石灰窑炉总是需要越来越好的控制系统，以监测生产量以及产 品质量，以便生产具有纯度和/或反应性特征适于满足石灰、纸张、 钢铁、化学品、矿石、糖、钒土、农业和建筑行业的不同需要的石 灰。
石灰的生产源自公知的天然石灰石CaCO3的燃烧过程(煅烧)， 通过以下反应可以获得石灰CaO：
CaCO3+热量→CaO+CO2
通常在具有圆形、半圆形、椭圆形、方形、或矩形截面的竖窑炉、 双竖窑炉、或环形窑炉中实现。
具体地说，石灰石、白云石或类似的块状材料从沿几乎垂直的 纵向轴线延伸的窑炉的顶部装入。材料从顶部经由预热区域、包括 在燃烧器的两个或三个水平面之间的煅烧区域、后煅烧区域、冷却 区域、和已煅烧材料的出料区域到达底部。
因此，所获得的石灰的数量和质量取决于块状材料在窑炉内部 的不同区域中所经历的不同处理步骤。所以，为了能够在生产过程 异常的情况下有效操作，并为了能够保证最终产品的稳定的数量和 质量，重要的是以可能的最佳方式来检查窑炉的操作条件。
现今，不存在能够基本上自动控制所获得的最终产品数量或材 料质量的方法。

因此，以本发明为基础的技术问题大体上是提供一种控制和支 配用于锻烧块状材料的窑炉的方法，该方法可以检查最终产品的数 量和质量。
该问题通过一种自动方法来解决，该方法可以控制和支配用于 锻烧块状材料的窑炉的烧制品，如所附主要权利要求所述。
本发明的第一目的在于提供一种控制和支配用于锻烧块状材 料的窑炉的方法。
本发明的第二目的在于一种用于锻烧块状材料的窑炉，其可以 检查用于上述领域的材料的生产。
附图说明
参照下面的附图，并结合本发明的作为非限制性实例给出的详 细描述，本发明的其它优点和特征将变得更加明显。附图中：
图1表示用于锻烧块状材料的窑炉的示意性视图；
图2表示图1中窑炉的有关出料区域的细节；
图3表示图1中窑炉的操作控制的方框图。

本发明的基本观点在于设计一种方法，该方法可以以简单、稳 定、自动的方式来控制从块状材料的锻烧中所获得的最终产品的数 量和/或质量。
实际上，已经观察到，烧制品(bumt product)在特定时间段 可以有很大变化，与窑炉的不同条件有关，诸如待锻烧材料的装入、 不同处理区域中的停留时间、燃烧反应的效率和其它条件。而且， 最终产品的质量也可以根据原材料的锻烧程度而有可观的变化。
具体地说，已经观察到，沿窑炉的整个路径材料可受到不均匀 的热处理，从而可以获得组分含量可变的最终产品。例如，在用于 石灰生产的石灰石或白云石材料的锻烧过程期间，窑炉的某些区域 可能受到风的影响，风会冷却窑炉外壁。在这种情况下，与没有受 到风影响的相对区域相比而言，该特定区域中的燃烧温度可能下 降，甚至下降很多。因此，与其它区域相比，受风影响的区域中的 石灰应该经历了较低的煅烧过程。换句话说，与受保护的材料相比， 受风影响的区域中的石灰石材料将失去较少的组分。显然，与相对 的区域相比，来自受风影响的窑炉区域的石灰将具有较大的重量， 原因是石灰将含有更大量的残留组分(尤其是数量更多的CaCO3)。
基于这个观察，已经设计出了一种控制和支配用于锻烧块状材 料的窑炉的方法，该方法可以监测该锻烧材料的数量和质量。
根据本发明的控制和支配用于锻烧块状材料的窑炉的方法，包 括以下步骤：
a)收集预置体积单元的燃烧材料；
b)称量该预置体积单元的燃烧材料；
c)对预置体积单元的所述重量值和对应于所述预置体积单元的预 置重量值进行比较。
该方法还可以包括在步骤b)之后的以下步骤：将电或电磁信 号发送至控制和支配单元(CCU)，以显示体积单元的重量值。
通常，如果步骤b)的值高于用于比较的预置值，则应该进行 视觉监测和/或干预，以直接对窑炉调节量进行保持、校正。尤其是 在锻烧区域中，视觉干预可以控制是否存在明显的结构异常。因此， 可以在窑炉中的已观察到异常的准确部位进行操作，并实施必要的 保持和/或校正。
具体地说，例如可以通过本领域公知的诸如体积的工作台 (volumetric table)的体积测定装置(将在下文描述)，进行收集 预置体积的燃烧材料的步骤a)。
可以通过也是本领域中公知的诸如秤的称重装置进行称量步 骤b)。
通过以恒定且自动的方式发送所述信号至控制和支配单元而 实施发送电或电磁信号的步骤，并且进而被显示为由收集装置所收 集的烧制品的重量的数值。
因此，步骤c)可以通过诸如电子处理器的控制和支配装置来 实现，后面将对其进行详细描述，根据需要或要求，步骤c)对形 成于来自称重装置的信号的数值和预置数值进行比较。该比较除了 可以指出窑炉所排出的产品的精确和真实数量以外，还可以显示烧 制品程度的变化，而这或多或少有些重要。
例如如果给定体积的测量重量大于预置值，则意味着窑炉所出 的产品中存在未锻烧的一些石灰石，或者，换句话说，最终产品仍 含有残留的CO2。这种检查可以通过控制和支配装置自动实现。
而且，利用恒定值与对应重量之间的相关性原理，则意味着密 度(等于重量与体积之比)可用来估计烧制品的密度。如果每一出 料的密度基本上保持相同，则意味着窑炉运转较一致。具体地说， 如果密度是预定的并且如果最终产品与预置值相对应，则可以以恒 定且自动的方式来控制，或如果有一些相对的变化，则需要对窑炉 的运转进行干预。
例如，在窑炉用于煅烧的情况下，当密度为0.7至0.9吨/m3之 间时，石灰的标准值可以固定。在这种情况下，重量被控制为给定 的出料体积，因此可以计算出通过煅烧获得的石灰比重。如果所计 算的比重在上述范围之间，则意味着石灰被适当地煅烧。如果比重 高于上述范围，则意味着石灰仍含有残留的CO2，或者，换句话说， 一部分CaCO3没被煅烧，因此，锻烧过程中出现了异常。
有利地，本发明的方法可以包括步骤d)：将信号传送至用于 燃料分配的装置和/或用于助燃物分配的装置，以调节窑炉内部的材 料锻烧。优选地，将信号发送至包括燃料分配喷枪的燃烧梁(beam)， 并发送至与每一喷枪或一组喷枪连接的助燃物注入室。具体地说， 在每一喷枪或一组喷枪的水平面以及对应的燃烧室处，这些信号可 以支配燃料或助燃物供应的控制元件，诸如阀。
该进一步的步骤通过燃烧的调节而对煅烧反应产生影响，改变 燃料与助燃物的数量和其间的比例。
有利地，此外，出料和控制装置在窑炉的对应于用于块状材料 的向下煅烧纵向部分的两个更多的截面中启动。以这种方式，可以 在窑炉的几个部分中同时控制出料，以检查在窑炉的整个截面内锻 烧是否均匀，或是否有重要改变。例如，在窑炉的横截面被分成每 一部分均以出料结束的四部分的情况下，则上述方法可以在每一出 料的水平面上实现。因此，出料的更精确调节以及窑炉的控制和支 配可以通过在窑炉的能够注意到出料预置量或所生产石灰的质量 上的偏差的每一区域中进行干预而实现。
优选地，本发明的方法还包括以下步骤：控制和支配供给燃烧 梁的每一喷枪或一组喷枪的预热空气的量。
可以注意到，该方法还可以包括其它控制和支配步骤，例如调 节窑炉上部的废气排放，调节暴露于高温部分的冷却流体循环，以 及用于锻烧块状材料的窑炉的其它传统操作步骤。该控制和支配的 优点在于，可以获得集成系统，其以组合和合成方式完成窑炉所有 参数的监测和调节，以便保持窑炉操作的最优条件。这些支配和控 制的附加步骤可以通过具有电子配件(诸如支配和控制装置的电子 设备)的集成管理系统来实现。
根据本发明的第二目的，参照图1-3，现在将描述用于锻烧块 状材料的窑炉。
在图1中，用于锻烧块状材料的窑炉以附图标号1示意性表示。 窑炉1包括：
-装置2，用于在煅烧之后收集预先设定体积的块状材料；
-装置3，用于称量由所述收集装置收集的材料。
优选地，窑炉1还可以包括连接至这些称重装置3的控制和支 配单元CCU(在图3中示意性表示)，以便接收表示由收集装置所 收集材料的重量数值的电信号，并将该值与表示材料重量的预置数 值进行比较。
窑炉1可以是任何类型的竖窑炉，例如在背景技术部分所描述 的用于锻烧诸如石灰石或白云石材料之类的块状材料一种窑炉，从 顶部至底部包括：装料区域4、预热区域5、煅烧区域6、后煅烧区 域7(可选)、冷却区域8、和出料区域9。
装料区域4可以配备有装料口41，该装料口配有用于块状材料 通过的开合锥形塞42。优选地，在门42下方，块状材料经过一个 或多个裤管状支腿(pant leg)43分布到窑炉内部的预热区域5，裤 管状支腿可以分成二级裤管状支腿，并可以使材料在窑炉横截面的 每一部分中均匀分布。
预热区域5表示这样的区域，其中材料暴露于燃烧区域6中所 产生的高温废气。这样，材料到达在燃烧或煅烧区域前已受到预热 和干燥。
煅烧区域6表示这样的区域，其中块状材料的煅烧或燃烧是通 过位于两个水平面上的燃烧器61(示意性表示)的作用而进行的。 在该区域中，材料进行真正的煅烧。具体地说，燃烧器61与优选 地由油冷却的燃烧梁结合，并由喷枪(未示出)表示，燃料在喷枪 内部流动，燃料与适量的助燃物混和，并在燃烧梁的出口附近被点 燃。
后煅烧区域7表示这样的区域，其中材料保持一延长时间段， 以使得燃烧材料获得足够的反应特性和适当的残留CO2。
冷却区域8表示这样的区域，其中已转化材料暴露于来自窑炉 底部的冷气中。
出料区域9表示窑炉的最后区域，其中通过在图1和2中示意 性示出的一个或多个传统出料漏斗10成品自动出料。
具体地说，如图2更好地示出的，每一出料漏斗10连接至燃 烧材料的相应收集装置2，诸如传统的体积提取装置(volumetric extraction means)。优选地，传统的体积提取装置2由体积的出料 台表示，其包括上部开口的箱体21以接收从出料漏斗10落下的燃 烧材料，而且该箱体21在一侧上可以出料。具体地说，通过与出 料侧相对的并由活塞23移动以将材料推动到该鞍状出料侧的壁22 进行出料。注意到，当出料台装满材料时，即当达到预置体积时， 活塞发生移动。结果，以精确且恒定的方式进行出料，这意味着出 料是在已经达到预置体积之后进行的。
与体积的收集装置2的出料侧相对应，设置有诸如传统的秤的 称重装置3。称重装置3接收由收集装置2所出材料的落下的体积， 并记录所收集材料的重量。
最后，在检测重量之后，称重装置3将材料卸出到收集漏斗11 中，收集漏斗在其端部配备有传统的提取系统，以供给传送带12。
在图3中示意性示出的控制和支配单元CCU，可以包括具有存 储器的传统电子处理器，存储器用来存储参考数据，例如关于由收 集装置2所收集和所出材料的每一单元体积的预置重量。而且，控 制和支配单元CCU与每一称重装置3通信，以便接收如上所述的 电或电磁信号，该信号被处理器转换成表示每一称重装置3所检测 的重量的数值。处理器可以将存储值与由接收信号的处理值进行自 动地实时比较，并对可能的重大改变发出信号。
从以上描述中，很显然，本发明的窑炉1有利地可以精确控制 所生产的锻烧材料的量，同时，可以通过固定体积的称重组合控制 该材料的质量。
如已经描述的，另一优点由以下事实给出，即控制和支配单元 CCU可以与燃烧器61连接，以便发送控制信号，进而当检测出称 重装置3中的材料的重量上变化时，调节燃料和/或助燃物的流动及 分配。换句话说，如果控制和支配单元CCU检测的重量高于预置 的称重值，则向燃烧器发出信号，以便通过控制回路增加供热。而 且，如果窑炉被分成几个部分，如前面所述，则可以检测这些部分 之间的重量差并独立地支配燃烧器，从而锻烧可一致，并可获得均 匀的产品。例如，如前面所述，当窑炉的一部分暴露于强风而造成 外壳局部冷却导致燃烧温度较低时，支配和控制单元可以作用于位 于该部分中的燃烧器，以增加其效率。可替换地，可以调节窑炉不 同部分的燃烧器，以便仅用一个窑炉就可同时根据不同需要而获得 不同特性的成品，例如反应性。
优选地，控制和支配单元可以与燃料或助燃物分配的控制装置 (分配于燃烧梁内部的每一喷枪或一组喷枪中)相连接，诸如阀。 这样，可以进行用于每一燃烧梁的燃烧过程的细微调节，防止效率 低下和燃料浪费。