專利名稱：一種新型水泥立窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水泥生產(chǎn)裝置，尤其涉及硅酸鹽水泥的生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
水泥是全球范圍內(nèi)使用最廣、用量最大的基礎(chǔ)建筑材料之一?？梢哉f是無 處不有，無處不用。水泥生產(chǎn)中離不開煅燒工藝，通過燃燒產(chǎn)生高溫，生料 在一定的高溫條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，煅燒成熟料。這種煅燒是在窯中實(shí)現(xiàn)的， 最常見的有立窯與回轉(zhuǎn)窯兩大類。
現(xiàn)有技術(shù)的水泥立窯同回轉(zhuǎn)窯相比，具有某些不足，主要是熟料質(zhì)量 不夠穩(wěn)定，水泥質(zhì)量難于提高；排出的煙氣中有害成分偏高，溫度低，對(duì)環(huán) 境污染嚴(yán)重，也不便于綜合利用；煅燒過程中，調(diào)節(jié)難度大，也比較復(fù)雜， 給實(shí)際工藝過程的操作與控制造成不便等。這些不足對(duì)立窯的發(fā)展、甚至存 在帶來不利影響。
現(xiàn)有技術(shù)水泥立窯的上述不足，究其原因，主要與立窯自身的結(jié)構(gòu)及燃 燒路徑有關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)中，水泥立窯是一種圓筒狀的、且其上部為漏斗狀的 立式煅燒連續(xù)化生產(chǎn)裝置。燃料和物料均勻混合制成料球，自窯頂進(jìn)入窯內(nèi)， 料球靠自重自上而下落進(jìn)，生料球的添加不是連續(xù)均勻的，是由操作工人隨 時(shí)打開窯門添加的，這樣就造成生產(chǎn)的不穩(wěn)定，生產(chǎn)控制需要看火時(shí)也要打 開窯門觀看，極易造成事故。熟料在窯底卸出；燃燒用的空氣自窯底及窯的 中段鼓入窯內(nèi)，沿料球間隙逆流而上，從窯頂?shù)臒焽枧懦?。可見，在立窯中， 燃料和物料自上而下地添加，燃燒自下而上地推進(jìn)，這是現(xiàn)有技術(shù)水泥立窯 的結(jié)構(gòu)及燃燒路徑的基本特征。
在現(xiàn)有技術(shù)水泥立窯中，物料煅燒過程自上而下依次是干燥、預(yù)熱、分 解、固相反應(yīng)、燒成和冷卻六個(gè)階段。前五個(gè)階段窯溫逐漸升高，每個(gè)階段 都有各自的特征溫度區(qū)間及其相應(yīng)位置深度。在燒成帶內(nèi)達(dá)到最高溫度1450
。c，整個(gè)過程由生料變成熟料體積不斷收縮使之與窯壁產(chǎn)生一空隙，導(dǎo)致立
窯靠近壁部通風(fēng)過盛，中心部分通風(fēng)不良，在同一個(gè)高度內(nèi)，壁部溫度高， 中心部位溫度低，即物料剖面的等溫線不是水平線，而是頂端下凹的拋物線。
綜上所述
其一，現(xiàn)有技術(shù)水泥立窯中，由于同一個(gè)高度層位上溫度不均，很難在
燒成段(帶)都保持在145(TC的范圍，有的過燒，有的欠燒，物料煅燒狀況不 一，導(dǎo)致熟料質(zhì)量不均勻、不穩(wěn)定。同時(shí)，偏火過燒時(shí)，容易導(dǎo)致煉邊、沾 壁、塌料等。
其二，現(xiàn)有技術(shù)水泥立窯中，物料及燃料自上而下添加，燃燒自下而上 的推進(jìn)，燒成階段的物料在下，并被從窯頂投下的物料及燃料所覆蓋，即燒 成帶埋于生料層之下，操作工人無法直接觀察燒成階段物料的反應(yīng)狀況及煅 燒程度和卸熟料的狀況，雖然可以設(shè)置傳感元件及其儀器間接測(cè)量溫度等可 以進(jìn)行某些判斷，但這種測(cè)量呈現(xiàn)點(diǎn)狀的局限性，判斷的可靠性受到一定的 限制，從整體上無法實(shí)現(xiàn)對(duì)煅燒程度的直接觀察，因而無法保證對(duì)熟料質(zhì)量 的控制和生產(chǎn)安全。
其三，在現(xiàn)有技術(shù)水泥立窯中，物料及燃料自上而下連續(xù)添加，燃燒自 下而上的推進(jìn)，物料的干燥、預(yù)熱、分解過程在上，固相反應(yīng)、燒成階段在 下，在窯上部上層的燃料、物料中的揮發(fā)物首先氣化和燃燒，生成各種無機(jī) 鹽、CO、 S02、 S03和鉀灰等物質(zhì)順暢地直接從窯頂及煙筒排出，導(dǎo)致煙氣中 有害氣體偏高。
其四，現(xiàn)有技術(shù)水泥立窯排出的煙氣溫度低， 一般100 200°C，不便于 綜合利用。
因此，要克服現(xiàn)有技術(shù)水泥立窯的不足，重現(xiàn)立窯在歷史上出現(xiàn)的輝煌， 必須從立窯本身的結(jié)構(gòu)及燃燒路徑開刀，從根本上革新立窯的結(jié)構(gòu)及燃燒路 徑。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種物料及燃料自下而
上送推、燃燒自上而下迸行的一種新型水泥立窯，該水泥立窯與傳統(tǒng)水泥立 窯自上而下的進(jìn)料方向、自下而上的燃燒路徑正好相反。因而，能直接觀察 物料煅燒狀況和卸熟料的狀況，確保生產(chǎn)安全，可立即取得所見的熟料，從 整體上把握煅燒過程，致使熟料質(zhì)量穩(wěn)定；能使物料及燃料中的揮發(fā)分成為 燃料，使S02、 S03和鉀灰等成為礦化劑；排出的煙氣中有害成分少；溫度約 1400。C的高溫?zé)煔庵苯訜仩t發(fā)電；適宜各地建廠。該水泥立窯的問世，不 僅克服了傳統(tǒng)立窯較回轉(zhuǎn)窯的不足，同時(shí)，還將超過回轉(zhuǎn)窯的技術(shù)水準(zhǔn)，比 回轉(zhuǎn)窯具有更好的發(fā)展前景。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一種新型水泥立窯采用如下技術(shù)方案
構(gòu)造本實(shí)用新型一種新型水泥窯，其結(jié)構(gòu)包括一立式圓筒的窯體，窯體 下端的窯壁設(shè)置進(jìn)風(fēng)口；在窯體的下端口的下方設(shè)置加料車，加料車能左右 移動(dòng)；加料車上安裝至少兩個(gè)豎立的活塞式加料斗，至少兩個(gè)豎立的所述活 塞式加料斗能隨加料車一同左右同步移動(dòng)，所述活塞式加料斗中設(shè)置活塞， 活塞與液壓千斤頂連接，由液壓千斤頂推動(dòng)活塞在活塞式加料斗中升降；在 窯體的上端口設(shè)置熟料卸出口；還設(shè)置蒸汽鍋爐及汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，蒸汽鍋 爐的爐膛拼裝在窯體的上端口，蒸汽鍋爐通過蒸汽管連接汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組， 蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
包括物料及燃料的生料球通過活塞式加料斗從窯體下端口送入窯內(nèi)燃燒 與煅燒，并在活塞及液壓千斤頂?shù)耐苿?dòng)下自下向上推進(jìn)，空氣自窯體下端的 風(fēng)口鼓進(jìn)，燒成帶位于窯體的上端，燒成帶的熟料從窯體上端的卸料口卸出， 燒成帶的約140(TC的高溫?zé)煔膺M(jìn)入蒸汽鍋爐的爐膛，蒸汽鍋爐沸騰產(chǎn)生蒸汽， 蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
對(duì)上述技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述
所述窯體內(nèi)壁的直徑上部比下部略小，即窯體內(nèi)壁呈向上端縮口的圓錐 形。因?yàn)樯显诨钊麠U的推舉下在窯內(nèi)上升過程中，不斷升溫，干燥、燒成 熟料，體積逐漸縮小，窯體內(nèi)壁呈向上端縮口的圓錐形可以使生料在上升中 與窯內(nèi)周壁保持接觸不致發(fā)生空隙，保持通風(fēng)均勻。
在液壓千斤頂?shù)淖饔孟禄钊陆档阶畹臀?，可向活塞式加料斗中裝生料 球；活塞在活塞式加料斗中上升，可將活塞式加料斗中的生料球推舉入窯體 并在窯內(nèi)上升。
所述加料車為軌道輪式。
所述活塞式加料斗的上端口內(nèi)壁的口徑與窯體下端口內(nèi)壁的口徑一致。
在窯體下端緣開有窯體環(huán)形槽，所述窯體環(huán)形槽中設(shè)置密封圈，使窯體 下端緣與活塞式加料斗的上端緣保持密封狀態(tài)。
在活塞的外壁開有活塞環(huán)形槽，所述活塞環(huán)形槽中設(shè)置密封圈，使活塞 外壁與活塞式加料斗的內(nèi)壁間保持密封狀態(tài)。
本實(shí)用新型的機(jī)理及操作過程如下
將活塞式加料斗的活塞下降到最低位，向料斗中裝加生料fl^;移動(dòng)加料 車使裝滿生料球的活塞式加料斗的上端口對(duì)準(zhǔn)窯體下端口，調(diào)節(jié)液壓千斤頂， 使活塞式加料斗中的生料球推舉入窯并在窯內(nèi)上升。生料球從窯體下端口加 入向上推進(jìn)，正好與傳統(tǒng)立窯的加料方向相反。活塞式加料斗、活塞及液壓 千斤頂?shù)淖饔贸思恿纤土现猓€具有調(diào)控燃燒及煅燒狀況、排出熟料的 功能，適度調(diào)控液壓千斤頂?shù)耐婆e速度，就能控制生料在窯內(nèi)上升的速度， 或快、或慢、或停，或降，以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒及煅燒狀況的調(diào)控，調(diào)控十分方便。
空氣從窯體下端窯壁設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口通過鼓風(fēng)機(jī)吹進(jìn)窯內(nèi)，使生料中的燃 料燃燒，從下而上發(fā)生干燥、預(yù)熱、分解、固相反應(yīng)、燒成過程，燒成帶位 于窯體上部呈裸露狀態(tài)。不僅操作時(shí)可直接觀察燒成狀況，以利于控制操作， 還使該處的水平截面上，其空氣流速在窯壁與中心部位沒有大的不同，因此， 其燒成帶的剖面等溫線基本上是一條水平線。這又是本實(shí)用新型不同于傳統(tǒng) 立窯的一大特點(diǎn)。正是這樣，窯內(nèi)上端保持均衡高溫狀態(tài)，加上可直接觀察 燒成狀況和卸熟料狀況，確保生產(chǎn)安全。即時(shí)取到熟料樣本，便于控制操作， 不會(huì)發(fā)生過燒及欠燒，使熟料質(zhì)量穩(wěn)定并提高。正如上述已提及的，根據(jù)對(duì) 燒成狀況的直接觀察結(jié)果，可方便地調(diào)節(jié)液壓千斤頂?shù)纳仙俣?，即時(shí)對(duì)燒 成狀況進(jìn)行針對(duì)性的有效調(diào)控，克服了傳統(tǒng)立窯因燒成帶埋于生料層之下"看
不見"，熟料也要很長(zhǎng)時(shí)間才能看到而難于調(diào)控?zé)蔂顩r的弊端。
值得注意的是，本實(shí)用新型生料球從窯的下部進(jìn)入后，在窯內(nèi)下部受熱、
氣化、燃燒、反應(yīng)，產(chǎn)生氧化物(如so2、 so3)、鉀灰等及多種無機(jī)鹽，直
接參與熟料的燒成成為礦化劑，降低了燒成溫度和液相的粘度，提高了水泥 強(qiáng)度。揮發(fā)物成為燒成的燃料，不再直接從煙筒排出，減少了排出煙氣中的 有害成分，使本實(shí)用新型最后排出的煙氣清潔達(dá)標(biāo)。
本實(shí)用新型窯體上端口具有約140(TC的高溫?zé)煔?，用于燒蒸汽鍋爐產(chǎn)生 大量蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，大大提高了綜合利用程度與經(jīng)濟(jì)效益。
活塞推舉到最高位后，將另一加滿生料球的活塞式加料斗移動(dòng)到窯體的 下端口以替換在前的活塞式加料斗，由圖1的狀態(tài)變?yōu)閳D2的狀態(tài)，便完成 了一次添加生料球與排卸熟料的循環(huán)。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比其有益的效果在于其一，生料球自下而上 送推，空氣由下向上鼓入，燃燒自上向下推進(jìn)，燒成帶位于窯體上端且呈裸 露狀態(tài)，通過液壓千斤頂調(diào)控煅燒狀況，使燒成帶溫度均勻，便于直接觀察 燒成狀況和卸熟料的狀況，能即時(shí)對(duì)燒成狀況進(jìn)行針對(duì)性的有效調(diào)控，確保 生產(chǎn)安全，有利于提高熟料質(zhì)量，還可以實(shí)施熟料的急速冷卻，以提高水泥 的強(qiáng)度，并保持穩(wěn)定。其二，生料球從窯體下端口進(jìn)入后，其中的揮發(fā)物在 窯內(nèi)下部受熱、氣化，直接參與熟料的燒成，不再直接從煙筒排出，使最后 排出的煙氣清潔達(dá)標(biāo)，利于環(huán)境保護(hù)。其三，燒成帶位于窯體上端裸露，溫 度很高的煙氣加熱蒸汽鍋爐，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，余熱還可烘千生料 球等，綜合煤耗下降。其四，通過調(diào)控液壓千斤頂排出熟料，方便、易于控 制。其五，生料球添加在活塞式加料斗中的時(shí)候，可以控制任意區(qū)域的生料 球粒度、含煤量等。其六，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，不拘規(guī)模，傳統(tǒng)立窯的弊 端得以克服，便于推廣，為煥發(fā)水泥立窯的生機(jī)創(chuàng)造了條件，必將推動(dòng)水泥 行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與全面提高。

圖1、本實(shí)用新型窯體結(jié)構(gòu)剖面示意圖及蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組配裝
示意圖(窯體下端口的活塞式加料斗中活塞及液壓千斤頂處于最高位)；
圖2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面示意圖及蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組配裝示意
圖(窯體下端口的活塞式加料斗中活塞及液壓千斤頂處于最低位)。
圖中1、窯體，2、進(jìn)風(fēng)口， 3、下端口， 4、加料車，5、活塞式加料斗，
6、活塞，7、液壓千斤頂，8、上端口， 9、熟料卸出口， 10、生料球，11、
燒成帶，12、蒸汽鍋爐，13、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，14、爐膛，15、蒸汽管，16、
煙囪，17、窯體環(huán)形槽，18、活塞環(huán)形槽。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
如圖所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)中包括一窯體1，所述窯體1呈立式圓筒形， 窯體1下端的窯壁設(shè)置進(jìn)風(fēng)口 2;在窯體1的下端口 3的下方設(shè)置加料車4， 加料車4能左右移動(dòng)；加料車4上安裝至少兩個(gè)豎立的活塞式加料斗5，至少 兩個(gè)豎立的所述活塞式加料斗5能隨加料車4 一同左右同步移動(dòng)，所述活塞 式加料斗5中設(shè)置活塞6，還設(shè)置液壓千斤頂7，活塞6連接液壓千斤頂7， 活塞6能在活塞式加料斗5中升降；在窯體1的上端口 8設(shè)置熟料卸出口 9; 還設(shè)置蒸汽鍋爐12及汽輪發(fā)電機(jī)13，蒸汽鍋爐12的爐膛14拼裝在窯體1的 上端口 8，通過蒸汽管15連接蒸汽鍋爐12與汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組13，蒸汽鍋爐 12產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組13發(fā)電。
所述窯體1內(nèi)壁的直徑上部比下部略小，即窯體1內(nèi)壁呈向上端縮口的 圓錐形。
所述液壓千斤頂7為一種伸縮式結(jié)構(gòu)，活塞6隨著液壓千斤頂7的上下 伸縮同步上升或下降。
所述加料車4為軌道輪式。
所述活塞式加料斗5的上端口徑與窯體1下端口 3內(nèi)壁的口徑一致。 在窯體1下端緣開有窯體環(huán)形槽17，所述窯體環(huán)形槽17中設(shè)置密封圈。 在活塞6的外壁開有活塞環(huán)形槽18，所述活塞環(huán)形槽18中設(shè)置密封圈。 煙囪16與蒸汽鍋爐12的排氣出口連通。
上述的具體實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式。需要指出的是，本 行業(yè)的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案的指導(dǎo)下，可以做出一些變形與改良，
例如，窯體1外壁的造型及具體安裝設(shè)置結(jié)構(gòu)，加料車4的具體結(jié)構(gòu)，活塞 式加料斗5的具體結(jié)構(gòu)，熟料卸出口 9的結(jié)構(gòu)、蒸汽鍋爐12的爐膛14與窯 體1上端口 8的拼裝結(jié)構(gòu)、蒸汽鍋爐12的具體結(jié)構(gòu)等，這些變形與改良都是 本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1、一種新型水泥立窯，其特征是結(jié)構(gòu)中包括一窯體(1)，所述窯體(1)呈立式圓筒形，窯體(1)下端的窯壁設(shè)置進(jìn)風(fēng)口(2)；在窯體(1)的下端口(3)的下方設(shè)置加料車(4)，加料車(4)能左右移動(dòng)；加料車(4)上安裝至少兩個(gè)豎立的活塞式加料斗(5)，至少兩個(gè)豎立的所述活塞式加料斗(5)能隨加料車(4)一同左右同步移動(dòng)，所述活塞式加料斗(5)中設(shè)置活塞(6)，還設(shè)置液壓千斤頂(7)，活塞(6)連接液壓千斤頂(7)，活塞(6)能在活塞式加料斗(5)中升降；在窯體(1)的上端口(8)設(shè)置熟料卸出口(9)；還設(shè)置蒸汽鍋爐(12)及汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組(13)，蒸汽鍋爐(12)的爐膛(14)拼裝在窯體(1)的上端口(8)，通過蒸汽管(15)連接蒸汽鍋爐(12)與汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組(13)，蒸汽鍋爐(12)產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組(13)發(fā)電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種新型水泥立窯，其特征是所述窯體(l) 內(nèi)壁的直徑上部比下部小，即窯體(1)內(nèi)壁呈向上端縮口的圓錐形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種新型水泥立窯，其特征是所述加料 車(4)為軌道輪式。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種新型水泥立窯，其特征是所述活塞式加料斗(5)的上端口徑與窯體(1)下端口 (3)內(nèi)壁的口徑一致。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所敘述的一種新型水泥立窯，其特征是在窯體(1) 下端緣開有窯體環(huán)形槽(17)，所述窯體環(huán)形槽(17)中設(shè)置密封圈。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所敘述的一種新型水泥立窯，其特征是在活塞(6)的外壁開有活塞環(huán)形槽(18)，所述活塞環(huán)形槽(18)中設(shè)置密封圈。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所敘述的一種新型水泥立窯，其特征是煙囪(16) 與蒸汽鍋爐(12)的煙氣出口連通。
專利摘要一種新型水泥立窯，涉及水泥生產(chǎn)裝置。包括一立式圓筒的窯體，窯體下端的窯壁設(shè)置進(jìn)風(fēng)口，在窯體的下端口的下方設(shè)置加料車，加料車能左右移動(dòng)，加料車上安裝至少兩個(gè)豎立的活塞式加料斗，活塞式加料斗能隨加料車一同左右同步移動(dòng)，活塞式加料斗中設(shè)置活塞及液壓千斤頂，活塞連接液壓千斤頂，活塞能在活塞式加料斗中升降；在窯體的上端口設(shè)置熟料卸出口；還設(shè)置蒸汽鍋爐及汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，蒸汽鍋爐的爐膛拼裝在窯體的上端口，通過蒸汽管連接蒸汽鍋爐與汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。有益效果是利于提高熟料質(zhì)量，并保持穩(wěn)定；最后排出的煙氣不僅清潔達(dá)標(biāo)，而且溫度高，便于綜合利用；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，不拘規(guī)模，便于推廣。
文檔編號(hào)F27B1/16GK201209998SQ200820093558
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者詹自然 申請(qǐng)人:詹自然