CN101307985B - 一种煅烧方法及煅烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煅烧方法及煅烧装置，特征为，将物料放置在煅烧炉中，在煅烧炉中设置煅烧室，在煅烧室上和下或左和右构建燃烧室，燃烧室产生的烟气通过煅烧炉中设置开有气孔的导气管，将燃烧产生的烟气经导气管和气孔通入煅烧物料中，对煅烧物料进行煅烧，煅烧完成，物料由煅烧室底部排出。本发明的煅烧炉利用燃烧室产生的烟气，或者是其它生产环节产生的烟气对物料进行煅烧，结构较简单，体积小，使用起来更加灵活。煅烧后的尾气通过热交换***将热能进行回收利用，提高了热量利用率。可以用于在小规模和预生产期煅烧上替代现有回转窑或立窑使用。

Description

一种煅烧方法及煅烧装置

技术领域

本发明涉及一种煅烧方法及煅烧装置，属于煅烧技术领域。

背景技术

现有的对物料的煅烧多采用回转窑或立窑进行煅烧，现有的煅烧使用回转窑或立窑，相关的配套设施多，设备占地面积大，使得生产规模大，生产不灵活，适用大规模的生产。小规模生产期使用回转窑或立窑会造成能源浪费，热量利用率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种煅烧方法及煅烧装置。煅烧物料的量灵活，热量的利用率高，煅烧炉的制作简单，成本低，设备占地面积小。

本发明的技术方案：一种煅烧方法，将物料放置在煅烧炉中，在煅烧炉中设置煅烧室，在煅烧室上和下或左和右构建燃烧室，燃烧室产生的烟气通过煅烧炉中设置开有气孔的导气管，将燃烧产生的烟气经导气管和气孔通入煅烧物料中，对煅烧物料进行煅烧，煅烧完成，物料由煅烧室底部排出。

上述的煅烧方法，煅烧室中的下部底板呈30-60度倾斜设置，底板采用圆弧或锥面过渡收于低端处，低端处设置排料口，排料口处设置排料阀。

前述的煅烧方法，所述煅烧炉的下部底板呈35-50度倾斜设置。

前述的煅烧方法，煅烧物料后的烟气通过热交换***或(根据具体情况可分别采用蓄热或超导热管换热***)与新空气进行热交换，热交换后的加热空气进入燃烧室与燃料进行燃烧，产生热烟气，煅烧物料。

一种煅烧装置，在煅烧炉(1)内设有煅烧室(2)，煅烧室(2)设置下部底板(22)和上部顶板(19)，下部底板(22)呈30-60度倾斜设置，煅烧炉(1)上设有装料口(11)、排料阀(14)以及排料口(9)，在煅烧室(2)内设有导气管(3)，导气管(3)上有气孔(18)；在煅烧炉(1)内设有上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室，上燃烧室(4)和下燃烧室(5)之间由中空的导气管(3)贯通。

上述的煅烧装置，导气管(3)中间为实心，或一端实心。

前述的煅烧装置，在排料口(9)内设置有隔热体(13)，装料口(11)内设置装料口隔热体(15)。

前述的煅烧装置，上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室分别与热交换的蓄热***连接，蓄热***包括上蓄热体(6)和下蓄热体(7)或左和右蓄热体，在两个蓄热体之间设有自动控制滑阀(8)；自动控制滑阀(8)分别与上蓄热体(6)和下蓄热体(7)连接，上蓄热体(6)连接上燃烧室(4)，下蓄热体(7)连接下燃烧室(5)；蓄热体内放置有用于吸收热量，多层排列的陶瓷球。

前述的煅烧装置，上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室分别与热交换的高温超导热交换器(21)连接。

前述的煅烧装置，在煅烧炉(1)上设有辅助排料口(10)和渣钎(12)。

本发明的煅烧炉利用燃烧室产生的烟气，或者是其它生产环节产生的烟气对物料进行煅烧，结构较简单，体积小，使用起来更加灵活。煅烧后的尾气通过热交换***将热能进行回收利用，提高了热量利用率。而且通入煅烧炉内的烟气可以轮流方向进入，使得煅烧的物料受热更加均匀，煅烧后的物料通过倾斜的下部底板能够方便的排出。与现有技术相比，本发明的煅烧炉大小可以根据产量来设计，煅烧物料的量灵活，采用的热交换***回收热量，可以提高热量的利用率。而且煅烧炉的制作简单，成本低，设备占地面积小。可以用于在小规模和预生产期煅烧上替代现有回转窑或立窑使用。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明导气管的结构示意图；

附图3为本发明出渣口的局部放大图；

附图4为采用高温超导交换器的结构示意图。

1-煅烧炉，2-煅烧室，3-导气管，4-上燃烧室，5-下燃烧室，6-上蓄热体，7-下蓄热体，8-自动控制滑阀，9-排料口，10-辅助排料口，11-装料口，12-渣钎，13-隔热体，14-排料阀，15-装料口隔热体，16-空气，17-烟气，18-气孔，19-上部顶板，20-烟气进口，21-高温超导热管换热器，22-下部底板

具体实施方式

本发明的实施例。如图1所示，制作出煅烧炉1，煅烧炉1的顶部和底部是由高温非金属材料或耐热性好的耐热钢制作，如：碳化硅制造，四周采用耐火材料构建，在煅烧炉1内安装倾斜的下部底板22和上部顶板19，下部底板和上部顶板之间形成填装物料的煅烧室2，煅烧炉1顶部设置装料口11，底部设置排料口9和排料阀14，装料口11内设置装料口隔热体15，排料口9内设置出料隔热体13，减少热量散失。在煅烧炉1内制作出通入烟气的气孔18，通入高温的烟气对物料进行加热，下部底板22设置为倾斜，使得煅烧后，物料能从煅烧炉1中顺利排出，经试验，下部底板22和上部顶板19呈35-50度倾斜设置，下部底板22采用圆弧或锥面过渡收于低端处，低端处设置排料口9，排料口9处设置排料阀14，效果比较好。在煅烧炉1上还设置辅助排料口10和渣钎12，便于协助将下部底板22上的物料排出。

在煅烧炉1内设置上燃烧室4和下燃烧室5，或者在煅烧室2左右设置燃烧室，上燃烧室4和下燃烧室5之间由中空的导气管3贯通，导气管3上设有通气槽或气孔18；两个燃烧室分别与热交换***连接。导气管3可以提高煅烧炉1的强度，同时也将热量通过导气管3进入物料。上燃烧室4和下燃烧室5燃烧产生烟气，将燃烧产生的烟气通入物料中，对煅烧物料进行煅烧。为使烟气进入到物料内部，均匀地加热煅烧物料，导气管3的中间为实心，或制作成一端实心，正反安装在上部顶板19和下部底板22上，这样能够将燃烧产生的烟气经管道和气孔完全通入物料中，对煅烧物料进行煅烧，而不会直接从导气管3中间流走。烟气通过物料后形成的尾气由顶部排出，进入到热交换***，尾气(排放烟气)与输入空气进行热交换，热交换加热后的加热空气进入燃烧室与燃料进行燃烧，产生烟气；本发明采用的蓄热***包括上蓄热体6和下蓄热体7，在两个蓄热体之间安装自动控制滑阀8，自动控制滑阀8变换燃烧空气和烟气通过导气管3的流动方向，并控制燃烧室燃料的通、断，以形成两个燃烧室交替燃烧。尾气通过蓄热***与空气进行热交换，过程为上燃烧室4燃烧时，产生的尾气从煅烧炉1下方进入下蓄热体7，对下蓄热体7进行加热，自动控制滑阀8控制空气通过上蓄热体6后进入上燃烧室4；当下蓄热体7加热完毕，自动控制滑阀8动作，控制空气通过下蓄热体7后进入下燃烧室5，煅烧炉4的尾气从煅烧炉4上方进入上蓄热体6，对上蓄热体6进行加热，2个燃烧室反复交替燃烧，充分利用了尾气的热量，还能够上下均匀的加热。通过设计蓄热体的长度和蓄热体内陶瓷球的数量，可以控制与蓄热体进行热量交换的尾气的排出温度，尾气温度降低到200度左右或更低温度后排入大气，常温空气通过蓄热***加热成为高温空气进入燃烧室与燃料一起进行燃烧。

上蓄热体6和下蓄热体7的构造为一个蓄热空间，可以为罐体，腔体等，在蓄热空间内放置有用于吸收热量，多层排列的蓄热陶瓷球，蓄热陶瓷球吸收尾气的热量后，再用于对空气的加热。尾气经过蓄热空间加热蓄热体，进入燃烧室的空气先经过蓄热体，加热到高温后再进入燃烧室进行燃烧，尾气再进入从另一个燃烧室排出进入另一个蓄热空间中加热蓄热体，空气在经过蓄热体加热后进入该燃烧室。两个燃烧室的交替燃烧，两个蓄热体交替加热空气。

煅烧炉的热交换***可以采用高温超导热管换热器21，如图4所示，只构建一个燃烧室，烟气17通过高温超导热交换器21的烟气进口20进入和空气进行热交换，加热后的空气16进入燃烧室进行燃烧。由于高温超导热交换器的热管是由钢、铜、铝管内灌充导热介质，抽成一定的真空后密封而成，管内的工作介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成，具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放。使得热交换的效率高。

煅烧炉1可以如图1所示，构建两个燃烧室，由蓄热***的自动控制滑阀8控制燃烧室的燃烧，交替对物料进行加热；或如图4只构建一个燃烧室，尾气用高温超导热管换热***进行尾气热交换，也可以利用其他生产环节如还原釜产生的高温尾气进行空气加热。

煅烧炉1的燃料可以使用煤气、水煤浆、油料，或煤粉。

本发明的工作过程和工作原理

以下以设置两个燃烧室的煅烧炉为例进行说明，煅烧炉1采用斜底结构，在煅烧炉1的上部、下部设置两个燃烧室，燃烧室与蓄热***相通，使燃烧室燃烧产生的高温热气通过煅烧炉1的导气管3导入煅烧室2进行煅烧后，尾气中的热量由蓄热***的进行热交换，降低到规定温度后经脱硫除尘处理排入大气。

装料口11向煅烧炉1中加料完成后，先对上燃烧室4供燃料，同时空气通过蓄热***的自动控制滑阀8接通进入到上燃烧室4中，点火燃烧，产生高温的烟气通过导气管3导入煅烧室2，对物料进行煅烧，煅烧后的尾气通过导气管3后进入到下燃烧室5中，下燃烧室5通过蓄热***的蓄热体通道与外界接通，尾气通过蓄热***的下蓄热体7加热蓄热体，使温度降低到200℃左右或更低温度后，经脱硫除尘处理排入大气，尾气的大部分热量保留在蓄热体中。完成上燃烧室4的燃烧，上燃烧室4的燃料通道关闭，下燃烧室5相通的燃料通道开启，蓄热***的自动控制滑阀8动作使下蓄热体7的蓄热体通道与外界接通，空气16经下蓄热体7经进入下燃烧室5，经过蓄热体的热交换使空气成为高温气体，与下燃烧室5内的燃料剧烈燃烧产生的高温烟气进入煅烧炉1内煅烧物料，烟气经过上燃烧室4、上部蓄热体，与蓄热体进行热交换后，变成低温气体排出，完成下燃烧室5的燃烧循环。然后进行下一周期燃烧循环。煅烧结束后，打开排料阀14，将煅烧好的物料排出。

煅烧炉的热交换***可以采用高温超导热交换器如图4所示，只构建一个燃烧室，烟气17通过高温超导热管换热器的烟气入口进入进行热交换，加热后的空气16进入燃烧室进行燃烧，导气管采用上部封闭，迫使烟气进入物料煅烧。

Claims (11)

1.一种煅烧方法，其特征在于：将物料放置在煅烧炉中，在煅烧炉中设置煅烧室，在煅烧室上和下或左和右构建燃烧室，燃烧室产生的烟气通过煅烧炉中设置开有气孔的导气管，将燃烧产生的烟气经导气管和气孔通入煅烧物料中，对煅烧物料进行煅烧，煅烧完成，物料由煅烧室底部排出。

2.根据权利要求1所述的煅烧方法，其特征在于：煅烧室中的下部底板呈30-60度倾斜设置，底板采用圆弧或锥面过渡收于低端处，低端处设置排料口，排料口处设置排料阀。

3.根据权利要求2所述的煅烧方法，其特征在于：所述煅烧炉的下部底板呈35-50度倾斜设置。

4.根据权利要求3所述的煅烧方法，其特征在于：煅烧物料后的烟气通过热交换***与新空气进行热交换，热交换后的加热空气进入燃烧室与燃料进行燃烧，产生热烟气，煅烧物料。

5.根据权利要求4所述的煅烧方法，其特征在于：热交换***为蓄热***或超导热管换热***。

6.一种煅烧装置，其特征在于：在煅烧炉(1)内设有煅烧室(2)，煅烧室(2)设置下部底板(22)和上部顶板(19)，下部底板(22)呈30-60度倾斜设置，煅烧炉(1)上设有装料口(11)、排料阀(14)以及排料口(9)，在煅烧室(2)内设有导气管(3)，导气管(3)上有气孔(18)；在煅烧炉(1)内设有上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室，上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室之间由导气管(3)贯通。

7.根据权利要求6所述的煅烧装置，其特征在于：导气管(3)中间为实心，或一端实心。

8.根据权利要求6所述的煅烧装置，其特征在于：在排料口(9)内设置有隔热体(13)，装料口(11)内设置装料口隔热体(15)。

9.根据权利要求6～8任一权利要求所述的煅烧装置，其特征在于：上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室分别与热交换的蓄热***连接，蓄热***包括上蓄热体(6)和下蓄热体(7)或左和右蓄热体，在两个蓄热体之间设有自动控制滑阀(8)；自动控制滑阀(8)分别与上蓄热体(6)和下蓄热体(7)连接，上蓄热体(6)连接上燃烧室(4)，下蓄热体(7)连接下燃烧室(5)；蓄热体内放置有用于吸收热量，多层排列的陶瓷球。

10.根据权利要求6～8任一权利要求所述的煅烧装置，其特征在于：上燃烧室(4)和下燃烧室(5)或左和右燃烧室分别与热交换的高温超导热交换器(21)连接。

11.根据权利要求10所述的煅烧装置，其特征在于：在煅烧炉(1)上设有辅助排料口(10)和渣钎(12)。

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