平行流再生石灰窑中燃烧并冷却碳酸盐岩石的方法及平行流再生石灰窑的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在具有两个井筒的并流再生石灰窑中燃烧并冷却碳酸盐岩石的方法、 以及并流再生石灰窑，所述两个井筒交替地作为燃烧井筒和再生井筒进行操作。
【背景技术】
[0002] 这样的窑（例如由DE 3038927 C2得知的）循环地操作，燃烧仅在燃烧井筒中发生 而另外的井筒作为再生井筒操作。在(例如H0-12分钟的一个循环周期中，待燃烧的碳酸盐 岩石经两个井筒上的卸料装置连续排放。材料柱在井筒中均匀地下降。随后改变窑的操作， 使得之前作为燃烧井筒的井筒变为再生井筒，而之前作为再生井筒的井筒又变为燃烧井 筒。在操作改变的过程中或者在再生井筒上进行的燃烧过程中为所述窑装载碳酸盐岩石。 在两个井筒的下部区域，设置了用于冷却在上部区域煅烧的碳酸盐岩石的冷却区，用于该 目的的冷却气的一部分供给到卸料装置的区域内，一部分经安排在各冷却区的中央偏转体 供给。
[0003] 最终产品的质量非常依赖于经煅烧的碳酸盐岩石在井筒的宽度上非常均匀地下 降，并且配置冷却区以确保非常均勾的冷却。从Hannes Piringer的文章 "Schii ttgutbewegung,Stromungsverhalteriund Temperaturverteilung in der Kiihlzone eines 800 und 1000 tato Maerz-Regenerativ-Kalkschachtofens"，Veitsch-Radex Rundschau 1/1999,第1至15页可以得知上述的并流再生石灰窑。另外，还详细介绍了关于 卸料装置的冷却区的最佳配置的研究。
[0004] 从工业实践得知，在并流再生石灰窑的情况下，冷却区中的倾斜角必须非常陡峭， 尤其是在小块岩石(例如10至50_)的情况下，被燃烧的物质在冷却区的外缘不再下降，并 且因此形成较大的堆积。因此在麦尔兹细岩窑的情况下已作出了改变:具有大于82°的倾斜 角的圆柱形或轻微圆锥形冷却区。虽然这已经可以减轻材料堆积的问题，但由该结构产生 了其它的缺点。由于该结构，冷却区的下端的出口直径明显较大，导致难以将冷却气均匀地 分配在冷却区中以均匀地冷却燃烧的物质。然而，燃烧的物质的不均匀冷却导致了（尤其 是)井筒中燃烧的物质未充分冷却，这可造成卸料装置发生损伤。另一方面，在外部区域，燃 烧的物质冷却过度，尤其是在冷却区的上部区域，这导致燃烧废气与燃烧物质可能发生不 需要的反应，燃烧的物质再次在来自燃烧废气的C0 2中变得富集，由此产品质量受损。为避 免局部过热，用于冷却燃烧物质的冷却气的具体量因此增加，但这又导致了废气温度的上 升，对热损耗产生不利影响。另外，已有提议扩大中央偏转体，其改善了冷却气的分布，尤其 在下部。在大偏转体的情况下，其末端实际上到达了燃烧区的下端。然而，它们非常复杂且 昂贵，因为它们必须制造空心壁并且即使在窑不运行的时候也必须用气体不断冷却。
[0005] 因此改回到最多延伸至冷却区高度一半的较小的偏转体。为了获得非常好的冷却 作用，冷却气流的主要部分(通常至少85%)经卸料装置引入，并且剩余不超过15%的部分 经中央偏转体引入。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个目的是使用非常少量的冷却气在并流再生石灰窑的冷却区内获得 更均匀的冷却。
[0007] 通过本发明权利要求1和9的特征实现了该目标。
[0008] 本发明用于燃烧并冷却碳酸盐岩石的方法在并流再生石灰窑中进行，所述并流再 生石灰窑具有交替地作为燃烧井筒和再生井筒进行操作的两个井筒，其中
[0009] a.将碳酸盐岩石引入到各井筒中配置成预热和燃烧区域的上部区域中，并在该区 域进行预热并煅烧，
[0010] b.经煅烧的碳酸盐岩石随后在各井筒中配置成冷却区并具有中央偏转体 (central displacement body)的下部区域中冷却，
[0011] c.冷却的、经煅烧的碳酸盐岩石随后经分配给各井筒的卸料装置排出，以及
[0012] 其中
[0013] d.将冷却气引入冷却区以冷却经煅烧的碳酸盐岩石，一部分冷却气被引入卸料装 置的区域内，并且一部分冷却气通过偏转体引入，
[0014] e.供给到燃烧井筒的冷却气中90%至100%的部分是通过偏转体引入的，不超过 10%的冷却气被引入卸料装置的区域内，而供给到再生井筒的冷却气中90%至100%的部 分被供给到卸料装置的区域内，不超过10%的部分通过偏转体引入。
[0015] 本发明用于根据以上方法燃烧并冷却碳酸盐岩石的并流再生石灰窑，具有交替作 为燃烧井筒和再生井筒操作的两个井筒，其中
[0016] a.各井筒的上部区域配置成预热和燃烧区，用于预热并煅烧所引入的碳酸盐岩 石，
[0017] b.各井筒的下部区域配置成冷却区，用于冷却所述经煅烧的碳酸盐岩石，
[0018] c.所述冷却区各自具有中央偏转体，所述中央偏转体具有通向各个冷却区的气体 排放口，
[0019] d.设置有与所述冷却区邻接的、用于排出所述冷却的经煅烧的碳酸盐岩石的卸料 装置，
[0020] e.其中，第一冷却气导管连接至一个井筒的偏转体的气体排放口，第二冷却气导 管连接至另一井筒的偏转体的气体排放口，从而通过所述偏转体供给冷却气流，
[0021] f.第三冷却气导管通向一个井筒的卸料装置的区域，第四冷却气导管通向另一井 筒的卸料装置的区域，以及
[0022] g.设置有控制装置以控制经第一和/或第二冷却气导管以及第三和/或第四冷却 气导管供给的冷却气的量，使得供给到所述燃烧井筒的冷却气中90%至100%的部分经偏 转体供给，不超过10%的部分供给至卸料装置的区域内，而供给到所述再生井筒的冷却气 中90%至100%的部分供给至卸料装置的区域内，不超过10%的部分经偏转体供给。
[0023] 冷却气体积分布的新构思在冷却区中提供了非常均匀的冷却，使得冷却区中的等 温线大致水平。这首先能获得非常均匀且非常高的产品质量，其次防止卸料装置被过热碳 酸盐岩石损坏。而且，引入冷却气的新方法降低了产品冷却所需的冷却气的总量。在CaC0 3 含量高于97%的碳酸盐岩石的煅烧中，冷却气的量低于0.7标准m3/kg经煅烧的碳酸盐岩 石，优选低于ο. 65标准m3/kg经煅烧的碳酸盐岩石。而目前冷却气的量通常需要大于0.75标 准m3/kg经煅烧的碳酸盐岩石，特别是在小岩窑(细岩窑)的情况下。
[0024]本发明更多的实施方案为从属权利要求的主题。
[0025]在本发明的另一个实施方案中，供给到所述两个井筒的冷却气中的20%至50%被 供给到所述燃烧井筒，并且剩余部分被供给到所述再生井筒。优选地，供给到所述两个井筒 的冷却气中的30%+/-10%被供给到所述燃烧井筒，并且剩余部分被供给到所述再生井筒。 在基于本发明的实验中，已经发现当全部冷却气流的约1/3被供给到所述燃烧井筒并且全 部冷却气流的约2/3被供给到所述再生井筒时，可以获得最佳的结果。
[0026] 有利的是，供给到所述卸料装置区域内的冷却气通过由煅烧并冷却碳酸盐岩石在 该区域所形成的物质的坝供给。在本发明的另一个实施方案中，供给到所述卸料装置区域 内的冷却气将基本上向上流动并流向所述井筒的中部。另一方面，经偏转体供给的冷却气 基本上向上流动并流向所述井筒的外侧边界。
[0027] 碳酸盐岩石的均匀冷却也得到了卸料装置的操作模式的协助，其优选径向向外和 径向向内排出所述经煅烧并冷却的碳酸盐岩石，所述经煅烧并冷却的碳酸盐岩石的60%至 80%向外排出，并且剩余部分向内排出。
[0028] 所述冷却区优选地为圆筒形，或者为轻微的圆锥形并具有大于82°的倾斜角。为了 确保良好的冷却，所述冷却区的下端直径也应为所述预热和燃烧区的下端直径的1.1至1.5 倍。
[0029] 优选地，借助挡板系统(flap system)的作用调节通过第一至第四冷却气导管的 冷却气的量，所述挡板系统可通过控制装置控制。
[0030] 将参照以下说明书和附图对本发明其它的优点和实施方案进行说明。
【附图说明】
[0031 ]图1本发明的并流再生石灰窑的示意图，
[0032]图2图1的细节A的放大图，
[0033]图3图1的细节B的放大图，
[0034]图4两个井筒的冷却区的区域中流动路径的示意图，以及 [0035]图5-个冷却区的温度分布图。
【具体实施方式】
[0036]图1所示的用于燃烧并冷却碳酸盐岩石的并流再生石灰窑具有2个井筒1，2,其各 自以已知的方式交替作为燃烧井筒和再生井筒进行操作。将具有(例如）l〇mm至50mm的粒径 范围的碳酸盐岩石3引入各井筒中配置成预热和燃烧区4的上部区域。而且，燃料5经燃料导 管6引入，助燃空气7经至少一个助燃空气导管8引入。在预热和燃烧区，燃料5与助燃空气7 的燃烧预热并煅烧所述碳酸盐岩石3。经煅烧的碳酸盐岩石随后到达各井筒的下部区域并 在那里冷却，所述下部区域配置成冷却区9并具有中央偏转体10，11。经煅烧并冷却的碳酸 盐岩石随后经分配给各井筒的卸料装置12,13排出。碳酸盐岩石3由此在重力下从顶部向下 行进。通常的停留时间为(例如）20小时。在底部排出的冷却的碳酸盐岩石的量被上部区域 仍待处理的碳酸盐岩石3所取代。
[0037] 经煅烧的碳酸盐岩石的冷却受到分两处（即通过偏转体10或11、以及在卸料装置 12或13的区域内）供给至冷却区9的冷却气的影响。
[0038] 所述偏转体各自位于冷却区中央，并且可以（例如)是圆锥形或者所示的顶部被加 工成圆形的形状。在偏转体10或11的下部区域中，这些偏转体在其整个圆周的上方配置有 气体排放口 l〇a和11a。
[0039] 此外，第一冷却气导管14连接至井筒1的气体排放口 10a，第二冷却气导管15连接 至第二井筒2的偏转体11的气体排放口 11a，从而经所述偏转体引入冷却气。此外，第三冷却 气导管16通向第一井筒1的卸料装置12的区域，第四冷却气导管17通向第二井筒2的卸料装 置13的区域。可借助适当的挡板系统18调节通过四个冷却气导管引入的冷却气的气流分布 量，该挡板系统包含至少一个第一挡板18a和一个第二挡板18