[发明专利]立窑烧结设备

说明书

本发明属于生产粉煤灰陶粒的立窑烧结设备。

现在国内外都使用英国创出的以重油为燃料的烧结机生产粉煤灰陶粒（《第四届国际灰渣利用会议文集》）。该工艺建厂投资大，耗钢量多，燃料用重油，产品成本高，燃料消耗高（重油加内燃煤共折合标准煤100公斤/立方米陶粒），掺粉煤灰量较少（74至80%）。我国是以火力发电为主的国家，每年排放粉煤灰量为三千万吨以上，大量的粉煤灰作为废渣堆积，占压土地，污染环境。由于烧结机以上条件，限制了粉煤灰陶粒生产的发展。因此国内外多年研究立窑烧结粉煤灰陶粒设备与工艺，均未能生产。粉煤灰陶粒料层，因本身热储备量少，导热系数又小，使用现有立窑远远不能供给窑壁足够的热量，以保证边料层的烧成温度，因而边料层的温度大大下降，不但产生生烧，进而变料层灭火，并迅速向料层二肋与中心蔓延，造成全窑瘫痪，装有料层的窑炉纵剖面温度梯度线，在料层与内窑壁边界激剧下降，呈马鞍型曲线。采用在陶粒生料球中多加内燃煤，以增加热值来补偿内窑壁热量的方法，不但无济于事，反而造成熔融粉煤灰外壳包着生料球的大块，被包着的生料球，又被烘干成了粉末，大块阻风，它上面的生料球，不能燃烧，又被烘成了粉末，料层就灭火了。如内燃过多，还会在窑中心结成一个硬柱体，但边料仍生烧，或烘成粉末，进而灭火，全窑瘫痪。

本发明的任务是设计出一种用来烧结粉煤灰陶粒的立窑烧结设备，解决现有立窑不能生产粉煤灰陶粒的问题。

本发明的任务是以如下方式完成的：立窑的窑壁组成是双层的，即有内窑壁与外窑壁，内外窑壁中间设有加热层。调节加热层内的温度，使窑内料层热量不向外扩散。它对内窑壁起着接近于绝对保温的作用。外窑壁设有保温材料层，减少热失散与窑壁体积热容。内窑壁采用导热能力强的材料。加热层的温度与粉煤灰陶粒料层温度基本上应相同，允许误差正负50℃。加热层热源，可用高温火焰及其它热源。如以煤做燃料，对煤无特殊要求，一般烟煤均可。

本发明的立窑烧结设备，生产粉煤灰陶粒的规模可大可小，耗钢量低，投资少，耗煤少，粉煤灰掺量大，成本低，物理力学性能均达到或超过了有关技术标准。另外，减少粉煤灰占压土地，解决了粉煤灰污染环境问题。该发明还适用于水泥添加剂的焙烧，高标号或彩色水泥焙烧等。本发明能保证全窑燃烧均衡、稳定，全窑陶粒强度差异不大，并能保证边料不与内窑壁粘结。另外，对粉煤灰化学成分、细度;料球含水量、级配;风量与风压的一般波动;布料操作的一般差异，均有较大幅度的适应性。

本发明的附图是一种具体结构的纵向剖面图。以下将结合附图对发明作进一步的详细描述。

参照附图，本发明立窑的窑壁是双层的即有内窑壁（1）与外窑壁（3）组成，内外窑壁中间设有高温火焰穿行的主动控制内窑壁（1）温度的空腔，用调节火焰温度与流速的方法能起到积极控制立窑内窑壁温度的作用，使立窑纵剖面温度梯度线（5）呈平滑曲线。从热工的作用来说高温火焰穿行的空腔就是加热层（2），加热层（2）内主动控制温度随靠内窑壁陶粒料层温度而逐步升高，最后达最优状态1150℃至1250℃之间。高温火焰也可用其它热源所代替，例如，煤气、天燃气、电等热源。内窑壁（1）的材料要求导热能力强，目的是利用导热能力强的内窑壁（1）材料加上高温火焰在空腔中对内窑壁（1）的加热，促使内窑壁（1）材料的热工性能改成十分接近于导热系数无穷小的材料。内窑壁（1）基本上不从粉煤灰陶粒（4）边料层吸取热量，原则上内窑壁（1）也不需供给粉煤灰陶粒（4）边料层热量，也就是内窑壁（1）与粉煤灰陶粒（4）边料层没有热交换。粉煤灰陶粒（4）从没有窑顶的上部分层布料，生料球的烘干、预热，以致依靠自然产生的热量加热到烧结温度，均在立窑中完成。用控制料球含炭量与控制风量风压（6）使料层温度基本均匀，加热层（2）加热的温度与粉煤灰陶粒（4）料层的焙烧是密切配合的两个独立部分，两者温度原则上应为同步。外窑壁（3）设有保温材料层，以减少外窑壁的热失散，并减少其体积热容。窑顶部设有排烟气装置（7）。