水泥立窯噴窯預防及安全保護裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及水泥生產行業的立窯窯噴的預防及其安全保護裝置。本裝置由二部分組成，一是窯內ＣＯ濃度檢測及降低窯內ＣＯ濃度措施。二是安全防爆及保護部分，它設置了防爆門并有鼓風機聯動停車部分。本裝置特點是在水泥立窯窯壁上安裝或焊接若干個氣體取樣室，取樣室設置氣體取樣輸送管和排氣輸送管其頂部安裝一活動防爆門。本裝置可防止噴窯或極大降低窯噴破壞力。（*該技術在1999年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及水泥生產行業的立窯窯噴的預防及其安全保護裝置。在生產過程中，發生窯噴造成人身傷亡的事例屢屢發生，使生產廠家蒙受巨大損失。1988年11月12日至25日在山東淄博市召開的“全國首次水泥立窯安全生產經驗交流和技術研究會”上，面對“窯噴大 ”專家學者僅僅只在安全規章制度上作了一些規定顯然遠遠不能解決窯噴預防及安全保護的問題。本技術的目的是提出一個技術方案即對立窯發生窯噴前進行預防報警，及時有效防止事故發生，即使萬一發生窯噴時，本系統在噴窯發生瞬時，能消除或減緩事故破壞程度的系統。立窯發生窯噴事故基本上有二種類型。爆炸窯噴窯內CO爆炸造成的窯噴。塌窯窯噴棚料塌落壓縮高溫空氣造成反彈產生窯噴。兩種類型的窯噴事故都會將熾熱高溫物料噴出窯外，威脅人身安全，而爆炸窯噴危險最大，后果最為嚴重。造成立窯內CO爆炸，必須同時具備以下四個條件。1.在立窯架空部位的下部產生大量CO，并得到儲存(積聚的速率大于擴散的速率)，部位都只有在燒成帶的下部，CO爆炸極限濃度在16.2～71.2％之間。2.有足夠的氧氣。3.CO與O2的混合濃度達到了爆炸極限，當CO與O2的濃度均大于12.5％，并大致成11比例時，在引爆源的引爆下立即引起爆炸。4.具有一定的引爆源，即溫度超過610℃的明火。爆炸破壞力的大小是隨窯內被架空的空間體積大小及其所儲存的CO數量多少而決定的，其空間體積大，儲存CO數量多，其爆炸破壞力就大，反之就小。由于在一般情況下，立窯不同時具備造成CO爆炸的四個條件，特別是不具備引起破壞性爆炸的第一條件，否則立窯就沒法生產了，第二和第三條件也只有在第一條件存在時，才有可能存在。綜上所述立窯棚料架空是造成立窯內CO破壞性爆炸的主要條件。那么發生破壞性爆炸的部位又在何處呢？不管空間的大小，或空間在窯內平面的位置如何，從窯的垂直角度看均可分上、中、下三 位置，但并不是所有的空洞都能形成爆炸。A 立窯上部的空洞一般在煅燒均勻，通風良好的情況下形成，通常不形成CO富集且O2的濃度不會很高，因此立窯上部的空洞不會發生爆炸。B 立窯下部的空洞靠近卸料裝置和進風口通風良好，氧氣充分，也不會形成CO爆炸。C 立窯中部的空洞1.因為在燒成帶下部形成空洞，燒成帶有大量形成低溶點的低鐵硅酸鹽為主的料塊，在上層物料和自身重力的擠壓下粘結成大塊，這通風阻大力的料塊就對CO聚積造成有利條件。2.CO與O2的濃度比最高易為11的比例關系。3.中部發生爆炸，根據膨脹氣體總是向阻力小的方向擴散的原理，由于物料距離下端的進風管道等過長物料只有從窯口口噴出。4.中部的物料溫度在800℃至1000℃以上，發生爆炸，大量的熾熱物數噴出窯面，破壞性最大。在發生CO爆炸時，由于爆炸的實發性及窯上操作室瞬時充滿熾熱氣體，操作人員無法去關風機停車開關，立窯風機還在向窯內鼓風，爆炸后風速，風在物與物料自重產生的平衡被破壞，使窯內的高溫氣體夾著高溫物料繼續向窯面噴射，大大的惡化了爆炸的程度。本技術的方案是在窯壁中部安裝若干氣體取樣室，可以是二組，其排列分布位置是第一組在窯壁中部偏上，第二組距第一組下方約2米左右，每組的每個取樣室橫截面分布角度互為120°，兩組間每個取樣室橫截面互為60°的夾角，取樣室縱向截面中心線與水平面的夾角為40°至60°。取樣室腔壁焊接在窯體上，內襯超細礦渣棉內胎。取樣室內安裝有氣體取樣輸送管和排氣輸送管。取樣輸送管將窯內氣體經過水箱冷卻進入防爆探測器，當被測氣體超過一定的濃度，氣體流量由手動予流閥控制由排氣管將氣體排出窯外，同時由防爆探測器等組成的報警電路自動報警，這一部分就是窯內氣體(CO)濃度檢測，報警及施放氣體部分。另一部分是安全防爆及保護部分，當窯噴的起因是因為塌窯或其它原因引起，此部分裝置就是十分必要的。在取樣室的頂部安裝一活動防爆門，防爆門一端通過軸承與取樣室固定，且在防爆門上水平安裝一配重錘，當窯內氣壓過大，防爆門被沖開，碰擊在其上的行程開關，使與行程開關連接的電機電路關閉，鼓風機停止工作，極大限度地降低了窯噴破壞力。以下結合附圖給出本技術的具體解決方案。附圖說明圖1是噴窯預防及安全保護裝置原理圖；圖2是立窯防爆裝置圖；圖3是圖2的A－A剖視圖；圖4是防爆門大樣圖之一；圖5是防爆門大樣圖之二；圖6是立窯風機噴窯自動停車控制原理圖。其中1.窯壁2.取樣室3.防爆門4.排氣輸送管道5.氣體防爆探頭6.水箱7.氣體取樣輸送管道8.風機9.窯噴報警控制箱10.動力控制柜11.行程開關12.配重錘本專利技術的系統組成和實施方法，以φ2.5×10M機立窯為例系統由兩大部分組成1.窯內CO濃度檢測，報警及降低窯內CO濃度的措施部分。在窯壁上安裝兩組氣體取樣室，第一組在距離喇叭口下方2.8M處每個取樣室橫截面角度互為120°，兩組間每個取樣室橫截面互為夾角60°，取樣室縱截面中心線的水平夾角為40°～60°之間，取樣輸送管內安置防爆探測器，排氣輸送管設置節流閥。取樣室以4BF為例，腔壁由鋼板焊接在窯體上，內襯起細礦渣棉內胎及石棉鐵絲耐火保溫層。在取樣室內安裝氣體取樣輸送管4CG和排氣輸送管道4FG，為了防止燒結熱料堵塞取樣室取樣幾個壁必須與水平夾角在70°～75°之間。由取樣輸送管道4CG將窯內局部氣體試樣經過除塵，4CG除塵經過水箱冷卻(氣體在未進入水箱前已通過管壁與空氣散熱冷卻)進入防爆探測器4TC(簡稱探測器或防爆探頭)，氣體試樣的流量由手動予流閥4f8控制，經過防爆探測器檢驗過的窯體廢氣排到窯面操作平臺的下方，以防窯面操作平臺人員中毒。由排氣管4FG將窯內氣體排出窯房外，節流閥4BG(可選手動或電動)起控制流量的作用。CO氣體檢測報警裝置由哈爾濱通江晶體管廠(簡稱哈廠)生產的檢測儀表組成。BEK窯噴報警控制箱內以下幾部分組成。1.FB－4000電源生產廠家哈廠2.FB－400信號單板生產廠家哈廠3.FB－4000報警單板 生產廠家哈廠4.B3dco氣體防爆探頭 生產廠家哈廠主要技術特性及性能指標1.適用氣體一氧化碳、天然氣、烷類、醇類、烯類等。2.測量范圍0～100％LEL(爆炸下限的0～100濃度)3.啟動時間約5分鐘4.探測器防爆級別B3d Ed(d CT6)5.電源DC24或AC220＋10％50Hz6.備用電源DC18V7.最大探測距離3KM8.工作環境溫度探測器－20°～60°檢測、報警單元－10°～50°9.報警方式光、聲響報警10.功率每路檢測單板6W報警記時單元15W電源130W11.報警繼電器輸出能力24V(DC)1A12.哈廠生產的氣體檢測報警裝置一般是處理氣體泄漏事故的，因此檢測探頭的靈敏高而測量濃度比較低。由于使用的對象不同，本裝置是處理CO防爆報警的，因此本裝置探頭使用低靈敏度高測量范圍的新型半導體靈敏元件，檢測濃度為5000PPm～50000PPm(0.5～5％)范圍內線性度比較好的新型檢測元件，此元件已在哈廠試驗成功并已批量生產。2.安全防爆及保護部分防爆門與室內的通道即氣體取樣室。以取樣室4FB為例，在取樣室的頂部安裝一活動防爆門，防爆門一端通過兩對軸承與取樣室腔壁固定，為了調節防爆門的開啟重力，防爆門上水平安裝一配重錘4BC，防爆門開啟必須靈活，門上安裝一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
水泥立窯噴窯預防及安全保護裝置，其特征是：在水泥立窯窯壁上安裝或焊接有若干個氣體取樣室，可以是二組，每組的每個取樣室橫截面分布角度為１２０°，兩組間每個取樣室橫截面互為６０°夾角，取樣室縱向截面中心線與水平面夾角為４０°至６０°，氣體取樣室內襯耐火保溫層，并設置氣體取樣輸送管和排氣輸送管，取樣輸送管內安置防爆探測器，排氣輸送管設置節流閥，取樣室頂部安裝活動防爆門，防爆門通過兩對軸承與取樣室腔壁固定，防爆門上水平安置一配重錘，在防爆門頂部腔壁上裝一行程開關，防爆門上有一撞針。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳思嘯，
申請(專利權)人：吳思嘯，
類型：實用新型
國別省市：42[中國|湖北]