如图1A所示，用于生产生石灰的传统设备1000具有与窑1005相邻安装的预热装置1010，使得石灰石(CaCO3)通过预热装置1010装入窑1005。燃烧器(燃烧装置)1020被安装在与预热装置1010相对的窑1005的另一端，并且在底部具有出口，用于生石灰(CaO)卸料。
在燃烧器1020的出口内，安装了冷却装置1030，用于冷却生石灰。窑1005在利用来自燃烧器1020的热量将容纳在其中的石灰石煅烧成为生石灰的期间回转。
此外，在预热装置1010前面，设置有集尘器1050，用来捕集来自用于预热石灰石的气体的粉尘等，并在通过集尘器1050之后，气体通过烟囱1060而被排放到外部。
这种设备1000按照以下流程生产生石灰：石灰石在水洗器(没有示出)内将表面清洗干净，分选出大约10到30mm的颗粒尺寸(粒径)，并装入到预热装置1010中，预热装置1010依次存储和利用从窑1005排放出的约1000到1100℃的废气预热石灰石大约9到10个小时。然后，将经预热的石灰石以与废气相反的方向加入到回转窑1005中。
回转窑1005在一预定的温度下加热经预热的石灰石。按照惯例，如图1B所示，在燃烧器1020燃烧焦炉煤气(COG)，以1250到1300℃的温度加热窑1005期间，窑1005回转约2.5到3小时，以便将石灰石加工成生石灰。
接着，将生石灰从窑1005加入到冷却装置1030中，冷却装置1030依次冷却生石灰约2到3小时，用以产生(生石灰的)最终产品。
为了生产1吨生石灰，传统的回转窑1005燃烧COG约285到295Nm3/吨，并消耗约1,150到1,250Mcal/吨的热量。用来生产95％或更高的水合水平的高钙含量的生石灰的回转窑1005需要高热量输入，同时由于热量外泄而损失大量的热量，这样与直线形窑1005相比要消耗更多的能量。然而，因为回转窑的回转使石灰石在回转窑中被均匀加热，所以与不回转石灰石的直线形窑1005相比，回转窑1005在生产高质量的生石灰方面更为有利。
如上所述，为了生产高质量的生石灰必须在窑1005内提供均匀的热量，并加入颗粒尺寸均匀的石灰石以避免产生未经烧制的产品.如图1B所示，传统的回转窑1005，从出口侧供给600到650℃的热空气，与生石灰卸料方向相反地进入回转窑1005，并如图2所示，用COG燃烧器加热被引入到回转窑1005中的石灰石，其中产生自冷却装置1030的热空气，当其冷却完生石灰时，相当于总热量的44％到46％.
也就是说，传统的COG燃烧器1020具有在一侧的第一空气管1022，用以输送占总热量的4％到5％的空气，以及与第一空气管1022相邻的燃料管1024，用以输送占总热量的48％到49％的COG，以使在燃烧器1020的前端形成火焰，以便产生回转窑1005内的燃烧，使得源于COG燃烧的热量将石灰石加热成为生石灰。
此外，由窑1005内COG燃烧所生成的排放气体流过设置在窑1005一侧的预热装置1010，用以预热被引入窑1005的石灰石，然后被排放到温度维持在300到330℃的外部。
在回转窑1005内，为了生产具有95％或更高的水合水平的高质量的生石灰，必须使用高卡路里的燃料，并相对降低燃烧所必需的空气的输入。然而，传统的窑在生产高水合水平的高质量的生石灰时，相对增加了空气和煤气(gas)的输入量。则可以理解，如图3A中的表格中的D和E组所示，相对于图3A的表格中的A组，排放气体中的NOx增加了1到2倍而排放气体中的SOx则增加了至少1.5倍。
因此，作为解决前述传统问题的方法，有一个建议方案，如图3B中表格所报导的那样，用在炼油过程中产生的油焦替代COG。虽然这个方案相对于COG显著增加了热值并且降低了“N”含量，但“S”含量提高了。如图3C中表格所示，与COG相比排放气体中的NOx含量降低了，但SOx排放增加了。如果使用的油焦占整个热量输入的至少5％，则SOx的排放浓度非常高，因而带来了环境污染。用这样的热源得到的生石灰显著增加了“S”含量。
根据油焦比率，生石灰中的“S”含量已经披露在图3D的表格中。从上述表格中可以看到，如果油焦的用量是总热量输入的5％或更多，就出现一个问题，即生石灰中的“S”含量多于30％或更多，因而这样的生石灰不能用在炼钢过程中。
此外，为了将油焦供入窑1005内，必需安装独立的粉碎系统，用以预先粉碎油焦，使其保持在1mm或更小尺寸的粒径分布少于10％。问题在于，利用油焦作为向窑1005提供热源的燃烧器的燃料是不方便的。

本发明是用来解决前述问题的，因而本发明的一个目的是提供一种用于将煤粉注入回转窑的方法，其能够将来自焦炭加工过程中的煤粉副产物作为燃料与COG一起供入窑内，以便在对石灰石进行煅烧加热过程中减少排放气体中包含的NOx和SOx的浓度。
本发明的另一目的是提供一种用于将煤粉注入回转窑的改进的方法，其可以基于燃料的扩散燃烧使最高煅烧温度范围移向远离燃烧器，用以阻止在窑长度方向上的热量集中，由此分散内壁覆盖层的形成，这样使源于内壁覆盖层的内部直径的变化最小化，以便于原矿石的回转移动，从而避免了源于原矿石过烧的实际产量的减少。
本发明的另一目的是提供改进的用于将煤粉注入回转窑中的燃烧器(燃烧装置)，其可以基于燃料的扩散燃烧使最高煅烧温度范围移向远离燃烧器，用以阻止在窑长度方向上的热量集中，由此分散内壁覆盖层的形成，这样使源于内壁覆盖层的内部直径的变化最小化，以便于原矿石的回转移动，因而防止了源于原矿石过烧的实际产量减少。
本发明的另一目的是提供用于生产生石灰的方法和设备，其可以在进行石灰石的煅烧加热期间，供给来自焦炭加工过程中的副产物煤粉，作为燃料与COG一起供入窑中，以便减少包含在排放气体中的NOx和SOx的浓度，由此生成高质量的生石灰。
本发明的另一目的是提供用于生产生石灰的方法和设备，其可以利用高热量的煤粉作为热源，以便显著提高单位时间内的产品。
本发明的另外的目的是提供用于生产生石灰的方法和设备，其可以使用集尘器来收集焦炭加工过程中产生的煤粉，在利用煤粉作为热源之前有效分选煤粉，并在被供入燃烧器之前选择性地粉碎煤粉的大颗粒，以便将煤粉与COG一起作为燃料供入回转窑，由此提高了生石灰的水合水平和实际产量。
本发明的又一目的是提供用于生产生石灰的方法和设备，其能够利用不同种类的固体燃料作为热源，以替代煤粉。
本发明的另外的目的是提供用于生产生石灰的方法和设备，其能够确保窑内的煅烧过程的透气性，预先除去细小的颗粒，用以减少粉尘，并防止过烧，以便增加实际产量和提高水合水平。
本发明的又一目的是提供用于生产生石灰的方法和设备，其能够控制排放气体的热量从窑向预热装置的流动，用以均匀地扩散窑内热量，以便防止其内的过烧和僵烧，由此显著增加了单位时间内生石灰的产量。
本发明的另外的目的是提供用于生产生石灰的方法和设备，其将窑分成第一和第二窑，以便煤粉和COG可以在第一窑中用来预热石灰石或原材料，并且第二窑利用COG燃烧装置用于在不注入煤粉的情况下将原材料煅烧成生石灰，用以防止过烧，这样既提高煤粉与COG的比率，从而节约了成本，同时又显著提高了所得到的作为最终产品的生石灰的数量和质量。
本发明的又一目的是提供用于生产生石灰的方法，其可以将来自焦炭加工过程中的副产物煤粉作为燃料，与COG一起供入窑内，以便减少排放气体中包含的NOx和SOx的浓度，同时生成了高质量的生石灰。
本发明的另一目的是提供用于生产生石灰的方法，其可以使用高热量的煤粉作为热源，以便显著提高单位时间的产量。
根据用于达到前述目的的本发明的注入煤粉的方法的第一方面，提供了一种在生石灰生产方法中用于将煤粉注入回转窑的方法，其根据以下步骤由在回转窑内的石灰石生产生石灰：
将石灰石注入回转窑中，
在回转窑内加热石灰石，以及
将生石灰从窑中卸料，
其中加热石灰石的步骤是借助燃烧器使用煤粉燃烧器作为热源。
根据用于达到前述目的的本发明的注入煤粉的方法的第二方面，提供了一种在生石灰生产方法中用于将煤粉注入回转窑的方法，其根据以下步骤由在回转窑内的石灰石生产生石灰：
将石灰石注入回转窑，
在回转窑内加热石灰石，以及
将生石灰从窑中卸料，
其中，加热石灰石的步骤将煤粉从朝向窑的入口侧的燃烧器至少注入到窑长度的中间，用以使窑内的最高温度范围移向窑长度的中间，同时使窑内沿纵向区段的温度变化最小化，以便分散内覆盖层的形成.
为了实现用来达到前述目的根据本发明的用于注入煤粉的方法的第一和第二方面，提供了一种用于通过在回转窑内使用煤粉作为燃料生产生石灰的燃烧器，包括：
设置在最外位置，用于接收空气的直线形第一冷却空气管；
设置在该直线形第一冷却空气管内部用于接收COG的COG管；
设置在COG管内部用于接收空气的直线形第二空气管；
设置在直线形第二空气管内部用于接收空气的螺旋形第三空气管；以及
设置在第三空气管内部用于接收煤粉的双重结构的直线形煤粉管，
其中由煤粉管供给的煤粉被朝向由COG和螺旋形第三空气的混合物形成的火焰中心注入，以使火焰预热正被注入的煤粉，并使由煤粉形成的覆盖层与窑的内壁的附着最小化。
根据用来达到前述目的的本发明的用于生产生石灰的方法的第一方面，提供了用于在回转窑内生产生石灰的方法，此方法包括以下步骤：
将石灰石注入窑内；
使用煤粉作为向回转窑供热的热源燃料；以及
冷却生石灰，并从窑中将生石灰卸料。
为了实现用来达到前述目的的根据本发明的用于生产生石灰的方法的第一方面，提供了一种用于在回转窑内生产生石灰的设备，包括：
预热装置，用于预热石灰石，并将预热后的石灰石供入回转窑内；
燃烧器，具有用于供给煤粉作为向窑内进料的石灰石供热的热源燃料的煤粉管；以及
冷却装置，用于从窑中将生石灰卸料。
根据用来达到前述目的的本发明的用于生产生石灰的方法的第二方面，提供了用于在回转窑内生产生石灰的方法，此方法包含以下步骤：
将石灰石装入窑内；
使用煤粉作为向回转窑供热的热源燃料；以及
冷却并从窑内将生石灰卸料，
其中使用煤粉的步骤包括以下步骤：
以重量百分比为50％混合煤粉和固体燃料，用以形成粉末状的原料，该煤粉具有98％或更多的颗粒为1mm或更小的粒径分布；
通过利用壳体内的空气压力使粉末状原料流态化，用以使1mm或更小的原料颗粒分选向袋式过滤器；以及
用粉碎装置粉碎粒度为1mm或更大的粉末状原料的颗粒，以使经粉碎的原料颗粒再循环，用以通过该壳体，
由此，由袋式过滤器获得的粉末状原料保持98％或更多的颗粒的粒径分布为1mm或更小。
为了实现用来达到前述目的的本发明的用于生产生石灰的方法的第一方面，提供了一种用于在回转窑内生产生石灰的设备，包括：
预热装置，用于在石灰石被供入回转窑之前预热石灰石；
分选装置，用于分选和粉碎固体燃料成为适合于煅烧燃烧的细小粒径，以便使用该固体燃料作为回转窑中的热源；
燃烧器，具有用来供给煤粉作为热源燃料的煤粉管，该热源燃料向由分选装置排出并装入到窑中的石灰石供热；以及
冷却装置，用于使生石灰从窑中卸料。
根据用于达到前述目的的本发明的生产生石灰的方法的第三方面，提供了在回转窑内生产生石灰的方法，该方法包括以下步骤：
将石灰石装入窑中；
使用煤粉作为向回转窑供热的热源燃料；以及
冷却并从窑中卸出生石灰，
其中，将石灰石装入窑中的步骤包括以下步骤：
在水洗/储存料斗中储存石灰石；
根据颗粒尺寸分选石灰石，其利用设置于水洗/储存料斗和预热装置之间的中空腔室内的筛分装置(screen unit)，该石灰石被从水洗/储存料斗中加入到预热装置中；
将来自回转窑的排放气体引导通过该腔室并被排放到集尘器，同时加热该腔室中的石灰石并移走石灰石中的水分；以及
将石灰石从预热装置加入到回转窑中。
为了实现用来达到前述目的的根据本发明的用于生产生石灰的方法的第三方面，提供了一种用于在回转窑内生产生石灰的设备，包括：
用于储存石灰石的水洗/储存料斗；
筛分装置，具有用来根据颗粒尺寸分选石灰石、位于水洗/储存料斗的后部的中空腔室以及位于该腔室内的多个筛条，石灰石被从水洗/储存料斗加入到预热装置中；
预热装置，设置在筛分装置后部，用于预热根据粒径进行分选的石灰石，并将经预热的石灰石加入回转窑；
燃烧器，具有用于供给煤粉作为热源燃料的煤粉管，其中煤粉向从筛分装置排出并装入回转窑的石灰石供热；以及
冷却装置，用于从回转窑将生石灰卸料，
从而调节加入回转窑的石灰石的水分和粒径。
为了实现依照用来达到前述目的的本发明的用来生产生石灰的方法的第一方面，提供了一种用于在回转窑内生产生石灰的设备，包括：
中空的外筒体；
中间筒体，设置于外筒体内部并在外筒体和中间筒体之间形成空间，用以接收石灰石；
环形齿轮，安装在外筒体的底部周围；
具有啮合于环形齿轮的驱动齿轮的驱动装置和用来旋转驱动齿轮的驱动电机，驱动装置随驱动电机的驱动用以旋转中间和外筒体；
具有多个位于外筒体底部的假想圆上的滚轮的旋转装置和用来支撑滚轮的圆形轨道；
燃烧器，具有用于供给煤粉作为热源燃料的煤粉管，其中煤粉向加入窑中的石灰石供热；以及
用于从窑中卸出生石灰的冷却装置。
根据用来达到前述目的的本发明的用于生产生石灰的方法的第四方面，提供了用于在回转窑内生产生石灰的方法，此方法包含以下步骤：
将回转窑分成第一窑和第二窑；
将石灰石从第一窑装入第二窑；
给第一窑装配第一燃烧器，其使用煤粉和COG的混合物作为燃料，并且供给占全部燃料数量的80％到85％的COG和煤粉，用以加热石灰石；
给第二窑装配第二燃烧器，其仅使用COG作为燃料，并且供给占全部燃料数量的15％到20％的COG，用以将石灰石烧制成生石灰；以及
冷却并将生石灰从第二窑卸料。
为了实现用来达到前述目的的本发明的用来生产生石灰的方法的第四方面，提供了一种用于在回转窑内生产生石灰的装置，包括；
预热装置，用于预热石灰石并将预热后的石灰石加入回转窑中；
第一窑，设置于预热装置后部用来接收来自第一窑的预热后的石灰石；
煤粉喷射燃烧器，用来供给占全部燃料数量的80％到85％的COG和煤粉，用以向第一窑提供热源，从而预热石灰石；
第二窑，经由滑槽与第一窑串连，用以接收预热后的石灰石；
COG气体燃烧器，用来供给占全部燃料数量的15％到20％的COG，用以向第二窑提供热源，从而将石灰石煅烧成生石灰；以及
冷却装置，用于将生石灰从窑中卸料。
根据用来达到前述目的的本发明的用于生产生石灰的方法的第五方面，提供了用于在回转窑内通过加热石灰石生产生石灰的方法，此方法包含以下步骤：
分选粒径为10到30mm的石灰石，并将经分选的石灰石加入窑内；
通过与1000到1100℃的排放气体的热交换来预热石灰石，并通过利用回转预热装置将经热交换的石灰石加入回转窑内；
将作为向窑供热的热源燃料的煤粉粉碎成1mm或更小的粒径；
定量排放1mm或更小尺寸的煤粉颗粒，并将煤粉与COG一起在2到5kg/cm2的压力下供入燃烧器中；
在回转窑内将石灰石煅烧成生石灰，并将温度维持在800到850℃的生石灰经由窑的出口侧排放；以及
将在回转窑内生成的生石灰冷却到80℃或更低的温度，并将经冷却的生石灰卸料；
从而降低了NOx和SOx的排放浓度，并且得到了高质量的产品。
根据本发明的用于将煤粉注入到回转窑中的方法，其中所述煤粉在1100℃或更高的温度时被燃烧。其中至少98.5％的所述煤粉的粒径为0.5mm或更小。所述加热石灰石的步骤在窑温低于1100℃时使用焦炉煤气作为燃料，但所述煤粉占所述燃料总热量的比率为大于0，小于等于100％。用作燃料的所述煤粉在至少4kg/cm2的注入压力下占总热量的比率为15％～100％。
根据本发明的用于在回转窑内生产生石灰的方法，其中生石灰在进入所述窑前经过预热装置。其中所述煤粉通过筛分单元，以1mm或更小的粒径被供给。其中，用于给所述煤粉提供动力的空气在冷却从所述窑内卸出的生石灰时被加热加压。其中，用于给所述煤粉提供动力的空气在通过集尘器时被除去粉尘。
根据本发明的用于在回转窑内生产生石灰的设备，其中所述预热装置具有原料出口管，连接在所述第一窑的前端，并且所述第一窑通过在其后端的卸料滑槽与所述第二窑的前端相连。其中用于所述煤粉喷射燃烧器的用以注入煤粉的注入气和供入所述煤粉喷射燃烧器的助燃空气是通过延伸自所述冷却装置的管道提供的热空气。
附图简要说明
图1A是示出了现有技术用于生产生石灰的装置的工艺图；
图1B是示出现有技术的设置在用于生产生石灰的设备中的窑和冷却装置的剖视图；
图2是示出现有技术的设置在用于生产生石灰的设备中的燃烧器的局部分解剖视图；
图3A是示出根据生石灰产品的水合水平的排放气体成分的变化的表；
图3B是示出在现有技术中用于煅烧生石灰的燃料性质的表；
图3C是示出在现有技术中使用油焦的排放气体成分的表；
图3D是示出现有技术中使用油焦的生石灰的“S”含量的表；
图4是示出用于生产生石灰的设备的生产过程图，此设备是根据本发明的用于注入煤粉的方法以及用于生产生石灰的方法的具体应用；
图5A是示出设置在根据本发明的用于生产生石灰的设备中的燃烧器的局部分解剖视图；
图5B是设置在根据本发明的用于生产生石灰的设备中的燃烧器的横截面图；
图6A是示出根据本发明的在其中使用煤粉的排放气体成分的表；
图6B是示出根据本发明的在其中使用煤粉的根据煤粉含量的排放气体成分的表；
图7是与传统实施方式相比较的根据本发明的用于注入煤粉的方法的第二实施方式中的窑的最高温度分布范围的图示方式方式；
图8A和8B是根据本发明的用于注入煤粉的方法的第二实施方式与传统实施方式关于空体、COG和煤粉的注入压力的比较表；
图9是一般性示出根据本发明的用于将煤粉注入回转窑的方法的第二具体实施方式方式中使用的煤粉注入燃烧器的概念图；
图10是图9中所示的煤粉注入燃烧器的燃烧器前端的剖视图；
图11是示出设置在用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第一具体实施方式方式的用于生产生石灰的设备中的预热装置的剖视图；
图12是示出设置在用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第一具体实施方式方式的用于生产生石灰的设备中的筛分装置的剖视图；
图13是示出设置在用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第一具体实施方式方式的用于生产生石灰的设备中的煤粉储存装置的概念图；
图14A是示出设置在用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第一具体实施方式方式的用于生产生石灰的设备中的冷却装置的概念图；
图14B是示出设置在用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第一具体实施方式方式的用于生产生石灰的设备中的配置于冷却装置中的用于冷却空气管的防护装置的局部分解透视图；
图15是用于示出断面温度以比较根据本发明的用于生产生石灰的方法的第一具体实施方式方式与传统实施方式之间的窑内的温度分布的表；
图16是一般性示出用来实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第二具体实施方式方式的回转窑的概念图；
图17是一般性示出用来实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第二具体实施方式方式的被注入到回转窑中的煤粉的分选装置的概念图；
图18A到18C是从根据本发明的用于生产生石灰的方法的第二具体实施方式方式得到的表，其中：
图18A是根据多种燃料类型的粒径分布进行热量比较的表，
图18B是根据多种燃料类型的粒径分布进行粉碎装置寿命比较的表，以及
图18C是根据加入50％的煤粉的多种燃料类型的粒径分布进行粉碎装置寿命比较的表；
图19是一般性示出设置在一设备中的分选装置的概念图，其中该设备用于生产生石灰以实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第三具体实施方式方式；方式
图20A和20B是用来实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第三具体实施方式方式的用于预处理石灰石的分选装置的视图，其中：
图20A是局部分解透视图，而图2B示出了链以及与链相连的筛条；
图21示出窑内的石灰石的粒径分布表，用以对根据本发明的用于生产生石灰的方法的第三具体实施方式方式与传统实施方式进行比较；
图22是回转预热装置的侧面剖视图，其中回转预热装置是用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第三具体实施方式方式的；
图23是沿着图22中的线A-A获得的剖视图；
图24是设置在图22所示的回转预热装置中的水封区的结构图；
图25是设置在图22所示的回转预热装置中的电源部分的局部分解透视图；
图26是一般性示出用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第四具体实施方式方式的设备的概念图；
图27是设置在图26所示的用于生产生石灰的设备中的第一和第二窑的概念图；
图28是设置在第一窑中的煤粉喷射燃烧器的纵向截面的概念图，其中第一窑设置在图26所示的用于生产生石灰的设备中；
图29A和29B是图28所示的煤粉喷射燃烧器的详图，其中：
图29A是通道的前剖视图，而图29B是通道的侧面剖视图；
图30是安装在第二窑中的COG燃烧器的纵向截面的概念图，而第二窑设置于图26所示的用于生产生石灰的设备中；
图31A和31B是图30所示的COG燃烧器的详图，其中：
图31A是通道的前剖视图，而图31B是通道的侧面剖视图；
图32A到32C是表格，其是在根据本发明的用于生产生石灰的方法的第四具体实施方式方式中进行的比较实验的结果，其中：
图32A是示出根据本发明的石灰石的保留时间的表，
图32B是示出在第一预热装置中石灰石的保留时间和产量之间的关系的表，以及
图32C是示出根据注入第二窑中的燃料输入比率变化的煅烧程度的质量的表；
图33是用于生产生石灰的设备的概念图，其用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第五具体实施方式方式；
图34是设置于方式用于生产生石灰的设备中的煤粉供给装置的概念图，其中该装置用于实现根据本发明的用于生产生石灰的方法的第五具体实施方式；
图35A和35B是从根据本发明的用于生产煤粉的方法和用于生产生石灰的方法的具体实施方式中获得的表，其中：
图35A是根据操作中生石灰的水合水平对排放气体组分的比较表，在操作中使用了根据本发明和现有技术用于生产煤粉的方法，以及
图35B是根据操作中生石灰的水合水平对温度分布和产量的比较表，在操作中使用了根据本发明和现有技术用于生产煤粉的方法；
图36是根据操作时间的覆盖层厚度的比较表，其是通过应用根据本发明的用于注入煤粉的方法的第二具体实施方式和传统实施方式进行实际操作而获得的；
图37A和37B是通过应用根据本发明的用于注入煤粉的方法的第二具体实施方式和传统实施方式进行实际操作而获得的图表，其中：
图37A是根据操作时间比较覆盖层厚度的曲线图，及
图37B是一表格，其根据本发明和现有技术之间的操作时间对实际产量进行比较；
图38是操作后粉尘排放浓度的曲线图，以对依据本发明的生产生石灰的方法的第三具体实施方式和传统实施例进行比较；及
图39是一表格，其示出操作后水合水平、实际产率、产量和粉尘排放，用以对根据本发明的用于生产生石灰的方法的第四具体实施方式与传统实施例进行比较。

下文中将参照附图更详细地描述本发明。
在根据本发明的第一具体实施方式用于将煤粉吹入回转窑的方法中，将来自焦炭生产过程中的煤粉副产物或通过用于生产煤粉的独立过程制备成所期望粒径的煤粉用作为用于装入到窑中的石灰石的热源。
图4是用于生产生石灰的设备100的一般图示说明，将本发明的用于吹送煤粉和生产生石灰的方法应用于此设备中。用于生产生石灰的设备100具有与回转窑105相邻安装的预热装置110，以便将石灰石(CaCO3)通过预热装置110加入到窑105中。
本发明实施如上所述的将石灰石加入回转窑105的步骤。并且，实施对加入到回转窑105中的石灰石进行加热的步骤，并且使用煤粉作为热源。在煅烧完成之后，将生石灰排出回转窑105。
回转窑105具有与预热装置110相对的燃烧器120以及用于排出生石灰(CaO)的设置于燃烧器120下方的出口130。
因此，本发明的用于生产生石灰的设备100包括使用预定粒径的煤粉作为热源的步骤，并将通过燃烧器120的煤粉供给管112引入的煤粉在回转窑105内燃烧。
图5A和5B是燃烧器120的剖视图。燃烧器120呈现多管结构的形式，包括最外面的第一管道114a、中间的第二管道114b以及最里面的第三管道114c，其中第一管道114a装备有第一空气供给管道114用以供应空气，第二管道114b装备有COG管116用以供应COG，以及第三管道114c装备有煤粉供给管112用以供给煤粉。与煤粉供给管112相邻设置有空气压力进给管122，以便空气压力将煤粉从煤粉供给管112通过第三管道114c向燃烧器120的前端运送，在燃烧器120中煤粉将被燃烧。
通过燃烧器120加入的煤粉一般具有如图6A中所报告的成分。需要至少90％的煤粉具有1mm或更小的粒径，以便避免在压力注入和排出过程中的问题。
也就是说，不同的燃料类型，如无烟煤和细焦粉，如果将其粉碎成至少98％的燃料颗粒保持在1mm或更小的粒径时则可以被使用。因为燃料的含水量应该保持在0.5％或更少，所以必需在将煤颗粒用作燃料之前将它们粉碎和干燥。
通过具有例如约为96.5％到94.5％的水合水平、每天315到320吨的生产量的回转窑105进行的过程如下：将煤粉输入到储存装置140中，并将其从储存装置140压力注入到燃烧器120中。如果煤粉具有98％或更多在1mm或更小范围内的粒径分布以及0.5％或更低的含水量，则容易供给和输入煤粉。然而，如果煤粉具有98％以下的在1mm或更小范围的粒径分布以及1.1％或更高的含水量，则在将其供给或输入时会发生阻塞。
如果煤粉具有90％到97％在1mm或更小范围内的粒径分布，则可以将它用作燃料，但需要约4到7kg/cm2的高供给压力。并且在被压力注入时会引起至少部分的阻塞。
当将原矿石储存并输入燃烧器120时，燃料的粒径和含水量是非常重要的控制项目。如果与标准值不相适应，当被供给或输入燃烧器120时管道就会被阻塞。因此，优选设法使煤粉保持98％或更多在1mm或更小范围的粒径分布以及0.5％或更少的含水量。
更优选的是，煤粉具有98.5％或更多在0.5mm或更小范围的粒径分布。因而，煤粉包含大量的细小颗粒以进一步减少阻塞，同时提高燃烧效率。
因此，本发明中所用的煤粉是从干馏设备的焦炭冷却装置(没有示出)中生产的。如果这样的煤包含0.5％或更低的水分比率和98％或更多在1mm或更小范围的粒径分布，那么它就可以不需要另外处理而被使用。此外，可以通过改变用作这样的燃料的煤粉输入压力来调节窑内的火焰燃烧距离。
如果将来自焦炭生产过程的煤粉副产物输入这样的回转窑105内，则可以减少废气中包含的NOx和SOx的排放浓度。
如图6B的表格所示，显然如果将煤粉以仅占提供给回转窑105的燃烧器120的全部热量的50％输入，那么与仅使用COG的传统方法相比，显著降低了NOx和SOx的排放比率。
虽然本方法可能会相对产生两倍或更多的粉尘(灰尘)，但可以通过使来自窑105的排放气体经过集尘器160和烟囱170进行排放而有效地避免环境污染。
当将煤粉输入回转窑105并在其内燃烧用以提供这样的热源时，可以由石灰石生产高质量的生石灰，并且显著降低有害气体如NOx和SOx的排放，由此实现了显著避免环境污染的改进.
本发明的煤粉注入方法的第二具体实施方式包括以下步骤：将石灰石输入回转窑105，在回转窑105内加热石灰石，并且将生石灰从回转窑105卸料，其中加热石灰石的步骤将来自燃烧器220的煤粉注入回转窑105内至少到达沿从其出口侧到入口侧的回转窑105长度的中间部分。这使回转窑105的内部最高温度范围移向沿其长度的中间部分，并且使纵向区段的内部温度变化最小化，以便分散内部覆盖层的形成。
因此，如图7所示，本发明的煤粉注入方法的第二具体实施方式可以将回转窑105的内部最高温度范围k移向沿回转窑105长度的中间部分，并且使沿纵向区段的内部温度变化最小化，以便分散内部覆盖层的形成。
也就是说，本发明通过煤粉的扩散燃烧提高了热效率，用以将窑的最高温度范围k从燃烧器220移向窑105的入口，也就是说，从位于沿窑105长度的中间部分之后的区段C移向窑105的中间区段B。象这样移动的最高温度范围使窑的入口处的区段A的温度比通过传统方法得到的温度提高了50到400℃，同时使与燃烧器220相邻的区段C的温度降低了约0到150℃，并且使区段D的温度降低了约0到100℃，从而降低了沿窑长度的整体的热集中，由此降低了生成的覆盖层的厚度变化。
本发明的煤粉注入方法的第二具体实施方式，允许从燃烧器220将注入的煤粉至少吹送到从窑105的入口侧向出口侧的沿窑105长度的中部，以便将最高温度范围移向沿窑长度的中部，并且使窑105内沿纵向区段的温度变化最小化，由此分散内覆盖层的形成。
如图8A中表格所示，与传统的空气进给比率相比，本发明的煤粉注入方法的第二具体实施方式使进入燃烧器220内的第一到第三空气压力降低了约15％到50％并且使进入燃烧器220内的COG供给压力降低了约20％到50％，但使煤粉的供给压力相对提高了约20％到50％，以使窑105内的煤粉燃烧区域最大化。
此外，如图8B所示，第一空气压力保持在6.0到6.3kg/cm2，COG输入压力保持在1.1到1.3kg/cm2，以及煤粉输入压力保持在1.20到1.50kg/cm2。
如果保持这样的状态，煤粉燃烧产生的煅烧热沿窑的长度均匀分布，从而减少窑105内由局部化加热而产生的覆盖层的形成。
同时，图9和10示出了用于实现本方法的第二具体实施方式的燃烧器220，其用来根据本发明将煤粉注入回转窑。
燃烧器220具有多管结构形式，包括用于供给空气的直线形第一冷却空气管210、设置于第一冷却空气管210内部用于供给COG的COG管212、设置于COG管212内部的直线形第二空气管222、设置于直线形第二空气管222内部的螺旋形第三空气管230以及设置于螺旋形第三空气管230内部的直线形煤粉供给管232，此外还装配有最外部分的浇铸耐火材料层250。
如图9所示，本发明的燃烧器220具有空气供给扇252，用来将空气供给第一到第三空气管210、222和230，并且经由主空气管254、支管256以及安装在支管256上的风门258分别与第一到第三空气管210、222、230相连。此外，COG管212与主COG管260相连，用以供给COG，并且煤粉供给管232与主煤粉供给管270相连，用以供给煤粉。
如图10所示，空气通过设置于多管结构最外部的直线形第一冷却空气管210被供入燃烧器220，用以防止火焰在窑105的内壁上的直接接触或产生过度的温度增长，设置于直线形第一冷却空气管210内部的COG管212供给COG，其与通过直线形第二空气管222和螺旋形第三空气管230供给的空气混合并燃烧，以便形成螺旋形火焰，直线形煤粉管232设置于螺旋形第三空气管230内部，用以供给煤粉.
本发明的燃烧器220将从煤粉供给管232供应的煤粉注入由COG、直线形第二空气和螺旋形第三空气的混合物形成的火焰中心，以使煤粉在其被预热的时候进行注入，以便将其从设置于窑105出口侧的燃烧器220吹向窑105的入口侧，至少到达沿窑105长度的中部。因此，这使窑105的最高温度移向沿窑105长度的中部，以便分散由煤粉附着在窑105的内壁上的覆盖层，从而使沿窑105长度的覆盖层的内径变化最小化。
在根据本发明的煤粉注入方法的第二具体实施方式中，燃烧器220通过主煤粉供给管270供给煤粉，煤粉不直接在与燃烧器220邻近的区域燃烧，而是通过主煤粉供给管被吹送到与窑105的入口侧尽可能近的点上，而改变燃烧点。这样运行使窑105内的温度均匀，同时分散沿窑105长度(朝向出口侧)的借助于煤粉的覆盖层的形成。
而且，如图10所示，煤粉燃烧器220具有安装于内侧第三空气管230的内部的旋流式喷嘴280，用以帮助COG与第三空气迅速混合，形成长的火焰长度，并且在预热煤粉的时候将其注入火焰中心，从而使从燃烧器220排出的煤粉在窑105的内壁上的附着最小化。
如图9的放大图所示，旋流式喷嘴280具有多个位于圆筒282外表面上的旋转叶片284。将翼状物284插入第三空气管230内，并且被固定地安装于其内，并且将设置于旋转叶片284中心的圆筒282安装在直线形煤粉供应管232上，以便圆筒282的中心空间与直线形煤粉供给管232相通。
因此，旋流式喷嘴280使煤粉无流动阻力、高速直线注入，而旋转叶片284使通过第三空气管230供应的空气旋转，以便与COG迅速混合，由此产生长火焰。
下文将详细描述利用煤粉注入方法用于生产生石灰的方法和设备。
根据本发明的生石灰生产方法的第一具体实施方式包括以下步骤：将石灰石输入窑105，使用煤粉作为向窑105供热的热源的原材料，以及冷却并从窑105中排放生石灰。
根据本发明的生石灰生产方法的第一具体实施方式，首先进行将石灰石加入窑105的步骤，其中将要被煅烧或烧制的石灰石通过如图11所示的预热装置110加入到窑105中。在预热装置110中，石灰石从上面经由带式输送装置312被引入送料斗314，继而送料斗314以固定的数量将石灰石排入送料斗314下方的外筒体316。
中间筒体317设置于外筒体316内部，用以防止被石灰石煅烧，同时防止预热装置110的过热，并且具有内部结构，使得冷却空气流动、循环然后排放。
此外，多个推料装置319被设置于外筒体316的较低部分的周围，用以将石灰石加入窑105，从窑105侧排出的气体流经外筒体316的内部，以便与其内的石灰石进行热量交换，从而预热石灰石，然后气体通过设置于外筒体316顶部的排放管316a被排放到如图4所示的集尘器160中，并且在分离粉尘之后，最终通过烟囱170排放。象这样，本发明通过预热装置110将经预热的石灰石最终加入窑105中。
此外，本发明包括利用煤粉作为向窑供热的热源原材料的步骤.为了这个目的，如图12所示，煤粉通过筛分装置330以1mm或更小的粒径被供应，筛分装置330具有：倾斜的筒形部分332用于通过顶部接收煤粉，位于倾斜的筒形部分332一侧的鼓风机334，与鼓风机334相对的袋式过滤器336，以及多个设置于倾斜的筒形构件332底部的轧辊338.
袋式过滤器336在出口侧与管道336a相连，以便由袋式过滤器336收集的煤粉可以暂时储存在煤粉储存装置140中。煤粉储存装置140具有与如图5A和5B所示的燃烧器120的煤粉供给管112相连的出口侧管140a，以便煤粉在被加入燃烧器120时能定量控制。
筛分装置330，在煤粉C从倾斜的筒形部分332的顶部下落时，通过鼓风机334的运行向煤粉C供风，以使小煤粉颗粒，即1mm或更小的尺寸的颗粒朝向袋式过滤器336分散开并由此被收集。煤粉C的较大颗粒落下，以便由轧辊338粉碎成更小的颗粒。
然后，将经粉碎的煤粉C通过循环管339供入倾斜的筒形部分332的顶部，并由鼓风机334分散开，以便被袋式过滤器336收集。
通过这个过程，供给燃烧器120的煤粉具有98％或更多为1mm或更小的粒径分布。在煤粉储存装置140中的煤粉C经由如图13所示的排放供给装置344被供给到窑105的燃烧器120。
在使用煤粉C作为向窑105供热的热源的原材料的过程中，本发明以约2到5kg/cm2的压力通过排放供给装置344，其设置于在煤粉储存装置140中的下部加料斗342的下方，将煤粉加入到燃烧器120中。此外，设置于加料斗342中的恒量测定仪342a可以测量从加料斗342加入到燃烧器120中的煤粉的数量，并且用于控制加入到燃烧器120中的煤粉数量的控制单元350操纵排放供给装置344，以便按照预先设定的程序将煤粉定量加入到燃烧器120中。
同时，流向燃烧器120的煤粉供给管112的煤粉在冷却从窑105排放的生石灰的同时提高了温度，并且借助压力升高的注入空气向燃烧器120的前端进行压力进给。
如图4和14A所示，热的注入空气从在冷却装置360内部与出口130相邻设置的向外展开(喇叭形)的锥形端部的出口遮罩部分362排出，其中锥形遮罩部分362经由管道364与集尘器370相连，以便将粉尘从自冷却装置360排放的热注入空气中除去。接着，将注入空气通过鼓风机366与燃烧器120内的空气压力进给管122相连(参见图4和5A)。
因此，将处于温度和压力升高状态的空气从空气压力进给管122注入到燃烧器120内的压力进给煤粉中。此外，可以理解，来自用于压力进给煤粉的注入空气中的粉尘在其通过集尘器370时被除去。
换句话说，引入自冷却装置360的注入空气，在由集尘器370清除粉尘之后，可以以200到250℃的温度与煤粉一起被供入窑内。
本发明还具有将在窑105内产生的生石灰卸料的步骤。如图14A和14B所示，生石灰烧制之后被暂时储存在出口侧的冷却装置360内。接着，冷空气，将其通过管道374a借助于鼓风机374供向在冷却装置360底部的罩状抗破损构件363，将生石灰冷却到约80℃或更低的温度。经冷却的生石灰通过利用在冷却装置360下方的排放和输送装置被储存在产品加料斗中(没有示出)。
通常，在通过冷却装置360之后，将空气直接供入窑105内用作第二助燃空气，使得窑105可以充分供应以空气。根据本发明，在将由冷却装置360产生的200到250℃的冷空气通过遮罩部分362和集尘器370将粉尘除去之后，可以将其用作煤粉吹送空气和第二助燃空气。
在本发明中，吹入燃烧器120的空气需要保持50mg或更少的粉尘含量，以便防止将集尘器370与鼓风机366相连的送风管378内的粉尘聚集.如图14A所示，用于除去注入空气的粉尘的集尘器370，其是在冷却装置360中产生的，可以是具有多个大颗粒过滤器372a(其中有大孔)和多个小颗粒过滤器372b(其中有小孔)的多过滤器结构.通过这种结构，可以将粉尘从注入空气中除去.
通过用安装在送风管378上的鼓风机366以2到5kg/cm2的压力范围将空气供入燃烧器120中，可以调节由空气鼓入的燃烧的煤粉的火焰长度，通过调节鼓入的空气也可以对火焰长度进行调节。
此外，如图6B中表格所示，当煤粉作为占燃烧器120的总热量的约30％的热量被使用时，空气的量降低了约20％到24％，并且与现有技术的第二助燃空气的过量空气比率相比降低了过量空气的比率，从而与仅使用COG的现有技术相比NOx减少约45％到49％而SOx减少23％到26％。
如同从图6B中表格所看到的，本发明具有的优点在于：如果煤粉以占总热源的30％或更少的量而被使用，与现有技术相比，排放到空气中的排放气体的NOx量可以减少高达50％或更多并且减少了高达30％或更多的SOx的产生。
同时，与现有技术相比，通过使用煤粉本发明可以将输入到窑105中的助燃空气的量减少23％到25％，因此具有燃料中的低“N”含量，由此达到了前述效果。煤粉产生大量的粉尘(灰尘)，其在经由烟囱170被排放到空气中之前由集尘器160收集。
虽然在前面的描述中提到约200到250℃的热注入空气由冷却装置360回收，但是这种注入空气可以是在高压下的室温空气，而不是由遮罩部分362从冷却装置360吸入的。换句话说，可以通过关闭如图4所示的与集尘器370相连的送风管378的阀门378a，而经由管道367和阀门367a从空气中吸入注入空气来压力进给借助室温空气的煤粉。
象这样流入燃烧器120的注入空气在供给压力下将煤粉压力进给到燃烧器120的前端。如图5A所示，燃烧器120在前端装配有管道端面缩小的文氏管182，以便在负压下将煤粉吸入到燃烧器的前部，其发生在自空气压力进给管122供给的空气高速通过文氏管182的时候，并且借助注入空气有效流动。同时，在燃烧器120的前端，设置有具有多个螺旋形管道的旋转件184，以便在燃烧器的出口侧形成螺旋形火焰，同时在较大范围内分布火焰，以便在窑105内加热石灰石。
旋转件184具有直径减小的圆柱状主体186、从圆柱状主体186的一端朝向燃烧器120的入口侧形成的螺旋形突起186a以及在主体186的外圆周的外部形成的多个旋转叶片188。如图5B所示，旋转叶片188的的外径与燃烧器120的煤粉出口189相等，以便可以将注入空气和煤粉的混合物仅通过由多个旋转叶片188、主体186的外圆周以及煤粉出口189的内部所限定的螺旋形管道190注入窑105内，结果形成螺旋型火焰。
象这样，当将煤粉通过煤粉供给管112加入到窑105内时，燃烧器120由燃烧的煤粉形成螺旋形火焰。此外，如图5A所示，本发明的燃烧器120可以仅通过利用COG管116和第一空气管114燃烧COG，或者通过利用COG管116、第一空气管114、煤粉管112以及空气压力进给管122同时燃烧COG和煤粉。它也可以通过仅利用煤粉供给管112和空气压力进给管122在窑105内仅燃烧煤粉。
在窑105内的温度范围为1100℃以下时使用COG燃料，在温度范围为1100℃或更高时使用占燃料总热量比值为0到100％的煤粉.换句话说，本发明需要将窑105的温度保持在1100℃或更高，以便在窑105内燃烧煤粉.因此，在燃烧的早期阶段，仅使用COG用以升高窑105内的温度，持续24小时.在1100℃或更高的温度范围内，使用占供给燃烧器120的总热量比值为0到100％的煤粉.
在回转窑105内实际进行的每天生产315到320吨、同时保持水合水平为96.5％到94.5％的工业操作中，可以将煤粉以1100℃或更高的温度供入窑105中，因为其在温度低于1100℃的窑内燃烧不完全。此外，在窑内温度保持在1100℃或更高时，可以供给煤粉达100％。
可以根据煤粉的使用率，通过调节供入窑105内的煤粉的注入压力来控制燃烧长度。换句话说，用作燃料的煤粉在其4kg/cm2或更高的注入压力下可以保持在占燃料总热量的15％到100％的热量范围内。当在现有技术中COG的燃烧火焰保持在7到10m的范围时，本发明能够根据煤粉的注入压力使火焰长度保持在7到15m的燃烧范围。
如上的燃烧范围调整可以提高燃烧效率，以便提供以下效果：将窑105内的温度分布提高到1100℃或更高的温度范围，达到如图15所示的提高10％到13％。
在仅利用COG的传统燃烧中，1100℃或更高的温度范围通常占窑105内约50％。与之相反，在占总热量70％的COG和占总热量30％的煤粉的同时燃烧的情况下，煤粉的分散燃烧使得1100℃或更高的温度范围占约75％。因此，与现有技术相比，本发明可以提高生石灰的产量约10％到13％。此外，可以将排放气体的温度提高50℃或更多，以便进一步提高储存在预热装置1010中的石灰石的预热效果。
在回转窑105内实际进行的每天生产315到320吨、同时保持水合水平为96.5％到94.5％的工业操作中，使用30％的煤粉使1000℃的温度范围提高10％到13％，以便使供给储存石灰石的预热装置110的气体的温度在现有技术之上进一步提高了40到50℃，因而成为提高产量达10％到13％的因素。
换句话说，因为将石灰石在预热装置110内储存和预热约9到10小时，然后将其装入到窑105中，所以石灰石的温度可以比现有方法提高40到50℃。
而且，可以理解：煤粉延长火焰的燃烧长度，比COG的长7到8m，并且通过在窑105内的分散燃烧反应提高了燃烧效率，成为显著提高储存在预热装置110中的石灰石的预热效果的主要因素，从而使生石灰的产量提高10％到13％。
在通过如上的方法供给煤粉使石灰石烧制完成之后，将生石灰冷却并从窑105中卸料。如上卸出的生石灰包含用作粘合剂的渣块。
如图14A所示，设置在窑105的出口侧的冷却装置360具有用于将冷风引导向在锥形遮罩部分下方的冷空气管374a和用于将冷风供给冷空气管374a的鼓风机374。如图14B所示，在冷空气管374a上方，设置有锥形的罩状保护装置363，通过多个支撑杆363a将其固定于冷却装置360的内壁上，用以使生石灰不落入冷却装置360的冷空气管374a的入口，同时使冷空气分散通过较大的范围。
在冷却装置360中，保持约800到850℃温度的生石灰通过出口遮罩部分362周围的窑105的出口130落下，并且与来自冷空气管374a的冷空气进行热量交换，以便将其冷却到80℃或更低的温度。然后将经冷却的生石灰经由卸料器392以及设置在冷却装置360下方的带式输送机394输送到其它地方。
如上所述，本发明使用煤粉和COG一起作为燃烧器120的燃料.以这种方式，本发明避免了将过量的空气输入到窑105中.通过避免将过量的空气引入，本发明可以减少燃料中“N”的输入，从而有利地降低了在高质量生石灰的生产过程中必然会产生的NOx.
此外，可以将本发明应用于通过烧制石灰石来生产生石灰的各种过程中，尤其适合于用于生产水泥的渣块生产过程，并且满足用于精炼铁水所需要的低“S”含量的生石灰的质量要求。
根据本发明的生石灰生产方法的第二具体实施方式包括以下步骤：将石灰石装入窑105，使用煤粉作为向窑105供热的热源的燃料，以及冷却并从窑105中将生石灰卸出。
在根据本发明的生石灰生产方法的第二具体实施方式中，使用煤粉的步骤是使用煤粉作为向窑105供热的热源，并且包括以下步骤：将重量百分比为50％具有98％或更多为1mm或更小的粒径分布的煤粉与固体燃料混合，以便获得粉状原料；使粉状原料在空气压力下流态化，以便在壳体内通过袋式过滤装置分选尺寸为1mm或更小的原料颗粒；以及用粉碎装置粉碎大于1mm的颗粒，并重新循环经粉碎的颗粒，用以再次通过壳体，使得通过袋式过滤装置得到的粉状原料可以保持98％或更多为1mm或更小的粒径分布。
因此，根据本发明的生石灰生产方法的第二具体实施方式使用煤粉、普通焦炭、油焦、无烟煤等作为热源，其通过分选和粉碎具有适合于在回转窑105内燃烧的粉末粒径。
如本发明上面所描述的，使用煤粉C作为向窑105供热的热源的原材料的步骤将描述如下，其中具有98％或更多粒径为1mm或更小的煤粉以相对重量百分比为50％的比率混合入固体燃料中，以便得到粉状原料。
在本发明中，在回转窑105的燃烧器120中使用的粉状原料以98％或更多1mm或更小的粒径分布以及0.5％或更低的含水量被精细地压力进给和装入，相反，在煤粉以98％或更多1mm或更小的粒径分布以及1.1％或更高的含水量被压力进给或装入期间，会引起堵塞。
此外，如果粉状原料具有90％到97％或更多的1mm或更小的粒径分布，可以将它用作燃料，但需要约4到7kg/cm2的高进给压力。在将它压力进给时，还可能至少部分引起堵塞。
由此，在将原料储存和输入燃烧器120中时，燃料的粒径和含水量是非常重要的控制项目。如果与标准值不相适应，则在将燃料供给或输入燃烧器120时，管道会被堵塞。因此，优选控制煤粉使之保持98％或更多的1mm或更小的粒径分布和0.5％或更低的含水量。更优选的是，98.5％或更多的煤粉具有0.5mm或更小的粒径。从而，煤粉含有大量精细的颗粒，以便在提高燃烧效率的同时进一步减少阻塞。
如果具有98％或更多的1mm或更小的粒径分布，粉状燃料就可以在本发明中使用。
然而，如图18A的表格所示，普通焦炭和油焦通常保持10％以下的1mm或更小的粒径分布，在其中难以粉碎大的颗粒。无烟煤由于其保持40％或更少的1mm或更小的粒径分布，因此仅在经粉碎之后，就可以被用作回转窑中的热源。
因此，本发明进行以下步骤：用分选装置400悬浮粉状原料，并通过袋式过滤装置440分选1mm或更小的颗粒。
在这个步骤中，将粉状原料(其是通过将重量百分比为50保持在98％或更多的1mm或更小的粒径分布的煤粉与选自普通焦炭、油焦和无烟煤的组中的固体燃料混合得到的)从预备加料斗405中引入壳体410中，然后通过流态化管路412分散以便可以将具有1mm或更小直径的颗粒经由空气输出端口435吸入袋式过滤装置440内.
通过袋式过滤装置440中的过滤袋443使粉状原料颗粒捕集和落下，然后袋式过滤装置440开启具有驱动电机447的螺旋推运件445，用以将粉状原料颗粒排放到外面。
本发明还包括粉碎一些尺寸为1mm或更大的粉状原料颗粒(其因为太大而不能被流态化或被吸入袋式过滤装置440中)以及重新循环经粉碎的原料颗粒的步骤。
在这里将尺寸为1mm或更大的粉状原料颗粒通过位于壳体下方的粉碎装置420粉碎成1mm或更小的粒径，其中将驱动电机425开启用以旋转轧辊422a和422b。然后，将经粉碎的原料颗粒经由斗式输送机450重新循环，并且被再次装入到预备加料斗405中。
在这个过程中，如图18A中表格所示，具有10％或更少为1mm或更小粒径分布的固体燃料，如普通焦炭、油焦等需要被粉碎以便符合97％或更多为1mm或更小的粒径分布，该固体燃料通过在本发明中所需要的分选装置400进行筛分或分选。
图18B中表格报导了普通焦炭和油焦经分选装置分选的操作结果。也就是说，对于图17所示的本发明的分选装置400的操作率而言，如果普通焦炭或油焦通过分选装置由10％以下的1mm或更小的粒径分布粉碎成97％或更多为1mm或更小的粒径分布，则分选装置400的操作率相对于煤粉的操作率提高到至少3.0到3.5倍是效率很差的。这是因为粉碎装置420的使用时间仅在大约30到40％，因此相对于其持续性降低而很少被使用。
然而，当具有98％或更多为1mm或更小的粒径分布的煤粉以重量百分比为50％的比率与包括普通焦炭、油焦和无烟煤的固体燃料(其相对类型如图18C中表格报导的那样)混合以得到粉状原料、并且将粉状原料用分选装置400分选时，可以使粉状原料的粒径符合本发明的需要，同时提高分选装置的操作率0.8到1.2倍，并且缩短粉碎装置420的使用寿命约10％到30％。
分选装置400的操作率和粉碎装置420缩短的使用寿命处于在现场可以接受的水平，而固体燃料的不同种类优选是与在现场所使用的相关联。
为了实现生石灰的生产方法，本发明还提供了如图17所示的用于生产生石灰的设备，其具有用来将原矿石分选并粉碎成为精细的适合于煅烧的粒径的分选装置400。
在用于加工用作窑105中的热源的固体材料的分选装置400中，预备加料斗405与煤粉装载机(没有示出)的压力进给管相邻设置，以便在其中储存压力进给的煤粉，并且风门407a和407b的双重结构安装在预备加料斗405的下方，并且在底部与中空壳体410相连。
中空壳体410具有煤粉在其中被分散的内部空间，流态化管路412设置于壳体的内部空间的底部，粉碎装置420被设置在流态化管路412的下方。在粉碎装置420中，一对对置的轧辊422a和422b通过电机425彼此反方向旋转同时相互保持面接触。
粉碎装置420具有成对的对置轧辊422a和422b，其通过电机425彼此反方向旋转同时相互保持面接触，以便粉碎1mm或更大的尺寸的煤粉颗粒，从而使经粉碎的煤颗粒经由在其底部的卸料斗430落下。
用于低压空气的空气输入端口432被设置在壳体410的上部。空气输出端口435与空气输入端口432相对设置，并且与袋式过滤装置440相连接。
袋式过滤器440中有一定数量的过滤袋443，在袋式过滤器的底部设置有螺旋推运件445和驱动电机447，用于将捕集的粉状焦炭排出去，而袋式过滤器440的排放口449通向煤粉储存装置140，该煤粉储存装置设置于回转窑105的燃烧器120的前面.
粉碎装置420的卸料斗430被连接到斗式输送机450的入口侧，所述斗式输送机是履带形式，在斗式输送机上面的铲斗452被转动，使得通过粉碎装置420落下的煤粉被重新提升并返回要被装入的预备加料斗405中。
与此同时，在壳体410内部的流态化管路412设置有多个空气喷嘴415，其方向是自壳体410的内部空间的底部朝向顶部。这些空气喷嘴415使得那些粒度为1mm或更小的煤粉落入壳体410，以分散在壳体410的内部空间，并通过空气输出端口流向袋式过滤器440。
此外，通过空气输入端口432以与流态化管路412一样的低空气压力补充空气，使得引入壳体410内的空气能分散粒径为1mm或更小的煤粉，以便将它们送入袋式过滤器440。
以上结构的本发明的生产生石灰的装置100将以以下方式工作。
首先，将在干馏设备的焦炭冷却装置(未示出)中产出的煤粉捕集在一干式集尘器内，然后在装载机(未示出)上输送到如图17所示的预备加料斗405储存起来。
这时，储存在预备加料斗405内的煤粉，含有大量粒径为1mm或更大的颗粒，而预备加料斗405使得煤粉通过设置在底部的双重结构的双风门407a和407b落入壳体410中。在这种情况下，双风门407a和407b按顺序打开，使得当预备加料斗405和在预备加料斗405下方的壳体410之间保持气密条件时，未经处理的煤粉可以被向下排出。
在煤粉向下落入壳体时，煤粉被通过空气输入端口432送入的低压空气分散开来，然后被通过流态化管路412送入的低压空气流态化通过壳体410的内部空间。通过流态化，粒径为1mm或更小的小颗粒煤粉经由空气输出端口435被吸入袋式过滤器440。
未被流态化或吸入袋式过滤器440的大颗粒煤粉掉入粉碎装置420，通过驱动电机425的运转被粉碎。然后，经粉碎的煤粉通过斗式输送机450被转移并被装入预备加料斗405中用作煤粉源。
根据本发明的生产生石灰的第三具体实施方式包括以下步骤：将石灰石装入回转窑；用煤粉作燃料，向回转窑供热；以及冷却、排出来自回转窑中的生石灰。
将石灰石装入窑中的步骤是由图19所示的石灰石分选装置500来完成的。也就是说，本发明的用于生产生石灰方法的第三具体实施方式包括分选石灰石的步骤，当石灰石被从水洗/储存料斗505送往预热装置110时，将它们按照颗粒大小进行分选。为此，在加料斗505和预热装置110之间的管路系统550上设置一中空腔室510，并在腔室510内部设置一筛分装置520，使得粒径为5mm或更小的石灰石能穿过筛分装置520的小孔。
经过这个过程，粒径为5mm或更大的石灰石通过筛分装置520被送往预热装置110的加料斗522。
此外，在加热石灰石用以除去水份时本发明还进行了对上述石灰石的粒径进行筛分的步骤。在除去水份步骤中，将从回转窑105排出的排放气体经过腔室510以排放到集尘器160，使得腔室510内的石灰石被来自窑的排放气体干燥和加热。
当加热和干燥经水洗的石灰石时，由于脱水作用，杂质或微细石灰石颗粒附着在大石灰石颗粒上的键合力被明显削弱，以致大颗粒很容易与小颗粒分开。
在燃料被预热之后，将从窑内排出的排放气体引向一传统集尘器160，在除去其中的粉尘之后，将排放气体通过烟囱170排放到大气中。
根据如上发明，石灰石在被送入窑105之前根据其粒径进行筛分，并被从窑中排放到大气中的排放气体干燥，使得土和杂质能够自石灰石表面轻易地被除去。同时，将石灰石供向预热装置110时要保持3％或更少的粒度分布为5mm或更小，从而确保预热装置110的透气性、通过提高热效率将产量每天提高10吨、防止石灰石过烧、将实际产量提高2％～3％、以及将石灰石的水化比率提高0.2％～0.5％。
图19、20A和20B示出了用来实现本发明前述的生产生石灰方法的设备的详细结构。
在用于实现本发明的生产生石灰方法的第三具体实施方式的设备100中，如图19所示，中空腔室510设置在处于水洗/储存料斗505和预热装置110之间的管路系统550上，而筛分装置520设置在腔室510中，并具有多个筛条525，用来筛分从水洗/储存料斗505送往预热装置110的石灰石的粒径。
在筛分装置520的上部，设置有原料加料斗527，其与水洗/储存料斗505相连。原料出料口529与原料加料斗527相对设置，并连接在预热装置110的加料斗522上。
在腔室510内部，通过旋转轴532a和534a将多个驱动链轮532和多个从动链轮534可旋转地设置，其中与驱动链轮532安装在一起的旋转轴532a穿过腔室510与驱动电机538的驱动电机轴538a连接在一起，该驱动电机设置在腔室510的外面。
在筛分装置520中，驱动链轮532随着驱动电机538的运转而旋转，用以旋转多个链条543，链条543被设置成环绕驱动链轮532和从动链轮534的履带形式。链条543可旋转地安装有筛条525，筛条525在每一边的两端形成旋转轴545，其中旋转轴545通过衬套547在相邻的两个链条543的中间处可旋转地连接，使得它们以悬置的方式置于链条543的上面。
如图20B所示，每一筛条525都具有从底部在两个方向突出的杆551。因为在筛条525在一边的两端部都形成旋转轴545以便悬挂在对应的一节链条543上，当链条543如图20A中旋转通过上部水平面时，杆551被支撑在对应的链条543上，并且筛条525保持水平位置。
然而，当筛条525在对应的链条543上被拖动通过对应链条543的下部水平面时，它们经由旋转轴545从链条543上被悬挂运输，以便卸下细小的石灰石颗粒，该石灰石颗粒在筛条525运转期间经由设置在筛条525下方的风门555落入腔室510内。
在腔室510的底部，设置有多个风门555，以便在通过筛分装置520的筛条525以细小的粒径筛分之后所落入的细小的石灰石颗粒能够被回收到分离的回收装置557中。
而且，在原料卸料口529之前设置有倾斜分离器570。该倾斜分离器570起分离来自筛条525的大颗粒石灰石(其加载在筛条525上)的作用，使得大石灰石颗粒可以被引向原料卸料口529。
本发明还包括管路系统550a，用于连接预热装置110、腔室510和集尘器160，以便从回转窑105排出的气体流经腔室510并通过集尘器160排放，同时在腔室510中加热石灰石以除去其中的水份。
如图19所示，在这种情况下，管路系统550a将预热装置110与集尘器160连接，并且与设置在腔室510两侧的排放气体进口511a和排放气体出口511b以连通的方式相连接.
在根据本发明的上述结构的生石灰生产设备中，当将湿石灰石加到腔室510中然后将其装载在筛条525上时，在预热装置110中预热生石灰原料之后流进腔室510的排放气体与筛条525上的湿石灰石接触，用以干燥湿石灰石。
同时，驱动电机538的驱动使驱动链轮532和从动链轮534旋转，其中粒径为5mm或更小的细小石灰石颗粒滑过筛条525的长方形狭缝525a，筛条以履带的形式在链条543上旋转，以使大于5mm的石灰石颗粒仅由原料卸料口529和管路系统550进入预热装置110。
在这个过程中，操作人员调整驱动电机538的转速用以调整加入预热装置110的石灰石数量，以便稳定地控制石灰石的储量同时加入高质量的原材料。
如图21中表格所示，在将石灰石装载入根据本发明的回转窑105之前，可以将石灰石干燥并且清除附着在表面的泥土和杂质。因此，为5mm或更小的粒径分布能够保持在3％或更少，其少于传统方法，并且确保该石灰石的粒径，从而保证了预热装置110中的透气性并显著提高了热效率。
而且，作为在图19中所示的固定预热装置110的取代，生石灰生产设备100可以具有如图22所示的回转预热装置600，其将均匀的热量传递给在其中作为原矿石的石灰石，同时防止石灰石的部分过烧或僵烧，以使窑105能够生产高质量的生石灰。
为此，本发明的生石灰生产设备100包括：中空的外筒体616和设置在外筒体616内部的中间筒体617，以便从外筒体616和中间筒体617之间的顶部装入石灰石，在其中将其预热，然后加到窑105中。
本发明还包括设置在外筒体616底部的环形齿轮610，其中环形齿轮610整体固定于外筒体616并啮合到驱动齿轮614内，该驱动齿轮安装在驱动电机612的旋转轴上。
象这样，本发明具有啮合到环形齿轮610内的驱动齿轮614以及带有用于旋转驱动齿轮614的驱动电机612的驱动装置620，其中驱动电机612的驱动使旋转轴旋转，由此通过驱动齿轮614旋转环形齿轮610，从而旋转与环形齿轮610和中间筒体617安装在一起的外筒体616。
此外，本发明包括旋转装置630，该旋转装置具有多个设置在外筒体616的底部的假想圆周上的滚轮632，并且旋转装置630具有支撑滚轮632的圆形轨道634。如图22和23所示，旋转装置630具有在支撑框架642顶部上的圆形轨道634，在支撑框架上将卸料滑槽640设置在预热装置600的底部卸料口620a的旁边，并且将滚轮632固定在外筒体616的底部以便在轨道634上滑动。
旋转装置630使滚轮632在轨道634上旋转，以便当驱动装置620的电机612的运动使外筒体616通过环形齿轮610旋转时，外筒体616能够通过滚轮632和轨道634在支撑框架642上旋转。
其间，外筒体616具有通向集尘器160的排气管道616a和在顶部边缘的水封区660(如图24所示)，以便在预热装置600的上部加料区650周围提供一可旋转的结构，排气管道616a固定在预热装置600上.在外筒体616的顶部设置有水封区660，其具有装有水665的U形部分的弯曲部662，其中上部加料区650的底部边缘650a浸没在填充于弯曲部662中的水665中.
利用水封区660、加料区650的底部边缘650a和外筒体616的顶部弯曲部662防止了排放气体的外渗，同时确保外筒体616相对于加料区650的平稳旋转。
用于冷却中间筒体617的冷却系统670具有设置在外筒体616的一部分上的支架672以及设置在该支架672顶部的抽气泵674，该抽气泵连同外筒体616一起旋转。冷却空气经由管道676从抽气泵674引入中间筒体617之后，流过中间筒体617并经由相反的管道676排放。该相反的管道通过安装在其一端部的风门680来开启/关闭。
此外，本发明包括电源690，用于接收来自外界的电压，以便给抽气泵674和推料装置319提供电压。如图22和25所示，环形接线架692通过周围连接构件693固定在外筒体616的顶部，并且用于接收电压的滚动式集电器695与接线架692耦连并与外筒体616可转动地连接。
在电源690中，电压从接线架692的三相终端692a供应给设置在滚动式集电器695上的三相终端695a，并且通过电缆697供给抽气泵674或推料装置619以便在那里驱动筒体。
在上述结构的本发明的生石灰生产设备100中，石灰石通过加料斗522加到预热装置的加料区650以及加到在外筒体616和中间筒体617之间的空间。在石灰石的这种加料状态，外筒体616转动。当外筒体616转动时，从窑105通过在外筒体616底部的卸料滑槽640流动到外筒体616内的排放气体随外筒体616的转动通常被均匀地施加。
同时，启动用于中间筒体617的冷却系统670的抽气泵674，以便把冷却空气进给到中间筒体617内，然后通过风门680将气体排放，从而有效地进行冷却。
此外，在加热置于外筒体616和中间筒体617之间的空间的石灰石时，排放气体通过集尘器160排放到烟囱170，并且周期性地启动推料装置619以使石灰石落到卸料滑槽640以便加入到窑105中。
因此，本发明能够均匀地将热量传输到在预热装置600中的作为原矿石的石灰石，以防止石灰石的部分过烧或僵烧，以便窑105能生产细小的生石灰。
根据本发明的生石灰生产方法的第四具体实施方式，包括将回转窑分成第一窑710和第二窑730的步骤，以便实施生石灰生产操作。
本发明将石灰石装填入第一回转窑710和第二回转窑730以便依次使用，把煤粉和COG的混合物进给到第一回转窑710内，但是只把COG进给到第二回转窑730内而不进给煤粉。
为了实施根据本发明的生石灰生产方法的第四具体实施方式，如图26和27所示，第一窑710设置在煤粉喷射燃烧器720的一侧，预热装置721位于第一回转窑710的前端，预热装置721的原料出口管712连接到第一窑710的前端，第一窑710通过卸料滑槽714在其后端连接到第二窑730，并且第二窑730安装有COG喷射燃烧器740。
因此，如图26所示，连接到第一窑710前端的预热装置721在其内部装入通过用从第一窑710流动到预热装置721的排放气体来加热的原料，并且排气管716从预热装置721的顶部通向集尘器160和烟囱170。
第二窑730通过滑槽714连接到第一窑710的下游，不喷射煤粉的COG燃烧器740设置在第二窑730上，并且用于冷却产品的冷却装置733连接到COG燃烧器740的底部。
如上所述，本发明包括把燃烧器720设置在第一窑710上以及把燃烧器740设置在第二窑730上的步骤，燃烧器720使用煤粉和COG作为混合燃料，而燃烧器740只使用COG。
此外，与设置在第一窑710一侧的煤粉喷射燃烧器720相关的用于煤粉的注入空气以及进给到煤粉喷射燃烧器720和COG燃烧器740的助燃空气是由延伸自冷却装置733的管道732提供的热空气。因此，这提高了燃烧器720和740的热效率。
如图28和29所示，在第一窑710中使用的煤粉喷射燃烧器720具有中心煤粉喷射管722，多个在煤粉喷射管722外部的助燃空气管724，在助燃空气管724外部的COG管726以及在COG管726外部的另外的助燃空气管728。
煤粉喷射燃烧器720在外部设置有带旋流式喷嘴722a的煤粉喷射管722，用以旋转助燃空气，同时将通过煤粉喷射管722的煤粉和通过COG管726的COG气体混合，以便煤粉和COG能在第一窑710内燃烧。
如上所述的本发明具有如下技术特征：既不对在第一窑710中用作燃料的煤粉的含量加以限制，也不对与COG混合的煤粉的数量加以限制。
此外，本发明包括以下步骤：将包含80％至85％的燃料总量的COG和煤粉进给到预热装置721和第一窑710内用以预热石灰石，将包含15至20％的燃料总量的COG进给到第二窑730和冷却装置733中用以将石灰石煅烧成生石灰。
在使用自安装在第一窑710中的煤粉燃烧器720射出的包含20％或更多的COG的量的煤粉的情况下，如图27所示，使燃烧器720的气体火焰燃烧保持一区域(区段)A，并使射入的煤粉喷射到区域A。气体火焰部分是已与区域A内的气体燃烧过的，部分以燃烧的状态飞到区域B上，以及部分进入到区域C以与石灰石产品一起供应给第二窑730，该石灰石产品是经初级预热然后在第一窑710中烧制过的。
此外，如此构造安装在第二窑730中的COG燃烧器740，不是为了射入煤粉，而是将装自第一窑710的石灰石原料烧制成高质量的生石灰产品，同时保证仅来自COG和助燃空气的燃烧，然后将生成的生石灰卸载至冷却装置733，该冷却装置依次冷却热的生石灰。
如图30和31所示，COG燃烧器740设置有COG管744(其在多个安装有旋流式喷嘴742a的助燃空气管742周围)以及在COG管744周围的另外的助燃空气管746。
COG燃烧器740经由喷嘴742a旋转助燃空气，并将通过COG气体管744的COG气体混合，以便COG能在第二窑730内与助燃空气一起燃烧。
在此情况下，如图27所示，第二窑730使得来自COG燃烧器740的火焰在第二窑730的前部区域E中使自第一窑710进给的煤粉又燃烧，以便可以将产生的燃烧热用作锻烧热。在区域D，烧制石灰石使之煅烧成生石灰，而在区域F没有燃烧，生石灰移向冷却装置733，然后向下落。
对于根据本发明的生石灰生产方法的第四具体实施方式，即使从设置在第一窑710中的煤粉喷射燃烧器720射入的煤粉在第一窑710中没有完全燃烧，而是借助在第一窑710内移动的石灰石产品向下流向第二窑730，在第二窑730中的COG燃烧器740也能够通过二次燃烧将煤粉清除，同时将石灰石产品烧制成生石灰。
此外，由在第二窑730中的煤粉的二次燃烧产生的热量用来在第二窑730中烧制石灰石，以便石灰石能够被煅烧成生石灰而没有过烧。
如上所述，本发明包括第一窑710和第二窑730，并且能够根据在第一窑710的预热装置721中储存的石灰石的卸载量来确定产量。根据本发明，如图32A中表格所示，石灰石停留在第一预热装置721和第一窑710中持续8.5至9.5小时，在第二窑730和冷却装置733中持续2.5至3.5小时。根据燃料输入流程，将占总燃料量80％至85％的煤粉和COG的混合燃料加到第一窑710内，并且仅将占总燃料量15％至20％的COG加到第二窑730中。
此外，石灰石在第一预热装置721中停留6至6.5小时，在第一窑710中停留2.5至3小时，在第二窑730中停留1至1.5小时，然后在冷却装置733中停留1.5至2小时。
如图32B中表格所示，本发明能够根据在第一窑710前面的预热装置721中储存的石灰石的出料量或滞留时间来调整生石灰的产量和质量。也就是说，由于相应于缩短的滞留时间石灰石在预热装置721中的出料量增加了，因此相应提高了产量，而燃烧时间的降低相应地降低了煅烧程度。
此外，根据燃料输入至第二窑730的比率变化，能够调节煅烧程度与煅烧质量。通常，第一窑710使用80％至85％的燃料输入，而第二窑730使用15％至20％的燃料输入，但是根据生石灰产品的质量提高了输入至第二窑730的总热量，以便获得提高煅烧程度的效果。
根据本发明的生石灰生产方法的第五具体实施方式利用来自焦炭加工过程副产的煤粉作为热源的燃料，该热源用于向装入窑内的石灰石或者用于从生产煤粉的分离过程中获得的预定粒径的煤粉供热。
为了该目的，本发明所应用的生石灰生产设备800通常如图33所示。生石灰生产设备800包括在窑805一侧的预热装置810。在预热装置810的前面，用于从预热装置810排放气体的排气管802与原料分选装置500的管路550a相连接(如图20A所示)，以便排放气体在流经原料时能够预热在分选装置500内的原料。
将排放气体引入到集尘器160同时排放到装载原料的位置，并经烟囱170排放出去。因此，将原料从设置在原料分选装置500顶部的加料斗(未示出)引入到原料分选装置500内，以便由排放气体除去水份，再从原料分选装置500引入到预热装置810，然后以石灰石(CaCO3)的形式装入窑805，同时保持预定的温度。
引入了石灰石的窑805装配有与预热装置810位置相对的燃烧器820以及在较低区域的冷却装置830。煅烧完全的生石灰暂时储存在冷却装置830中，以便被冷却，然后将其从冷却装置中卸料。
如图9所示，构造设置在窑805后部的燃烧器820以便使用煤粉。
根据本发明的生石灰生产方法的第五具体实施方式选择性地进给粒径为10至30mm的石灰石，利用回转预热装置810用1000至1100℃的排放气体通过热交换来预热石灰石，并将经预热的石灰石装入窑805内。
该步骤进行原矿石加工，其中石灰石在经预热并除去水份和残留物之后被装入窑805。
在该步骤中，用水洗器(未示出)将石灰石表面清洗干净，在经由加料斗822将原料装入预热装置810之前在原料分选装置500中分选粒径为10至30mm的石灰石，并在装入窑805之前通过1000至1100℃的排放气体流动9至10小时对石灰石进行处理。
象这样将石灰石装入回转窑805，而杂质通过洗涤被从表面除去，而粒度为10mm或更小的颗粒通过分选被除去，通过洗涤使石灰石表面变得含有7％至10％的水份使得细小的粉尘或细小粒径的杂质附着在石灰石表面上借助原矿石(石灰石)被装入预热装置810和窑805.
如此细小的粉尘和杂质降低了窑805内部的透气性，使得难以生产高质量的生石灰。
因此，在原矿石经水洗并且首先用如图20A所示的筛网装置520分选(未示出)细小颗粒之后，本发明将原矿石装入预热装置810，以便在装入窑805之前干燥原矿石。
原矿石分选装置500具有筛网装置520，在那里通过如图20A所示的结构清洗和分选石灰石。
此外，本发明使得自窑805向预热装置810供热的热源均匀传输给在预热装置810内的原矿石。
为此，本发明具有回转预热装置810，该回转预热装置均匀地加热通过类似于图22所示的结构装入其中的石灰石。
如上所述，回转预热装置810能够将热量均匀地传输给其中作为原矿石的石灰石，用以防止石灰石的部分过烧或僵烧，以便在窑805内生产精细的生石灰。
此外，本发明把适宜粒径的，优选为1mm或更小的煤粉作为用于向窑供热的热源燃料供入燃烧器820内。
本发明还包括以下步骤：把作为向窑805供热的热源燃料的煤粉粉碎成1mm或更小的粒径，并且将1mm或更小粒径的煤粉以固定量卸出以便将煤粉与COG一起在2至5kg/cm2的压力下引入燃烧器820。
如图34所示，用于运输煤粉的装卸机844的CDQ压力进给管846连接于CDQ上部加料斗841，CDQ的下部加料斗842通过双重风门841a与CDQ上部加料斗841的底部相连接，CDQ振荡上部加料斗843，煤粉储存装置856和固定量的加料器860依次连接在CDQ下部加料斗842的下游，以便将煤粉引入燃烧器820，从而把作为向窑805供热的热源燃料的煤粉粉碎成粒径为1mm或更小的颗粒。
在CDQ上部加料斗841的前面，有如图17所示类型的煤粉分选装置400，用以分选粒径为1mm或更小的煤粉颗粒。
由于经过煤粉分选装置400，煤粉变成具有98％或更多的为1mm或更小的粒径分布并保持0.5％或更低的含水量，从而避免当被压力进给或装载时的阻塞。
本发明将粒径为1mm或更小的煤粉以固定量卸出，以便将煤粉与COG一起在2至5kg/cm2的压力下引入燃烧器820。
该步骤将自焦炭生产过程中副产的煤粉连同COG一起加入到回转窑805中，以便减小伴随高质量生石灰生产的NOx排放量的增加。
为此，设置了如图13所示的固定量加料器140，通过该固定量加料器，将占98％或更多的粒径分布为1mm或更小的煤粉在2至5kg/cm2的压力下引入燃烧器820。
通过固定量加料器140加入到回转窑805的燃烧器820中的煤粉可以通过使卸料量从0至100％变化而加以控制，从而能根据工作条件来调节使用量。
本发明还通过在窑805内煅烧或烧制将石灰石制成生石灰，并通过窑805一侧的出口将800至850℃的生石灰卸料。
该步骤冷却和卸出在窑805内生成的生石灰，其中设置在窑805的一侧出口处的冷却装置830具有如图14A和14B所示类型的结构，以便在卸料前将其冷却到80℃或更低温度。由于经冷却到80℃或更低温度之后被卸出，因此生石灰很容易在以后的过程中加以处理，并且能够避免与设备相关的事故或安全事故如火灾的发生。
为了将石灰石制成生石灰，根据本发明的生石灰生产方法的第五具体实施方式，将石灰石供入经过分选装置分选成粒径为10至30mm的颗粒，在装入窑805之前通过用回转预热装置810与1000至1100℃的排放气体热交换来进行预热，以便石灰石能够在窑805内被均匀加热。
此外，在水洗石灰石之后，本发明从石灰石表面上将杂质除去并减少石灰石的小颗粒，以便将粒径为10至30mm的石灰石供入预热装置810内，从而能够保证在窑805内煅烧时的透气性。通过煤粉使在窑805内的固体形成最少，以便防止石灰石的过烧，从而显著提高生石灰的实际产量。
此外，防止了生石灰的过烧，达到了显著提高产量的效果，该产品也达到了生石灰的质量标准。
在回转窑805内生产高质量的生石灰的情况下，本发明能够在预热装置810中达到对原矿石(石灰石)的均匀预热，因为预热装置810用排放气体通过回转结构来交换热量。由此能够达到以下效果：避免源于部分过烧或僵烧而引起的暂停，增加高质量生石灰产品的量，并显著提高单位时间生石灰的产量。
本发明将作为向窑805供热的燃料的煤粉粉碎成粒径为1mm或更小的颗粒，并将固定量经粉碎的煤粉卸出并在2至5kg/cm2的压力下与COG一起供入燃烧器820。
在这种情况下，在回转窑805的燃烧器820中使用的煤粉具有98％或更多为1mm或更小的粒径分布以及0.5％或更低的含水量，以便相对避免在压力进给或装料时的堵塞。
能够在操作中将煤粉的卸料量控制在0至100％，并且能够根据操作条件调节煤粉的使用量，从而能够以在窑805内壁上的附着速率来操作窑805，该速率与传统生产相比被显著降低。
此外，本发明在窑内通过煅烧将石灰石处理成生石灰，经由窑一侧的出口将温度保持在800至850℃的生石灰卸料，并在卸料之前将在窑805内得到的生石灰冷却至80℃或更低的温度。
当在冷却至80℃或更低的温度之后卸料，在随后的步骤中容易处理生石灰，并且能够避免与设备相关的事故或安全事故如火灾的发生。
根据本发明的生石灰生产方法的第五具体实施方式能够使用COG和煤粉作为燃烧器820的燃料，以防止将过量的空气输入到窑805或将过量的冷空气引入到窑805，以便减少氮含量，从而达到降低NOx生成的效果，NOx主要产生在高质量生石灰生产过程中。本发明能够应用于所有通过煅烧石灰石生产生石灰的方法，并且符合用于需要低硫含量的铁水精炼的生石灰的质量条件。
实施例
下面将结合实施例对本发明作详细描述。
实施例1
为了证实本发明的操作效果，进行了大量实验。
根据本发明的煤粉注入方法的第一具体实施方式，在回转窑105中进行了生产生石灰的工业操作，每天产出315至320吨生石灰。
在本实验性实施例中，所进行的工业操作使用了COG(含量为用于煅烧的总热量的50％)以及替代用于煅烧的总热量的50％的煤粉，用以生产如图3A表格中的D和E所示的高质量的生石灰，并且其结果列在图6B的表格中。
根据本实验性实施例的结果，当煤粉用量占总热量的30％或更少时，在NOx和SOx排放方面显示出极好的结果，而源于残留灰分的粉尘排放浓度增加了0.4至0.6倍。当煤粉用量占总热量的35％或更多时，在NOx和SOx排放方面显示出极好的结果，但残留灰分的排放浓度被过度增加了0.7至1.3倍。因此，评价得出集尘器160的容量应该增加，以便清除排放气体的粉尘或灰分。
实施例2
对于根据本发明的煤粉注入方法的第一具体实施方式，在回转窑105中进行了比较实验，所使用的燃料量列在图35A的表格中，其中传统实施例中使用了100％的COG，但是在本发明的实施例中，COG的使用量占燃烧器10的总热量的70％，而煤粉使用量占30％。
当在本实验性实施例中，将水化水平为96.6％至97.5％的高质量的生石灰生产出来时，在传统实施例中，与生产水化水平为92.0％的普通生石灰相比，产生的NOx为2.0至2.3倍、或者说增加了大约200％，而产生的SOx是1.3至1.4倍，或者说增加了大约35％，引起了严重的环境污染。
然而，正如在本发明实施例中的那样，当煤粉使用量占30％时，与传统实施例相比，由于残留灰分的影响，粉尘增加了1.5至1.6倍，而产生的NOx为0.52至0.54，或者说减少了50％，产生的SOx为0.75至0.77，或者说减少了24％。
鉴于这些实验结果，可以认为，与仅注入COG的传统方法相比，本发明可以显著减少NOx和SOx的生成量。
当然，虽然采用煤粉煅烧法，出灰量有所增加，但可以用粉尘收集设备来处理排放气体，以清除粉尘。
实施例3
对于根据本发明的煤粉注入方法的第一具体实施方式，在回转窑105中进行了生产生石灰的工业操作，每天产出315至320吨生石灰，同时保持水化水平为96.5％至94.5％，将实验结果列在图35B的表格中。
当如传统实施例那样仅仅使用COG时，窑105的最高内部温度保持在1250至1300℃，最低内部温度保持在710至750℃，而在1000℃或更高温度的范围占48％至52％，当每天生产315至320吨生石灰时，这对于煅烧具有直接影响。当操作如在本发明实施例中通过加入30％的煤粉进行时，窑105的最高温度保持在1360至1400℃，最低温度保持在800至850℃，而在1000℃或更高温度的范围占74％至77％，当每天生产346至350吨生石灰时，这对于煅烧具有直接影响。鉴于这些实验结果，可以认为，本发明实施例相对于传统实施例而言，由于通过煤粉的分散燃烧而提高了热效率，因而每天可以增加产量25至30吨。
实施例4
根据本发明的煤粉注入方法的第二具体实施方式，进行了工业操作。在实验性实施例中，在将覆盖层自窑105的内部彻底除去之后，如图36中表格所列出的，将操作时间划分为1至15天、16至50天、51至70天、70至80天以及80天以上，然后按照图7所列的操作条件进行工业操作。
在这种情况下，本发明实施例与传统实施例相比降低了供入喷嘴的第一空气压力25％至50％以及COG的供入压力25％至50％，同时相对增加了煤粉的供入压力25％至50％。因而，由煤粉产生的在窑105中的燃烧范围向窑105的入口侧延伸，至少延伸到窑105长度的中间位置，因此燃烧范围向着窑105的入口侧增加到最大程度。
实验结果如下：在传统操作中，15天之后开始形成覆盖层，70天后覆盖层厚度增加到400mm或以上(参见图36中的表格)，到了操作不能进行的程度，以致在停止窑1005之后将覆盖层除去。
然而，在本发明中覆盖层的最初形成是在25天之后，70天后覆盖层厚度只有20mm，仍然允许操作继续进行。因此，覆盖层的厚度降低了至少50％，甚至在80天后也不妨碍操作，而且原矿石的实际产量也增加了3％至4％。
如上得到的操作结果报告在图37A和37B的图表中。由上面可以看出，本发明将覆盖层的形成时间推迟了至少10天，并且降低了覆盖层的增长速率。此外，本发明通过优于传统方法的煤粉分散燃烧，可以进一步防止热量集中，用以防止由于覆盖层的形成而引起的原矿石的过度煅烧，从而避免了实际产量的降低。
实施例5
按照本发明的生产生石灰方法的第二具体实施方式，进行了以下工业操作：用分选装置筛选具有1％或更小含水量的固体燃料，其结果报导在图18B的表格中。在实验性实施例5中，在通过并经分选装置400粉碎之后，不同尺寸的燃料颗粒都能达到在回转窑105中使用的粒径要求。遗憾的是，根据要被装入分选装置400的普通焦炭、油焦和无烟煤的粒径分布，与粉状焦炭相比，普通焦炭和油焦会使操作比提高1.6至3.5倍，从而使粉碎装置420的寿命缩短60％至70％。
然而，当按照各自尺寸通过预先将粉状焦炭以50％的重量混合以形成粉状原料进行实验操作时，实验操作结果显示，有可能得到保持粒径分布的50％至80％为1mm或更小的粉末原料。根据本发明，在通过并经分选装置400分选之后，粉状原料保持粒径分布的98％至99％为1mm或更小，因此达到了所期望的水平，可以作为回转窑的热源。
虽然与纯粉状焦炭相比，分选装置400的操作比提高0.5％至0.8％，而粉碎装置420的寿命缩短20％至30％，但有这样的优势，即能够不依赖于其尺寸而使用固体燃料，如普通焦炭、油焦和无烟煤。
实施例6
在回转窑105中进行以下工业操作：根据本发明的生产生石灰方法的第三具体实施方式，由装入的占总热量30％的煤粉每天生产340至350吨生石灰。依次按照粉碎、分选和水洗的处理顺序准备好石灰石，而从窑105中产生的140至150℃的排放气体在流过集尘器160之前，通过根据本发明的管路系统550a被吸入腔室510中。
在排放气体流过腔室510的同时，干燥了含水量为7％至10％的石灰石，并且当排放气体吹过时自石灰石表面将微小粉尘或杂质去除，然后其在集尘器160中被除去粉尘.在此过程中，石灰石在腔室510中被预热到40至50℃的温度.
此外，当石灰石通过筛网装置520的筛条525之后，能够保持3％或更少为5mm或更小的粒度分布(如图38所示)，并被干燥以除去水分、除去其表面的微小粉尘或杂质、然后在被送入预热装置110前被预热，以便显著提高预热装置110的透气性。
然后，石灰石的细小颗粒被腔室510底部的卸料风门555分开收集，以便如图39的表格所示使随排放气体排出的粉尘量降低0.3％至0.4％(该排放气体是从预热装置110中排出的)，减少了煅烧中的过烧，因而使实际产率提高了2％至3％，并且使水化水平提高了0.5％至0.8％。
实施例7
根据本发明的生产生石灰方法的第四具体实施方式，在图26所示的具有第一窑710和第二窑730的回转窑中进行工业操作，用以如图32B和32C的表所示每天生产315至320吨生石灰。
如图32B的表所报告的，当通过调节在第一预热装置721的排出速率来改变停留时间时，也就是说改变预热时间时，操作是根据生石灰的质量通过将产品的产量上下变动10％，即从最小值90％改变到最大值110％来进行的。
如图32C的表所报告的，当输入到第二窑730中的燃料量在以100％为基准上下变动10％，即从最小值90％改变到最大值110％时，产品的煅烧程度从95.5％改变到98.5％。
也就是说，可以认为，通过增加输入到第二窑730的COG燃料的量，同时改变从第一预热装置721的卸料量，有可能得到操作者所希望的高质量的生石灰。
根据如上所述的本发明的注入煤粉方法的第一具体实施方式，通过在回转窑105中生产高质量生石灰的操作中使用煤粉，以便减少煅烧所需的空气输入量，具有能够明显降低排放到空气中的NOx和SOx的量的效果。
根据本发明的注入煤粉方法的第二具体实施方式，使用煤粉作为热源在回转窑105中生产生石灰，其中，煤粉从燃烧器向窑105的入口侧注入，至少注入到窑105长度的中间位置，用以改变窑105内到长度中间的最高温度范围，并使窑内沿纵向区段的温度变化最小，从而减缓内部覆盖层的形成。
因此，这种实施方式获得了非常有用的效果：由于在窑105长度方向上的分散燃烧，使热量集中受到了限制，这防止了窑105的覆盖层的局部过厚，使形成的覆盖层基本上是均匀的，使得原矿石易于卸出，并且防止了过烧，因而提高了最终产品的实际产量。
根据本发明的生产生石灰方法的第一具体实施方式，回转窑105生产高质量的生石灰，其中，通过优于传统方法的煤粉的分散燃烧，使得在窑105内1000℃或更高温度的分布范围(它对煅烧有直接影响)增大，用以提高热效率，因而达到了比传统方法产率有所提高的效果。
这还达到了以下效果：通过使用高热量的煤粉作为热源显著提高了单位时间的生石灰产量。
根据本发明的生产生石灰方法的第二具体实施方式，将在焦炭生产过程中产生的煤粉通过集尘器收集，并经有效分选，其中大颗粒的煤粉在被注入燃烧器120之前分选装置400中被选择性粉碎(如图17所示)，以使煤粉燃料具有98％或更多的粒径分布为1mm或更小，能够被注入回转窑105.因此，本发明利用回转窑105显著提高了生石灰的产量和水化水平.
此外，如果在用回转窑生产生石灰的过程中，将重量为50％的不同尺寸的固体燃料，如普通焦炭、油焦和无烟煤与粉状焦炭混合以形成粉状原料，然后用分选装置400根据粒径大小将其分选，就可以从各种固体燃料类型中获得所期望粒径的燃料颗粒，同时避免了分选装置400在操作比方面有任何降低或者粉碎装置420的寿命在现场可接受范围内的缩短。
因此，该实施方式获得了以下效果：使燃料类型进一步多样化使得回转窑105能更有效运行。
根据如上所述的本发明的生产生石灰方法的第三具体实施方式，在石灰石被水洗之后，来自其表面的杂质被除去。因而，减少了石灰石的小颗粒，而大颗粒的石灰石被送入预热装置110，以确保窑105内在煅烧时的透气性。在窑105内的最小化的固体形成防止了石灰石的过烧，因此显著提高了生石灰的产量。
进一步，由于防止了生石灰的过烧，可以达到显著提高作为生石灰质量指标的水化水平的效果。
更进一步，在根据本发明的在回转窑105中生产高质量生石灰的情况下，原矿石(石灰石)能够在预热装置110中被均匀预热。结果避免了传统方法中由于过烧或僵烧而出现的暂停，增加了高质量生石灰产品的产量，并显著提高了单位时间内生石灰的产量。
根据本发明的生产生石灰方法的第四具体实施方式，可以注入相当于所用气量20％或更多的煤粉，该煤粉是从装配在第一窑710内的煤粉喷射燃烧器720里被注入的，以使操作能够进行。因为，与传统方法相比，本实施方式可以大量使用煤粉，即使煤粉在第一窑710中没有燃烧完全，但是随在第一窑710内流动的石灰石产品被引入第二窑730，它又被位于第二窑730内的COG燃烧器740所燃烧，用以帮助将石灰石煅烧成生石灰。
如上所述，由于本发明与从第一窑710注入的煤粉的成分无关，也不限制包含在COG中的煤粉的量，因此本发明能够节约COG的量，还能提高经煅烧的产品的水化水平，用以达到生产高质量的生石灰产品的效果。
根据本发明的生产生石灰方法的第五具体实施方式，回转窑805通过使用煤粉来生产高质量的生石灰，并且减少用于燃烧所必需的空气输入量，以便显著减少排放到大气中的NOx和SOx的量。
尽管煤粉燃烧使得排放气体中含有更多的粉尘，但是这个问题可以很容易通过用排放气体集尘器去除去排放气体中的粉尘来解决。这样，具有既比传统方法提高了热效率，又能获得高质量的生石灰产品的效果。
工业实用性
本发明提供了一种用于将煤粉注入以煤粉作为燃料的回转窑的方法和燃烧器(燃烧装置)，以及通过使用用于注入煤粉的方法和燃烧器(燃烧装置)用于生产具有优异水化水平的生石灰的方法和设备。