專利名稱:粉狀原料的熱制備裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種以碳質(zhì)或粘土為主要特性的原料，特別是水泥粉料在燃燒及燒結(jié)前的熱制備裝置。
對于如在旋轉(zhuǎn)窯處理前的碳質(zhì)或粘土特性的粉狀原料，特別是水泥生料的熱制備，可以通過不同的系統(tǒng)進(jìn)行。
在制備水泥，燒結(jié)塊或其他原料的已知系統(tǒng)中，原料在旋轉(zhuǎn)窯燃燒或燒結(jié)前首先在一個柱形或旋風(fēng)的分散預(yù)器由旋轉(zhuǎn)窯的熱氣體來預(yù)熱。在此情況下所有用于煅燒過程，燃燒或燒結(jié)的熱能必需輸進(jìn)旋轉(zhuǎn)窯，這樣會影響到具體裝載及窯空間容積的選擇。離開旋轉(zhuǎn)窯的氣體的熱量，一般用于預(yù)熱，這樣利用熱的分配會導(dǎo)致需要一個具有足夠大體積的旋轉(zhuǎn)窯，需要較高的投資成本，高運轉(zhuǎn)成本，而且由于襯層等的壽命減短而使得時間利用效率低。這些不利因素特別在較大輸出裝置的窯系統(tǒng)中是必須加以考慮的。
為了減少這些不利影響，應(yīng)選擇一個窯空間熱載較低和體積較小的窯體，為此可通過在旋轉(zhuǎn)窯外安裝一個煅燒裝置作為一個獨立裝置，在旋轉(zhuǎn)窯前連接到預(yù)熱裝置上。
在已知設(shè)備中，一個獨立的煅燒裝置是設(shè)置一個長的氣囪或一個橫截面顯著加寬的錐形垂直室。在這兩個系統(tǒng)中出現(xiàn)燃料的均勻消耗和形成一個均勻區(qū)及要獲得一個足夠的燃燒時間的困難。具有切向氣體入口及出口或利用一個垂直和切向的氣體流的組合煅燒室裝置是公知的。同類裝置的缺點是一般比較復(fù)雜，具有較高的壓力損失，和需要較高的投資成本。
根據(jù)本發(fā)明關(guān)于粉狀原料，特別是水泥粉料的熱制備裝置包括一個柱形預(yù)熱器，和一個旋風(fēng)預(yù)熱裝置，一個帶有一個連接旋轉(zhuǎn)窯和預(yù)熱器旋風(fēng)分離器的氣囪的旋轉(zhuǎn)窯，一條件將原料從熱交換裝置引到氣囪的管道，以及將原料分散和為原料預(yù)煅燒供應(yīng)燃料的裝置，連接在旋轉(zhuǎn)窯下部的氣囪，其下部是由一條傾斜的具有方形截面的管道形成，該管道在其中部變成垂直的管道，最好具有圓形橫截面，在管的上部變成具有方形橫切面垂直渦旋頭的形狀，斜管的軸線和旋轉(zhuǎn)窯的軸線夾角大于95°，熱交換器入口管的終端連接在斜管的下壁。在渦旋頭下部有一偏流板，在其上部一圓拱形通道通進(jìn)垂直壁，和一個渦旋頭的氣體出口管裝在對面的壁上。最少一條燃料供應(yīng)通道能通進(jìn)上述的斜管，和一條燃料通道能通進(jìn)從熱交換器來的原料出口管。渦旋頭能夠安在圍繞在垂直圓柱形導(dǎo)管軸線上的任何部位。
根據(jù)本發(fā)明，預(yù)熱粉狀原料通過一條終端連接于傾斜的氣囪下部的滑管輸進(jìn)氣囪，沿著滑管流落到由氣囪直壁和斜壁接觸所形成的接觸邊平面，在上述接觸邊平面上，沿著導(dǎo)管壁斜面流下的粉狀原料的分散流遇到上升的氣體流，被其分散和帶向上，從而大部分原料形成反向的水平湍流渦旋液體或氣態(tài)相容物的燃料，或粉末狀固態(tài)燃料，如煤，被送進(jìn)湍流渦旋區(qū)。含有氧和分散的預(yù)熱原料的燃料被送到通進(jìn)熱氣體的氣囪中，在熱強烈地傳到原料顆粒上的條件下在湍流渦旋中氣化燃燒，這樣保證它們能部分脫碳，由于氣體和原料分散顆粒的回流，這些顆粒有可能多次連續(xù)經(jīng)過強烈燃燒區(qū)，延長了在一個其溫度高于分解溫度區(qū)的停留時間。熱氣體和分散原料最后的熱交換通過渦旋頭來進(jìn)行，在該處經(jīng)過整流的氣體流由偏流板導(dǎo)向一個圓拱形道，在該處部分原料被分離并且通過一個弧形運動回到通過氣囪狹窄柱形部分的氣流。這樣重復(fù)向強烈(燃燒)的渦旋區(qū)輸送原料顆粒，和完成熱交換，使脫碳程度達(dá)到所需的水平。
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的一個實施例，并通過附圖中的正視圖來的表示。其中圖1為該裝置的垂直切面正視圖。
圖2為渦旋頭的垂直正視詳圖。
圖1和圖2所示的作為水泥粉狀原料熱處理的裝置包括一個旋轉(zhuǎn)窯1，其下部2連接由一個有方形斷面的斜管4，上部連接一個圓形的導(dǎo)管5，其上面裝一個渦旋頭6，所組成的氣囪3，在渦旋頭的側(cè)壁裝有一個氣體出口管7，并接到一個熱旋風(fēng)分離器8，該熱旋風(fēng)分離器8的一個出口管9連接到一個熱交換器10的預(yù)熱裝置下部。從熱交換器10出來的原料出口管11終端接于氣囪3的斜管4。從熱旋風(fēng)分離器8出來的原料出口管12連接到旋轉(zhuǎn)窯1的下部2。在斜管4的燃料輸進(jìn)管13安裝一個燃燒器。
渦旋頭6在其下部和氣囪3的一條垂直圓形管5相連接，并安上一個偏流板15(見圖2)。渦旋頭6的上部是由一個圓拱形道14所形成。圓拱道14通進(jìn)垂直壁16，從渦旋頭6出來的一條氣體出口管7安裝在渦旋頭6的對壁上。
根據(jù)本發(fā)明的裝置運轉(zhuǎn)如下從旋轉(zhuǎn)窯1產(chǎn)生的含氧氣體通過從旋轉(zhuǎn)窯1的下部2離開進(jìn)入氣囪3，到達(dá)斜管4，在該處的平面上在它們的接觸邊后面產(chǎn)生一個水平湍流的氣體旋渦，使得通過從預(yù)熱的熱交換器10的原料出口管11輸進(jìn)這空間的粉狀原料顆粒分散到斜管4的下部，燃料從燃料管13通進(jìn)湍流渦旋的空間。輸進(jìn)的燃料在從旋轉(zhuǎn)窯1含氧和預(yù)熱原料的熱氣體分散過程中被氣化并在熱強烈傳遞到原料顆粒的條件下燃燒。在此形成的熱力學(xué)條件下原料顆粒進(jìn)行脫碳，其最終效果取決于燃料供應(yīng)量，溫差和顆粒停留在其溫度高于分解溫度的一個區(qū)的時間。為了延長顆粒分散在上述氣體中的時間，氣流和從斜管4來的原料顆粒終接于垂直圓管5以增加流速。這樣經(jīng)過整流和加速的含有分散原料顆粒的氣流輸進(jìn)渦旋頭6的下部并在此進(jìn)行分流，一個部分沿著弧形通道到氣體出口管道7，另一部分含有大部分原料的顆粒的氣體沿著拱形道14流到渦旋頭6的上部，在圓拱形道中使氣體和顆粒的流向反轉(zhuǎn)，移向渦旋頭6的垂直壁16。原料沿垂直壁16落到渦旋頭6的下部，在此進(jìn)入氣體和顆粒流中并被送回到渦旋頭6的空間，這樣形成的粒子循環(huán)渦旋保證了在適當(dāng)?shù)臒峤橘|(zhì)中有足夠的停留時間并使得脫碳達(dá)到所需的程度。
氣體和原料顆粒流通過出口管7離開渦旋頭6進(jìn)到熱旋風(fēng)器8，在其中原料顆粒和氣體分離，被分離的原料顆粒從熱旋風(fēng)器8的出口管12排出送至旋轉(zhuǎn)窯1的下部2并進(jìn)一步進(jìn)入旋轉(zhuǎn)窯1來完成熱過程。被分離的氣流通過旋風(fēng)器8的出口管9送到熱交換器10的下部用于預(yù)熱粉狀原料。預(yù)熱的粉狀原料通過熱交換器10的原料出口管11送至氣管3的斜管4。
權(quán)利要求
1.一種粉狀原料，特別是水泥生料的熱制備裝置，包括一個具有旋風(fēng)預(yù)熱裝置的柱形熱交換器，一個帶有一個連接在旋轉(zhuǎn)窯上的氣囪的旋轉(zhuǎn)窯和一個旋風(fēng)分離預(yù)熱器，一條物料導(dǎo)管從前面的熱交換器引出到氣囪，該氣囪裝置用于分散原料和為原料的預(yù)煅燒提供燃料，其特征在于氣囪(3)連接到旋轉(zhuǎn)窯(1)的下部(2)，該氣囪下部是由一條橫截面為方形的斜管(4)所形成，該氣囪在其中部變成最好具有橫截面為圓形的垂直管(5)并在其上部形成一個橫截面為方形的垂直渦旋頭(6)，斜管(4)的軸線和旋轉(zhuǎn)窯1的軸線交角(α)大于95°，熱交換器(10)的出口管11終端連接于斜管4的下壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，特征在于該渦旋頭(6)下部有一個偏流板(15)，在其上部有一個圓拱形通道(14)通進(jìn)垂直壁(16)，一條氣體出口管(7)安裝在垂直壁(16)對面的壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2的裝置，特征在于至少一條燃料供管(13)通進(jìn)斜管(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的裝置，燃料供管(13)通進(jìn)從熱交換器來的原料出口管(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1，2，3或4的裝置，特征在于渦旋頭(6)安裝在圍繞在垂直圓柱形管(5)的軸線上的任何部位。
專利摘要
為了降低大型旋轉(zhuǎn)窯的投資成本和改進(jìn)水泥粉料在旋轉(zhuǎn)窯燃燒前的預(yù)熱和煅燒步驟，提供一種能延長粉狀原料在一個其溫度高于此原料分解溫度的空間的停留時間，以保證其能恰當(dāng)?shù)孛撎肌?br>文檔編號F27B15/00GK87100766SQ87100766
公開日1988年8月31日 申請日期1987年2月17日
發(fā)明者彼得·克雷伊奇, 茲登納克·米卡萊克, 阿洛伊斯·塞納萊克, 雅羅斯拉夫·波斯皮西爾, 拉迪斯拉夫·克里斯特克, 伊斯·薩法爾, 約瑟夫·德雅伊德利克, 維特茲斯拉夫·比哈爾 申請人:普熱羅夫機械廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan