[发明专利]一种用于生产优质电石的原料、高品质石灰的大型节能气烧窑

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧制高品质石灰的大型工业窑炉，可很好的利用密闭电石炉(矿热炉)所产生的废气大批量连续化的生产出高品质的生石灰(氧化钙)，满足大型密闭电石炉及某些工业领域对于高品质的生产原料的需求。 

[0002] 背景技术

现有的烧制石灰的工业窑炉主要有三种。 

1.间歇式窑炉，这种窑炉的特征主要是高度较低或多为半地下式建筑的形式，炉膛直径较大。工作时，先在底层放上一定厚度的作为引火之用的木材，然后放一层较厚的焦炭作为主要的热源层，之后选取一定大小块度及基本均匀的石灰石，按照一定的厚度一层石灰石一层焦炭的方式排列起来，一般是在排列至第四层时点燃木材，当焦炭被引燃烧时，即将窑炉填满直至在窑顶架为一个馒头状的穹顶，并用粘土将窑周围抹平，起到密封和保温的作用，燃烧的温度及强度完全依靠窑顶的通风口的大小及进风的多少来控制，烧制时间约为三至四天，烧完后需要二至三天的时间来冷却，之后才能从窑的上面一层一层的取出烧制好的石灰，这种窑结构简单，造价低，但它生产效率低，不易实现机械化，并且是间歇性生产，只能是小企业生产使用。 

2.大中型石灰生产企业使用的则是竖式混料石灰窑，这种窑炉基本上实现了生产的自动化与连续化。石灰石在矿山破碎至合格的块度后，一般由汽车运至厂区并卸入贮斗中，用卸料机将石灰石卸至斜斗提升机，再由此经皮带输送机，可逆皮带输送机，进入中间贮斗内。由另一皮带输送机进来的焦炭也经皮带输送机进入中间贮斗内。然后用卸料器分别将石灰石和焦炭加入，自动称量后，自动卸至皮带输送机，再由此装入双斗提升机的斗子内(甲或乙)。当斗子装满料之后，将料送至窑顶，然后通过由油泵控制的加料装置，将混合炉料加入石灰窑内，落到转动的布料器上，将炉料均匀的分布在窑内，燃烧所需之空气用鼓风机自窑下送入。 

石灰石的煅烧在竖式石灰窑内进行，一般大型窑的尺寸是：内经5米，高度27米。炉料首先落入窑顶的上部——预热区，用由下至上的热窑气将其预热至800度，然后由于底部烧成的石灰的不断排出，上层的炉料便自动下移至窑的中部—煅烧区，进行石灰石的分解。分解石灰石的热量来自混在石灰石中的焦炭与来自窑底鼓风机中的空气燃烧产生的热量提供。煅烧区中心的温度为1000---1200度，靠窑炉壁处的温度为800---1000度，煅烧好的石灰 借助锥形卸灰机和裙式卸灰机卸出，再经又一斜形斗式提升机送至贮斗存之(即进入成品库)。窑内的气体由窑顶的排风管排至大气中。 

3.双筒式气烧石灰窑，由于竖式混料石灰窑存在效率低和需要使用优质的燃料、焦炭或优质无烟煤因而成本较高，在此基础上发展起来了用劣质煤生产煤气或用密闭的矿热炉(密闭电石炉)的净化废气作为燃料来生产石灰的双筒式气烧石灰窑。此种窑的原料入炉部分完全与竖式混料窑相同，只是少了焦炭，配比与原料的称重，所不同之处在于需要将高浓度的煤气或净化炉气(一氧化碳)稀释至发热值1200-1400千卡/标准立方米，稀释之后的混合气体被送至气烧窑的中心喷嘴和周边喷嘴进行燃烧。空气则由鼓风机出来后分成两路，一路送至中心喷嘴，叫做一次空气，另一路经中心喷嘴的外套筒自窑下送入窑内，叫做二次空气。煅烧好的石灰则从窑下卸灰机和出灰阀卸至石灰贮斗，再经输送至仓库，从窑顶出来的废气经烟囱排至大气中。此种气烧窑有负压操作和正压操作之分，所以负压操作的对整个设备都有较严格的密闭，而正压操作的只对窑下设备有较严格的密闭的要求。 

这种气烧窑虽然比竖式混料有较多优势，但操作它的关键问题还是如何掌握好窑内温度，尤其是采用电石炉气作为燃料的气烧石灰石窑。因为电石炉气(CO)的发热值为2800千卡/标准立方米，若用这种气体直接烧制石灰，必然会在火焰部分产生较高的温度，使石灰石在窑内喷嘴附近发生熔融，产生结瘤，烧坏窑壁及喷嘴造成事故。因此，用电石炉气烧制石灰必须参入惰性气体，以调节电石炉气的发热值，使其达到1200---1400千卡/标准立方米。由于气烧石灰窑的自身窑气量波动较大，所以一般不采用其自身的窑气来稀释电石炉气，而是采用另一台竖式混料窑的窑气来作为稀释气体，因而，电石厂必须有多台石灰窑同时运行，才能满足气烧石灰窑的工艺需求。 

由此可见虽然现有的三种石灰窑基本上可满足一般化工和普通化工电石产品的需求，但它们都无法提供高品质的石灰产品，并且都存在着诸多的缺陷和问题，这些问题和缺陷是：