專利名稱：高效節(jié)能型水泥立窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水泥立窯，特別是一種高效節(jié)能型水泥立窯。
現(xiàn)有的水泥立窯，由于其結(jié)構(gòu)所限，與回轉(zhuǎn)窯相比，存有以下固有缺陷窯內(nèi)中心通風不良、熟料不能速冷、熟料中游離氧化鈣含量較高、以及窯的煅燒能力受到一定限制等。立窯中心通風不良，使燃料燃燒不完全，并影響熟料燒成反應；熟料不能速冷，使熟料中部分高強度的β－C2S晶型轉(zhuǎn)變成低強度的γ－C2S晶型，使熟料強度下降。立窯熟料中游離氧化鈣的含量一般都較高，是回轉(zhuǎn)窯熟料的2－3倍，在一定程度上影響了熟料質(zhì)量；現(xiàn)有立窯由于受到鼓風機能力的限制，煅燒能力難以進一步提高。這些問題在現(xiàn)有水泥立窯上得不到解決。
本實用新型的目的就是提供一種高效節(jié)能型的水泥立窯。它可以解決水泥立窯的中心通風不良、熟料不能速冷、游離氧化鈣含量較高、以及立窯煅燒能力難以較大幅度提高等問題。
本實用新型的任務(wù)是這樣實現(xiàn)的在現(xiàn)有水泥立窯裝置的基礎(chǔ)上，增設(shè)高速腰風裝置、富氧裝置和噴水冷卻裝置。這組裝置能對立窯煅燒過程進行調(diào)整和控制。即高速腰風裝置可加強立窯中心通風，使風量分布均勻，并能對出高溫帶的熟料進行速冷；富氧裝置可提高入窯空氣的氧含量，較大幅度地提高立窯煅燒能力；噴水裝置可降低出窯熟料的溫度和減少熟料中游離氧化鈣含量。通過使用這組裝置，使水泥立窯能夠取得高效節(jié)能之效果。這組裝置的結(jié)構(gòu)與功能分述如下1.高速腰風裝置在立窯窯體冷卻帶上部的適當位置上，環(huán)周均勻安裝6－16個高速腰風風咀。各風咀分別與環(huán)形總風管相聯(lián)通，由立窯鼓風機供風，或由單獨的鼓風機供風。由于高速腰風的風速較高，具有較高動能，它可以克服窯內(nèi)物料的阻力進入立窯內(nèi)部，從而起到改善中心通風的作用。高速腰風的風咀位置和風速大小是兩個主要的參數(shù)，決定著高速腰風的使用效果。若風咀位置過低，其改善中心通風及對熟料速冷的作用均較差；若風咀位置過高，則對立窯底火的穩(wěn)定產(chǎn)生影響，甚至將底火吹到下面。風咀的位置與立窯的規(guī)格有關(guān)，可由下式計算H＝H0＋(D／2)×tgα式中H－風咀到立窯窯面的距離(米)，H0－立窯喇叭口高度(米)，D－立窯內(nèi)徑(米)，α－高速腰風入窯后的偏離角(度)，一般為40－60°。
高速腰風風咀的適宜位置，一般在距窯面3.0－4.5米處。
高速腰風的風速大小決定著窯內(nèi)風量分布的均勻性。在一定范圍內(nèi)，風速越高，其改善中心通風的作用越大。如風速過低時，將使立窯邊風增大，影響立窯煅燒。高速腰風的風速計算公式如下V＝k×V0×ctgαV－高速腰風的風速(米／秒)，V0－立窯料球間的實際風速，一般為20－30米／秒，k－校正系數(shù)，與料球阻力有關(guān)，一般在1－2范圍內(nèi)，
α－高速腰風入窯后的偏離角，一般為40－60°。
高速腰風的適宜風速，一般在20－60米／秒范圍內(nèi)。
2.富氧裝置富氧裝置是一種使入窯空氣氧、氮分離的裝置，它安裝在立窯鼓風機的進風口(或出風口)處，或者高速腰風裝置的進風口處。本實用新型采用聚合物富氧膜作為入窯空氣的氧、氮分離裝置，也可以采用其它富氧機械作為氧、氮分離裝置。目前水泥立窯鼓入窯內(nèi)的空氣均為普通空氣，即氧含量為21％左右的空氣。當使用富氧裝置后，可使入窯空氣中的氧含量大為增加，可達到30％左右。它不但能使煤粉燃燒充分，而且能使立窯單位時間煅燒能力增大，從而可使熟料熱耗降低10－20％，熟料臺時產(chǎn)量提高20－50％。
該富氧裝置也可安裝于回轉(zhuǎn)窯一次風機進風口處。
3.噴水冷卻裝置噴水冷卻裝置是在窯體的中下部環(huán)周均勻安裝一排或數(shù)排噴水咀，每排噴水咀的數(shù)目一般為6－12個。各噴水咀由同一高壓水泵供水。窯內(nèi)噴水咀的周圍應使用耐熱金屬襯板。當前國內(nèi)立窯熟料的冷卻，都是采用鼓風機由立窯底部向窯內(nèi)鼓風進行的。當立窯采用富氧煅燒等新技術(shù)后，熟料臺時產(chǎn)量有較大幅度增長，但現(xiàn)有立窯的冷卻能力卻無法適應，會導致出窯熟料溫度過高。這不但會增加熟料的熱損失，而且會對熟料的輸送以及粉磨設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)造成嚴重威脅。向窯內(nèi)噴水對熟料進行冷卻，具有以下作用①.充分回收熱量，降低熟料熱耗。由于水的比熱是空氣的四倍多，而且水的汽化熱較大，因此水對熟料的冷卻作用要比空氣強的多。它可有效地回收熱量，降低熱耗。
②.降低熟料中游離氧化鈣的含量，提高熟料質(zhì)量。游離氧化鈣是影響熟料質(zhì)量的重要因素之一。噴入窯內(nèi)的水能與游離氧化鈣化合，使其消解，從而降低了游離氧化鈣的含量。
③.提高高溫帶的反應溫度，促進熟料生成反應。當部分水蒸氣通過高溫帶時，水與料球中的煤粉生成水煤氣，水煤氣遇氧燃燒產(chǎn)生高溫，促進了熟料生成反應。
噴水冷卻裝置可使出窯熟料溫度降到150℃以下，并使熟料中游離氧化鈣的含量低于1.5％。
綜上所述，高速腰風裝置可使風量分布均勻，富氧裝置可使入窯空氣氧含量增加，噴水裝置可使出窯熟料溫度及游離氧化鈣含量降低。這三者相輔相成，互為補充，與原水泥立窯組成一種高效節(jié)能型煅燒裝置。
在以上裝置中，應安裝流量計、壓力計、氧氣分析儀等儀表，用以檢測空氣及水的流量和壓力，以及入窯空氣的氧含量。該系統(tǒng)可由人工控制或由計算機自動控制。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作祥細描述。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照
圖1，在立窯窯體(1)冷卻帶的上部，環(huán)周均勻安裝一排高速腰風風咀(2)，各風咀與環(huán)形總風管(3)相聯(lián)通，由立窯鼓風機(5)供風。在環(huán)形總風管與鼓風機之間的管道上安裝高速腰風總閥門(4)，用以調(diào)節(jié)用風量。在鼓風機進風口處安裝富氧裝置(6)。在窯體的中下部環(huán)周均勻安裝一排噴水咀(7)，各噴水咀均由高壓水泵(9)供水。噴水量由水閥門(8)控制。
權(quán)利要求1.一種高效節(jié)能型水泥立窯，其特征是在水泥立窯的基礎(chǔ)上，增設(shè)了高速腰風裝置、富氧裝置和噴水冷卻裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥立窯，特征是在立窯窯體冷卻帶上部的適當位置，即距窯面3.0－4.5米處，環(huán)周均勻安裝一排6－16個高速腰風風咀，由立窯鼓風機或單獨的鼓風機供風。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥立窯，特征是高速腰風的風速較高，一般為20－60米／秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥立窯，特征是在立窯鼓風機進(出)風口或高速腰風裝置進風口處，采用聚合物富氧膜作為入窯空氣的氧、氮分離裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥立窯，特征是也可采用其它富氧機械作為入窯空氣的氧、氮分離裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥立窯，特征是在立窯窯體的中下部環(huán)周均勻安裝一排或數(shù)排噴水咀，每排噴水咀的數(shù)目一般為6－12個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥立窯，特征是采用高壓水泵作為噴水冷卻系統(tǒng)的供水裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥立窯，特征是窯內(nèi)噴水咀周圍的窯襯應使用耐熱金屬襯板。
專利摘要本實用新型提供了一種高效節(jié)能型水泥立窯。它是在水泥立窯上，增設(shè)了高速腰風裝置(1)、富氧裝置(2)和噴水冷卻裝置(3)。高速腰風裝置安裝在立窯窯體冷卻帶的上部，用以加強窯內(nèi)中心通風；富氧裝置安裝在立窯鼓風機或高速腰風裝置的進風口處，能大幅度提高立窯煅燒能力；噴水冷卻裝置安裝在立窯窯體的中下部，能對窯內(nèi)熟料進行速冷，以及對熟料中的游離氧化鈣進行消解。該新型立窯與一般機械化立窯相比，可節(jié)能10—20％，增產(chǎn)20—50％。
文檔編號F27B1/00GK2155000SQ9224027
公開日1994年2月2日 申請日期1992年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月24日
發(fā)明者王宗光 申請人:王宗光