一種高密封性的間壁迴轉窯的製作方法

2023-06-29 18:54:56

本發明涉及工業爐窯技術領域，具體的說是一種高密封性的間壁迴轉窯。

背景技術：

工業窯爐是在工業生產中，利用燃料燃燒或電能轉化的熱量，將物料或工件加熱的熱工設備。迴轉窯是工業爐窯中應用較廣泛的一種新型爐窯，具有受熱均勻、熱效率高、可連續生產、產品煅燒質量好等優點，廣泛用於冶金、化工、建築耐火材料、環保等工業。

迴轉窯由筒體、支撐裝置、傳動裝置、窯頭、窯尾和密封裝置組成，筒體具有一定傾斜角度進行迴轉運動，物料在筒體空心窯膛內既沿圓周方向翻滾又沿軸向（從高端向低端）移動，燃料燃燒產生的煙氣從窯膛中穿過煅燒或還原物料。迴轉窯加熱物料過程中，被加工物料和燃燒在同一窯膛運行，燃料中的有害物質附著在被煅燒或還原物料上，同時燃燒產生的灰塵落在物料上，影響煅燒或還原產品的質量；另外，燃燒後的煙氣與石灰石分解產生的二氧化碳混合在一起，不利於石灰石煅燒副產品二氧化碳的回收和利用，因此不能直接用於進行焦化、煤氣化或蘭炭生產。

公開號為cn104792154a的中國發明專利申請公開了「一種間壁式迴轉窯裝置，包括迴轉窯、煙氣餘熱發電設備、氣體回收處理設備、冷卻器、助燃風機、上料系統和廢氣排放系統。窯體的耐材砌體為由耐材內筒和耐材外筒構成的空心結構。耐材內筒的中心為窯膛，耐材內筒和耐材外筒之間為物料通道，物料通道設有耐材支撐或含有通道的耐火砌體。加料設備設有分解氣體出口，分解氣體出口通過原料預熱倉或間壁預熱器連接到氣體回收處理設備，窯膛通過窯頭罩連接到煙氣餘熱發電設備。」該專利申請設置由窯壁、以及同軸安裝的耐材內筒和耐材外筒構成的窯體，避免煙氣與物料直接接觸，提高了被加熱或煅燒產品的質量，有利於回收利用分解氣體，增加副產收入和企業的經濟效益。

上述專利申請在實際操作仍然存在一定難度：砌築間壁形式的窯體具有很大的砌築難度，磚燒紙成型後差異較大，砌築的時候，對施工工藝要求較高，經常會有切磚的情況；而且磚縫較大，無法可靠密封，容易磚脫落現象，設備工作時一旦發生掉磚情況，將影響整個設備的穩定運行，風險較大；並且對耐材要求很高，需要的模具也很複雜，施工成本極大增加。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是提供一種高密封性的間壁迴轉窯。

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：

一種高密封性的間壁迴轉窯，包括窯尾罩、窯頭罩、外筒、內筒、託輪、傳動裝置，所述窯尾罩和窯頭罩固定設置，窯尾罩中心的高度高於窯頭罩中心的高度，窯尾罩上設置密封安裝進料管的進料口，窯頭罩的下部設置密封安裝出料管的出料口；外筒通過動密封傾斜連接在窯尾罩和窯頭罩的中心之間，內筒通過內支撐同軸套裝連接在外筒內，窯尾罩一端進料管的給料出口延伸對應在內筒與外筒之間的間壁通道內，窯頭罩一端的出料口連通間壁通道；內筒的兩端分別伸出窯尾罩和窯頭罩，內筒與窯尾罩和窯頭罩之間設置動密封，內筒對應窯尾罩的一端動密封連接尾氣利用單元，內筒對應窯頭罩的一端動密封連接燃燒器或燃燒室，託輪和傳動裝置支撐在外筒下部。

上述高密封性的間壁迴轉窯，所述窯尾罩或進料管上設置氣體回收管，氣體回收管連接氣體回收提純單元；所述進料管的進料單元為迴轉加料裝置，氣體回收提純單元的廢氣出口連接引入迴轉加料裝置內的用於置換雜氣的分支管路；所述出料管密封連接鬥提機，鬥提機的上部設置帶引風機的除塵設備，出料管上設置卸料閥，卸料閥與出料口之間設置連接到鬥提機的保證內部壓力的引風管。

上述高密封性的間壁迴轉窯，所述動密封為一端相對高位固定在不動部件上、另一端相對低位自由壓接轉動部件的一道或多道密封圈，密封圈由一圈相鄰依次搭接的若干密封板組成；所述密封板包括從壓接活動部件一側依次向外的耐熱鋼板、複合板、普通鋼板和壓板，壓板的自由端向外翻卷有卷弧，組成一圈密封板的卷弧內箍設鋼絲繩。

上述高密封性的間壁迴轉窯，所述外筒對應窯尾罩和窯頭罩的動密封處設置擋風圈，擋風圈對應窯尾罩、窯頭罩與外筒之間的縫隙固定在外筒上。

上述高密封性的間壁迴轉窯，所述內支撐設置在外筒與內筒的兩端端部，若干內支撐沿圓周間隔設置，窯頭端的內支撐與內筒和外筒均為固定連接，窯尾端的內支撐與外筒為固定連接、與內筒為自由搭接，內支撐與外筒連接處填覆有隔熱材料。

上述高密封性的間壁迴轉窯，所述外筒為沿鋼結構砌築或澆注的耐材外筒，內筒為碳化矽筒或鋼內筒，內支撐為鋼板結構。

上述高密封性的間壁迴轉窯，所述尾氣利用單元為另設的豎窯，豎窯的頂部設置加料器、煙氣出口，豎窯的底部設置出料口、以及與窯頭端內筒連接的煙氣入口，進料管穿過豎窯的上部、之後被引入窯尾罩。

上述高密封性的間壁迴轉窯，所述間壁迴轉窯內加入塊狀或粉狀物料，其中加入粉狀物料時，氣體回收管設置在窯尾罩；加入塊狀物料時，氣體回收管連接在進料管上，氣體通過進料管逆流並回收；所述燃燒室的燃料為粉狀燃料和助燃氣體的混合物。

本發明在採用上述技術方案後，具有如下技術進步的效果：

本發明利用設置固定的窯尾罩和窯頭罩，解決進料和出料密封的問題，做到連續進料和出料；通過設置動密封，解決外筒、內筒與窯尾罩、窯頭罩及外接設備的密封問題，降低氣體洩漏；使用鋼材質的內筒，保證間壁通道內物料與加熱熱源之間不串氣，保證了產品的純度，設置逆流或單獨的氣體回收管，氣體回收提純單元獲得的氣體純度高達96%以上，提純後的廢氣的純度也在80%以上，將廢氣引入加料單元置換雜氣，提高產品純度；增加擋風圈，減少通過動密封產生的熱量損失；設置鋼板結構的內支撐，保證了連接強度，內支撐與外筒連接處採用隔熱材料，降低傳熱，防止外筒局部熱變形，並設置一端為自由連接，軸向方向自由伸縮，吸收熱膨脹量；設置豎窯，利用高溫煙氣進行物料煅燒的同時，還能同時預熱間壁迴轉窯進料。綜上，本發明具有密封性好、汙染小、產品純度高等優點。

附圖說明

圖1是本發明一種實施例的結構示意圖；

圖2是圖1的間壁迴轉窯窯尾端的結構示意圖；

圖3是圖1中密封板結構的局部放大圖。

圖中各標號表示為：1、窯尾罩，2、窯頭罩，3、外筒，4、內筒，5、內支撐，6、傳動裝置，7、進料管，8、氣體回收管，9、迴轉加料裝置，10、出料管，11、鬥提機，12、除塵設備，13、卸料閥，14、引風管，15、燃燒室，16、豎窯，17、動密封，18、擋風圈，19、耐熱鋼板，20、複合板，21、普通鋼板，22、壓板，23、鋼絲繩。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步詳細說明：

實施例1

一種高密封性的間壁迴轉窯，如圖1～圖2所示，包括窯尾罩1、窯頭罩2、內筒4、外筒3、託輪、傳動裝置6、燃燒室15，還包括一座利用高溫尾氣的豎窯16。

所述窯尾罩1和窯頭罩2通過支撐臺固定在地面上，其中窯尾罩1中心的高度略高於窯頭罩2中心的高度。所述外筒3為沿鋼結構砌築的耐材外筒，外筒連接在窯尾罩1和窯頭罩2之間，外筒3的兩端均設置在窯尾罩1和窯頭罩2的中心處，所以外筒3在窯尾罩的高度高於在窯頭罩的高度。外筒3的下部間隔設置支撐外筒的託輪，並設置傳動裝置6。

其中，窯尾罩1和窯頭罩2與外筒3通過動密封17連接。動密封17設置一道或多道，一道動密封17由一圈依次相鄰搭接的密封板圈組成。每一個密封板均由多層板複合而成，包括從壓接活動部件一側依次向外的耐熱鋼板19、碳矽鋁材質的複合板20、普通鋼板21和壓板22。密封板圈的一側固定在處於相對高位的窯尾罩的側端面上，密封板圈的另一側處於相對低位並自由壓接外筒，為便於調整，壓板的自由端向外翻卷有卷弧，組成一圈密封板的卷弧內箍設鋼絲繩23。外筒3對應窯尾罩和窯頭罩的動密封處設置擋風圈18，擋風圈固定在外筒上，擋風圈對應窯尾罩和窯頭罩與外筒之間的縫隙，用於防止熱量進入動密封與外筒的空隙，造成不必要的熱量損失。

所述內筒4為碳化矽筒或鋼內筒，內筒4通過內支撐5同軸連接在外筒3內。內支撐5設置在外筒與內筒的兩端端部，內支撐5沿一圈圓周間隔設置若干個。窯頭端的內支撐5與內筒和外筒均為固定連接，窯尾端的內支撐5與外筒為固定連接、與內筒為自由搭接。內支撐5為鋼板結構，鋼板對應連接外筒的一端填覆有隔熱材料。

所述內筒4的兩端分別伸出窯尾罩1和窯頭罩2，內筒4與窯尾罩和窯頭罩之間也設置動密封17，內筒4對應窯尾罩1的一端通過動密封連通到豎窯16底部，內筒4對應窯頭罩2的一端通過動密封連接燃燒室15。所述燃燒室15的燃料為粉狀燃料和助燃氣體的混合物。

所述內筒4與外筒3之間形成間壁通道，窯尾罩1的端面上開設與間壁通道連通的進料口，進料口處密封安裝進料管7。進料管7的進料單元為迴轉加料裝置9，進料管上迴轉加料裝置的下部設置氣體回收管8，氣體回收管連接氣體回收提純單元；氣體回收提純單元設置提純氣體出口和廢氣出口，提純氣體出口獲得的氣體純度在96%以上，廢氣出口的氣體純度為80%以上，在廢氣出口處連接分支管路，將廢氣引入迴轉加料裝置9內，用於置換雜氣。

所述窯頭罩2的下部開設與間壁通道連接的出料口，出料口處密封安裝出料管10。所述出料管10密封連接鬥提機11，鬥提機11的上部設置帶引風機的除塵設備12，出料管10上設置卸料閥13，卸料閥13與出料口之間設置連接到鬥提機的保證內部壓力的引風管14。

所述豎窯16的頂部設置加料器、煙氣出口，豎窯16的底部設置出料口、以及與窯頭端內筒連接的煙氣入口，進料管7穿過豎窯的上部後，被引入窯尾罩1。

本實施例中的間壁迴轉窯內加入塊狀石灰石，石灰石煅燒後的石灰經出料口、鬥提機引出，石灰石煅燒後生產的二氧化碳通過進料管逆流向上，並經氣體回收管回收提純處理，提純後的二氧化碳廢氣被加入迴轉加料裝置用於置換雜氣，保證煅燒過程不摻入雜氣，以提高二氧化碳氣體的純度。正常工作狀態，間壁迴轉窯的氣體相對大氣壓呈微正壓狀態，間壁迴轉窯出料管連接引入鬥提機的引風管部位與大氣壓保持平衡。為了進一步保證平衡，對本實施例中，間壁迴轉窯生產中可能產生負壓引起空氣雜質的位置，如所有動密封連接處、以及間壁迴轉窯的進料口和出料口、以及進料管和出料管與設備連接的位置設置氣體保護裝置。所述氣體保護裝置為氣體保護環，氣體保護環內的氣體來源為氣體提純單元引出的提純氣體或廢氣。豎窯內加入塊狀石灰石，高溫尾氣對塊狀石灰石進行煅燒。

實施例2

本實施例與實施例1的區別在於：通過所述迴轉加料裝置9加入的是粉狀石灰石，將氣體回收管8設置在窯尾罩1的上部，石灰石煅燒後的二氧化碳從窯尾罩1上部經氣體回收管引入氣體回收提純單元，提純氣體被儲存備用，提純後的廢氣，由於純度上稿，通過分支管理被引入迴轉加料裝置9，用於置換雜氣。