CN208487638U - 一种焙烧炉窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焙烧炉窑，所述焙烧炉窑设有若干根燃料喷枪，燃料喷枪为圆管形状，燃料喷枪的喷口处的内径为15‑42mm。本实用新型通过减少喷枪的内径以增加喷口燃料流速，使得高温区间下移，焙烧带下部和尾部通道温度有所上升、炉料运行速度有所增加、炉膛利用系数和热强度提高，使得产品的产量和质量均有一定的提升。

Description

一种焙烧炉窑

技术领域

本实用新型涉及一种焙烧炉窑，涉及冶金、化工、建材、环保和材料加工制造等领域。具体而言，涉及喷枪输送燃料、原料和产品均是块状或者颗粒状固态物连续作业生产的焙烧炉窑，特别涉及一种用于生产活性石灰或者白云石的一种焙烧炉窑，又称MAERZ窑或双膛窑。

背景技术

麦尔兹石灰窑又称并流均蓄热式石灰窑，麦尔兹并流均蓄热式双膛石灰窑通常是两个窑膛，两个窑膛交替轮流煅烧和预热矿石，在两个窑膛的煅烧带底部之间设有连接通道彼此连通，约每隔11 - 15 分钟换向一次以变换窑膛的工作状态。在作业运行中，两个窑膛交替装入矿石，燃料分别从两个窑膛的上部送入，通过设在预热带底部的多支喷枪使燃料均匀地分布在整个窑膛的断面上，使原料矿石得到均匀的煅烧。

石灰是炼钢工艺中使用量最多的辅料，其它领域也是用途广泛，活性石灰已经获得很多经济效益受到用户普遍欢迎。麦尔兹石灰窑的产品具有高品质的特征是物理晶粒小、比表面积大、水化性等化学反应活性度高，其炉窑的单位产品能耗相比其它各种焙烧炉窑是最低的。虽然产品质量好、自动化程度高、能耗最低，但现有技术的工艺复杂设备繁多，固定资产投资额等也较高。与普通焙烧炉窑相比，单位产品成本大大高于普通炉窑的产品成本。因为实际生产中所用原料、燃料的品质和质量指标等情况各有较大不同，但其喷枪设计流速参数却基本相同，所以现有技术的炉窑利用系数和产量普遍偏低，有待进一步提高以发挥更大的经济效益。

燃料喷枪为焙烧炉窑（如MAERZ窑）提供燃料，现有技术中许多炉窑的喷枪使用寿命相对较短，炉窑作业率、产品质量均受到不利影响。发生有的现有技术投产初期或多年至今不能达到设计产量和质量指标、还有的发生被迫变更燃料品种增加了较大比例额外投资、产品成本进一步上升等问题。

现有技术的炉衬使用寿命不能保持同步跟进炉窑产量的提高，使得增加检修费用、减少作业率，不利于单位产品成本降低，产品产量质量均受到不利影响。

综合分析现有技术现状，现有技术的产品成本偏高，影响和制约了高品质产品的市场竞争力；另一方面因所配单机产量受限，时常难以满足用户更多的需求。如钢铁企业应用现有技术的活性石灰数量受限、成本普遍较高，不利于高品质高性能钢铁的发展缓慢等问题解决，制约了行业发展；同样由于现有技术的产品数量和成本等原因，在其它行业和领域虽然用途广泛效果明显，但实际应用数量较少。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是，现有技术中焙烧炉窑的产量不高，产品成本偏高。本实用新型的目的是在不明显增加企业成本的前提下，针对现有的焙烧炉窑（比如麦尔兹窑炉）进行改造，以实现降低成本、提高产量。

本发明的技术方案是，提供一种焙烧炉窑，所述焙烧炉窑设有若干根燃料喷枪，燃料喷枪为圆管形状，燃料喷枪的喷口处的内径为15 - 42 mm。

现有技术中，针对不同产量设计要求的窑炉，往往通过增减整体炉窑容积、改变炉窑的燃料喷枪的数量来实现。对于麦尔兹窑炉,通常情况下，每个炉膛设置的燃料喷枪的数量为8-50根，需要的燃料越多，燃料喷枪的数量越多。不管是内径还是外径，燃料喷枪的管径均是基本固定不变的，外径一般为60mm左右，内径一般在50mm左右。

在保持窑炉的各操作参数基本不变时，适当地缩小燃料喷枪内径，改变了原来炉窑内温度及其分布曲线，下移并增长了高温区域，在控制最高温度的同时适当提高了平均焙烧温度，相应使得炉窑内不容易结瘤，上部的喷枪不容易烧损。这样，既可延长喷枪使用寿命，又在保证产品质量前提下适当减少焙烧时间，适当合理地提高了产品产量。

优选地，燃料喷枪的喷口处的内径为26 - 40 mm。

优选地，燃料喷枪的喷口处的内径为15 - 25 mm；或优选20-35mm。这与燃料的品质和特征存在一定关系。

优选地，所述焙烧炉窑设有16-100根燃料喷枪。

优选地，沿燃料喷出的方向，所述燃料喷枪的内径逐渐变小。

优选地，沿燃料喷出的方向，所述燃料喷枪分为喷枪主体段、内径收缩段、喷口段；喷枪主体段和喷口段的内径为固定值，喷枪主体段的内径为a，喷口段的内径为b；a ：b =1.15-3.2。

与现有的MAERZ窑的喷枪管内径相比，在基本不改变其他操作参数的情况下，可以将燃料喷枪管内径降低至原来的一半左右。这样既可以适当提高产量，又可以延长喷枪的使用寿命。当燃料为煤粉时，为防止堵塞，喷枪管内径不宜过小。

增加燃料喷枪口流速的方式方法有多种，本实用新型包括且并不排除相互结合而采用的有：①比如将各种燃料的喷枪管整体的管径缩小；②或者仅仅在燃料喷枪出口处缩小管径；③还有的用粉状固体燃料时在喷枪入口处增加额外的输送风量。

因为喷枪是易损常用部件，且便于根据具体阶段性实际情况变化而适当修正，缩小其喷口内径在多种方法中最少投入、简捷易行，所以是首先的和优选方法。如果仅在出口处缩小管径，那么根据管径的不同就可以将燃料喷枪分为喷枪主体段、内径收缩段、喷口段三段，喷枪主体段保持较大的管径，喷口段保持较小的管径，内径收缩段将大的管径与小的管径连接实现过渡。为保证窄管径带来的效果，喷口段的长度应在300mm以上。

优选地，喷口段的长度为300-2000 mm。

优选地，所述焙烧炉窑为石灰窑炉。

优选地，所述焙烧炉窑为麦尔兹窑。

优选地，所述焙烧炉窑包括喷枪冷却风管、燃料输送管、燃烧空气风管，成品冷却风管；用管道将喷枪冷却风管与燃料输送管连通，用管道将喷枪冷却风管与成品冷却风管连通,和/或，用管道将喷枪冷却风管与燃烧空气风管连通。

由于缩小管径可适当地提高了焙烧的平均温度，那么最好采用耐火性能更好的炉衬。本实用新型还针对焙烧炉窑的风机***进行改进。一般来说，风机的作用有：助燃空气，冷却成品、喷枪冷却、燃料输送或加压机等；比较常见的风机***是一台或几台风机对应一个作用，或者两台风机对应两个作用。而若某些风机的风量不够时，这时可以从另一风机中引出一部分风量来弥补，可以省去额外配置新的风机的费用或占用场地等。

本实用新型通过新型喷枪，有效地使得焙烧带高温区域下移，喷枪周边高温环境有所改善，喷枪烧损现象相对减少，喷枪使用寿命可相应延长。

本实用新型通过新型喷枪，使得炉内最高温度得以控制，有利于提高产品质量；同时，高温区间得以增长，使其炉窑平均焙烧温度适当提高与控制；本实用新型可以拓展利用资源，比如对于麦尔兹焙烧炉，可以使用较小块度原料（如将合格石灰石块度降低到20 -40mm规格等），是一种方法简捷易行、不需增加投资额的有效途径。

本实用新型通过新型风机***，在充分利用原有设备装置能力下，不新增设风机，不增加固定资产投入。

本实用新型通过适当合理地减少炉料焙烧时间，在保证产品高品质标准前提下，合理提高炉窑产品产量，单位产品成本得以下降，可以提高经济效益。推广应用本技术可以生产更多的节能产品，实际上也实现获得了更大的节能减排成效。

本实用新型通过减少喷枪的内径与增加喷口流速，使得高温区间下移，焙烧带下部和尾部通道温度有所上升、炉料运行速度有所增加、炉膛利用系数和热强度提高，使得产品的产量和质量均有一定的提升。

附图说明

图1表示一种MAERZ窑的结构示意图。

图2表示一种燃料喷枪的截面示意图。

图3表示另一种燃料喷枪的截面示意图。

图4表示用于喷枪冷却的风机的管道连接示意图。

附图标记说明：

1. 烟囱；2. 换向阀；3. 废气管；4. 加料斗；5.燃烧空气风管；6. 受料斗；7. 分配包；8. 燃料喷枪；9. 炉膛；10. 通道；11. 出料装置；12. 排空管；13. 除尘器；14. 风机；15. 喷枪冷却风管；16. 燃料输送管；17. 燃料管；18. 成品冷却风管；19. 储气罐；81.管壁；82. 管腔；83. 喷枪主体段；84. 内径收缩段；85. 喷口段。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例提供一种焙烧炉窑，其结构示意图如图1所示，该图为一种现有的MAERZ窑的结构示意图，包括烟囱1；换向阀2；废气管3；加料斗4；燃烧空气风管5；受料斗6；7. 分配包；燃料喷枪8；炉膛9；通道10；出料装置11；排空管12；除尘器13；风机14；喷枪冷却风管15；燃料输送管16；燃料管17；成品冷却风管18；储气罐19。

石灰石经加料斗4、受料斗6进入炉膛9内进行焙烧，通过燃料喷枪8喷入燃料，其中左右两侧的炉膛9中，只有一侧的燃料喷枪8中通入燃料，另一侧的通冷却风；每隔约11 -15分钟换向，燃料从另一侧的燃料喷枪8中通入。图1中管道基本用线条来表示。从左至右，风机的作用分别是：喷枪冷却、助燃、备用、冷却成品、输送燃料。为将各管道进行区别，将不同作用的风机对应的管道分别进行不同的命名：喷枪冷却风管15、燃料输送管16、成品冷却风管18和燃烧空气风管5。喷枪冷却风管15和燃料输送管16均与燃料喷枪8连通，但在同一时刻，喷枪冷却风管15与一侧的燃料喷枪8连通时，燃料输送管16与另一侧的燃料喷枪8连通。

燃料喷枪8为圆管形，其截面示意图如图2和图3所示，图2中，燃料喷枪8包括管壁81和管腔82，管壁81和管腔82的尺寸均基本上保持不变，管道内径保持为50mm左右。如图3所示，燃料喷枪8分为三段，沿燃料喷出的方向依次分为喷枪主体段83，内径收缩段84，喷口段85。管道内径发生变化，由喷枪主体段的50mm左右内径变化到喷口段的15 - 42mm内径，其中内径收缩段用于过渡两个不同的内径的连接。当内径变小时，管壁81变厚，燃料喷枪8的外管管径没有变化，喷口段的长度为300 - 2000mm。

如图4所示，在喷枪冷却风管15和喷枪冷却风管16上各分出一根支管，用作增加燃料输送风量，也同时用作增加冷却成品风量。

本实用新型通过新型喷枪及燃烧***，有效的使得焙烧带高温区域下移，喷枪周边高温环境有所改善，喷枪烧损现象相对减少，喷枪使用寿命可相应延长；本实用新型通过新型风机***，在充分利用原有设备配置能力下，不新增设风机，不增加固定资产投入；本实用新型通过适当合理减少炉料焙烧时间，在保证产品高品质标准前提下，提高炉窑产品产量，单位产品成本得以下降，提高经济效益。

本实用新型可以提供的更多高品质产成品，更多的满足下游用户需求，更加有利于用户的产品更新换代和发展。①如在钢铁企业可提高使用活性石灰比例，可间接地促进整个行业发展；②可以拓展资源利用，可以使用较小块度原料（如将合格石灰石块度降低到20 - 40mm规格等），是一种方法简捷易行、不需增加投资额的有效途径。③在众多金属和非金属矿产的焙烧炉窑得到应用，也可获得节能、提高产量质量可观的经济效益等。

Claims (10)

1. 一种焙烧炉窑，其特征在于，所述焙烧炉窑设有若干根燃料喷枪，燃料喷枪为圆管形状，燃料喷枪的喷口处的内径为15 - 42 mm。

2.如权利要求1所述的焙烧炉窑，其特征在于，燃料喷枪的喷口处的内径为26 - 40mm。

3. 如权利要求1所述的焙烧炉窑，其特征在于，燃料喷枪的喷口处的内径为15 - 25mm。

4.如权利要求1所述的焙烧炉窑，其特征在于，所述焙烧炉设有16-100根燃料喷枪。

5.如权利要求1所述的焙烧炉窑，其特征在于，沿燃料喷出的方向，所述燃料喷枪的内径逐渐变小。

6.如权利要求1所述的焙烧炉窑，其特征在于，沿燃料喷出的方向，所述燃料喷枪分为喷枪主体段、内径收缩段、喷口段；喷枪主体段和喷口段的内径为固定值，喷枪主体段的内径为a，喷口段的内径为b；a ：b = 1.15-3.2。

7.如权利要求6所述的焙烧炉窑，其特征在于，喷口段的长度为300-2000 mm。

8.如权利要求1所述的焙烧炉窑，其特征在于，所述焙烧炉窑为石灰窑炉。

9.如权利要求1所述的焙烧炉窑，其特征在于，所述焙烧炉窑为麦尔兹窑。

10.如权利要求1所述的焙烧炉窑，其特征在于，所述焙烧炉窑包括喷枪冷却风管、燃料输送管、燃烧空气风管，成品冷却风管；用管道将喷枪冷却风管与燃料输送管连通，用管道将喷枪冷却风管与成品冷却风管连通,和/或，用管道将喷枪冷却风管与燃烧空气风管连通。