內加熱隔焰式迴轉窯爐襯的製作方法

2023-09-23 23:24:40

本實用新型涉及球團焙燒系統的燒成設備，具體地指一種內加熱隔焰式迴轉窯爐襯。

背景技術：

迴轉窯因其連續化生產效率高、產量大、燒成均勻等諸多優點已廣泛應用於石灰、冶金球團以及水泥等生產行業。傳統迴轉窯以煤粉、重油、煤氣或天然氣為燃料，燃燒噴槍位於爐膛中心軸線上，燃燒的火焰及熱氣流直接接觸燒成物料，燃料中帶有的硫、碳等多種雜質也會滲入物料。此外，爐內的氣氛也不易控制為還原氣氛。超低硫低碳活性石灰以及高品質冶金球團的生產，對雜質的含量有嚴格的要求，對爐內的氣氛控制也有較高的要求。

申請號為201510078928.6的中國發明專利公開了一種通體外加熱隔焰式迴轉窯，其特點是採用預熱段、高溫段通體連續外加熱隔焰式煤基迴轉窯，使迴轉窯中還原氣氛十分充足。其在迴轉窯筒體外設置多臺加熱爐體，並在加熱爐體兩側設置燒嘴組，使迴轉窯筒體從前到後一次形成預熱段、高溫段和冷卻段，主要用於生產還原鐵。該專利存在的問題主要有：(1)使用多組加熱爐從迴轉窯爐體外部加熱，設備複雜；(2)隔著迴轉窯整體爐襯加熱，傳熱效率低，能耗大；窯內加熱溫度只能達到1000-1150℃；(3)外部加熱爐噴嘴僅能使用煤氣加熱，風量受限制；(4)受加熱方式的限制，迴轉窯爐體直徑僅能達到尺寸較小，產量偏低，不適合大規模生產。

申請號為201510183390.5的中國發明專利公開了一種螺旋迴轉窯，其特徵是用螺旋加熱管圍成迴轉窯窯體的骨架，並為其加裝內襯、保溫層和外護板。該專利存在的問題主要有：(1)沒有牢固的爐殼與爐襯結構，僅靠加熱管作為骨架，承重能力有限，無法進行工業性生產；(2)、加熱管的加熱溫度有限。

申請號為201420772371.7的中國實用新型專利公開了一種焦化間壁式迴轉窯裝置，其特點是在一臺或兩臺引風機中部加裝引風機和鼓風機，窯體分為內外兩個爐膛，使物料與煙氣分離。該發明由於採用兩個爐膛，使得物料爐膛截面積小，產量低，而且加熱溫度受限，只能用於含碳焦化產品的生產。

申請號為201420382859.9的中國實用新型專利公開了一種迴轉窯風道結構，其特點是在迴轉窯本體靠近窯尾的一段設有收縮口以及與之連通的儲熱腔，出風口出設有出風管，其降低熱煙氣流速，通過延長熱煙氣停留時間從而提高迴轉窯內的蓄熱效果並降低煙氣中鐵渣的含量。其不涉及爐襯結構，也不具備隔焰功能。

申請號為20142203047.3的中國實用新型專利公開了一種迴轉窯高溫帶圓弧式內襯結構，其特點是迴轉窯高溫帶區域至少有一環的耐火磚層中至少有一塊耐火磚表面設置有圓弧式形狀砌塊，使其高出其他耐火磚層表面，以便於高溫區的物料能夠隨迴轉窯翻轉，其不具備隔焰功能。

申請號為201420772378.9的中國實用新型專利公開了一種蓄熱式石灰迴轉窯，其特點是通過設置蓄熱式預熱器或預煅燒器預熱助燃空氣，利用預熱降低生產成本，其不涉及爐襯結構，也不具備隔焰功能。

申請號為201310542855.2的中國發明專利公開了一種迴轉窯筒體內襯砌築的方法，其特點為將迴轉窯筒體沿直徑方向分段，然後按耐火磚和耐火澆注料交替砌築但其不具備隔焰功能。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是要克服現有迴轉窯爐襯結構存在的缺陷，提供一種能夠實現加熱源與物料隔離、避免加熱火焰或者氣流中雜質對物料汙染的內加熱隔焰式迴轉窯爐襯。

為實現上述目的，本實用新型所設計的內加熱隔焰式迴轉窯爐襯，包括迴轉窯複合保溫層和迴轉窯工作層，所述迴轉窯複合保溫層包括兩層或多層保溫材料層，其中：靠近迴轉窯爐殼一側為低導熱保溫材料層，靠近迴轉窯工作層一側為高強度耐高溫保溫材料層；所述迴轉窯工作層由預製磚或者異形磚組合砌築而成，其特殊之處在於：所述迴轉窯工作層的磚體內開設有磚體空腔，相鄰所述磚體空腔組合成貫穿整個迴轉窯爐襯軸線方向的多條熱風通道，所述多條熱風通道與熱風源連通。

作為優選方案，所述多條熱風通道沿迴轉窯爐襯軸線方向直線貫穿整個迴轉窯爐襯，所述多條熱風通道沿爐膛周向均勻分布，所述多條熱風通道中心線與迴轉窯爐襯軸線平行。

作為優選方案，所述多條熱風通道沿迴轉窯工作層環繞爐膛盤旋布置，所述多條熱風通道中心母線與迴轉窯爐體軸線重合。

進一步地，所述多條、熱風通道的橫截面呈圓形、橢圓形扇形、矩形、三角形、菱形或不規則形狀。

本實用新型所設計的內加熱隔焰式迴轉窯爐襯其迴轉窯工作層由預製磚或者異形磚組合砌築而成，磚體內有空腔組合成貫穿整個迴轉窯爐體軸向爐襯的多條熱風通道，通過鼓風系統加速的燃燒火焰或高溫氣流高速通過熱風通道從窯尾加熱源直通窯尾熱氣回收系統，熱能可得到回收利用。

本實用新型的優點在於：採用上述內加熱隔焰式迴轉窯爐襯結構，能夠實現加熱源與物料的隔離，避免加熱火焰或者氣流中的雜質對物料汙染，並且由於加熱源位於迴轉窯體內部，對物料的傳熱效率高，加熱溫度可達1300℃；熱氣流在迴轉窯爐襯內封閉流動並可回收，爐襯還能起到隔熱保溫作用，運行能耗低；該結構迴轉窯體直徑可達4000mm以上，產量大；適用燃料廣泛，除煤氣、天然氣外，還可以使用噴槍燃燒煤粉。

附圖說明

圖1是本實用新型採用直通型風道的迴轉窯爐襯剖面結構示意圖。

圖2是本實用新型採用環繞型風道的迴轉窯爐襯剖面放大結構示意圖。

圖3是圖1的縱截面結構示意圖。

圖4是圖2的縱截面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

實施例1：

圖1、3中所示的內加熱隔焰式迴轉窯爐襯，包括迴轉窯複合保溫層1和迴轉窯工作層2，迴轉窯複合保溫層1包括兩層或多層保溫材料層，其中：靠近迴轉窯爐殼一側為低導熱保溫材料層，靠近迴轉窯工作層2一側為高強度耐高溫保溫材料層；保溫材料可採用保溫澆注料、保溫磚或者保溫板。

迴轉窯工作層2由導熱係數較高的均質磚或者複合磚砌築而成，迴轉窯工作層2的磚體內開設有磚體空腔，相鄰磚體空腔組合成貫穿整個迴轉窯爐襯軸線方向的多條熱風通道4，多條熱風通道4與熱風源連通。也可用異形磚複合砌築構成熱風通道4。燃燒火焰或加熱氣流通過多條熱風通道4從窯尾加熱源直通窯尾熱氣回收系統。如採用複合磚，熱風通道4位於靠近爐膛一次的高導熱係數材質一側

本實施例中多條熱風通道4沿軸向爐襯直線方向貫穿整個迴轉窯爐體，多條熱風通道4沿爐膛周向均勻分布，多條熱風通道4中心線與迴轉窯爐體軸線平行。多條熱風通道4的橫截面呈圓形、橢圓形、扇形、矩形、三角形、菱形或不規則形狀。多條熱風通道4的尺寸及斷面形狀根據迴轉窯的尺寸、工作層的厚度及強度、熱流的流量來設計，以保證迴轉窯旋轉狀態下爐襯的結構強度。

實施例2：

圖2、4中所示的內加熱隔焰式迴轉窯爐襯，它的總體結構與實施例1基本相同，只是本實施例中熱風通道4沿迴轉窯工作層4環繞爐膛盤旋布置，多條熱風通道4中心母線與迴轉窯爐體軸線重合。熱風通道4的截面呈圓形。

最後，應當指出，以上實施例僅是本實用新型較有代表性的例子。顯然，本實用新型不限於上述實施例，還可以有許多變形。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應認為屬於本實用新型的保護範圍。