[發(fā)明專利]具有分級燃燒和窯壁冷卻功能的回轉(zhuǎn)窯窯體及生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710256943.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107014201B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李寶寬;榮文杰;齊鳳升;劉中秋
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: F27B7/02
• 分類號: F27B7/02;F27B7/36;F27B7/38;F23L9/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發(fā)明提供一種具有分級燃燒和窯壁冷卻功能的回轉(zhuǎn)窯窯體，包括：回轉(zhuǎn)窯本體，嵌套在回轉(zhuǎn)窯本體內(nèi)部的窯體內(nèi)層結(jié)構(gòu)；窯體內(nèi)層結(jié)構(gòu)包括：依次連接的第一段圓筒、中間圓筒和第二段圓筒；中間圓筒的筒體上分布有多個氣孔，中間圓筒的長度與回轉(zhuǎn)窯本體中火焰高溫區(qū)的長度一致；第二段圓筒的末端設(shè)置有連接部件，連接部件將第二段圓筒的末端與該回轉(zhuǎn)窯本體的窯壁密封連接；第一段圓筒的端頭與回轉(zhuǎn)窯本體的窯頭平齊，窯體內(nèi)層結(jié)構(gòu)的外徑小于回轉(zhuǎn)窯本體的內(nèi)徑，以使窯體內(nèi)層結(jié)構(gòu)和回轉(zhuǎn)窯本體之間形成回轉(zhuǎn)窯的環(huán)形進風(fēng)通道。上述的窯體在回轉(zhuǎn)窯工藝中，能夠減少氮氧化物的生成，又可以有效避免結(jié)圈問題，同時提高了回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)窯技術(shù)，特別是一種具有分級燃燒和窯壁冷卻功能的回轉(zhuǎn)窯窯體及生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

回轉(zhuǎn)窯是指旋轉(zhuǎn)煅燒窯，按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯。各類回轉(zhuǎn)窯在運行過程中都存在不同程度的結(jié)圈問題，結(jié)圈是指回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫帶內(nèi)壁發(fā)生的爐料環(huán)狀粘附現(xiàn)象。輕微的粘附現(xiàn)象稱為窯皮，當(dāng)粘附達到一定厚度會影響爐子正常操作時，稱為結(jié)圈。

一旦發(fā)生結(jié)圈，就會嚴(yán)重影響生產(chǎn)，使工藝制度失常、失控，比如結(jié)圈使窯內(nèi)的物料填充系數(shù)增大，回轉(zhuǎn)窯主電機電流增大，有時會出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象.給窯爐的安全運行帶來隱患。另外停窯處理結(jié)圈問題，會使生產(chǎn)不能連續(xù)，直接影響成品的產(chǎn)量、質(zhì)量，增加能耗，并且頻繁點火，會損壞回轉(zhuǎn)窯的耐火層，進而影響窯爐壽命。

造成回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的原因較為復(fù)雜，主要有三方面：1)原料：對于水泥回轉(zhuǎn)窯，石灰石原料中含有的未被篩掉的土和礦泥雜質(zhì)(Al₂O₃，F(xiàn)e₂O₃，SiO₂，Na₂O，K₂O)，會在高溫下與氧化鈣生成一種低熔點帶粘性的化合物，促進結(jié)圈。2)燃料：以煤為燃料時，劣質(zhì)煤中含有較多灰分，灰分會在窯內(nèi)粘附和沉積，且煤中灰分含有的SiO₂，Al₂O₃等酸性成分在高溫下極易與石灰石分解產(chǎn)生的CaO反應(yīng)形成低熔點物質(zhì)，增加液相量，造成結(jié)圈。3)熱工制度：回轉(zhuǎn)窯運行生產(chǎn)過程中，要求物料在高溫下停留足夠的時間，所以需要一定高溫的火焰，并且要求火焰具有一定長度，而火焰的溫度過高或者位置不合適，都會造成窯內(nèi)物料局部高溫，從而導(dǎo)致某些低熔點的物料產(chǎn)生部分液相，進而產(chǎn)生結(jié)圈。另外如果空氣量不足同時煤粉細(xì)度偏高，會導(dǎo)致煤粉燃燒不完全，在窯內(nèi)形成還原氣氛，大量的CO使物料中的Fe₂O₃被還原成FeO，F(xiàn)eO與其它氧化物形成低共熔物，使液相過量形成，加快結(jié)圈的形成速度。

目前國內(nèi)外對結(jié)圈的處理主要有以下幾種途徑，1)在窯運行過程中采取措施，比如波動窯溫法，在窯運行過程中通過熱沖擊破壞結(jié)圈，使結(jié)圈物質(zhì)自動脫落，但這種方法會造成窯爐減產(chǎn)；2)停窯之后對結(jié)圈物進行處理，具體方法有人工去除或者采用刮圈機去除的方法等，但都不能從本質(zhì)上解決回轉(zhuǎn)窯的結(jié)圈問題。一旦回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)結(jié)圈問題，無論采用哪種處理方法，都需要消耗人力物力，同時影響回轉(zhuǎn)窯的正常運行，降低生產(chǎn)效率，還有可能影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此找出結(jié)圈形成原因，進而采取防治措施，才能使回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈問題得到有效控制。