[发明专利]具有分级燃烧和窑壁冷却功能的回转窑窑体及生产方法

说明书

本发明提供一种具有分级燃烧和窑壁冷却功能的回转窑窑体，包括：回转窑本体，嵌套在回转窑本体内部的窑体内层结构；窑体内层结构包括：依次连接的第一段圆筒、中间圆筒和第二段圆筒；中间圆筒的筒体上分布有多个气孔，中间圆筒的长度与回转窑本体中火焰高温区的长度一致；第二段圆筒的末端设置有连接部件，连接部件将第二段圆筒的末端与该回转窑本体的窑壁密封连接；第一段圆筒的端头与回转窑本体的窑头平齐，窑体内层结构的外径小于回转窑本体的内径，以使窑体内层结构和回转窑本体之间形成回转窑的环形进风通道。上述的窑体在回转窑工艺中，能够减少氮氧化物的生成，又可以有效避免结圈问题，同时提高了回转窑的生产效率。

技术领域

本发明涉及回转窑技术，特别是一种具有分级燃烧和窑壁冷却功能的回转窑窑体及生产方法。

背景技术

回转窑是指旋转煅烧窑，按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。各类回转窑在运行过程中都存在不同程度的结圈问题，结圈是指回转窑内高温带内壁发生的炉料环状粘附现象。轻微的粘附现象称为窑皮，当粘附达到一定厚度会影响炉子正常操作时，称为结圈。

一旦发生结圈，就会严重影响生产，使工艺制度失常、失控，比如结圈使窑内的物料填充系数增大，回转窑主电机电流增大，有时会出现跳闸现象.给窑炉的安全运行带来隐患。另外停窑处理结圈问题，会使生产不能连续，直接影响成品的产量、质量，增加能耗，并且频繁点火，会损坏回转窑的耐火层，进而影响窑炉寿命。

造成回转窑结圈的原因较为复杂，主要有三方面：1)原料：对于水泥回转窑，石灰石原料中含有的未被筛掉的土和矿泥杂质(Al₂O₃，Fe₂O₃，SiO₂，Na₂O，K₂O)，会在高温下与氧化钙生成一种低熔点带粘性的化合物，促进结圈。2)燃料：以煤为燃料时，劣质煤中含有较多灰分，灰分会在窑内粘附和沉积，且煤中灰分含有的SiO₂，Al₂O₃等酸性成分在高温下极易与石灰石分解产生的CaO反应形成低熔点物质，增加液相量，造成结圈。3)热工制度：回转窑运行生产过程中，要求物料在高温下停留足够的时间，所以需要一定高温的火焰，并且要求火焰具有一定长度，而火焰的温度过高或者位置不合适，都会造成窑内物料局部高温，从而导致某些低熔点的物料产生部分液相，进而产生结圈。另外如果空气量不足同时煤粉细度偏高，会导致煤粉燃烧不完全，在窑内形成还原气氛，大量的CO使物料中的Fe₂O₃被还原成FeO，FeO与其它氧化物形成低共熔物，使液相过量形成，加快结圈的形成速度。

目前国内外对结圈的处理主要有以下几种途径，1)在窑运行过程中采取措施，比如波动窑温法，在窑运行过程中通过热冲击破坏结圈，使结圈物质自动脱落，但这种方法会造成窑炉减产；2)停窑之后对结圈物进行处理，具体方法有人工去除或者采用刮圈机去除的方法等，但都不能从本质上解决回转窑的结圈问题。一旦回转窑出现结圈问题，无论采用哪种处理方法，都需要消耗人力物力，同时影响回转窑的正常运行，降低生产效率，还有可能影响产品质量。因此找出结圈形成原因，进而采取防治措施，才能使回转窑结圈问题得到有效控制。