隔墻式多筒大型豎窯的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種新型豎窯，用來完成固體物料之間的化合與分解反應、固體物料與氣體之間的反應，以及固體物料的燒結致密。該豎窯是由上部若干小方筒和下部一個大方筒構成，上部小方筒之間用隔墻分開；下部大方筒有多個出料口和若干矮隔墻。在上方筒之間的懸空梁下及兩側的半懸空梁下設置多個燃燒裝置，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或達到燒結。窯中冷卻空氣和燃燒氣體與物料逆流運動，燃燒氣體與物料薄層流作用，熱交換充分，作用均勻。因此該豎窯生產的產品質量好，運轉效率高，生產能力大。這種新型豎窯還具有投資小，成本低，占地少，效益高的優點。
【專利說明】隔墻式多筒大型豎窯
【技術領域】:
[0001]本發明涉及固體物料處理的工業窯爐，用來完成固體物料之間的化合與分解反應、固體物料與氣體之間的反應，以及固體物料的燒結致密。
技術背景:
[0002](一)相關窯爐的概況
[0003]目前，能完成上述任務的工業窯爐有多種。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化爐，主要有回轉窯、豎窯、沸騰爐和隧道窯，而本發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、鐵礦球團料燒結致密的熟料燒結爐，主要有回轉窯、隧道窯和豎窯，本發明也只與其中的豎窯相關。
[0004](二)豎窯的技術背景
[0005]傳統豎窯為圓筒型上下移動爐床，在內填充待處理物料，主要用于礦石的分解和原料的燒結，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，通過下部出料。這樣，物料由上而下以料柱的形式緩慢移動，燃燒的高溫氣體從中部進入，向上運動，再從下部鼓入冷風，冷卻燒成的高溫物料，自身被加熱后可以作為燃燒設備的二次助燃空氣。也就是說，物料與氣體始終為逆流運動，保證進出窯的物料和氣體都不會帶走太多熱量，能源利用率高是其主要優點。
[0006]傳統豎窯內物料為一密切接觸的料柱，高溫氣體在燃燒器處釋放以后，在豎窯內的運動以在物料中的滲透為主。所以料柱與爐壁之間容易滲透，容易過熱而過燒，而料柱中心則不容易滲透而欠溫出現生燒。有人為此將燃燒器深入料柱來改變這種現象，還有人則在燃燒器上方安裝斜板使燃氣與料柱有一定自由湍動空間。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量均勻性。MAERZ窯則是雙爐膛，在中部設置互通式氣流通道，一個爐膛燃燒，煙氣進入另一個爐膛預熱，定期交換燃燒和預熱爐膛，從而使煅燒均勻化。顯然，在料柱作為整體移動物的情況下，這些改進的效果只能是局部的，而且實際實施也是很難的。
【發明內容】
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[0007]本發明為一種新型結構的豎窯，其主要特點是由上下不一樣大的兩部分方筒構成，并且上部方筒小，下部方筒大，上部小方筒可以兩個或多個并列，每兩個小方筒之間用隔墻分開；下部方筒為一個整體，而出料口比上部方筒數至少多出一個，每兩個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，減小物料流動層的厚度。燃燒器設置在大方筒的上部，并在上方筒之間的懸空梁下及兩側的半懸空梁下設置多個燃燒裝置，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或達到燒結。
[0008]物料由提升裝置或輸送帶運到上部窯口，并儲存在上部料倉中，通過給料器進入預熱帶，自由下降進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構經出料口出窯。冷卻風從爐底進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入小方筒，將物料預熱，經窯口氣罩進入煙氣通道，經除塵、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動，燃燒氣體與物料薄層流作用，熱交換充分，作用均勻。因此該豎窯生產的產品質量好，運轉效率高，生產能力大。這種新型豎窯還具有投資小，成本低，占地少，效益高的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明專利“隔墻式多筒大型豎窯”的結構原理簡圖，圖中簡要說明如下:
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——測溫熱電偶
[0016]7——燃燒器
[0017]8—下部方筒爐壁
[0018]9-冷風進口
[0019]10-卸料閥門
[0020]11——爐底堵料墻
具體實施方案
[0021]小方筒之間隔墻的最下端為懸空結構，其實現方法有拱頂、預制拱梁或平梁，鋼結構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合部有兩個半懸空爐頂，其實現方法與上述相同，此外還可借助于大方筒的邊墻來支撐；
[0023]為了簡化結構，便于窯體的砌筑和使用中的長壽命，豎窯的前后爐壁最好為筆直的，不必產生懸空結構；
[0024]為了懸空結構能使物料在下落過程中形成很大的斜坡，隔墻應有足夠的厚度，半懸空爐頂也應有足夠的寬度；
[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。
【權利要求】
1.一種新型結構的豎窯，其主要特點是由上下不一樣大的兩部分方筒構成，并且上部方筒小，下部方筒大；上部方筒可以兩個或兩個以上的多個并列，每兩個方筒之間用隔墻分開；下部方筒為一個整體，而出料口的數量比上部方筒數至少多出一個，每兩個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，并減小物料流動層的厚度。燃燒器設置在下方筒的上部，并在上方筒之間的懸空梁下及兩側的半懸空梁下設置多個燃燒裝置，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或達到燒結。
2.權利要求1所述的豎窯，其特征是隔墻最下端的懸空結構，側向下沿可以是圓弧形、“人”字形、梯形、多邊形或直線形，其實現方法有拱頂、整體預制，組合磚砌筑或鋼結構支撐的耐火材料澆注。且上部方筒和下部方筒的結合部的兩個半懸空爐頂，其側向下沿外形及實現方法與前述相同，此外還可借助于下方筒的邊墻來支撐。為了簡化結構，便于窯體的砌筑和使用壽命長，豎窯的前后爐壁最好為筆直的，不必產生懸空結構。
3.權利要求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，其上部設有前后貫通的孔，孔的兩側設小孔與大方筒連通，孔的兩端可有燃燒器向里噴火焰，并經孔壁的小孔噴入大方筒的物料流中。
5.權利要求1和3所述的豎窯，其特征是“T”字墻的腹板為厚墻，其上部設有前后貫通的孔，孔的兩側設小孔與大方筒連通，孔的兩端可有燃燒器向里噴火焰，并經孔壁的小孔噴入大方筒的物料流上面。
6.權利要求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】F27B1/10GK103542714SQ201210247350
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優先權日:2012年7月13日
【發明者】蔣明學 申請人:蔣明學