[發(fā)明專利]一種帶燃燒器的加熱爐裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910262495.8
• 申請(qǐng)日: 2019-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111763018A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王長(zhǎng)春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京卡盧金熱風(fēng)爐技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C04B2/12
• 分類號(hào): C04B2/12;C04B2/02
• 代理公司: 北京市中聞律師事務(wù)所 11388
• 代理人: 王新發(fā);汪先平

本發(fā)明涉及一種帶燃燒器的加熱爐裝置，所述燃燒器包括煤氣和助燃空氣的預(yù)混室，煤氣和助燃空氣燃燒后提供恒溫的高溫?zé)釤煔廨斎胧腋G進(jìn)行煅燒。該裝置使用熱值較低、廉價(jià)的高爐煤氣作為燃料，生成的恒溫的高溫?zé)煔鉂M足石灰窯煅燒及其它工業(yè)爐窯的需要，從而降低燃料成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，另外本發(fā)明所述裝置可以實(shí)現(xiàn)空煤氣全燃燒，從而提高加熱爐的熱效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于石灰窯生產(chǎn)石灰的加熱爐。

背景技術(shù)

石灰即氧化鈣（CaO），廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)、電石工業(yè)、氧化鋁工業(yè)、耐火材料等工業(yè)，也是這些大規(guī)模工業(yè)領(lǐng)域所必需的生產(chǎn)原料之一，例如在冶金工業(yè)中，每生產(chǎn)1噸的鋼就需要約150-170公斤的石灰。制取石灰的主要原料是石灰石，石灰石主要成分是碳酸鈣（CaCO₃），燒制石灰的基本原理就是借助高溫，把石灰石中碳酸鈣分解成氧化鈣和二氧化碳。

石灰制取工藝過(guò)程主要分為預(yù)熱、煅燒、冷卻和卸灰。基于現(xiàn)有的石灰制取技術(shù)的工藝方法是：將石灰石和固體燃料裝入石灰窯，或者在石灰石裝入石灰窯的同時(shí)，將氣體燃料、助燃空氣經(jīng)管道和燃燒器送入窯體燃燒，燃料與助燃空氣混合燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥糜趯?duì)石灰石進(jìn)行加熱、煅燒；石灰石被加熱到800℃~850℃開(kāi)始分解，到1200℃完成煅燒，生成石灰成品；生成的石灰經(jīng)過(guò)冷卻后，卸出窯外，即完成生石灰產(chǎn)品的生產(chǎn)。在現(xiàn)有的石灰生產(chǎn)工藝中，由于燃燒過(guò)程是在窯體內(nèi)部完成，因此窯體內(nèi)部只能采用負(fù)壓或微正壓，燃燒火焰和高溫?zé)煔馑鶖y帶的熱量分布不均勻且難以控制，需要較長(zhǎng)的煅燒時(shí)間才能保證窯體內(nèi)部的石灰石礦料全部分解，這就使得石灰窯的生產(chǎn)率較低，且欠燒和過(guò)燒率較高，所謂欠燒就是礦料里的部分碳酸鈣沒(méi)有分解，所謂過(guò)燒就是石灰成品與礦料雜質(zhì)中的硅反應(yīng)生成硅酸鈣，這都會(huì)嚴(yán)重影響石灰成品的品質(zhì)，導(dǎo)致石灰活性度降低。

現(xiàn)有的石灰窯按燃料分：有混燒窯（即以燒固體燃料為主，包括焦炭、焦粉、煤等）和氣燒窯（即以燃燒氣體燃料為主，如高爐焦?fàn)t混合煤氣、高爐轉(zhuǎn)爐混合煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、電石尾氣、發(fā)生爐煤氣、天然氣等），其中，因?yàn)槭移焚|(zhì)高，氣燒窯應(yīng)用更為廣泛；按窯形分：有豎窯、回轉(zhuǎn)窯，具體來(lái)說(shuō)，有環(huán)形套筒窯、并流蓄熱式雙膛豎窯（麥爾茲窯）、弗卡斯窯、西姆窯等； 按操作方式分：有負(fù)壓操作窯（如環(huán)形套筒豎窯、梁式窯等）和正壓（微正壓）操作窯（如并流蓄熱式雙膛豎窯等）。

現(xiàn)有的石灰窯技術(shù)、尤其是各種氣燒窯共有的特點(diǎn)是都需要配置燃燒系統(tǒng)，氣燒窯的燃燒系統(tǒng)一般由多排、多組金屬燃燒器分布組成，配置有氣體燃料管道和助燃空氣管道、噴嘴等。也就是說(shuō)，現(xiàn)有的氣燒窯技術(shù)都是在窯內(nèi)燃燒，燃燒火焰和高溫?zé)煔馑鶖y帶的熱量分布不均勻且難以控制，不僅石灰窯的生產(chǎn)率較低，石灰成品的品質(zhì)也不易均勻。

綜上所述，對(duì)于應(yīng)用比較廣泛的不同形式的氣燒窯來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)形式和煅燒形式雖然有所區(qū)別，但工藝流程、主要設(shè)備構(gòu)成基本類似，共性的特征都是采用了安裝在窯體上的金屬燃燒器對(duì)礦料進(jìn)行加熱煅燒，煅燒時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用高、維護(hù)費(fèi)用高，生產(chǎn)率較低，很難消除“欠燒”或“過(guò)燒”現(xiàn)象。工程技術(shù)人員雖然進(jìn)行了許多重大改進(jìn)，但上述共性問(wèn)題依然沒(méi)有得到徹底解決。

為了解決上述問(wèn)題，發(fā)明人嘗試用現(xiàn)有的加熱爐裝置為石灰窯提供煅燒熱煙氣，但現(xiàn)有的加熱爐技術(shù)普遍采用金屬燒嘴，存在功率較小、效率較低、難以提供滿足石灰窯煅燒的高溫?zé)煔獾燃夹g(shù)缺陷，同時(shí)，也存在煤氣不能完全燃燒的問(wèn)題，這導(dǎo)致燃料浪費(fèi)嚴(yán)重，排放也很難達(dá)到環(huán)保要求。

加熱爐作為一種比較常見(jiàn)的工業(yè)爐窯形式被廣泛應(yīng)用在各類工業(yè)領(lǐng)域，在冶金工業(yè)領(lǐng)域，加熱爐主要應(yīng)用于噴煤煤粉干燥、軋鋼的鋼材加熱等，一般采用金屬燃燒器，由于常規(guī)加熱爐多采用金屬燒嘴，輸入的空煤氣都不宜使用較高預(yù)熱溫度，輸出的熱煙氣溫度一般低于1000℃，且煙氣量較小，因此，現(xiàn)有的加熱爐裝置很難適應(yīng)石灰窯煅燒需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種帶燃燒器的加熱爐裝置，該裝置采用以耐火材料制成的陶瓷燃燒器，可以提供恒溫的高溫?zé)釤煔廨斎胧腋G進(jìn)行煅燒。