CN204625480U - 一种恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置。在加热炉内煤气和空气混合燃烧，风温达设定值时进行送风，送至回转窑内筒热风室内，通过辐射传递热量至回转窑外筒对20mm-40mm小粒度石灰石进行锻烧，使热风室与煅烧室完全隔离，锻烧石灰石分解出氧化钙，经冷却后由出灰装置排出进入灰仓储存，产生的二氧化碳气体通过连接的预热器对石灰石进行预热，之后经集气管收集经除尘、干燥、加压、液化和干冰装置生产干冰。燃烧产生的废气以及冷却氧化钙产生的余热对煤气、空气预热后进行余热回收。该实用新型采用外置燃烧，恒温煅烧石灰石，不但能得到含杂质少的高品质活性石灰，而且能回收二氧化碳，降低碳排放，符合循环经济。

Description

一种恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置
技术领域
本实用新型涉及冶金、化工技术领域，尤其是冶金行业利用回转窑恒温煅烧石灰石生产高性能活性石灰，并回收二氧化碳气体的装置。
背景技术
2009年哥本哈根气候变化研讨，使低碳经济成为全球焦点。低碳经济以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式，是对现行消耗大量化石能源、大量排放二氧化碳的生产方式的根本变革，我国政府承诺2020年，单位GDP的二氧化碳排放量比2005年下降40-45％，并作为约束性指标被纳入国民经济和社会发展中长期规划。
二氧化碳做为一种重要的资源，用途广泛，同时二氧化碳的排放也是造成全球变暖的主要原因之一，所以有效的回收二氧化碳既可以节省资源，也可以减少大气污染和温室效应。
对于冶金行业，石灰是碱性炼钢的造渣材料。主要成分是CaO。活性石灰与普通石灰相比，成渣速度快、缩短冶炼时间，提高炉龄，减少喷溅，具有较好的脱硫、脱磷效果，能明显提高炼钢生产能力和钢水质量，并降低冶炼成本。为使石灰快速熔化、快速成渣，石灰应具有较高的反应能力、含较低的杂质。目前国内外用于锻烧细粒石灰的主要窑型为回转窑，此类窑用于锻烧20-40mm小粒度石灰石，可以充分利用目前我国石灰石矿许多丢弃的细粒石灰石，采用煤气与石灰石一起锻烧生产活性石灰，为我国石灰石矿的资源综合利用开辟了新途径。
针对目前回转窑生产方式，石灰石与燃料混合一起燃烧，燃烧温度波动大，石灰石煅烧生过烧率高，不易控制，而且分解产生的二氧化碳含有残留的煤气，难以回收排放的二氧化碳，燃烧产生的高温烟气由于含有大量粉尘，回收难度较大，造成污染环境和能源浪费，与国家要求的循环经济、低碳排放不想适应。另 外目前大多数企业，为降低生产成本和焦炉煤气使用量，在煅烧石灰石时，喷入煤粉，与煤气混合一起燃烧，使活性石灰质量进一步降低，杂质提高，硫含量增加，增加下道工序炼钢过程脱硫成本和造渣难度，也影响钢铁冶炼产品质量和性能。
目前国内二氧化碳的获得，主要是通过石化行业生产的气体通过净化和催化氧化后得到二氧化碳，再经脱除有害物质，降温、加压生产二氧化碳或液态二氧化碳。该方法无论从原料成本、还是生产运行成本都比较高。
实用新型内容
针对现有的回转窑生产石灰存在的上述问题，本实用新型提供的技术方案的主要目的是：
提供一种恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其中，包括：
加热炉，设置两座顶燃式加热炉，采用一加热一送热；
内外筒回转窑，内筒为热风室，加热炉的热风送至内筒；外筒用以放置待煅烧石灰石，内外筒之间设置传热墙；
预热室，用以间接预热待煅烧的石灰石；
本实用新型的另一面，还包括顶燃式加热炉利用预热后煤气和空气，送入加热炉燃烧至设定值时进行送风，设定值为1100-1200度，温度可调节，送风时另一加热炉进行燃烧，交替进行；
本实用新型的另一面，还包括预热室，包含复数个预热气体室和预热石灰石室，复数个预热气体室通过管道与所述回转窑内筒热风室联通，热风间接预热石 灰石后进入废气收集管；所述复数个预热石灰石室与所述回转窑外筒煅烧石灰石室联通，产生的气体经中间仓、预热器预热石灰石室后进入集气管；
本实用新型的另一面，还包括包括集气管收集的气体经除尘、余热回收装置、变频调节风机与干冰装置连接，回收的余热与余热利用装置连接；
本实用新型的另一面，还包括预热石灰石室上方设置有运送石灰石的皮带，所述皮带上设置有一卸料装置，用以向所述预热石灰石室顶部的卸料口卸载石灰石，所述卸料口设置有可封闭的盖板；
本实用新型的另一面，还包括回转窑头部设置有冷却器，用以将煅烧产生的石灰快速冷却，冷却后的石灰经输送机送出进入成品仓，冷却石灰带走的热量预热煤气和空气，之后进入余热回收装置；
本实用新型的另一面，还包括燃料为高炉煤气或混合煤气；传热墙为耐火传热材料或者耐热合金钢制成；
本实用新型的另一面，还包括集气管与所述干冰装置之间还顺序设置有用以净化气体的净化装置，用以干燥气体的干燥装置，以及用以将气体液化的加压装置；
本实用新型的另一面，还包括余热回收装置，用以回收***中集气管、废气管以及冷却活性石灰的余热。
通过对本实用新型技术方案的实施，可以获得以下技术效果：
1、恒温热量煅烧石灰石，使活性石灰产品质量高，纯度提高，硫含量降低，特别适合冶炼不锈钢和高强度、高品质钢铁品种的添加造渣；
2、石灰锻烧均匀，易于控制，活性度好，生过烧率低。在供给合格石灰石的前提下，活性石灰的活性度达到360ml以上，正常生产不产生或较低过烧石灰；
3、利用低热值高炉煤气，分解温度易于控制，避免能源浪费，用于石灰石 分解耗热量占总耗热量的百分比在各类窑形中为最高，单位产品耗热量低，也可利用混合煤气作为燃料进行燃烧；
4、排出的烟道烟气以及加热炉燃烧后产生的废气经预热煤气后进行回收利用，转换为蒸汽进行发电；
5、排出的二氧化碳易于净化，得到纯净二氧化碳，经加工处理得到食品级干冰，使工业废品得到有效利用，有利于解决碳排放等环境污染问题；
7、能够锻烧20-40mm小粒度石灰石，可充分利用我国现有废弃的石灰石资源。
8、对比普通回转窑型，恒温煅烧回转窑利用辐射热锻烧活性石灰，整个***设备简单、温度易控，操作容易，维护方便，成本较低，符合循环经济，是实现石灰生产过程节能减排和环境保护的发展方向。
附图说明
图1为本实用新型的恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置的结构示意图。
图2为本实用新型的恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置截面示意图。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本实用新型的技术方案进行说明，在与本实用新型的目的无冲突的前提下，下文中提到的实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
如图1所示，本实用新型所采用的技术方案是：利用高炉煤气或混合煤气在顶燃式热风炉(81、92)内燃烧，燃烧产生恒温热量送回转窑内筒热风室(10)。通过传热墙(19)传递热量，使回转窑外筒内石灰石加热到1100度左右进行间接锻烧，生产合格高性能活性石灰和纯净的二氧化碳，废气余热产生蒸汽得到回收 利用。
本实用新型的恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置的一种实施例包括：顶燃式加热炉(81、92)、回转窑内筒(10)，用以高炉煤气或混合煤气(86)与一定比例的空气(87)进行燃烧，燃烧至1100-1200度进行自动送风操作；回转窑外筒(11)用以放置待煅烧石灰石(24)，并通过传热墙(19)与燃烧室(10)分隔；集气管(61)连接复数个预热石灰石室(4)，采集预热石灰石后的气体，用以加工制作干冰；余热管(71)，连接复数个预热气体室(5)，采集预热石灰石后的废气余热，进行余热回收利用；
本实用新型实施方式涉及一种恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，如图I所示，主要包括石灰石通过皮带(21)运输至预热器上方，卸料装置(1)将石灰石通过卸料口(2)添加到预热石灰石室(4)内，卸料口(2)上有盖板，在卸料时通过卸料小车打开，卸料完毕后进行封闭。废气管道(71)通过管道与复数个预热气体室(5)相连，预热气体室(5)的热量通过传热墙(22)将热量传递到预热石灰石室(4)内，对石灰石进行预热，预热后的石灰石通过给料机(6)定时送至中间仓(7)进一步预热后，通过液压推杆(8)将石灰石经入料口(9)送至回转窑(12)内，到达锻烧带时利用加热炉(81、92)产生的高温热量，经管道(14)送给回转窑内筒热风室(10)，再经传热墙(19)传递热量进行快速分解，石灰石分解后进入窑头(13)中的竖式冷却室(18)进行冷却，冷却产生的热气体通过管道和风机(16)预热煤气(86)和空气(87)，冷却好的成品灰进入灰仓(17)通过皮带连续输送到石灰成品仓。
煤气(86)、空气(87)通过各自送风***送至在煤气装置(88)、空气装置(89)，在预热装置(90)中进行预热，预热后的煤气(86)、空气(87)，通 过管道从顶燃式加热炉煤气入口(83)、空气入口(82)进入燃烧室混合燃烧。送风时通过送风口(84)、管道(14)送至回转窑(12)内筒热风室(10)。热风炉(92)结构与热风炉(81)一样，热风炉(81，92)操作采用一烧一送工作制度，各出入口之间设置阀门进行自动切换。热风炉设计送风风温为1100-1200度，可根据不同的原料石灰石的性能进行调节。加热炉烟气余热经热风炉出口(85)，冷却石灰产生的余热经送风机(16)以及管道进入回收经预热装置(90)，预热煤气(86)、空气(87)后，再经管道送至余热回收装置(74)进行余热回收，并且预热装置(90)后配置事故烟囱(91)。
回转窑外筒(11)内煅烧石灰石产生的气体，经中间仓(7)进行预热石灰石，再经复数个预热石灰石室(4)对石灰石进行预热，之后经集气管(61)进行收集，收集后的气体经除尘器(62)、变频调节风机(63)进入二氧化碳余热回收(64)，回收的余热进入锅炉余热回收装置(74)，降温后的二氧化碳进入干燥装置(65)进行干燥处理，干燥处理后通过加压装置(66)把二氧化碳冷凝成液态，干冰装置(67)在低压下迅速蒸发，凝结成一块块压紧的冰雪状固体物质形成干冰。
加热炉热风通过管道(14)送至回转窑热风室(10)，回转窑热风室(10)通过传热墙(19)传递热量给回转窑外筒(11)，对石灰石进行煅烧，余热通过管道(20)与预热气体室(5)相连，通过传热墙(22)向预热石灰石室(4)对石灰石进行预热，预热后的气体通过收集管(71)收集送除尘***(72)，变频调节风机(73)自动调节废气的流量，之后与二氧化碳余热回收装置(64)产生的热量、以及通过预热煤气装置(88)、空气装置(89)后的余热一起进入余热锅炉74、蒸汽包75进行余热回收，回收的余热经余热利用装置76产生的蒸汽 送全厂蒸汽管网供全厂使用或进行余热发电。
本实用新型实施方式涉及的一种恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置截面图，如图2所示。回转窑12按逆时针26旋转，烧嘴23设置在回转窑中心位置，回转窑内筒10做为热风室并通过传热墙19将热量传递至煅烧室内石灰石24，石灰石24在回转窑外筒12内滚动均匀受热进行煅烧。回转窑12外壁采用耐磨耐热保温层25，减少热量损失。
需要说明的是实施方式中，顶燃式加热炉可采用其它形式如内燃式加热炉，燃烧***也可进一步采用富氧燃烧，节能降耗，降低成本。
进一步说明的是上述实施方式中，预热石灰石室4和预热气体室5的数量，根据石灰实际生产产量进行设计组合。
进一步说明的是热风炉***控制采用PLC控制，设置自动燃烧、自动换炉控制***，缩短送风时间和实现燃烧最优化。
另外本实用新型设置有温度检测装置，压力检测装置，气体流量检测，以及氧含量、氮氧化物、二氧化硫等检测装置，结合***工艺、控制***软件进行统一控制，实现全自动化生产。
本实用新型的一种实施例中传热墙19可采用耐火传热材料或者合金钢制成。
不难发现，本实用新型通过顶燃式加热炉进行燃烧，恒温送风，利用辐射热锻烧活性石灰，将热风室和锻烧间完全隔离分开，不但能得到较高品质的活性石灰，而且也能回收到纯净的二氧化碳，加工制造为食品级干冰。另外加热炉燃烧产生的高温废气、冷却石灰产生的余热以及预热石灰石产生的余热可直接回收生产蒸汽，进行二次使用。与其他回转窑锻烧石灰石方法相比，由于恒温煅烧，不但减少活性石灰生过烧率，提高活性度，而且避免了石灰石与燃料的直接接触， 使活性石灰、二氧化碳更干净，含S、P等杂质更低，为国内活性石灰、干冰的生产以及资源的综合应用开辟了新的更有市场前景的一种途径，实现了循环经济和低碳节能减排。
上述的实施例仅是本实用新型的部分体现，并不能涵盖本实用新型的全部，在上述实施例以及附图的基础上，本领域技术人员在不付出创造性劳动的前提下可根据本实用新型获得更多的实施方式，以及对其他类似窑型进行类似的改造，因此这些不付出创造性劳动的前提下获得的实施方式均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于，包括：
加热炉，设置两座顶燃式加热炉，采用一加热一送热；
内外筒回转窑，内筒为热风室，加热炉的热风送至内筒；外筒用以放置待煅烧石灰石，内外筒之间设置传热墙；
预热室，用以间接预热待煅烧的石灰石。
2.如权利要求1所述恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于，顶燃式加热炉利用预热后煤气和空气，送入加热炉燃烧至设定值时进行送风，设定值为1100-1200度，温度可调节，送风时另一加热炉进行燃烧，交替进行。
3.如权利要求1所述恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于，所述的预热室包含复数个预热气体室和预热石灰石室，复数个预热气体室通过管道与所述回转窑内筒热风室联通，热风间接预热石灰石后进入废气收集管；所述复数个预热石灰石室与所述回转窑外筒煅烧石灰石室联通，产生的气体经中间仓、预热器预热石灰石室后进入集气管。
4.如权利要求1所述恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于，包括集气管收集的气体经除尘、余热回收装置、变频调节风机与干冰装置连接，回收的余热与余热利用装置连接。
5.如权利要求1所述恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于，包括预热石灰石室上方设置有运送石灰石的皮带，所述皮带上设 置有一卸料装置，用以向所述预热石灰石室顶部的卸料口卸载石灰石，所述卸料口设置有可封闭的盖板。
6.如权利要求1所述恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于，包括回转窑头部设置有冷却器，用以将煅烧产生的石灰快速冷却，冷却后的石灰经输送机送出进入成品仓，冷却石灰带走的热量预热煤气和空气，之后进入余热回收装置。
7.如权利要求1所述恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于燃料为高炉煤气或混合煤气，传热墙为耐火传热材料或者耐热合金钢制成。
8.如权利要求1所述恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于，包括集气管与所述干冰装置之间还顺序设置有用以净化气体的净化装置，用以干燥气体的干燥装置，以及用以将气体液化的加压装置。
9.如权利要求1所述恒温间接煅烧石灰石的回转窑装置，其特征在于，包括余热回收装置，用以回收***中集气管、废气管以及冷却活性石灰的余热。
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CN110627384A (zh) * 2019-10-18 2019-12-31 湖北大学 一种富氧煅烧制备活性氧化钙的工艺方法

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