[发明专利]用于焚烧含碳物料的方法

说明书

本发明涉及一种用于在竖窑中焚烧含碳物料的方法，其借助重力作用依次穿经一个预热区，至少一个焚烧区和一个冷却区，并最后到达一卸料设备中，在焚烧区或者其邻近区域中的燃料供送是借助于若干个穿经窑身侧壁的燃烧喷枪来实现的，而燃烧空气在过压下作为冷却空气进行供送。

尤其是当焚烧小颗粒物料时，即在大部分待焚烧物料的颗粒尺寸小于30mm时，就会产生这样的问题，即需要均匀地向所述物料供送所需热量，以使得各个颗粒均能够充分燃烧，而不会因为局部过热而产生颗粒烧结在一起和在窑中形成固块(solid bridge)的现象。如果需要在轻度燃烧生成物上方和之外进行更深程度焚烧的话，这个问题尤其明显。

对于小颗粒的燃烧物料和均匀焚烧以及其所产生的生成物的质量而言，最适于使用转窑，因为剧烈的物料循环可以确保向各个颗粒或者粉粒传递适宜而均匀的热量。然而，其缺点在于，其结构复杂且成本较高，并且会在由于高度磨损和辐射及废气所致高度热散失而造成的高运转成本基础上相应地增加资金消耗，当诸如用于深度燃烧或者其他生成物的质量，比如中度燃烧、深度燃烧、和烧结物需要利用较高的温度时，其具有十分显著的影响。

另外一种向焚烧制品均匀供送进行燃烧所需热量的方法是在搅拌式烧窑中将燃料，即高炉焦碳混合到待焚烧物料中。然而，搅拌式烧窑并不适合于小颗粒物料。其明显缺点在于，高炉焦碳燃烧后的灰烬会遗留在充分燃烧的生成物中，结果导致生成物的质量较低，颜色灰暗。

利用所谓的MAERZ窑基于平行流动回热方法(regenerativemethods)在复式竖窑中可以实现一种节约能量的工作方式。在这种窑中的燃料供送是通过以悬置方式插入在焚烧物料中的燃烧喷枪来实现的，并且所述喷枪均匀地分布在送料区的窑身横截面上。然而，这种公知的竖窑只适用于轻度燃烧生成物。

US-A-5,460,517中描述了如何在竖窑中进行送料的时间内通过特定的颗粒尺寸分布来对小颗粒燃烧物料进行焚烧的方法，其利用了一种特殊结构的窑身腔室。

如果将适于深度燃烧生成物的燃料量供送到一竖窑的燃烧区域中，为了获得所需的燃烧温度，至今为止，在窑身的横截面上获得均匀温度分布方面，尤其是在避免因为局部过热而产生烧结方面均遇到了不可逾越的困难。

US-A-4,094,629中提出了通过将其构造成环形结构并且在内壁上设置额外的烧嘴口来达到减小窑身横截面宽度的目的。通过这种方式，可以使得燃烧物料在重力作用下均匀地向下移动，而物料流不会受到在窑身中所设装置的干扰。

GB-A-1111746中描述了杆状烧嘴支撑件形式的装置，其是通过在所有情况下接收比如二十个具有相当宽的横截面的液体冷却烧嘴而形成的，从而明显减少了有效的竖窑横截面积，但却伴随着燃烧物料在重力作用下移动时发生局部阻碍现象。

对各种燃烧方法的综述，包括前述在回热复式竖窑中的燃烧方法，均在Robert S.Bynton编辑的1987年第2期“石灰和石灰石化工技术”手册中披露。

本发明目的在于寻找一种前述类型的方法，以使得其能够在竖窑中以经济的方式对尤其是小颗粒的燃烧物料进行不同程度的燃烧，直至彻底燃烧，以便得到高质量的生成物。

根据本发明，该目的是通过一种前述类型的方法而得以解决的，并且其特征在于，燃料的供送借助于许多燃烧喷枪来实现，所述燃烧喷枪可移动到窑身腔室中并且通过选择其喷口的位置、以这样一种方式垂直于窑身侧壁设置，即在各个喷枪处所形成的火焰共同形成一个火焰区，该火焰区至少大致在整个窑身横截面上延伸。

由于各个燃烧喷枪最好只需要形成一个独立的火焰，所以与具有许多烧嘴的烧嘴支撑件来说，其具有一个有限的横截面并且从而使得仅对燃烧物料流产生很小的影响。并且还可以惊奇地发现，喷枪仍然具有足够的抗弯刚度，以吸收其周围流过的颗粒状燃烧物料的压力。燃烧物料的颗粒大小最好被限制到70mm。

由于各个燃烧喷枪垂直于窑身侧壁进行延伸，所以能够确保所述喷枪与窑身侧壁之间不会存在可能积累燃烧物料的间隙。由于对燃烧喷枪所延伸入的窑身横截面的局部限制可以通过在若干个叠置的平面上沿圆周设置燃烧喷枪，这些叠置的平面相对于其他平面偏移，从而能够将所需的燃料量供送并均布到若干个窑身平面上。

本方法的进一步有益改进构成了从属权利要求的主题，并可以从下面的描述和所附附图中得出，其中：

图1图示出了一单独竖窑的轴向剖视图，该竖窑带有在三个平面上以悬置方式延伸入窑身中的燃烧喷枪。

图2一与图1相对应的单独竖窑，但在窑身中设置有热交换管道。