专利名称：多膛式石灰窑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煅烧物料的装置，具体来说涉及一种多膛式窑体结构的石灰
窑装置。
背景技术：
石灰是重要的建筑材料，也是冶金、化工领域的重要原料，现有技术是以白云石、 石灰石为原料，采用带燃烧梁的竖窑煅烧石灰。这样过程的不足是竖窑内炉气流动的方向 与石料流动的方向相反，即石料从上向下运行，炉气自下而上流动，石料的气体阻力大，炉 内压力高，容易出现气体偏析现象，造成石灰石受热不均勻，影响产品质量。本申请人在专 利号为ZL200320111077.3的实用新型专利公开了一种内外加热式石灰炉，该石灰炉的燃 烧系统设有炉筋燃烧管和周边烧嘴，炉筋燃烧管上设有燃烧器(烧嘴)，有效地解决了煅烧 带火焰和热量的分布，提高了燃烧效率，但是炉筋燃烧管在工作过程中需要用冷却介质冷 却梁体，不仅浪费掉一些热量，而且增加了设备成本和操作费用。吉林电子出版社出版的《最新石灰生产工艺技术管理及防污染措施操作实务全 书》介绍了一种横流式竖炉(142 150页)。该竖炉由原料供给设备、炉体、燃烧装置、热 交换装置、废气除尘装置组成。该工艺的特点是加热室和煅烧带分开，燃料在燃烧室燃烧后 产生的烟气进入煅烧带对石料层进行煅烧；在冷却带冷却石灰的高温热空气通过换热器与 助燃空气换热。该工艺及其装置由于石灰石与火焰不接触，能够煅烧较小的石灰石物料，不 易产生过烧，提高了产品质量。但该工艺仍有其不足①需有专门的燃烧室，不易操作；② 通过换热器利用冷却石灰后热空气的热量，燃烧效率低，增加了设备投资和操作费用。
发明内容为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种多膛式石灰窑装置，采用多腔 式窑体结构，气体在窑体内按多种流向流动，气体与石灰石物料接触充分、均勻，生产的石 灰质量好，可以同时煅烧大颗粒和小颗粒的石灰石，充分利用石灰产品冷却过程的热量，节 省能源，提高煅烧效果。本实用新型提供的多膛式石灰窑，包括矩形或准矩形窑体，进料系统、出料系统、 燃烧系统、供风系统和废气排放系统，窑体内从上向下为预热带、煅烧带和冷却带。所述窑 体内由隔墙分为两个或两个以上料仓，每个料仓上部设有废气出口，废气出口与废气排放 系统连接；在煅烧带，两侧料仓壁上设有烧嘴，隔墙上设有气孔。鼓风机出口连接到窑体的 下部冷空气入口和各料仓的烟气出口。本实用新型一种方案为所述隔墙将窑体的上部分包括预热带和煅烧带分成两个 窑仓，在冷却带窑体汇合成一个料仓，冷却空气入口位于窑体的底部。本实用新型的另一选择为，窑体内的隔墙上至进料口下至出料口，将整个窑的腔 体分为两个窑仓，所述冷却带两个料仓的窑壁和中间隔墙设有气孔，窑壁上的气孔与集气 装置连通，在煅烧带两侧料仓设有助燃空气入口 ；所述冷却带两侧料仓的集气装置连接到
3鼓风机的出口和/或助燃空气入口。本实用新型的进一步的选择为，所述窑体内上段由两道隔墙将窑的腔体分为三部 分，外侧的两个腔体为细料仓，中间的腔体为粗料仓，细料仓的宽度是粗料仓宽度的0. 2 10倍，两侧的细料仓设有助燃空气入口。窑体下段的腔体汇合成一个料仓或由分流体分为 两个料仓，所述分流体上部的截面为锥形。两个料仓的窑壁和分流体设有气孔，窑壁上的气 孔与集气装置连通，集气装置通过三通阀连接到鼓风机的出口，并通过三通阀连接到助燃 空气入口。所述煅烧带两侧料仓的窑壁设有1 10排烧嘴，每排1 50个烧嘴。所述烧嘴 为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴，或上述两种或三种烧嘴的组合。允许石料 与含碳燃料混合后从进料系统一起加入窑内，其中含碳燃料可作为石灰窑全部或部分燃料 来源。允许石料与含碳燃料混合后从进料系统一起加入窑内，其中含碳燃料可作为石灰窑 全部或部分燃料来源。窑体预热带和煅烧带中分割粗料仓和细料仓的隔墙，以及窑体下部分割两个冷却 料仓或三个冷却料仓的分流体，可采用多种材料和结构，如金属材料和耐火材料的复合结 构，或全部是耐火材料，如果采用金属材料夹层结构，金属夹层外侧用一定厚度的耐火材料 做耐热保护。将隔墙和/或分流体吊挂在窑体上或支撑在炉体的基础上，金属材料夹层内 用冷却风或其它介质进行冷却，若用风冷，冷却隔墙和分流体的热空气可作为助燃空气的 一部分通入窑内参与燃烧。所述冷却带冷却空气可从冷却料仓底部供入，沿冷却料仓向上流动冷却物料，冷 却后的热空气进入煅烧带参与燃烧，也可以通过冷却料仓窑壁上的气孔和集气装置使空气 在冷却料仓横向流动冷却物料，冷却物料后的热空气通过管道和三通阀，输送至煅烧带的 助燃空气入口。所述煅烧带燃烧产生的烟气穿过隔墙的气孔横向流动，再由各窑顶废气出口分时 排出，三个预热带的工作状态可以为两个排气，一个进气，工作一段时间后换向，进气的改 为排气，排气的改为进气，也可以是两个进入冷却空气，一个排气，工作一段时间后换向。所述煅烧带两侧的烧嘴可以接替工作，也可同时工作而燃烧的强度不同，所述冷 却带被分流体分成两个料仓，空气从仓底通入时，可以交替从每个仓底通入，也可同时从两 个仓底通入，而通入的风量不同。所述的石灰窑用于煅烧块状或粒状的石灰石、白云石物料；也用于煅烧复煅烧混 合块粒状物质，所述混合块粒状物质为含碳块的石灰石或白云石。所述窑上部的三个料仓 内的块粒状物料是相同粒度，或根据物料性质，窑的工作状况，按仓的不同选用不同粒度， 或者不同粒度的组合。与现有技术相比，本实用新型的优点是①在煅烧带气体有顺流、逆流和横流，高 温气体与石灰石物料接触充分、均勻，生产的石灰质量好，避免过烧和生烧。②在预热带和 煅烧带设有多个腔体，若为两个细料仓和一个粗料仓，可以同时煅烧大、小颗粒物料。③冷 却带冷却石灰产品后的高温气体用作煅烧带助燃空气，充分利用余热，节省燃料，降低能源 消耗。④每个料仓交替排放废气，使燃烧后的烟气在预热带充分加热刚进入窑体的石灰石 物料，热利用完全。⑤冷却石灰产品的热空气直接用作助燃空气，煅烧后的烟气直接预热石 灰石，不用换热设备，可以节省设备投资，余热利用率高。
图1为本实用新型多膛式石灰窑流程示意图；图2为本实用新型另一方案流程示意图；图3为本实用新型第三方案流程示意图；其中1-料斗、2-进料锁、3-废气出口、4-窑体、5-预热带、6-隔墙、7-煅烧带、8-烧嘴、 9-气孔、10-冷却带、11-出料锁、12-出料输送机、13-除尘器、14-引风机、15-烟囱、16-鼓 风机、17 (17a、17b、17c、17d、17e)-三通阀、18-四通阀、19-分流体、20-集气装置、21-助燃
空气入口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。实施例1本实用新型所述的多膛式石灰窑如图1所示，主要由矩形的窑体4，进料系统、出 料系统、燃烧系统、供风系统和废气排放系统组成，窑体内从上向下为预热带5、煅烧带7、 和冷却带10。进料系统包括进料输送机、料斗1和进料锁2，出料系统包括出料锁11和出 料输送机12等，燃烧系统包括燃料管路和烧嘴8，供风系统包括鼓风机16和各控制阀门，废 气排放系统包括除尘器13、引风机14和烟囱15。所述窑体内上段由隔墙6将窑的腔体分 为两个料仓。煅烧带两侧料仓的窑壁分别设有5排烧嘴9，每排15个烧嘴，所述烧嘴为气体 燃料烧嘴，燃料线设有阀门，用于控制燃气进入烧嘴。在煅烧带隔墙6设有气孔9，两个料仓 的上部都设有废气出口 3，两个废气出口通过三通阀17a与排放系统连接。窑体4下段在 冷却带10汇合成一个料仓。鼓风机16出口连接到冷却带料仓的底部，另一路通过三通阀 17b连接到两个料仓的烟气出口 3。所述隔墙6为钢材外加耐火材料夹层结构，吊挂安装在 窑体内的上部。本实用新型煅烧石灰石的过程为，粒度为30mm 120mm的石灰石经两侧的料斗1、 进料锁2进入两侧的料仓；石灰石物料分别在两个料仓经预热带预热后进入煅烧带煅烧， 煅烧后石料向下运行汇流进入冷却带10料仓。石灰产品在冷却带料仓冷却后经出料锁11、 出料输送机12出装置。冷却空气由鼓风机16鼓入，经过一个三通分成两路，一路进入冷却带10料仓底 部，另外一路经三通阀17b分时进入两侧料仓上部的废气出口 3。当左侧的煅烧带烧嘴工 作，冷却空气由冷却带料仓底部进入，冷却冷却带料仓内的石灰。冷却石灰后的热空气上 升一部分进入左侧窑仓，另一部分进入右侧窑仓，进入左侧窑仓的热空气上升至煅烧区后 与烧嘴8喷入的燃料燃烧，燃烧后的烟气横向上流动至隔墙孔处，横向流动穿过隔墙6上的 气孔9，进入右侧料仓，与冷却仓来的另外一部分空气汇合后将左侧未完全燃烧的燃料完全 燃烧，烟气在右侧窑仓继续向上流动，到达窑顶，此时三通阀17a通右侧的废气出口 3的一 路开启，另一路关闭。烟气经除尘器，引风机，烟囱排入大气，在这个过程中，如果预热带温 度过高，可以通过三通阀17b向左侧的预热段供入空气冷却物料，冷却空气在预热带向下 流动进入煅烧带参与燃烧，烟气一同经隔墙气孔9进入右侧窑仓。整个窑按这种方式工作一段时间后换向，右侧煅烧带烧嘴工作，冷却空气经冷却带料仓的底部进入，在冷却带冷却 石灰后，气体沿窑膛上升，进入煅烧带后与右侧的烧嘴8喷入的燃料燃烧，烟气经过隔墙上 的气孔进入左侧料仓，与左侧料仓的空气混合后完全燃烧，废气沿左侧窑仓上升至窑顶，此 时，三通阀17a通左侧的废气出口 3—路打开，烟气由左侧窑顶的烟气出口排出。在多膛窑 工作的过程中，通过这种方式，烟气的余热被回收到预热带，鼓风机16通过三通，同时将冷 空气送入冷却带料仓冷却石灰，并将冷空气送入预热带冷却物料，工作过程中，允许窑左右 两侧的燃烧系统同时打开，燃烧情况可依需要调节。整个过程自动控制，通过调节三通阀 17a、17b和燃料管路的阀门来执行上述操作。实施例2本实用新型另一实施方案如图2所示，所述窑体4由左右两个料仓组成，在煅烧 带，中间隔墙6设有气孔9，两侧料仓分别设有3排烧嘴8，每排20个烧嘴，两侧烧嘴的下部 设有助燃空气入口 21。冷却带10两侧窑壁和中间隔墙6设有气孔9，窑壁上气孔与集气装 置20连接，集气装置通过三通阀17d连接到鼓风机16。鼓风机的另一路通过三通阀17b连 接到窑体上部废气出口 3，废气出口通过三通阀17a连接到排放系统。冷却带的集气装置通 过三通阀17e连接到助燃空气入口 21，连接线上设有阀门。本实用新型的工作方式为，物料从窑顶的料仓1加入，经过进料口和料锁，分别进 入左右两个窑仓，在窑的工作过程中，物料逐渐向下运动，经过预热带，煅烧带，冷却带，最 后由出料锁11出料，产品再由出料输送机12运出系统。在冷却带，空气通过鼓风机16从窑体的左侧集气装置20通入冷却带内，由于料层 在垂直方向高度高，气流阻力大，而水平方向料层薄，气流阻力小，故空气在冷却带主要以 横向流动为主，通过冷却带中间隔墙上的气孔9，进入右侧的料仓，气体横向流动冷却物料 后，经过右侧窑壁气孔和集气装置20出窑体，完成石灰冷却，工作一段时间后，通过三通阀 17d的换向，使得冷却风再从冷却带右侧进入，冷却空气穿过中间隔墙上的气孔9进入左侧 窑仓，气体横向流动冷却物料后由左侧窑壁气孔出去，冷却带按照这样的方式工作，冷风交 替从冷却带左右两侧供入，从另一侧排出，冷却产品的热空气通过三通阀17e输送至煅烧 带助燃空气入口进入煅烧带参与燃烧。在煅烧带，当左侧煅烧带窑壁上的烧嘴8工作时，冷却石灰产品后的热空气由左 侧助燃空气入口 21供入，燃料在煅烧带与助燃空气充分燃烧，煅烧物料后，烟气横向流动 经过中间隔墙6上的气孔9进入到右侧窑膛，在左侧烧嘴工作过程中，与窑顶左侧烟气出口 一路连通的三通阀17a关闭，17a与右侧窑顶烟气出口连接的通路打开，进入右侧窑仓的烟 气沿窑仓向上流动至窑顶，由右侧的烟气排放出口 3排出窑体，再经三通阀17a，除尘器13， 引风机14，烟囱15排出大气。按照这种方式工作一段时间后，右侧预热带的温度逐渐升高， 达到一定温度后，右侧煅烧带窑壁上的烧嘴8工作，冷却产品的热空气由右侧助燃空气入 口 21供入，燃料在煅烧带与助燃空气充分燃烧，煅烧物料后，烟气向上流动经过中间隔墙6 上的气孔9进入到左侧窑膛，在右侧烧嘴工作过程中，与窑顶右侧烟气出口一路连通的三 通阀17a关闭，17a与左侧窑顶烟气出口连接的通路打开，进入左侧窑仓的烟气沿窑仓向上 流动至窑顶，由左侧的烟气排放出口 3出窑体，再经三通阀17a、除尘器13、引风机14到烟 囱15排放大气。在煅烧带右侧窑顶排气的同时，冷却空气可以通过风机16，三通阀17b，左侧窑顶
6烟气入口，供入到左侧预热带冷却物料，冷却物料后的热空气向下流动进入煅烧区参与燃 烧，燃烧后的烟气一起通过隔墙6气孔9进入右侧窑仓，向上流动由右侧烟气出口 3排出窑 体。煅烧带左侧窑顶排废气时，右侧的预热带为冷却状态，工作原理相同。在工作过程中，允许窑左右两侧的燃烧系统同时打开，燃烧情况可依需要调节。整 个过程自动控制，通过调节三通阀a、b、d、e和燃料管路的阀门来执行上述操作。实施例3本实用新型第三实施方案如图3所示，所述窑体4内的上段由两道隔墙6将窑的 腔体分为三部分，外侧的两个腔体为细料仓，中间的腔体为粗料仓，细料仓宽度是粗料仓宽 度的1. 5倍。煅烧带两侧细料仓的窑壁分别设有5排烧嘴8，每排15个烧嘴，所述烧嘴为气 体燃料烧嘴。在煅烧带，粗料仓和细料仓之间的隔墙设有气孔9，3个料仓的上部都设有废 气出口 3，废气出口通过四通阀18与排放系统连接。窑体4下段的腔体由分流体19分为两 个冷却料仓，分流体上部的截面为锥形，用于分流粗料仓落下的粗颗粒物料。在冷却带，两 个冷却带料仓的窑壁和分流体都设有气孔。窑壁上气孔与集气装置20连接，集气装置通过 三通阀17d连接到鼓风机16。鼓风机的另一路连接到各料仓上部废气出口 3，连接管路上 设有阀门。冷却带的集气装置通过三通阀17e、17c连接到助燃空气入口 21。本实用新型的煅烧石灰石的过程为，粒度为30mm 120mm的大粒石灰石经中间的 料斗1、进料锁2进入中间粗料仓；粒度为IOmm 30mm的小粒度石灰石经两侧的料斗1、进 料锁2进入细料仓。大、小粒度的石灰石物料分别在粗、细料仓经预热带预热后进入煅烧带 煅烧，煅烧后石料向下运行进入汇流带。两个细粒仓的小颗粒物料相应进入窑体下部的两 个冷却料仓10，中间粗粒仓的大颗粒物料在汇流带被分流体19分开，分别进入分流体两侧 的冷却带料仓。煅烧后的石灰产品在冷却带料仓冷却后经出料锁11、出料输送机12出装 置。冷却空气由鼓风机16鼓入，分两路，一路通过三通阀17d连接到冷却带窑壁的集气装 置，另外一路在窑顶分成三路，分别进入三个预热带上部的废气出口 3，连接管路上设有阀 门。当左侧的煅烧带烧嘴工作时，冷却产品的热空气出集气装置经左侧窑壁上的助燃空气 入口通入窑内，进入煅烧带参与燃烧，燃烧后的烟气横向流动，通过隔墙9上的气孔，一部 分进入粗料仓向上流动加热物料后由窑顶排出，另外一部分烟气横向流动进入另外一侧的 细料仓向上流动至窑顶烟气出口排出，中间和右侧两个料仓排气的同时，左侧细料仓烟气 出口的空气阀门处于进气状态，冷却左侧细料仓预热带内的物料，冷却后的热空气向下流 动进入煅烧带参与燃烧，工作一段时间后换向，原来的进气口为排气状态，排气口为进气状 态，窑的煅烧情况相同。工作中对于三个窑仓预热带可以是一个进气两个排气，也可以是两 个进气一个排气，具体情况可以按照实际工艺要求确定。允许窑左右两侧的燃烧系统同时 打开，燃烧情况可依需要调节。整个过程自动控制，通过调节四通阀18、三通阀a、b和燃料 管路的阀门来执行上述操作。以上是本实用新型的具体实施方式
，本领域普通技术人员在所述权利要求范围内 作出的各种变更仍属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种多膛式石灰窑，包括矩形或准矩形窑体(4)，进料系统、出料系统、燃烧系统、供风系统和废气排放系统，窑体内从上向下为预热带(5)、煅烧带(7)和冷却带(10)，其特征是所述窑体内由隔墙(6)分为两个或两个以上料仓，每个料仓上部设有废气出口(3)，废气出口与废气排放系统连接；在煅烧带，两侧料仓的窑壁设有烧嘴(8)，隔墙上设有气孔(9)，鼓风机出口连接到窑体下部的冷却空气入口和窑顶各料仓的烟气出口(3)。
2.根据权利要求1所述的多膛式石灰窑，其特征是所述隔墙(6)将窑的腔体上部分 包括预热带和煅烧带分成两个窑仓，在冷却带(10)窑体汇合成一个冷却料仓，冷却空气入 口位于窑体的底部。
3.根据权利要求1所述的多膛式石灰窑，其特征是所述隔墙(6)将窑的整个腔体分 成两个窑仓，所述冷却带两个料仓的窑壁和隔墙(6)设有气孔(9)，窑壁上的气孔与集气装 置(20)连通，在煅烧带两侧窑壁上设有助燃空气入口(21)，所述冷却带两侧料仓的集气装 置(20)连接到鼓风机(16)的出口和/或助燃空气入口。
4.根据权利要求1所述的多膛式石灰窑，其特征是所述窑体内上段由两道隔墙(6) 将窑的腔体分为三部分，外侧的两个腔体为细料仓，中间的腔体为粗料仓，细料仓的宽度是 粗料仓宽度的0.2 10倍，两侧的细料仓设有助燃空气入口(21)；窑体下段的腔体汇合成 一个料仓或由分流体(19)分为两个料仓，所述分流体上部的截面为锥形；两个料仓的窑壁 和分流体设有气孔，窑壁上的气孔与集气装置(20)连通，集气装置通过三通阀(17d)连接 到鼓风机(16)的出口，并通过三通阀(17e、17c)连接到助燃空气入口。
5.根据权利要求1所述的多膛式石灰窑，其特征是所述煅烧带两侧料仓的窑壁设有 1 10排烧嘴(9)，每排1 50个烧嘴；所述烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃 料烧嘴，或上述两种或三种烧嘴的组合。
6.根据权利要求1所述的多膛式石灰窑，其特征是所述隔墙或分流体吊挂在窑体上 或将其支撑在炉体基础上。
专利摘要本实用新型提供一种多膛式石灰窑，包括矩形或准矩形窑体，进料系统、出料系统、燃烧系统、供风系统和废气排放系统，窑体内从上向下为预热带、煅烧带和冷却带。所述窑体内由隔墙分为两个或三个料仓，在煅烧带，两侧料仓设有烧嘴，隔墙上设有气孔。鼓风机出口连接到窑体下部的冷却风入口和窑顶各料仓的烟气出口。在煅烧带气体有顺流、逆流和横流，高温气体与石灰石物料接触充分、均匀，煅烧的石灰质量好，可以同时煅烧大、小颗粒的石灰石物料。冷却石灰产品后气体直接用作煅烧带助燃空气，设备成本低，余热利用率高，节省燃料，降低能源消耗。
文档编号C04B2/12GK201620107SQ200920103778
公开日2010年11月3日 申请日期2009年7月21日 优先权日2009年7月21日
发明者贾会平 申请人:贾会平