因此，在采用允許流化氣體流過的主通道時必須采用降落口。其結果是可以減小上述降落的橫截面，此外，通風裝置能獨立確定流過降落口的氣流，而與同分選顆粒尺寸相應的流化氣體無關。所以，該裝置能方便地在上述降落口精確地對顆粒分選，故而能穩定地獲得高質量的水泥熟料，降落口可以設置在分配器上方的上述爐體的任何部位或中心部位。例如，可將降落口設置在分配器上方的流化床的側邊部分或上部(溢流部分)。因此，就可以克服因氣體從燒結爐流向粒化爐使降落口和進料槽等部分受熱而產生的各種缺點。
這種帶有節流部分的燒結裝置可以利用吹入位于通向燒結爐的通道中間位置的節流部分的氣體對顆粒進行所謂二次分選。也就是說，借助于降落通道將已吹入降落口的顆粒中的尺寸的小于預定顆粒尺寸的顆粒間歇加到粒化爐中，以便進行再次篩選。由于能進行如上所述的二次分選，在上述裝置中能進一步對顆粒進行精確分選，并能獲得令人滿意的水泥熟料的質量。
現有技術中存在的第二個缺點是不能連續而穩定地將待排出的顆粒排出，而且不能對待排出的顆粒進行分選。本發明第二方面內容的目的是要提供一種用于噴射式流化床粒化爐的顆粒排出裝置。
本發明的第二方面內容旨在克服現有技術中所存在的各種缺點，以實現上述目的。根據本發明第二方面內容的裝置是一種用于從噴射式流化床爐中排出顆粒的裝置，該裝置被安置成將一個帶有很多噴嘴孔的多孔分配器設置在噴射式流化床爐的底部，通過該分配器將噴入的氣體朝上吹入噴射式流化床爐中流化、粒化并燒結噴入噴射式流化床爐中的物料，該裝置包括一條旁通道和一個活門裝置，上述旁通道從分配器中至少一個噴嘴的側壁通至分配器的頂端，上述活門裝置可開/閉旁通道中分配器的頂端孔，以便通過開/閉該活門裝置調節流過噴嘴孔的顆粒的流速，致使能對噴射式流化床爐中的顆粒有選擇地進行分選并使其從下面排出。
根據本發明第二方面內容的裝置是一種用于從噴射式流化床爐中排出顆粒的裝置，該裝置被安排成將一個帶有很多噴嘴孔的多孔分配器設置在噴射式流化床爐的底部，通過該分配器將噴入的氣體朝上吹入噴射式流化床爐中，以便流化、粒化和燒結噴入噴射式流化床爐中的物料，該裝置包括一個倒截錐部分，一條旁通道和活門裝置，上述倒錐部分是一個圓錐體部分，它是分配器上的至少一個噴嘴孔的側壁通至分配器的頂端，上述活門裝置可開/閉旁通道中分配器的頂端開口，以便通過開/閉該活門裝置調節流過噴嘴孔道的顆粒的流速，致使能對噴射式流化床爐中的顆粒有選擇地進行分選并使其從下面排出。
本發明第二方面內容的特點是將上述顆粒排出裝置配置成使空氣噴過活門裝置的上表面。
本發明第二方面內容的特點是上述顆粒排出裝置包括能開/閉圓錐部分上部開口的活門裝置。
根據本發明的第二方面內容，由于位于分配器噴嘴孔頂端的圓錐部分在噴射式流化床爐的顆粒排出裝置中形成了小流化床，射入的氣體流過噴嘴孔的流速略有降低。由于通過調節旁通道中的分配器上端開口的開度進一步降低射入的氣體流過噴嘴孔的流速，噴射式流化床爐中具有與該流速相應的尺寸的顆粒逆著氣流方向下落過噴嘴孔，以便被分選和排出。
為了克服第三個缺點，本發明第三方面內容的目的是要提供一種帶有包括所謂傳統的底部流動型排料槽的結構的水泥熟料燒結裝置，該裝置能將待排出的顆粒均勻地冷卻到可防止排料槽中的顆粒粘附的溫度(1200℃或更低)，并能避免顆粒與粒化爐床料混合，因此可有效地防止顆粒相互粘結，并能有效地防止由于顆粒粘附在排料槽壁表面引起排料槽堵塞，故而能流暢地向燒結爐供給顆粒，并能使裝置穩定運行。
本發明第三方面內容旨在克服現有技術中所存在各種缺點，以實現上述目的，本發明第三方面內容的特點是將燒結水泥熟料的裝置安排成用預熱裝置(例如一種懸浮預熱器)預熱水泥生料，將生料噴入粒化爐中以便粒化，經粒化爐粒化的顆粒經底部流動型排出口排出，該排出口處在緊靠粒化爐底部的側壁上，通過與底部流動型排出口和一條排料槽相通的排料槽通路將顆粒噴入燒結爐以便燒成水泥熟料，該燒結水泥熟料的裝置，包括一個能相對于底部流動型排料口開/閉的堵塞機構，其中將與底部流動型排料口相通的排料槽制成流化床冷卻器結構，以便流化并冷卻通過底部流動型排料口排出的顆粒。
本發明第三方面內容的特點是將燒結水泥熟料的裝置安排成用預熱裝置(如一種懸浮預熱器)預熱水泥生料，將生料噴入粒化爐中以便粒化，通過底部流動型排料口將在粒化爐中已粒化的顆粒排出，上述流動型排料口位于靠近粒化爐底部的側壁上，通過與底部流動型排料口和一條排料槽相通的排料槽通路將顆粒噴入燒結爐，以便燒成水泥熟料，其中將與底部流動型排出孔相通的排料槽制成流化床冷卻器結構，并配置檢測流化床冷卻器結構中的壓力差的裝置，且對堵塞機構的開啟和關閉進行控制，以使床內壓差處在預定范圍內。
本發明第三方面內容的特點是將燒結水泥熟料的裝置安排成用預熱裝置(如一種懸浮預熱器)預熱水泥生料，將生料噴入粒化爐中以便粒化，通過底部流動型排料口將在粒化爐中已粒化的顆粒排出，上述流動型排料口位于靠近粒化爐底部的側壁上，通過與底部流動型排出口和一條排料槽相通的排料槽通路將顆粒噴入燒結爐，以便燒成水泥熟料，其中將與底部流動型排出孔相通的排料槽制成小型流化床冷卻器結構，并配置檢測小型流化床冷卻器的床溫的裝置和一個流量控制閥，以便調節吹入小型流化床冷卻器的冷卻空氣量，以達到可避免顆粒粘附在排料槽內的溫度。
本發明的第四方面內容是要提供一種燒結水泥熟料的裝置，該裝置安排成借助于吹入的空氣使以溢流方式排出的顆粒流化，以便使之均勻冷卻，從而避免顆粒相互粘結和顆粒粘附到排料槽的壁表面上。
為了克服現有技術中存在的各種缺點，根據本發明的第四方面內容提供的燒結水泥熟料的裝置，其中用如懸浮預熱器之類的預熱裝置使水泥生料預熱，再將其噴入粒化爐中以便粒化，然后經排料槽將已粒化的顆粒噴入燒結爐中以便燒成，這種燒結水泥熟料的裝置包括一個溢流排料口，以便排出在粒化爐所形成的顆粒，其中與上述溢流排料口相通的排料槽構成一個帶有流化和冷卻溢流顆粒的裝置的小型流化床冷卻器。
由于小型流化床冷卻器的作用，使由粒化爐粒化和溢流排出的顆粒均勻流化，并冷卻到能避免在排料槽中出現液相的溫度(1200℃)，因此能避免顆粒相互粘結和顆粒粘附到排料槽的壁表面上，這樣經排料裝置通路可將顆粒流暢地送入燒結爐中。
本發明的其它目的、特點和優點將通過下面的描述更充分地及映出來。
圖1A為垂直截面圖，該圖示出了根據本發明第一方面內容的水泥熟料燒結裝置，該裝置包括一臺噴射式流化床粒化爐和一臺流化床燒結爐;
圖1B是沿圖1A中B-B經剖開的橫截面圖;
圖2為綜合系統圖，它示出了包括圖1A所示的粒化爐和燒結爐的燒結裝置;
圖3為根據本發明第一部分內容的第二內容的第二實施例中的水泥熟料燒結裝置的基本部分的垂直截面圖;
圖4為本發明第一部分內容的第三實施例中的水泥熟料燒結裝置的基本部分的垂直截面圖;
圖5A為本發明第一部分內容的第四實施例中的水泥熟料燒結裝置的基本部分的垂直截面圖;
圖5B為圖5A所示裝置的部分改型的垂直截面圖;
圖5C為沿圖5B中C-C線剖開的橫截面圖;
圖6A為本發明第一部分內容的第五實施例中的水泥熟料燒結裝置的基本部分的垂直截面圖;
圖6B為圖6A所示裝置的局部放大圖;
圖7為根據本發明第二部分內容的顆粒排出裝置的局部放大的橫向剖面圖;
圖8為圖7所示的顆粒排出裝置的部分頂視圖;
圖9為放大的橫向剖面圖，它示出了根據本發明第二部分內容的顆粒排出裝置的活門件30的結構;
圖10為根據本發明第三部分內容的水泥熟料燒結裝置的局部放大的橫剖面圖;
圖11為一種流化床水泥燒結設備示意圖;
圖12為圖11所示設備的基本部分的橫截面圖;
圖13為另一實施例的基本部分的橫向剖面圖;
圖14為包括自動控制機構的實施例的基本部分的橫向剖面圖;
圖15為垂直截面力，它示出將顆粒從現有的水泥熟料粒化爐排到流化床燒結爐的結構;
圖16為一幅示意圖，它簡單描繪出水泥熟料燒結裝置的意體結構;
圖17為一幅示意圖。它簡單描繪出現有的水泥熟料燒結裝置的結構;
圖18為傳統的水泥熟料燒結裝置的局部放大橫截面圖;
圖19為傳統的水泥熟料燒結裝置的示意圖。
根據本發明第一方面內容的第一實施例中的水泥熟料燒結裝置如圖1A和1B所示。圖1A是垂直截面圖，它示出了一個將一臺噴射式流化床粒化爐2和流化床燒結爐3構成一體的設備。圖2為包括上述設備的燒結裝置的綜合系統圖。
參見圖2，標號1代表包括旋風分離器1A-1e的三級懸浮預熱器，標號2表示噴射式流化床粒化爐，3表示流化床燒結爐，4和5表示冷卻單元(冷卻器)，在上述爐中，粒化爐2，燒結爐3和一次冷卻單元4均采用流化床型結構，而二次冷卻單元5為移動床型結構。粒化爐2和燒結爐3彼此直接相連，并使前一臺爐位于后一臺爐的上面，以便構成一個一體的設備(參見圖1A)。此外，將分配器(多孔板)2A和3A設置在與其相應的粒化爐2和燒結爐3中。
通常，上述燒結置的運行情況如下從進料槽1K噴入系統中的水泥生料粉末通過懸浮預熱器1(旋風分離器1A-1e)而預熱，然后再被噴入粒化爐2中。在粒化爐2的流化床2X中，水泥生料粉末粒化成尺寸約為幾毫米的顆粒，然后上述顆粒從若干朝向流化床2X、口開在分配器2A側表面的下料口6經料槽通路9噴入燒結爐3中。將在燒結爐3中燒成的顆粒從供料管3B(圖1A中已略去)送至冷卻單元4以進行一次冷卻。然后對顆粒進行二次冷卻，最后作為水泥熟料回收。另一方面，使從冷卻單元4和5中排出的熱氣通過燒結爐3，然后送至粒化爐2和懸浮預熱器1中。
將上述燒結裝置安排成借助于設定的結構限制大于預定尺寸的顆粒從粒化爐2送入燒結爐3的，在上述設定的結構中，下料口6及下料口6周圍的部分具有分選具有分選功能。也就是說，使流入下料口6的且其尺寸大于預定尺寸(例如2mm)的那一部分顆粒隨朝上流到下料口6的氣流一道吹回到粒化爐中(吹回到分配器2A上)。只有具有上述尺寸又未被吹回的顆粒才經下料口6的通路被送入燒結爐3中。下面詳細描述該結構。
(1)如圖1A所示，分配器2A的上表面為錐形表面，其相對于各下料口6的夾角為0-30°，因此可使顆粒逐漸具有不能被流化的尺寸，并隨從噴嘴2B朝上吹的熱氣一道滾向下料口6。
(2)靠近下料口6的分配器2A的部分有一個噴嘴2C(見圖1B)，它的一些孔大于其它部分中的噴嘴2B的孔。由于從大直徑噴嘴2C朝上吹的熱氣的流速高于從其它噴嘴2B吹出的熱氣的流速，滾到下料口6附近或在其附近被流化的顆粒中的小顆粒隨通過噴嘴2C朝上吹的熱氣一道被吹回到粒化爐中，因而能事先使小顆粒離開下料口6。
(3)將一個L-閥8(一種公知和密閉排出閥)連在下料口6和進料槽9之間。L閥8可導致顆粒材料的密封作用而中斷，進而借助于壓縮空氣或機械裝置(圖中從略)的推動作用將顆粒排出。由于上述部件的作用可防止從燒結爐3流出的熱空氣經過進料槽9的通路朝上吹，所以可使顆粒流暢地噴入燒結爐3。
(4)為了加大/減小下料口6的開口面積，下料口6上裝有活門6A，該活門可被插入/推離上述爐子的側表面。
(5)用一條通風道7A使離開下料口6的部分、L閥8和燒結爐3的上部(粒化爐的分配器2A以下的部分)彼此相通，同時在上述通道的中部配置一個閥7B。由于分配器2A以下部分的壓力高于該分配器以上部分又靠近下料口6的部位的壓力，通過通風道7A和7B向L閥8上方部位供給適量的熱氣，可從下料口6吹出具有與分選顆粒尺寸(即希望將顆粒吹回到粒化爐的尺寸)相應的流速的熱氣。也就是說，通風道7A和閥7B用作所謂的空氣供給裝置7，以便向下料口6供氣。如果將待分選的顆粒尺寸定為例如2mm，則從下料口6吹出的熱氣的流速最好約為20m/s。
由于采用了上述結構(1)-(5)，本實施例中的燒結裝置能將通過下料口6和進料槽9而到達燒結爐3的顆粒的尺寸大體限制到預定尺寸。其原因在于在本實施例的裝置中，由于熱空氣所起到的吹送效果，使小顆粒不能流入下料口6。另一方面，尺寸大于預定尺寸(不過應根據需要的水泥標號和用途適當確定上述預定尺寸，例如將其定為2mm)的顆粒很容易流入下料口6而到達燒結爐3。通過調節通風裝置7的閥7B及活門6A的開度，可以單獨確定下料口6吹出的熱氣量，而與設定的燒結爐3的運行條件無關。因為在利用下料口6進行分選之前利用噴嘴2C進行所謂的初分，可得到令人滿意的分選精度且質量穩定。
圖3示出了根據本發明第一方面內容的第二實施例的水泥熟料燒結裝置的基本部分。該實施例也被安排成將燒結爐13設置在粒化爐12的分配器12A的下方，并與粒化爐成一體。在粒化爐12中經粒化的顆粒通過開在靠近分配器12A的下料口16流到進料槽19，以便噴入燒結爐13中。如上所述，使噴入燒結爐13中的顆粒在下料口16及進料槽19處分選，也就是說，將顆粒尺寸限制成大于預定尺寸。
本實施例的特點是調節構成進料槽19和一部分的熱氣的節流部分19A，上述進料槽19設置在下料口16到L閥18之間(另一種密閉排出裝置，例如可采用一種旋轉閥)。此外，節流部分19A的下部和燒結爐13的上部通過通風道17A彼此相通，通風道17A帶有一個閥門17B以作通風裝置17之用，并可使節流部分19A和下料口16與燒結爐上部相通。與能通過分配器12A的噴嘴12B而進行入粒化爐12的熱氣部分不同，燒結爐13中的部分熱氣可流過通風裝置17，以致于該部分熱氣的流速受到調節，然后，此部分熱氣流過進料槽19的節流部分19A和下料口16，然后吹入粒化爐12(該粒化爐的流化床)中。通過適當調整下料口16(帶有一種能調節開度的活門16A)和節流部分19(該部分帶有相似的活門或類似裝置)的開口橫截面積，使之適應于待分選顆粒的尺寸，顆粒在下料口16和節流部分19A處受到兩次分選。因此，可獲得精確的分選結果。至于節流部分19A，最好使其開口的橫截面積大于下料口16開口的橫截面積，以提高熱氣的流速，同時使節流部分的長度為其開口尺寸的兩倍。
圖4所示的第三實施例被安排成將另一個活門28設置地帶有開/閉活門26A的下料口26的下方，并使其位于配置在從粒化爐22到燒結爐23的進料槽29的中間位置。活門28構成上述節流部分的一部分，也是用來代替L閥的密閉排料裝置的一部分。也就是說，通常從燒結爐23流出的熱氣的一部分可通過進料槽29(亦用作通風裝置27)，以便以預定流速流出下料口26，因而可有效地對顆粒進行分選。通過利用活門28調節開度來使節流部分29A變窄，使尺寸大于預定尺寸的顆粒通過下料口16落下，并在節流部分29A朝上吹，以便將顆粒堆積在上述兩個活門之間。因此，重復由第一步關閉活門28、關閉活門26A的步驟以及將活門28完全打開組成的過程可以斷續地排出顆粒，同時保持不漏氣。
如圖所示，在該實施例中，分配器22A制成鍋狀并朝每個下料口29傾斜。此外，由于希望達到與第一實施例中相似的目的(見圖1和2)，開口大于一般噴嘴22B的開口的噴嘴22C靠近下料口26。值得注意的是燒結爐23的分配器23A制成具有較低的中心部分的鍋狀，適用于粗顆粒的排料槽23C和旋轉閥23D與上述中心相通。
圖5A、5B和5C表示本發明的第四實施例，其中下料口36開在粒化爐32的分配器32A的中心部分，用于使該粒化爐32中的顆粒下落到燒結爐33內，此外，熱空氣節流部分39A設在下料口36的下方。圖5A表示上述結構的最簡單的實例，其中出料口32D是從分配器32A的中心部分下部延伸出來的，分配器32A上有許多個噴嘴32B，并且它被做成鍋狀，使出料口32D成為顆粒料的下料口36，同時也用作通風裝置37。從燒結爐33流到粒化爐32的熱空氣分別地流過噴嘴32B和上述下料口36。流過下料口36并與其內表面相接觸的部分熱空氣(所謂的“邊界層”)的這一股流的流速增高，該流速基本上不受其它股流的流速影響，而是基本上取決于下料口36的內表面粗糙度和熱空氣的運動粘度。因此，在圖5A所示的裝置中，粒化爐32中的主要由大顆粒成分組成的顆粒料以較低的流速經下料口周圍的部分下落。由于不能對經下料口36下落的顆粒料部分進行充分的分選，所以設置節流部分39A以用作所謂的第二分選部分。也就是說，粒徑分布較寬的顆粒從下料口36的周圍下落。在下落的顆粒中，小顆粒被向上吹的流經節流部分39A的熱空氣吹回，使顆粒再一次引入(噴射式流化床)粒化爐32之前先通過噴嘴32B等。因此，大于預定粒徑的顆粒被噴射料槽39噴入燒結爐33中。雖然下料口36設在粒化爐的中心軸線上，但噴射料槽39沒有連接在分配器32A(的漏口32D)上并且沒有連接在位于分配器32A上方的粒化爐32的爐體上的布置方式由于節流的減小而能夠產生熱應力。因此，由于熱空氣從燒結爐33內流出，所以不會產生熱力上的問題。
要想將粒徑大于比如2mm的顆粒噴入燒結爐33，在確定各開口的橫截面時最好使熱空氣流速達到下列數值首先，為防止引入粗顆粒，分配器32A的噴嘴32B處的流速設定為50到60m/s。這樣，雖然靠近下料口36的中央部分的流速達到50到60m/s，但靠近下料口36的內表面的邊界層的流速為10m/s(如上所述)。此外，節流部分39A處的流速需達到約20m/s，以便吹回粒徑2mm或小于2mm的顆粒。
圖5B和5C表示這個實施例的變型，其中下料口36做成大頭朝下的錐體，它包括一個局部形成的切槽36B。由于下料口36朝下方漸擴，所以在內表面上很容易形成低速邊界層。切槽36B也具有類似的作用。因此，這種變型的特征在于顆粒穩定地下落(并且能與上述實施例類似地在節流部分39A處被吹回)。
圖6A攻6B表示第五實施例，該實施例按下述方法對圖5A、5B和5C的實施例的結構進行改進，這種改進可對下料口36內流動的熱空氣流速進行調節。該實施例的布置方式與第四實施例類似，出料口42D設置在具有噴嘴42B并形成一鍋狀的分配器42A上，這樣出料口42D的內部成為下料口46(也用作通風部件47)。此外，按圖中所示的方式在面對出料口42D的下料口處設置一個閥46A。閥46A有一個水平延伸并伸出到粒化爐42外壁上的桿46B。操縱桿46B可垂直移動閥46A的位置，這樣就可調節下料口46下部開口的開度大小。上述開口的開度的改變可調節經下料口46下落的顆粒量。此外，還可調節顆粒被允許在粒化爐42內駐留的時間。但是，經下料口36下落的小于預定粒徑的顆粒會被向上吹過下料口46下方的節流部分49A的熱空氣吹回，使這些顆粒流過噴嘴42B，然后再次被引入粒化爐的流化床內。應注意的是，面朝上的環形閥46A還能起到分散形成了團塊的并撞到該閥上的顆粒的作用。
下料口46和節流部分49A的直徑和長度最好根據下述事實來確定。首先，確定節流部分49A的直徑D時，應使熱空氣的流速適應被分選出的顆粒(即將被吹回的顆粒)的粒徑。下料口46的直徑按d/D為0.2到0.3來確定。如果d/D是0.2或更大，則顆粒可以很容易地從下料口46周圍部分落下，即使下料口46中央部分周圍的部分內的流速基本上與噴嘴42B內的流速相同時也是如此。下料口46和節流部分49A的長度l和L滿足l＝α×d和L＝β×D，并且α和β都在0.5到2之間。如果l和L太短，粒徑小于分選粒徑的小顆粒就會出現通過下料口46和節流部分49A的這種不希望的現象。如果長度確定為上述值，那么小顆粒就會被朝上方吹回，使顆粒的分選有效地進行。
雖然上述實施例按上述方式布置，但本發明也可采用下述實施方式，例如(a)下料口可設在流化床上方，而不是設在流化床粒化爐的分配器上表面高度處，以使流化顆粒溢流并引入下料口。也就是說，圖1A和1B(或圖3)所示的實施例的布置方式是用作下料口6的開口設在分配器2A上方的粒化爐2側壁上。圖5A、5B、5C、圖6A和6B所示實施例的布置方式是使出料口32D延伸到分配器32A上方的位置，例如開口開在流化床內。此外，在如此構成的下料口上設置通風部件，以便對顆粒進行分選。
(b)送到下料口的分選氣體(熱空氣)可以從另一裝置，例如從圖2中所示的冷卻裝置4或5中引入，而不是從燒結爐引入。在這種情況下，稍低的氣體溫度能有利地防止顆粒互相熔粘(成團)。
(c)粒化爐和燒結爐的外壁和分配器的各噴嘴、下料口、噴射料槽和節流部分的開口橫截面的形狀不局限于圓形。例如，橫截面的形狀當然也可以是方形或其它的多邊形。
本發明燒結水泥熟料的方法和裝置包括噴射式流化床粒化爐和流化床燒結爐，它們能更好地粒化和燒結材料。此外，從前一種爐噴入后一種爐內的顆粒的粒化可以精確地分選。因此，可順利地燒結成高質量的水泥熟料。此外，不允許顆粒在粒化爐內增大到超大粒徑。因而，本發明的優點在于能達到較高的粒化效率，在粒化爐和燒結爐內不易產生團塊，從而使各爐內的流化床穩定化，使裝置的操作也容易進行。
由于具有節流部分的燒結裝置能對顆粒進行兩次分選，所以使顆粒的分選更精確。
現在將參照附圖詳細描述按照本發明的第二個方面的用于將顆粒從噴射式流化床粒化爐放出來的裝置(下文稱作“顆粒排放裝置”)。
圖7是表示按照本發明第二個方面的顆粒排放裝置的局部放大橫剖視圖。圖8是表示圖7所示的顆粒排放裝置的局部項視圖。參照這些附圖，附圖標記110代表按照本發明第二個方面的顆粒排放裝置。顆粒排放裝置110可以使用多孔分配器114，它設置在用于生產水泥熟料的流化床爐112(例如噴射式流化床粒化爐和流化床燒結爐)的下喉部113上。
也就是說，分配器114上有多個噴嘴孔116a和116b。至少一個噴孔116a的頂部構成一個倒截頭圓錐形，使之形成倒截頭圓錐部分，即圓錐部分120。在位于噴孔116a的圓錐部分120下方某一位置的噴孔內壁上有一開孔122。從開孔122到分配器114的頂端形成一個旁通道124。
另外，將一個閥門部件130可滑動地貫穿開孔部分112b內，開孔部分112b設在流化床爐112的分配器114頂端的流化床爐112側壁112a內，該閥門部件能開/關分配器內的旁通道114的頂端開口126。用于開/關閥門部件130的機構可以是已知的沒有任何特殊限制的活塞機構。如圖9中放大的剖面圖所示的閥門部件130是中空狀的，以使來自與空氣引入口132相連的氣源(圖中被省略)的空氣100A吹入閥門部件130，并使空氣通過設在閥門部件130上表面的若干空氣噴出口134噴出。因此，沉積在閥門部件130上表面上的顆粒總是能夠在閥門關閉時被流化的。這樣，閥門部件130能順利地開/關，同時可避免閥門部件被燒壞。
另外，將一個閥門部件140可滑動地貫穿開孔部分112c內，開孔部分112c設在流化床爐112的分配器114頂端的流化床爐112側壁112a內，該閥門部件能開/關噴孔116a的圓錐部分120的頂端上的頂端開口120a。用于開/關閥門部件140的機構也可以是沒有任何特別限定的活塞機構。當然，閥門部件140可以與閥門部件130類似地具有設在其上表面上的空氣噴出孔，以使閥門部件140能可滑動地開/關。
圓錐部件120的尺寸、旁通道124所處的位置、噴孔116a和旁通道124的長度和孔徑也可以按需要隨意確定，以適應噴射氣體和流速、要分選和排放的顆粒類型和粒徑，同時不受任何特殊的限制。
雖然本實施例的布置方式是將噴孔116a的頂端開成倒圓錐形的圓錐部件120，但也可以不設圓錐部件，而只調節旁通道124的開度，以便通過調節通過噴孔116a的噴射氣體的流速來對顆粒進行分選和排放。
現在來描述上述顆粒排放裝置的操作過程。
首先，由在分配器114的噴孔116a頂端的圓錐部件120形成的小流化床可略微降低從分配器114下方位置流過噴孔116a的噴射氣體100B的流速。通過調節閥門部件130來擴大旁通道124的分配器114的頂端開口126的開度，可以將流過旁通道124的開口122上方位置的噴孔116a的噴射氣體的流速進一步降低。因此，流化床爐112具有的與上述流速相適應的粒徑的顆粒逆合流流動的方向而下降，使顆粒可連續地分選和排放。
在上述情況下，靠調節閥門部件130來調節旁通道124的分配器114頂端開口的開度，可使通過噴孔116a的噴射氣體的流速得以調節。因此，從流化床爐112下降的顆粒粒徑可以隨意改變，這樣就對顆粒進行了分選。
如果流經噴孔116a噴射氣體的流速不正常地降低，并因而防礙了流化床爐112中的顆粒下降，那么噴孔116a的圓錐部分120的頂端開口120a被閥門部件140關閉，以便使這種下降停止。當再次打開閥門部件140時，可使顆粒被分選和排放。
按照本發明第二個方面的顆粒排放裝置可適用于圖16中所示的生產水泥熟料的流化床粒化爐103和流化床燒結爐107。當然，該裝置也適用于一般的流化床爐。
按照本發明第二個方面的上述顆粒排放裝置包括設在分配器的噴孔頂端的圓錐部件，以構成一個小流化床來稍微降低通過噴孔的噴射氣體的流速。另外，在旁通道內的分配器的頂端開口的開度可由閥門部件調節，以便能控制流過噴孔的噴射氣體的流速。因此，具有與流速適應的粒徑的流化床爐內的顆粒逆氣流流動方向地通過噴孔下降，以實現對顆粒的分選和排放。這樣，可以獲得如下效果(1)可以有選擇地排放具有所需粒徑的顆粒。
(2)由于可以連續和穩定地排放顆粒，所以可以確保燒結爐的運行能穩定地進行。這樣就可以提高質量。
(3)由于沒有顆粒駐留在噴孔內，所以可防止粘附和阻塞。
(4)可以防止傳統的卸料結構，包括外部卸料口，因此可使結構簡化。
(5)即使出現不正常的顆粒下降，閥門部件能很容易地復原和復蓋噴孔上部的圓錐部分。
因此，本發明具有顯著優點和效果。
現在將參照附圖描述述本發明第三方面的燒結水泥熟料的裝置。
按照本發明第三方面的燒結水泥熟料的裝置以圖17中所示傳統結構相似的方式構成。即，上述傳統裝置按這樣的方式布置通過生料噴射料槽201的水泥生料粉末由懸浮預熱器202預熱，該懸浮預熱器包括旋風分離器200C1至200C4，這種預熱是在生料粉末通過旋風分離器200C1到200C4時進行的。經預熱的水泥生料粉末被噴入流化床類或噴射床類的粒化爐203中。然后，粒化爐203內的流化或噴射和粒化的顆粒被噴入設在粒化爐203下方的流化床燒結爐207內。本發明的第三個方面試圖改進噴射通道。
圖10是局部放大剖視圖，現在將參照圖10更具體地描述按照本發明第三個方面的燒結水泥熟料的裝置。
參照圖10，附圖標記210代表燒結水泥熟料的裝置，用于燒結水泥熟料的裝置210包括粒化爐213、與粒化爐213的下部相連的流化床燒結爐217以及排料通道220，在粒化爐217與流化床燒結爐217之間設有喉部212和位于該喉部上方的多孔分配器214，排料通道210從粒化爐213底部附近的側壁通到流化床燒結爐217。
粒化爐213的下部形成一個具有側壁213b并在側壁上有生料供給口216的倒截頭圓錐部分213a。因此，由懸浮預熱器預熱的生料被一個壓出式鼓風機(圖中被省略)經噴射器215送到供料口216，并通過該口，這樣，生料與經燃料供應管路200A，噴入流化爐下部的燃料一起構成了噴射床或流化床，使材料自發粒化。應注意到，流化床燒結爐217有一個可與流化床冷卻器208相連通的開口部分217a和一個與移動床冷卻器209相連通的開口部分217b。
另一方面，粒化爐213有一個底部流動排料口213d，它開在靠近該爐下部的倒截頭圓錐部分213a底部的側壁上。排料通路220與該底部流動卸料口213d相連。
排料通道220包括一個與底部流動卸料口213d相連的上排料槽部分221、一個垂直地從上排料槽部分221向下懸吊的流化冷卻槽部分222、一個與流化冷卻槽部分222相連并具有大體呈L形斷面的L形閥(一種密封排放裝置)以及一個與L形閥部分223下部相連并延伸到流化床燒結爐217上的下排料部分224。
上排料槽部分221有一個柱塞機構，它包括一個已知的設在上排料槽部分221側壁221a的外側上的汽缸機構225的桿225a，桿225a貫穿側壁，在桿的前部有一柱塞225b。當操縱氣缸機構225時可使柱塞225b伸出去，因此就可以開/關開在粒化爐213上的底部流動排料口213d。在上排料槽部分221的上壁221b上開有一個氣體排放口221c，它能使熱空氣引入粒化爐213，由于顆粒與經過分配器222d(下文將描述)吹入流化冷卻槽部分222的冷卻空氣進行熱交換，使熱空氣的溫度升高。
流化冷卻槽部分222有一個所謂的冷卻夾套222a，它設在流化冷卻槽部分222的上部，以便防止排料槽阻塞。冷卻介質，如空氣或水可以在該冷卻夾套內循環。因此，排放的顆粒被間接冷卻，這樣就可防止顆粒粘附到內壁上。此外，一個向外伸出的突起部分222c設在流化冷卻槽部分222的下端靠近爐子處的側壁222b下端。突起部分222c有一個多孔分配器222d。將冷風朝上方吹入流化冷卻槽部分222，以形成所謂的流化床，并使顆粒流化和冷卻。由于設置了上述冷卻夾套222a并形成了流化床，所以構成了所謂小型流化床冷卻結構222A。可以注意到，附圖標記226代表一個溫度檢測裝置，例如熱電偶。
L形閥(密封排放裝置)部分223構成了一個已知的結構，利用該結構可使駐留在下駐留室223b的顆粒隨從駐留室223b的側部吹入的空氣一起排入下排料槽部分224。
現在將描述按照本發明第三個方面的用可燒結水泥熟料裝置的操作過程。
當利用氣缸機構225操縱阻塞底部流動排料口213d的柱塞時，自發粒化的顆粒被排入排料通道220。因此，從上排料槽部分221到位于L形閥(密封排放裝置)部分223下部的駐留室223b之間的部分充滿了顆粒，同時實現了材料密封(用圖10中的附圖標記200D表示)。
當進排入排料通道220內的顆粒達到上排料槽部分221的預定高度時，操縱氣缸機構225，以便柱塞225b封住底部流動排料口213d，從而停止了顆粒的排放。
在這種情況下，進入排料通道220內的顆粒的溫度約為1300℃，這時顆粒有很強的粘附性。利用冷卻夾套222a的冷卻作用以及利用經過分配器222d吹入的冷風形成流化床的所謂小型流化床冷卻結構222A的作用，可使顆粒流化和冷卻。因此，顆粒可被冷卻到1200℃或更低，在這個溫度下，顆粒失去粘附。
借助從駐留室223b的側部吹入的空氣，使如此冷卻的在L形閥223的駐留室223b內駐留的顆粒被連續地排入下排料槽部分224a，以便再將它們噴入流化床燒結爐217燒結。上述循環重復進行。
當上述循環重復進行時，進行下述的調節。
即，通過控制L形閥223的排放量，使圖10所示的粒化爐213床內壓差△PB達到與預定的駐留時間相應的值。在這種情況下，通過控制壓力、空氣量和從L形閥223一端間歇地吹出的壓縮空氣的吹送時間間隔來轉變排料的量。如果粒化爐的過量排放降低了床內壓差△PB′，則在小型流化床冷卻結構222A和粒化爐213之間進行混合，因此小流化床冷卻結構222A不能很容易地靠經過分配器222d吹入冷卻空氣來保持溫度。
為了使小型流化床冷卻結構222A的床壓差△Pc包括在預定的范圍內，應調節柱塞225b的開和關的程度。因此，小型流化床冷卻結構222A的溫度可以保持在能確定防止顆粒的粘附的水平上，以便繼續控制粒化爐213的床壓差。此外，在小型流化床冷卻結構222A和L形閥223之間可維持一個填料床，并因此可保持氣密性。
另外，靠調節經分配器222d吹入的冷風可使小型流化床冷卻結構222A的溫度達到能防止顆粒粘附的水平(1200℃或更低)上。
按照本發明第三個方面的燒結水泥熟料裝置包括按如下方法設置的所謂底部流動排料結構通過開在靠近傳統粒化爐底部側壁上底部流動排料口將顆粒排出，這些顆粒經過排料槽和與排料口相連的密封排料裝置被噴入燒結爐，該排料結構內的柱塞機構可開/關底部流動排料口，并且該排料槽被制成具有用于流化和冷卻顆粒的流化冷卻裝置的小型流化床冷卻結構222A。因此，可以獲得如下效果。
(1)經底部流動排料口排放出來的顆粒被均勻地冷卻到可防止排料槽內形成液相的溫度(1200℃或更低)。因此，這就可以防止顆粒的相互粘結和由于顆粒粘附排料槽的壁表面而造成排料槽堵塞。這樣，可使顆粒順利地提供給燒結爐，使爐的運行穩定進行。
(2)由于使用柱塞機構來開/關底部流動排料口，所以可對進入排料通道的顆粒高度進行調節。此外，可防止顆粒回流和控制粒化爐內的床差(駐留時間)。
(3)由于外層分離可以排放出產生的超大顆粒和較大塊體所以可防止由于不正常流化而造成的停止運行現象。
如上所述，該實施例獲得了顯著效果。
現在將參照附圖描述本發明第四個方面的實施例。
圖11是表示流化床水泥燒結裝置的示意圖，圖12是表示該裝置主要部分的剖視圖，圖13是表示第四方面的另一實施例主要部分的剖視圖，圖14是表示具有自動控制機構的一種結構的主要部分的剖視圖。
現在參照圖11描述該裝置的總體系統。附圖標記301代表懸浮預熱器。懸浮預熱器301包括旋風分離器330C1、300C2和300C3通過生料噴射槽302噴入該系統的生料通過旋風分離器300C1、300C2和300C3時被預熱，然后再將生料噴入噴射式流化床粒化爐303。在粒化爐內流化和粒化的顆粒經溢流排放口排出，然后通過排料槽304和L形閥(密封卸料裝置)305，以便將顆粒噴入流化床燒結爐306。在燒結爐306內對顆粒進行燒結，然后讓它們通過流化床冷卻器307和移動床冷卻器，以便回收水泥熟料。附圖標記309代表粉煤燃料供應管路，310代表重油燃燒器。
參照圖12，現將詳細本發明的第四個方面。具有T形截面溢流排放口311設在粒化爐303的一側。另外，用于排放顆粒的排料槽上端連接到溢流排放口311的垂直孔部分311a。制成空氣或水冷卻夾套型的并且具有伸出爐的外表面的傾斜端的冷卻槽部分304a被設置在排料槽304的上端。此外，具有T形斷面和隔熱結構的卸料部分304b與冷卻槽部分304a的傾斜相連接。另外，具有多孔結構的分配器312位于排料部分304b的垂直部分的底部壁上。因此，冷卻氣體沿箭頭所指方向從分配器312的外部吹入卸料部分303b，以使顆粒流化和冷卻。排料部分304b和分配器312構成了一個小型流化床冷卻結構300A。
處于溢流排放口311相對位置的水平孔311b有一個能利用手中控制部件使其沿水平方向往復運動的柱塞313。柱塞313的移動可調節溢流排放口311的開度，從而調節粒化爐303的床內顆粒與小型流化床冷卻結構300A的床內顆粒的混合程度。如果粒化爐303的床高不利地稍微被提高了，則顆粒也能順利地排放。即使顆粒沉積或粘附到溢流排料口311上，但在柱塞313運動時，也能使這個問題得以克服。雖然本實施例的布置方式使粒化爐303構成噴射床式流化床結構，但該實施例也適用于噴射床式爐。因此，粒化爐303不局限于所列舉的這些結構。
圖13表示圖12中所示的冷卻槽部分304a和小型流化床冷卻結構300A的變型。構成小型流化床冷卻結構300A的料槽304b的垂直部分與溢流排料口311的垂直孔部分311a構成一整體。此外，冷卻夾套304C設在垂直孔311a內。附圖標記315代表一個溫度計。
圖14表示圖13所示的結構，其布置方式是為了測量溢流排料口311的垂直孔311a上端與靠近分配器312某一位置之間的壓差△P。如果壓差△P大于預定的差值，并且小型流化床冷卻結構300A的床溫高于標準溫度，則電機316運轉并沿關閉方向移動柱塞313。如上所述，柱塞沿關閉方向的移動可使溫度調節到標準溫度。如果壓差△P小于預定的差值，則柱塞313向開啟的方向移動。如果壓差△P在預定的范圍內，則停止開啟操作。此外，靠調節用來控制流化和冷卻空氣的量的閥317的開度可使壓差△P達到預定的差值，使由溫度計測量的小型流化床冷卻結構300A的床溫達到1200℃或更低。但是流化和冷卻空氣和量不能達到小于小型流化床冷卻結構300A的最小流化速度和程度。附圖標記318代表一個壓差計，319代表一個控制裝置。
如上所述，本發明第四個方面的結構可達到下述效果(a)提供給粒化爐原料粉末可被粒化，所得到的顆粒可通過卸料槽噴入燒結爐燒結，因而可連續地生產水泥熟料。
(b)在粒化爐內粒化的顆粒通過溢流裝置排放，具有用于流化和冷卻顆粒的裝置的小型流化床冷卻結構在卸料槽內。因此，靠溢流排出的顆粒可均勻和可靠地被冷卻到能防止產生液相的溫度(1200℃或更低)。這樣，就完全可以避免顆粒的相互粘結和顆粒粘附到槽的壁表面上。因此，顆粒可以順利地被送到燒結爐。
(c)由于溢流卸料槽的一部分是垂直的，所以能合理地防止小型流化床冷卻結構內的冷顆粒與粒化爐內的熱顆粒混合。因此，顆粒能在小型流化床結構內有效地流化和冷卻。這樣，顆粒可以順利地排出，并且可以利用預熱后續氣流中的原料的裝置回收小型流化床冷卻結構中冷卻介質的顯熱。因此，可保持較高的熱效率。
雖然這里描述上本發明的在某種程度物作特別優選的形式，但可以理解，這些披露的優選形式在結構細節上是可以改變的，而且部件的組合和布置在這脫離權利要求所限定的本發明的實質和范圍的情況下也可以采用其它形式。
權利要求
1.一種燒結水泥熟料的方法，該方法中使顆粒通過面對噴射式流化床粒化爐內的噴射式流化床的下料口排出，該粒化爐包括一個具有若干噴嘴的多孔分配器并用于粒化水泥生料，再將所述的顆粒噴入流化床燒結爐并對水泥熟料進行燒結，所述燒結水泥熟料的方法包括如下步驟以預定的流速使氣體通過所述下料口并吹入所述噴射式流化床粒化爐內，該預定流速不同于流化氣體通過另一開口(一個噴嘴)并引入所述噴射式流化床粒化爐的流速；先利用所述氣體對顆粒進行分選，再將它們噴入所述燒結爐內。
2.按照權利要求1的燒結水泥熟料的方法，其中所述的分選氣體是從所述流化床燒結爐內排出的氣體。
3.一種設有噴射式流化床的燒結水泥熟料的裝置，包括一個具有若干噴嘴孔的多孔分配器，在噴射和流化水泥生料的同時，通過該噴嘴引入用于粒化被噴射的水泥生料的氣體;一個下料口，粒化的水泥生料通過該口排放出來，該下料口設置在面對噴射式流化床的位置，其中以預定的流速通過所述下料口引入氣體，該預定流速不同于經所述若干噴嘴引入所述噴射式流化床粒化爐中的氣體的流速，在所述噴射式流化床粒化爐內設置一個裝置，該裝置在利用通過下料口引入的所述氣體的作用分選水泥生料的同時將所述水泥生料排放出來。
4.按照權利要求3的燒結水泥熟料的裝置，其中所謂下料口開在所述噴射式流化床粒化爐的所述分配器的上表面或在所述上表面延長線的位置。
5.按照權利要求4的燒結水泥熟料的裝置，其中所述噴射式流化床粒化爐的所述分配器的所述上表面朝所述下料口向下傾斜。
6.按照權利要求3到5的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，還進一步包括通風裝置，它能以預定的流速將氣體通過所述下料口吹入所述噴射式流化床粒化爐內，該預定的流速不同于引入所述噴射式流化床粒化爐的流化氣體的流速。
7.按照權利要求3到6的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中所述分選氣體是壓縮空氣。
8.按照權利要求3到7中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中從所述下料口到所述流化床燒結爐之間設置的噴射槽具有一個用于以預定流速向上吹送所謂分選氣體的節流部分。
9.按照權利要求3到8中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中密封排放裝置設置在所述用于噴射顆粒的槽內，以便通過所述密封排放裝置將分選后的顆粒噴入所述流化床燒結爐內。
10.按照權利要求3到5中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中從所述下料口向下延伸的所述噴射槽是所述噴射式流化床粒化爐的所述分配器的多個噴嘴中的一個，所述噴射槽的直徑大于其它噴嘴的直徑。
11.按照權利要求10的燒結水泥熟料的裝置，其中在所述下料口下方設置用于調節向上吹向所述下料口的所述氣體的流速的裝置。
12.按照權利要求3到5中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中所述下料口是所述噴射式流化床粒化爐的所述分配器的噴嘴中的至少一個噴嘴，從所述噴嘴的側壁到所述分配器的上端之間設置一條旁通道，并且設置一個能開/關所述旁通道的所述分配器的所述上端開口的閥門部件，以便能調節向上吹過所述噴嘴的氣體流速。
13.按照權利要求12的燒結水泥熟料的裝置，其中用作所述下料口的所述噴嘴的上端開成倒截頭圓錐形狀，以便構成一個圓錐部件。
14.按照權利要求12或13的燒結水泥熟料的裝置，其中該裝置的結構布置成能使空氣噴射過所述閥門部件的上表面。
15.按照權利要求3到5中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中用于排放顆粒的一個口開在所述噴射式流化床粒化爐的側壁上靠近所述噴射式流化床粒化爐底部的位置，設置了一個能開/關所述排放口的柱塞機構，使分選氣體在所述粒化爐內向上吹送。
16.按照權利要求16的燒結水泥熟料的裝置，其中用于以預定的流速向上吹出所述分選氣體的節流部分設在從所述排放口到所述粒化爐的上部之間的所述分選氣體通道內。
17.按照權利要求16的燒結水泥熟料的裝置，其中用于以預定的流速向上吹送所述分選氣體的節流充部分設在從所述排放口到所述粒化爐的上部之間的所述分選氣體通道內。
18.按照權利要求16或17的燒結水泥熟料的裝置，其中連接到所述排放口下部的所述排料槽被制成用于流化和冷卻顆粒的小型流化床冷卻結構。
19.按照權利要求18的燒結水泥熟料的裝置，其中設置了用來檢測所述小型流化床冷卻結構的流化床內壓差的裝置，并且所述柱塞的開啟和關閉是可控的，以便使所述床壓差限定的預定范圍內。
20.按照權利要求18或19燒結水泥熟料的裝置，其中設置了用于檢測所述小型流化床冷卻結構內的所述流化的溫度的裝置，并且設置了調節冷空氣吹入所述小型流化床冷卻結構的風量的裝置，以便將溫度設定到能防止所述排料槽內發生粘附的范圍。
21.按照權利要求16到20中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中將分選后的顆粒通過所述密封排放裝置噴入所述流化床燒結爐內。
22.按照權利要求3到5中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中下料口開在所述粒化爐內的噴射式流化床的床面上方的側壁上，使顆粒中溢流排放，并使分選氣體可被吹入所述粒化爐內。
23.按照權利要求22的燒結水泥熟料的裝置，其中設置了一條旁通道，以使部分所述分選氣體從所述下料口吹送到粒化爐上部。
24.按照權利要求23的燒結水泥熟料的裝置，其中節流部分設在所述旁通道內，以便發預定的流速向上吹送所述分選氣體。
25.按照權利要求22到24中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中連接到所述下料口下方位置的排料槽被制成用于流化和冷卻顆粒的小型流化床冷卻結構，并且所述冷卻空氣被用作所述分選氣體。
26.按照權利要求25的燒結水泥熟料的裝置，其中設置了用于檢測所述小型流化床冷卻結構內的所述流化床的溫度的裝置，并且還設置了調節冷卻空氣吹入所述小型流化床冷卻結構的風量的調節裝置，以使溫度設定在能防止卸料槽內發生粘附的范圍。
27.按照權利要求22到26中的任何一項權利要求的燒結水泥熟料的裝置，其中將分選后的顆粒通過所述密封排放裝置噴入所述流化床燒結爐內。
全文摘要
一種燒結水泥熟料的方法，該方法中，水泥原料在噴射式流化床粒化爐內被粒化，然后使顆粒在流化床燒結爐內燒結，其中將噴入所述燒結爐的顆粒控制在預定的粒徑范圍，以使燒結裝置的運行穩定進行并生產出高質量的水泥熟料。通過將分選氣體以預定流速吹入粒化爐來對從粒化爐排出的顆粒進行分選，小粒徑的顆粒被送回粒化爐，粒徑大于預定粒徑的顆粒被噴入燒結爐內燒結。
文檔編號C04B7/45GK1099361SQ9410328
公開日1995年3月1日 申請日期1994年2月26日 優先權日1993年2月26日
發明者橫田紀男, 佐藤二千隆, 向井克治, 石缽俊幸, 橋本勛, 松尾三樹雄, 金森省三, 熊谷親德 申請人:川崎重工業株式會社, 住友水泥株式會社