一种电磁加热套筒竖窑及其煅烧石灰工艺的制作方法

本发明涉及加热生产石灰领域，特别涉及了一种电磁加热套筒竖窑及其煅烧石灰工艺。

背景技术：

1、煅烧石灰石的基本原理就是借助高温，把石灰石中碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳。目前，工业化煅烧石灰石的设备类型主要有回转窑、竖窑、麦尔兹竖窑等，回转窑煅烧石灰石的热工工艺过程为：将石灰石和燃料装窑预热后，升温到高温完成煅烧，再经冷却后，卸出窑外，选用的煅烧燃料是无烟煤、焦炭、煤气，经过高温煅烧后，产生大量的二氧化硫和氮氧化物，污染严重，治理难度大，热效率低。

2、当前采用煤炭等传统石化能源的石灰项目已经不再审批，天然气作为清洁燃料可以用作石灰的燃料，与煤炭、重油等燃料相比，产生的有害物质大幅度减少，但受我国能源结构特点限制，我国大部分地区的天然气价格非常昂贵，生产成本较高。

3、而且当前石灰工业窑炉加热及调试时间长，设备一旦点火即持续运行，煅烧窑内温度控制具有滞后性、非线性等特点，并且现有技术石灰石分解产生的大量二氧化碳一般随窑炉废气一起直接净化后排入大气，不利于减碳降碳理念。

4、现有的，专利号为cn115818987a的一种煅烧石灰石的电磁回转窑，利用电磁感应产生的热能进行升温，避免了燃料的使用，一改以往提高燃烧效率的研究思路，在电磁煅烧石灰石燃烧过程中不需要氧气，因此无氮氧化物排放，由于不燃烧煤，就不产生二氧化硫，实现了二氧化硫和氮氧化物的零排放，无需上脱硫设施，从根本上解决了燃料不充分燃烧产生污染物的问题，彻底改变石灰窑长期污染的状况，实现清洁生产。但是，上述发明中电磁加热回转窑线性热膨胀系数大(至少每米12mm/m)，并且由于回转窑旋转离析现象，紧挨筒体的颗粒小，远离筒体的颗粒大，物料与回转窑筒体接触不符合煅烧机理(小颗粒比大颗粒的物料更贴近温度更高的筒壁)，容易造成产品质量不均匀；回转窑填充率低(仅2.5％)，导致设备有效利用率低(仅16％)；设备不能频繁启停断续生产，长时间不生产窑体容易变形，需要经常转窑，维护成本高；需要托轮大齿圈液压润滑等传动部件，设备投资大，占地面积大；生产成本较高，不适宜电价高的地区；生产线不能过大；不能同时生产不同产品等缺点。

技术实现思路

1、本发明提供一种电磁加热套筒竖窑及其煅烧石灰工艺，以解决现有技术中温度控制具有滞后性非线性等特点、煅烧燃料经过高温煅烧后产生大量的二氧化硫和氮氧化物、容易造成产品质量不均匀、填充率低、有效利用率低、成本高的技术问题。

2、为解决上述问题，本发明提供的一种电磁加热套筒竖窑及其煅烧石灰工艺采用如下技术方案：包括预热段、煅烧段、冷却段；

3、预热段包括预热缓存储仓，预热缓存储仓设置有导风部，导风部设置有进风口，预热缓存储仓连通有热风出风管；

4、煅烧段包括内筒、外筒，外筒内壁与内筒外壁之间形成环形的煅烧腔，煅烧腔与预热缓存储仓相互连通，外筒外壁设置有电磁加热线圈，煅烧腔连通有二氧化碳排气风管；

5、冷却段包括落料斗、用于向落料斗内通入冷风的冷却风进风管，落料斗、内筒内腔、进风口三者相互连通，以使冷却风依次经过落料斗、内筒内腔、进风口进入预热缓存储仓内。

6、进一步地，预热缓存储仓包括进料部、预热部，预热部设置为环形结构，导风部位于预热部内壁朝向内筒的一侧，且导风部设置为锥形结构，导风部的轴线与预热缓存储仓的轴线相互重合。

7、进一步地，导风部上设置有百叶窗，进风口位于百叶窗上

8、进一步地，外筒内壁设置有辅助加热板，外筒外壁设置有保温层，电磁加热线圈位于保温层外壁，内筒外壁设置有耐火砖。

9、进一步地，保温层的材质为含锆硅酸铝。

10、进一步地，保温层的厚度为30-50mm。

11、进一步地，煅烧段采用ss310s材质钢材，预热段、冷却段为普通耐热钢。

12、进一步地，预热段、煅烧段、冷却段纵向分布，且预热段、煅烧段、冷却段该三者的轴线相互重合。

13、一种电磁加热套筒竖窑的煅烧石灰工艺，所述电磁加热套筒竖窑为上述的电磁加热套筒竖窑，包括以下步骤：

14、s1、上料：由铲车装入上料斗，石灰石通过料斗下的皮带秤计量后送入预热缓存储仓；

15、s2、预热：物料在预热缓存储仓的预热部经过冷却产品的热空气预热，均匀给入煅烧腔内煅烧；

16、s3、煅烧：煅烧部采用电磁加热线圈加热的形式，下料速度无极调试，石灰石在窑内的停留时间根据入料粒度的大小和产品质量的好坏随时调整；

17、s4、冷却：煅烧好的石灰进入冷却段急冷至100℃以下，冷却石灰的热空气通过内筒的内腔进入预热缓存储仓，与石灰石进行直接热交换。

18、进一步地，s3煅烧步骤中，煅烧石灰石产生的co2气体通过管道过滤除尘后送入co2储存罐，转入下一道工序。

19、本发明所提供的一种电磁加热套筒竖窑及其煅烧石灰工艺的有益效果是：该竖窑为预热煅烧冷却一体式设备，通过电流产生磁场，然后电磁感应在竖窑外筒感应出涡流，进而加热外筒，从而煅烧石灰石，可充分利用谷底电价低成本间歇式生产纯度高、无污染的高端石灰产品，生产成本低，产品竞争能力强，温度控制恒定，不需要看火工，操作简单，人为干扰因素少，产品质量稳定，电能转换利用率高，节约能源、升温快，试生产时间用时短，产品调整快；不需要空气参与燃烧，没有废气产生，不需要对烟气脱硫脱硝处理，符合环境保护要求，符合国家产业政策；石灰石分解产生的超高浓度二氧化碳可以直接收集作为副产品出售，能量利用率高，降低能耗的同时彻底解决了传统窑炉烟气中二氧化硫、一氧化碳及氮氧化物污染的问题；该竖窑内物料与筒体100％接触，生产效率高；占地面积小，充分利用空间，投资少，适合不同的客户群体，且可以通过不同的组合可以实现工厂大型化，产品多样化；该竖窑由于没有传动部件，又是套筒连接，很容易消除加热带来的膨胀量变化；该竖窑通过改变内部结构形式，也适合粉状物料的生产，特别是需要小型工业试验线连续煅烧粉状物料的生产工艺。

技术特征：

1.一种电磁加热套筒竖窑，其特征在于，包括预热段、煅烧段、冷却段；

2.根据权利要求1所述的一种电磁加热套筒竖窑，其特征在于，预热缓存储仓包括进料部、预热部，预热部设置为环形结构，导风部位于预热部内壁朝向内筒的一侧，且导风部设置为锥形结构，导风部的轴线与预热缓存储仓的轴线相互重合。

3.根据权利要求2所述的一种电磁加热套筒竖窑，其特征在于，导风部上设置有百叶窗，进风口位于百叶窗上。

4.根据权利要求1所述的一种电磁加热套筒竖窑，其特征在于，外筒内壁设置有辅助加热板，外筒外壁设置有保温层，电磁加热线圈位于保温层外壁，内筒外壁设置有耐火砖。

5.根据权利要求4所述的一种电磁加热套筒竖窑，其特征在于，保温层的材质为含锆硅酸铝。

6.根据权利要求5所述的一种电磁加热套筒竖窑，其特征在于，保温层的厚度为30-50mm。

7.根据权利要求1所述的一种电磁加热套筒竖窑，其特征在于，煅烧段采用ss310s材质钢材，预热段、冷却段为普通耐热钢。

8.根据权利要求1所述的一种电磁加热套筒竖窑，其特征在于，预热段、煅烧段、冷却段纵向分布，且预热段、煅烧段、冷却段该三者的轴线相互重合。

9.一种电磁加热套筒竖窑的煅烧石灰工艺，所述电磁加热套筒竖窑为权利要求1至8任意一项所述的电磁加热套筒竖窑，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种电磁加热套筒竖窑的煅烧石灰工艺，其特征在于，s3煅烧步骤中，煅烧石灰石产生的co2气体通过管道过滤除尘后送入co2储存罐，转入下一道工序。

技术总结本发明涉及加热生产石灰领域，具体公开了一种电磁加热套筒竖窑及其煅烧石灰工艺，一种电磁加热套筒竖窑，包括预热段、煅烧段、冷却段，预热段包括预热缓存储仓，预热缓存储仓设置有导风部，导风部设置有进风口，预热缓存储仓连通有热风出风管，煅烧段包括内筒、外筒，外筒内壁与内筒外壁之间形成环形的煅烧腔，煅烧腔与预热缓存储仓相互连通，外筒外壁设置有电磁加热线圈，煅烧腔连通有二氧化碳排气风管，冷却段包括落料斗、用于向落料斗内通入冷风的冷却风进风管，冷却风依次经过落料斗、内筒内腔、进风口进入预热缓存储仓内，该竖窑为预热煅烧冷却一体式设备，电磁感应在竖窑外筒感应出涡流，进而加热外筒，从而煅烧石灰石。技术研发人员：刘起翔,刘君祖,苏根华,霍征征,许文斌,高国峰受保护的技术使用者：河南郑矿机器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18