本发明是关于一种水泥生产的结构系统,具体地说是关于一种水泥生料粉立筒预热器新的结构系统。 目前国内用于水泥生产的Krupp型立筒预热器系统的基本流程是:在水泥回转窑尾部竖一个直立的内衬耐火材料的筒体,筒内有三道耐火材料砌成的正锥坡面缩口,立筒顶部串联一级旋风分离器。出回转窑的高温废气从立筒底部进入立筒,通过每道缩口时,又被加速,呈射流状的高温钵与从立筒顶部加入的水泥生料粉进行换热,出立筒的废气通过旋风分离器进一步气料分离,生料粉进入立筒,气体出旋风分离器离开该系统。
采用目前使用的立筒预热器系统,能使料粉从常温上升到700℃左右入窑,但是在生产过程中,对于断面收缩率渐增的正锥缩口,堆积锥面上的料粉所受的压实力也渐增,在滑动时摩擦阻力较大,容易形成大的团块,而且正锥缩口的斜坡越长,团块尺寸越大。生料粉大量堆积在缩口斜坡上,又随机地成团下冲,使生料粉颗粒不能充分暴露在热气体中,换热效率低,经常出现冲料、窜料现象,操作不易稳定,而且因仅串联一级旋风筒,气料分离效果较差,影响生料入窑的合格率。
本发明的目的在于提供一种改进的立筒预热器系统,它可提高换热效率和分离效率,使水泥回转窑的热效率与分离效率达到较佳匹配状态。
附图1表示水泥生料粉立筒预热器系统地示意图。
1、二级旋风分离器。
2、一级旋风分离器。
3、生料粉加入孔。
4、双曲型缩口。
5、立筒预热器筒体。
6、撒料器。
A、第一钵体
B、第二钵体,
C、第三钵体。
按照本发明提出的水泥生料粉立筒预热器系统,主要包括预热器筒体5和一级旋风分离器2,其特征在于所说的预热器筒体5内设置有双曲型缩口4和撒料器6,在筒体上方设置有二级串联旋风分离器1。
本发明的立筒预热器筒体5由公知的方法制成,外部为金属壳体,内衬的耐火材料可以是耐火砖,也可以是耐热混凝土。
双曲型缩口4由耐热混凝土整体浇灌,也可由耐火砖砌筑,和筒体5内壁联为一体,双曲型缩口可以是二道、三道或四道,但最好是三道,缩口具有恒定的收缩率,缩口坡面呈双曲型,使堆积其上的水泥生料粉或形成的团块易于滑落。断面收缩率在0.6~1.4之间。
为了使双曲面上形成的团块在落下后能形成小团块,以提高换热效率,在预热器筒体5的第二钵C内,也可在第二钵B和第三钵C内同时设置撒料器6。撒料器6由多个直径不等的耐高温的金属环与支撑机构制成(见附图2),金属环间有一定间距,当缩口坡面上的团块滑下时正好撞在金属环上,撞碎的生料粉从撞击环的间隙中漏过被缩口喷射的气流进一步分散。
为了提高预热器系统的分离效率,在立筒顶部串联两级旋风分离器1和2,使原只串一级旋风分离器2的系统的分离效率由80%上升为96%左右,减少了废气中的飞灰,提高了生料入窑合格率。
本发明的优点是很明显的。具有恒定收缩率的双曲面缩口,堆积其上的料粉压实性相对稳定,形成的团块小,容易滑落,团块的尺寸也不随缩口斜坡长而增大。环形撞击式撒料器能使双曲坡面上滑落的料团撞碎,使生料颗粒完全暴露在热气流中,换热效率明显提高,而且防止了冲料现象,使生产操作稳定。串用两级旋风分离器比串用一级旋风分离器的分离效率提高16%左右,减少了飞灰,提高了生料粉入窑合格率。
实施工作例,参照附图1,附图2。
以每小时7吨水泥熟料的立筒预热器为例:用本技术领域公知的方法制成φ2500毫米,内衬耐火砖的筒体5,筒体5高19米,在筒体5顶部上升管道上开有φ200毫米的生料粉入口孔3,在筒体5的内壁上用耐火砖砌三道双曲型缩口4,其恒定的收缩率C=0.85,缩口直径为1.35米,上、下二道缩口的距离为缩口直径的2.8倍。在第三钵C内中间设置撞击式环型撒料器6。所说的撞击式环型撒料器由三道不同直径的耐高温的不锈钢环和三条支腿构成,环的直径分别为φ400毫米,φ600毫米和φ800毫米。不锈钢环焊接在支腿上,三条支腿固定在筒体5的内壁上,在筒体5的上方串联两对旋风分离器1和2,旋风分离器的出灰口均通到预热器的上部。
生料粉由气动泵送入立筒预热器顶部的入料口3,随气流带入串联型旋风分离器2和1,气料分离后,气体出分离器1离去,料粉进入筒体第一钵A内,被缩口处喷射气流分散。有些料粉被夹带上升重入旋风分离器2和1,大部分料粉在内周壁处沉落,堆积在缩口4坡面上,堆达一定程度后。成团随机滑落,进入第二钵B内,又被第二钵缩口喷射气流分散,重复上述过程。当堆积在缩口4斜坡上的料团过大,滑落下来后来不及被喷射气流分散时,就撒击在环形撒料器上被进一步分散,最后入窑。
采用本发明的系统后,使料粉分散,成团反复进行,避免了料粉大团冲料,既保证了分离效率,又提高了换热效率,起到增产节能作用。