[发明专利]烧结水泥熟料的方法和装置

说明书

本发明的第一方面内容涉及一种烧结水泥熟料的方法，在实施该方法中采用了一台喷射式流化床粒化炉、一台流化床烧结炉及一台烧结装置。

本发明的第二方面内容涉及一种从水泥熟料流化床、例如从喷射式流化床粒化炉或流化床烧结炉中排放颗粒的装置。

本发明第三方面内容涉及一种具有改进的排料槽的水泥熟料烧结装置，排料槽将在喷射床型粒化炉或喷射式流化床型粒化炉中已粒化的颗粒排入到烧炉中。

本发明第四方面内容涉及一种烧结水泥熟料的装置，该装置包括一种喷射床型粒化炉或喷射式流化床粒化炉或流化床粒化炉的改进型排料槽。

水泥熟料的生产过程如下：首先将由石灰石和石英砂混合并碾碎而成的生料粉末粒化(成球)，然后再进行烧成并冷却。近年来常用包括一台喷射式流化床粒化炉和一台流化床烧结炉的烧结装置来生产水泥熟料。其原因在于与传统的回转窑型烧结装置相比，这种采用流化床炉的熟料烧结装置热效率极高，而且能减小所需的安装场所，燃料的消耗能达到满意的程度，还能消除有害气体(NO_x，CO₂等等)。然而，人们认为上述炉型仅适用于生产多种小批量的产品。此外，上述这类装置包括作为基本部分的两台炉子，因此，这种装置能分别控制粒化过程和烧结过程，所以，这种装置的优点是能生产出质量极高的水泥熟料。

在这类喷射式流化床粒化炉中，经预热并被喷注到该炉中的生料粉末借助于热气体而被流化，使得一部分靠近表面的已流化的生料粉末由于加热而熔融，并相互粘附，而生成直径为几毫米的颗粒(已粒化的物质)。可是，每个颗粒的尺寸(即颗粒大小)应满足所需设备的规格和标号。如果颗粒尺寸太大，粒化料在粒化炉及随后的烧结炉中不易流化，因而存在不能实现正常煅烧和烧成等缺点。若颗粒尺寸太小，在烧结炉中颗粒就会粘结过度，将会出现不希望存在的所谓结块现象。这将降低水泥熟料的质量，更糟的是，不能方便地对烧结装置进行操作(例如温度控制)，而且热效率也会降低。

在这种情况下，必须对粒化炉中经粒化的颗粒尺寸大于预定尺寸的颗粒部分进行分选，再喷入烧结炉中。在未经审查的日本专利申请公开号为62-228875的文献中曾公开了一种分选装置。根据该文献，配置成喷射床式(一种流化床)的粒化炉一流化床烧结炉彼此直接相连，其中插入一段喉部(喷射气流流动通道)，以便适当地控制喷射气流从烧结炉流向粒化炉的速度。结果，只有颗粒尺寸大于预定尺寸的颗粒通过上述喉部从粒化炉降落到烧结炉中，以这样的方式来提高分选效率。

在日本专利公开号为44-32193的文献中揭示了一种粒化和烧结不是采用两台炉子的烧结装置，该装置被设置在成将具有对颗粒(已烧结的颗粒)进行分选功能的排料槽安置在通过炉体(一台烧结炉但亦用作粒化炉)下部的中心线上。

上述两种已披露的结构在控制颗粒尺寸及颗粒质量方面均不能获得满意的结果。最近，由本发明的众发明人完成的试验和研究发现，前一份文献(未审查的日本专利申请公开号62-228875)所公开的装置在对颗粒进行精确分选以达到所希望的令人满意的质量方面是不够的，因为甚至会有大量颗粒尺寸小于预定颗粒尺寸的颗粒从喉部降落(所谓“直落”)到烧结炉中。其原因如下：由于喉部又作为形成喷射床的气流的流动通道，其直径较大(数百毫米)，喉部的横截面上气流速度的分布状态(偏差)是很不均匀的。此外，降落开始也会导致喉部的气流速率改变。因此，很难根据预定颗粒尺寸对已粒化的颗粒进行均匀分选。由于后一份文献(日本专利申请公开号44-32193)建议设置成使粒化和烧成工序在一台炉中完成，其产品质量低于具有两台与分选精度无关的炉子的常规烧结装置(没有分选功能)所获得的产品的质量。此外，在单炉型装置中可以设置在温度较低部位中的颗粒槽在两炉型装置中必须设置在温度约为1300℃的热区。因此，上述技术不能方便地适用于两炉型烧结装置(第一个缺点)。

对作为从喷射床炉(例如喷射式流化床粒化炉或流化床烧结炉)排出颗粒的装置举例如下：

例如，如图15所示，人们推荐的这种结构(所谓底部流动型)的配置方式为：使颗粒从设置在靠近粒化炉103底部的侧壁上的排料槽105和所谓的L-阀106(密闭的排料装置)喷入处在粒化炉103下方的流化床烧结炉107中。