高溫間接煅燒窯的製作方法
2023-08-04 23:34:41 1
專利名稱：高溫間接煅燒窯的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煅燒窯，具體講是涉及一種高溫間接煅燒窯，屬非金屬礦、金屬礦、化工、農業等行業物料的煅燒設備。
背景技術：
間接煅燒窯通常是根據礦物原料的理化性能和煅燒曲線設計的專用窯爐，特別是針對高嶺土等非金屬礦物，以及農業廢料、礦物塗料、汙水沉澱物與化工產品等進行焚化、分解、乾燥、煅燒和焙燒的窯爐。目前現有的間接煅燒迴轉窯，其迴轉窯筒體的材質採用只耐低溫的材料，當煅燒溫度較高時迴轉窯筒體會彎曲變形，因此主傳動裝置只能設置於迴轉窯筒體的中間段，當物料在迴轉窯筒體內移動至中間段時，由於其中間段溫度較低，迴轉窯筒體內煅燒溫度不均勻，嚴重影響到物料的成品質量。在專利號為ZL01237607.8的實用新型專利中，公開了一種採用耐高溫度材料因康鎳601、602，將主傳動裝置設置在迴轉窯筒體的前端或後端的技術方案，較好的解決了迴轉窯筒體內腔材質差，耐高溫性能不好，不能煅燒高檔產品等問題；但是煅燒溫度不均勻的問題仍然存在，使其煅燒物料的質量受到影響，適用範圍受到限制。
目前，現有的間接煅燒窯的迴轉窯筒體均為通設於窯體中，其迴轉窯筒體內腔通常採用直通道形式，燃燒系統位於窯體下側，熱量分散，導致煅燒不均勻，嚴重影響到物料的成品質量；其二因其熱量分散，也使煅燒時間長，煅燒時間長達60-90分鐘，煅燒效率低，煅燒產量小，每小時餵料量最多能達1300公斤；能耗高，煅燒1公斤產品需要1000千卡熱量，嚴重製約了高嶺土等非金屬礦物的開發利用以及對農業廢料、礦物塗料、汙水沉澱物與化工產品等的處理效果及再利用。
實用新型內容為了解決現有的間接煅燒窯的煅燒溫度低、煅燒溫度不均勻，時間長、效率低，能耗高等缺陷，本實用新型的目的是提供一種可提高窯體內的煅燒溫度、改善煅燒效率且能降耗的高溫間接煅燒窯。
為了實現上述目的，本實用新型煅燒窯採用技術方案如下一種高溫間接煅燒窯，它包括主傳動裝置、窯體和與其下部相接的燃燒系統，窯體由前至後依次設有餵料與攪拌機構、料鬥、迴轉窯筒體與尾罩；其中，迴轉窯筒體通設於所述窯體且延伸出該窯體兩端，所述迴轉窯筒體的進口端與所述料鬥出口端相接，迴轉窯筒體的出口端與尾罩相接，所述主傳動裝置設置於該迴轉窯筒體的前端或後端；其特點為在料鬥出口端與迴轉窯筒體進口端之間加設一個錐形小灰鬥，該錐形小灰鬥的頂端設有一氣氛調節裝置；所述迴轉窯筒體腔內設置有多個隔板。
上述的氣氛調節裝置由一通氣管道、氣體含量測量儀、氣體測壓表與進氣調節閥門組成，；該進氣調節閥門位於該通氣管道的進氣口端，其後沿其通氣管道依次安裝氣體含量測量儀與氣體測壓表，所述通氣管道出氣端與所述錐形小灰鬥頂端連通；上述的進氣調節閥門所進的氣體可以為空氣、氧氣、氯氣或隋性氣體。
上述的通氣管道的進氣口與出氣口為直角設置；其進氣管與出氣管之間連接有一拐脖，所述進氣口與外設的氣泵相接。
上述的隔板為環狀，其環狀隔板的周邊與所述迴轉窯筒體內壁連接。
上述的環形隔板與所述迴轉窯筒體內壁的連接為插接、螺接或焊接。
上述的環形隔板設置2-8塊，其環形隔板與環形隔板之間的間距為不等間隔設置。
上述的燃燒系統包括燃燒室，燃燒室頂部沿其長度方向通設有一助燃空氣管，其底部與該助燃空氣管平行通設有一主燃氣管路；燃燒室內設有若干個燒嘴，若干個燒嘴將燃燒室分隔成與其對應的若干個爐膛；所述燒嘴上端通過一氣管與助燃空氣管垂直連接，所述燒嘴下端通過一點火管路與主燃氣管路垂直連接；每個燒嘴一側安裝有一比例調節閥。
上述的燃燒室，其底部與該助燃空氣管平行通設的還可以是主燃油管路。
上述的燒嘴根據燃燒系統設置的長短，可設置為3-12個，其燒嘴與燒嘴之間為等間距設置；上述的爐膛內還可以設置若干個馬弗板，該馬弗板上邊為與迴轉窯筒體下半部形狀對應的半圓形凹進，其下三邊分別與所述燃燒室下部形狀對應設置且與所述燃燒室內壁密封連接。
本實用新型採用上述技術方案，其具有的有益效果如下1、本實用新型根據流體力學原理和所煅燒礦物的燒成曲線，在迴轉窯筒體內設置了間距不等的環狀隔板，可有效增加了迴轉窯筒體的內輻射和氣體熱交換時間，煅燒溫度均勻、穩定、易控制；提高熱效率，並可節約燃料10％以上。2、在迴轉窯筒體的前滾圈與料鬥相接處加設有錐形小灰鬥，錐形小灰鬥頂部連接有一氣氛調節裝置，氣氛調節裝置用於調整不同物料的煅燒氣氛，摻入不同的氣體，通過氣氛調節裝置來調整用氣量的多少，調節氧化或還原氣氛或惰性條件下的分解，可達到煅燒不同物料最佳效果的目的，在同等規格及條件的煅燒窯中，物料煅燒的產量可提高30-40％，能耗降低20-30％。3、本實用新型燃燒器與窯體上下分隔設置，使其為隔焰煅燒，由於煅燒的熱源不與物料直接接觸，餘熱為潔淨的熱空氣，可充分利用，節約能源，不會汙染產品。4、燃燒系統通過若干燒嘴將其分割為若干爐膛，通過燒嘴一側設置的比例調節閥以及下部設置的點火管路，調節燒嘴噴射燃料的比例和溫度，還可以分段進行溫度控制，從而控制煅燒溫度、調節煅燒曲線以及實現溫度自動控制，其溫度調控範圍±2℃。可靈活地調節控制煅燒溫度、煅燒氣氛、煅燒時間，最好地適應各種物料的煅燒要求。5、在窯體與迴轉窯筒體之間，窯體與燃燒系統、迴轉窯筒體與其兩端連接的控制系統、驅動裝置、餵料和卸料系統的連接均採用密封連接，使其爐體內部可以實現防塵、防爆的目的，可對有毒有害的物料、溶劑進行煅燒和回收。6、在高溫下使用特殊的迴轉窯筒體材料，如使用耐高溫的因康鎳合金材質作迴轉窯筒體材料，最高使用溫度可超過1150℃，使用隔熱性能良好的含鋯陶瓷纖維棉作爐襯，即減輕爐體的重量，又減少蓄放熱，加快升降溫時間，降低窯體外壁溫度，減少散熱。可通過調整窯體的兩個後支腿的高度來調整窯體傾角，通過變頻調速電機來調整迴轉窯筒體的轉速，從而實現對煅燒時間的調節。7實現全自動控制，保證生產的連續穩定和有效保護迴轉窯筒體。在窯體頂部加設熱電耦，當迴轉窯筒體溫度達到上限時報警。達到上限值時，熱電耦發出信號，傳送至外設的計算機控制系統內，通過控制程序自動斷電，關閉所有燃燒系統。為防止局部過熱現象，只有在迴轉窯筒體旋轉時加熱系統才能點火。當迴轉窯筒體停止旋轉時，計算機控制程序自動關閉所有加熱系統。同時可以備用緊急發電機、手搖裝置，以防突然停電，保證迴轉窯筒體旋轉，以保護迴轉窯筒體。8、燃燒氣體可使用天然氣、液化氣、焦爐煤氣、發生爐煤氣、輕柴油等；也可同時裝備燃油、燃氣兩套系統。小型窯可使用電，適用範圍廣，可對現有高溫間接煅燒窯進行改進。
圖1為本實用新型總體結構示意圖圖2為燃燒系統燒嘴結構示意圖圖3為圖2的右視剖面結構示意圖圖4為氣氛調節裝置結構示意圖圖5為圖1的局部剖面示意圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的高溫煅燒純化窯由爐體1、燃燒系統2、迴轉窯筒體3、氣氛調節裝置4、料鬥5、攪拌機構6、螺旋餵料機構7、前滾圈8、前託輥9、後滾圈10、後託輥11、驅動裝置12、鏈輪13、尾罩14、卸料閥15、擊錘裝置16組成。其中，爐體1與燃燒系統2上下設置；迴轉窯筒體3穿設於爐體1內，迴轉窯筒體3延伸出爐體1的兩端設置有擊錘裝置16，與迴轉窯筒體3兩埠連接有前滾圈8與後滾圈10，前託輥9位於前滾圈8的下端，後託輥11位於後滾圈10的下端，後滾圈10上套設有鏈輪13，鏈輪13下部通過鏈條與驅動裝置12連接，驅動裝置12通過鏈輪13驅動迴轉窯筒體3轉動；氣氛調節裝置4通過一錐形小灰鬥加設於料鬥5與迴轉窯筒體3進料端之間；料鬥5頂部開有進料口，其中部設有攪拌機構6，攪拌機構6為一電機驅動的攪拌器構成，攪拌器伸進料鬥5內；料鬥5的底部設置有螺旋餵料機構7，螺旋餵料機構7由一變頻電機驅動；燃燒系統2位於窯架下方，分段且間隔設置有燒嘴口，其上安裝設有控制閥門的燒嘴。
如圖1、圖2、圖3所示，燃燒系統2由若干個爐膛21和與其對應設置的燒嘴23組成，若干燒嘴23的上端通過各自的連接管路與一助燃空氣管22連通，燒嘴23的下端通過各自的點火管路25與一主燃氣(油)管路26連通；燒嘴23的一側設有一比例調節閥24；爐膛21內設有若干塊馬弗板27，馬弗板27上邊為與迴轉窯筒體3底部對應設置的凹進的半圓弧形，馬弗板27的下部為長方形，兩側邊與底邊與爐膛側壁與底部固接。
燒嘴23可以根據窯體的長短設置為3-12個，每個燒嘴23位於一個爐膛21內，其燒嘴23內均設有一小燃燒室，馬弗板27用來分割爐膛21，馬弗板27的安裝個數，一般根據窯體的大小設置，通常為2-10塊；將一個爐膛21分隔成多個燃燒腔，其目的是根據物料的不同和物化反應溫度實現分室溫度控制，控制該間接煅燒純化窯的升溫、降溫以及煅燒產品時對溫度的控制，全系統可通過一個控制開關實現手動和全自動兩種控制方式，該控制開關安裝在該窯體控制柜上。
如圖4所示，氣氛調節裝置4由帶彎脖的進氣管41、氣體含量測量儀42、氣體測壓表43，氣體調節閥44組成；氣體調節閥44位於氣氛調節裝置4的進氣口，沿其進氣管41的氣體調節閥44的位置依次安裝有氣體含量測量儀42與氣體測壓表43，進氣管41的出氣口與一錐形小灰鬥17相接；錐形小灰鬥17位於窯架上部的結構為筒形，位於窯架下部的結構為錐鬥形，錐形小灰鬥17的前側通過一連通管路與料鬥5的出料口相接；其後側通過一連通管路與迴轉窯筒體3進料口相接，氣氛調節裝置4的作用是根據不同的物料，從多種氣體中擇一選用適應的氣體，通過一個閥門開關裝置將選定的氣體輸入至帶彎脖的進氣管41入口處，通過氣體含量測量儀42與氣體測壓表43檢測進入氣氛調節裝置4的氣量含量與壓力，通過控制氣體調節閥44的開關，控制氣氛調節裝置4中摻入氣體的流量、含量和壓力，確保煅燒後產品的質量。
如圖5所示，迴轉窯筒體3內設有若干個隔板31，隔板31為環狀，其環狀隔板的周邊與迴轉窯筒體3的內壁相接，隔板31將迴轉窯筒體3分隔成多個內腔，分別為脫羥基區、脫碳區或其它有機質區和物料反應區，其內腔內壁上鋪設有耐高溫窯襯材料，在每個分隔出的內腔頂部與窯體1頂部之間還加設有馬弗板27』為半圓環形，以吊掛或者砌築的方式固定在窯體1的頂部，與固定於窯體下部的馬弗板27位置交錯設置，其作用是根據物料的煅燒曲線來實現不同的溫度分區。
煅燒窯的設計需要根據煅燒物料的煅燒溫度950-1200℃、煅燒時間為30-120分鐘、煅燒氣氛、煅燒產量等工藝參數確定，成型為本實用新型的高溫間接煅燒窯，其迴轉窯筒體3的直徑設置為310-2500mm，加熱段長度設置為2700-18000mm；根據物料的不同安裝功率的相應變化，可以調節其熱功率的範圍為200-3600kw。其中該窯的前端由於物料的吸熱反應，所以熱功率要大些，煅燒窯的後端由於物料的放熱反應，所以熱功率要小些。
本實用新型的應用範圍很廣，可對下列物料進行焚化、分解、乾燥、煅燒和焙燒，其物料包括活性碳、農業廢料、明礬、硫酸鋁、重晶石、催化劑、氧化銅、硫酸銅、鐵礬土、硅藻土、鑄砂、工業廢料、氧化鐵、氯化鐵、高嶺土、石灰石、氯化鎂、氫氧化鎂、礦物塗料、汙水沉澱物、二氧化鈦、鎳催化劑、氧化鎳、鋅礦與鋯砂。
權利要求1.一種高溫間接煅燒窯，它包括主傳動裝置、窯體和與其下部相接的燃燒系統，窯體由前至後依次設有餵料與攪拌機構、料鬥、迴轉窯筒體與頭尾罩；其中，迴轉窯筒體通設於所述窯體且延伸出該窯體兩端，所述迴轉窯筒體的進口端與所述料鬥出口端相接，迴轉窯筒體的出口端與尾罩相接，所述主傳動裝置設置於該迴轉窯筒體的前端或後端；其特徵在於所述料鬥出口端與所述迴轉窯筒體進口端之間加設一個錐形小灰鬥，該錐形小灰鬥的頂端設有一氣氛調節裝置；所述迴轉窯筒體腔內設置有多個隔板。
2.如權利要求1所述的高溫間接煅燒窯，其特徵在於所述氣氛調節裝置由一通氣管道、氣體含量測量儀、氣體測壓表與進氣調節閥門組成，所述進氣調節閥門位於該通氣管道的進氣口端，其後沿通氣管道依次安裝氣體含量測量儀與氣體測壓表，所述通氣管道出氣口端與所述錐形小灰鬥頂端連通。
3.如權利要求2所述的高溫間接煅燒窯氣氛調節裝置，其特徵在於所述通氣管道的進氣口與出氣口為直角設置；所述進氣口與外設的氣泵相接。
4.如權利要求1所述的高溫間接煅燒窯，其特徵在於所述隔板為環狀，其環狀隔板的周邊與所述迴轉窯筒體內壁連接。
5.如權利要求4所述的高溫間接煅燒窯，其特徵在於所述隔板與所述迴轉窯筒體內壁的連接為插接。
6.如權利要求5所述的高溫間接煅燒窯，其特徵在於所述隔板設置2-8塊，其隔板與隔板之間的間距為不等間隔設置。
7.如權利要求1或2或3或4或5或6所述的高溫間接煅燒窯，其特徵在於所述燃燒系統包括燃燒室，燃燒室頂部沿其長度方向通設有一助燃空氣管，其底部與該助燃空氣管平行通設有一主燃氣管路；燃燒室內設有若干個燒嘴，若干個燒嘴將燃燒室分隔成與其對應的若干個爐膛；所述燒嘴上端通過一通氣管路與助燃空氣管垂直連接，所述燒嘴下端通過一點火管路與主燃氣管路垂直連接；每個燒嘴一側安裝有一比例調節閥。
8.如權利要求7所述的高溫間接煅燒窯，其特徵在於所述燒嘴設有3-12個，其燒嘴與燒嘴之間為等間隔設置；所述爐膛內設置有若干個馬弗板，該馬弗板上邊為與迴轉窯筒體下半部形狀對應的半圓形凹進，其下三邊分別與所述燃燒室下部形狀對應設置且與所述燃燒室內壁密封連接。
9.如權利要求1或2或3或4或5或6所述的高溫間接煅燒窯，其特徵在於所述燃燒系統包括燃燒室，燃燒室頂部沿其長度方向通設有一助燃空氣管，其底部與該助燃空氣管平行通設有一主燃油管路；燃燒室內設有若干個燒嘴，若干個燒嘴將燃燒室分隔成與其對應的若干個爐膛；所述燒嘴上端通過一通氣管路與助燃空氣管垂直連接，所述燒嘴下端通過一點火管路與主燃油管路垂直連接；每個燒嘴一側安裝有一比例調節閥。
10.如權利要求9所述的高溫間接煅燒窯，其特徵在於所述燒嘴設有3-12個，其燒嘴與燒嘴之間為等間隔設置；所述爐膛內設置有若干個馬弗板，該馬弗板上邊為與迴轉窯筒體下半部形狀對應的半圓形凹進，其下三邊分別與所述燃燒室下部形狀對應設置且與所述燃燒室內壁密封連接。
專利摘要本實用新型公開了一種高溫間接煅燒窯，它包括主傳動裝置、窯體和與其下部相接的燃燒系統，窯體由前至後依次設有餵料與攪拌機構、料鬥、迴轉窯筒體與尾罩；其中，迴轉窯筒體通設於所述窯體且延伸出該窯體兩端，迴轉窯筒體的進口端與所述料鬥出口端相接，迴轉窯筒體的出口端與尾罩相接，主傳動裝置設置於該迴轉窯筒體的前端或後端；其特點為該料鬥出口端與迴轉窯筒體進口端之間加設一錐形小灰鬥，該錐形小灰鬥的頂端設有一氣氛調節裝置；在迴轉窯筒體腔內還設置有多個隔板。該窯可有效增加其筒體的內輻射和氣體熱交換時間，煅燒溫度均勻、穩定、易控制；提高熱效率，並可節約燃料10％；適用範圍廣，有益於推廣應用。
文檔編號F27B7/02GK2854472SQ20052011811
公開日2007年1月3日 申請日期2005年8月31日 優先權日2005年8月31日
發明者趙育華, 單懸嶺, 王俐健 申請人:蘇州中材非金屬礦工業設計研究院有限公司