專利名稱:熱窯燒結設備與工藝的制作方法
本發(fā)明屬于生產粉煤灰陶粒的熱窯燒結設備與工藝。
現(xiàn)在國內外都使用英國創(chuàng)出的以重油為燃料的燒結機生產粉煤灰陶粒(《第四屆國際灰渣利用會議文集》)。該工藝建廠投資大，耗鋼量多，燃料用重油，產品成本高，燃料消耗高(重油加內燃煤共折合標準煤100公斤/立方米陶粒)，摻粉煤灰量較少(74至80%)。我國是以火力發(fā)電為主的國家，每年排放粉煤灰量為三千萬噸以上，大量的粉煤灰作為廢渣堆積，占壓土地，污染環(huán)境。由于燒結機以上條件，限制了粉煤灰陶粒生產的發(fā)展。因此國內外多年研究立窯燒結粉煤灰陶粒設備與工藝，均未能生產。粉煤灰陶粒料層，因本身熱儲備量少，導熱系數(shù)又小，使用現(xiàn)有立窯遠遠不能供給窯壁足夠的熱量，以保證邊料層的燒成溫度，因而邊料層的溫度大大下降，不但產生生燒，進而邊料層滅火，并迅速向料層二肋與中心蔓延，造成全窯癱瘓，裝有料層的窯爐縱剖面溫度梯度線，在料層與內窯壁邊界處激劇下降，呈馬鞍型曲線。采用在陶粒生料球中多加內燃煤，以增加熱值來補償內窯壁熱量的方法，不但無濟于事，反而造成熔融粉煤灰外殼包著生料球的大塊，被包著的生料球，又被烘干成了粉末，大塊阻風，它上面的生料球，不能燃燒，又被烘成了粉末，料層就滅火了。如內燃煤過多，還會在窯中心結成一個硬柱體，但邊料仍生燒，或烘成粉末，進而滅火，全窯癱瘓。
本發(fā)明的任務是設計出一種用來燒結粉煤灰陶粒的熱窯設備與工藝，解決現(xiàn)有立窯不能生產粉煤灰陶粒的問題。
本發(fā)明的任務是以如下方式完成的熱窯的窯壁組成是雙層的，即有內窯壁與外窯壁，內外窯壁中間設有加熱層。調節(jié)加熱層內的溫度，使窯內料層熱量不向外擴散。它對內窯壁起著接近于絕對保溫的作用。外窯壁設有保溫材料層，減少熱失散與窯壁體積熱容。內窯壁采用導熱能力強的材料。加熱層的溫度與粉煤灰陶粒料層溫度基本上應相同，允許誤差正負50℃。加熱層熱源，可用高溫火焰及其他熱源。如以煤做燃料，對煤無特殊要求，一般煙煤均可。
本發(fā)明的熱窯燒結設備與工藝，生產粉煤灰陶粒的規(guī)?？纱罂尚?，耗鋼量低，投資少，投產快，耗煤少，粉煤灰摻量大，成本低，物理力學性能均達到或超過了有關技術標準。另外，減少粉煤灰占壓土地，解決了粉煤灰污染環(huán)境問題。該發(fā)明還適用于水泥添加劑的焙燒，高標號或彩色水泥焙燒等。本發(fā)明能保證全窯燃燒均衡、穩(wěn)定，全窯陶粒強度差異不大，并能保證邊料不與內窯壁粘結。另外，對粉煤灰化學成份、細度;料球含水量、級配;風量與風壓的一般波動;布料操作的一般差異，均有較大幅度的適應性。
本發(fā)明的附圖是一種具體結構的縱向剖面圖。以下將結合附圖對發(fā)明作進一步的詳細描述。
參照附圖，本發(fā)明熱窯的窯壁是雙層的即有內窯壁(1)與外窯壁(3)組成，內外窯壁中間設有高溫火焰穿行的主動控制內窯壁(1)溫度的空腔，用調節(jié)火焰溫度與流速的方法能起到積極控制熱窯內窯壁溫度的作用，使熱窯縱剖面溫度梯度線(5)呈平滑曲線。從熱工的作用來說高溫火焰穿行的空腔就是加熱層(2)，加熱層(2)內主動控制溫度隨靠內窯壁陶粒料層溫度而逐步升高，最后達最優(yōu)狀態(tài)1150℃至1250℃之間。高溫火焰也可用其他熱源所代替，例如，煤氣、天燃氣、電等熱源。內窯壁(1)的材料要求導熱能力強，目的是利用導熱能力強的內窯壁(1)材料加上高溫火焰在空腔中對內窯壁(1)的加熱，促使內窯壁(1)材料的熱工性能改成十分接近于導熱系數(shù)無窮小的材料。內窯壁(1)基本上不從粉煤灰陶粒(4)邊料層吸取熱量，原則上內窯壁(1)也不需供給粉煤灰陶粒(4)邊料層熱量，也就是內窯壁(1)與粉煤灰陶粒(4)邊料層沒有熱交換。粉煤灰陶粒(4)從沒有窯頂?shù)纳喜糠謱硬剂希锨虻暮娓?、預熱，以致依靠自燃產生的熱量加熱到燒結溫度，均在熱窯中完成。用控制料球含炭量與控制風量風壓(6)使料層溫度基本均勻，加熱層(2)加熱的溫度與粉煤灰陶粒(4)料層的焙燒是密切配合的兩個獨立部分，兩者溫度原則上應為同步。外窯壁(3)設有保溫材料層，以減少外窯壁的熱失散，并減少其體積熱容。窯頂部設有排煙氣裝置(7)。
本發(fā)明的熱窯工藝，根據(jù)粉煤灰的含炭量采取不同的配合比為粉煤灰∶粘土∶無煙煤＝90至95∶5至7∶0至3，無煙煤也可用較高燒失量的粉煤灰來代替。生料球含水率20至23%，料球粒徑5至20毫米，粉煤灰陶粒(4)原材料混合后，即送入成球盤成球，根據(jù)陶粒級配要求調整成球盤角度與刮刀，使生料球級配基本符合要求。開始生產時，需以燒成的陶?；虼u子作墊層，并測試通風均勻，通暢，而后在墊層上放點火材料點火;底火燃燒均勻后，分層均勻布放生料球，采用暗火焙燒，即不出現(xiàn)火焰，從料層間隙看到下面已燃燒或從料層間隙飛出火星時，隨即再布放一層生料球，每次布料厚度以5至10厘米為宜，如此重復操作。
布料同時，即點燃產生高溫火焰的煙煤燃燒爐，按照高溫火焰穿行空腔所組成的加熱層(2)溫度與料層溫度同步的原則，將熱空氣送入空腔。粉煤灰陶粒(4)到達燒成溫度1150℃至1250℃時，只需8至10分鐘即燒成，燒成的粉煤灰陶粒隨即進行冷卻，以備出料，此時即不需火焰保溫了，出料方式與水泥立窯出料方法基本相同。
權利要求
1.一種以煤為燃料，以工業(yè)廢渣粉煤灰為原料生產粉煤灰陶粒(4)的熱窯燒結設備，其特征是窯體設有一個外窯壁(3)和一個內窯壁(1)，兩壁之間設有一個加熱層(2)。
2.按照權利要求
1所述的熱窯燒結設備上所用的工藝，其特征是加熱層(2)內的溫度與靠內窯壁的粉煤灰陶粒(4)料層溫度基本相等。
3.按照權利要求
2所述的工藝，其特征是用調節(jié)火焰溫度與流速的方法，使加熱層(2)內的溫度與靠內窯壁的粉煤灰陶粒(4)料層溫度基本相等。
4.按照權利要求
1所述熱窯燒結設備，其特征在于加熱層(2)內的高溫火焰，也可用其他熱源(如煤氣、天燃氣、電等)所代替。
5.按照權利要求
1所述的熱窯燒結設備內燒結的粉煤灰陶粒，其特征在于生產粉煤灰陶粒(4)的配合比為粉煤灰∶粘土∶無煙煤＝90至95∶5至7∶0至3。
6.按照權利要求
1所述的熱窯燒結設備，其特征還適用于水泥添加劑的焙燒，高標號或彩色水泥的焙燒。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種以煤為燃料，以工業(yè)廢渣粉煤灰為原料生產粉煤灰陶粒的設備與工藝，它是在內外窯壁中間設有加熱層，用調節(jié)加熱層溫度的方法，使加熱層內的溫度與窯內粉煤灰陶粒料層溫度基本相等。能燒出材性穩(wěn)定、強度大的粉煤灰陶粒，生產規(guī)?？纱罂尚　Ｔ撛O備還用于水泥添加劑的焙燒，高標號或彩色水泥的焙燒等。
文檔編號C04B35/64GK86106840SQ86106840
公開日1987年4月29日 申請日期1986年9月30日
發(fā)明者陳慎韜 申請人:山東省濟寧市建筑材料科學研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan