[实用新型]一种新型水泥立窑

说明书

技术领域

本实用新型涉及水泥生产装置，尤其涉及硅酸盐水泥的生产装置。

背景技术

水泥是全球范围内使用最广、用量最大的基础建筑材料之一。可以说是无处不有，无处不用。水泥生产中离不开煅烧工艺，通过燃烧产生高温，生料在一定的高温条件下发生化学反应，煅烧成熟料。这种煅烧是在窑中实现的，最常见的有立窑与回转窑两大类。

现有技术的水泥立窑同回转窑相比，具有某些不足，主要是：熟料质量不够稳定，水泥质量难于提高；排出的烟气中有害成分偏高，温度低，对环境污染严重，也不便于综合利用；煅烧过程中，调节难度大，也比较复杂，给实际工艺过程的操作与控制造成不便等。这些不足对立窑的发展、甚至存在带来不利影响。

现有技术水泥立窑的上述不足，究其原因，主要与立窑自身的结构及燃烧路径有关。现有技术中，水泥立窑是一种圆筒状的、且其上部为漏斗状的立式煅烧连续化生产装置。燃料和物料均匀混合制成料球，自窑顶进入窑内，料球靠自重自上而下落进，生料球的添加不是连续均匀的，是由操作工人随时打开窑门添加的，这样就造成生产的不稳定，生产控制需要看火时也要打开窑门观看，极易造成事故。熟料在窑底卸出；燃烧用的空气自窑底及窑的中段鼓入窑内，沿料球间隙逆流而上，从窑顶的烟囱排出。可见，在立窑中，燃料和物料自上而下地添加，燃烧自下而上地推进，这是现有技术水泥立窑的结构及燃烧路径的基本特征。

在现有技术水泥立窑中，物料煅烧过程自上而下依次是干燥、预热、分解、固相反应、烧成和冷却六个阶段。前五个阶段窑温逐渐升高，每个阶段都有各自的特征温度区间及其相应位置深度。在烧成带内达到最高温度1450℃，整个过程由生料变成熟料体积不断收缩使之与窑壁产生一空隙，导致立窑靠近壁部通风过盛，中心部分通风不良，在同一个高度内，壁部温度高，中心部位温度低，即物料剖面的等温线不是水平线，而是顶端下凹的抛物线。

综上所述：

其一，现有技术水泥立窑中，由于同一个高度层位上温度不均，很难在烧成段(带)都保持在1450℃的范围，有的过烧，有的欠烧，物料煅烧状况不一，导致熟料质量不均匀、不稳定。同时，偏火过烧时，容易导致炼边、沾壁、塌料等。

其二，现有技术水泥立窑中，物料及燃料自上而下添加，燃烧自下而上的推进，烧成阶段的物料在下，并被从窑顶投下的物料及燃料所覆盖，即烧成带埋于生料层之下，操作工人无法直接观察烧成阶段物料的反应状况及煅烧程度和卸熟料的状况，虽然可以设置传感元件及其仪器间接测量温度等可以进行某些判断，但这种测量呈现点状的局限性，判断的可靠性受到一定的限制，从整体上无法实现对煅烧程度的直接观察，因而无法保证对熟料质量的控制和生产安全。

其三，在现有技术水泥立窑中，物料及燃料自上而下连续添加，燃烧自下而上的推进，物料的干燥、预热、分解过程在上，固相反应、烧成阶段在下，在窑上部上层的燃料、物料中的挥发物首先气化和燃烧，生成各种无机盐、CO、SO₂、SO₃和钾灰等物质顺畅地直接从窑顶及烟筒排出，导致烟气中有害气体偏高。

其四，现有技术水泥立窑排出的烟气温度低，一般100～200℃，不便于综合利用。

因此，要克服现有技术水泥立窑的不足，重现立窑在历史上出现的辉煌，必须从立窑本身的结构及燃烧路径开刀，从根本上革新立窑的结构及燃烧路径。

实用新型内容

本实用新型旨在针对现有技术的上述不足，提供一种物料及燃料自下而上送推、燃烧自上而下进行的一种新型水泥立窑，该水泥立窑与传统水泥立窑自上而下的进料方向、自下而上的燃烧路径正好相反。因而，能直接观察物料煅烧状况和卸熟料的状况，确保生产安全，可立即取得所见的熟料，从整体上把握煅烧过程，致使熟料质量稳定；能使物料及燃料中的挥发分成为燃料，使SO₂、SO₃和钾灰等成为矿化剂；排出的烟气中有害成分少；温度约1400℃的高温烟气直接烧锅炉发电；适宜各地建厂。该水泥立窑的问世，不仅克服了传统立窑较回转窑的不足，同时，还将超过回转窑的技术水准，比回转窑具有更好的发展前景。

为了实现上述目的，本实用新型一种新型水泥立窑采用如下技术方案：