CN101571349A - “螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：这种窑炉有一个螺旋组合窑体，它由多个具有相同旋转半径、相同螺距和相同高度的螺旋状窑体同轴旋转不同角度、紧密相叠排列构成；各个螺旋状窑体所构成的单体窑炉可在工艺上独立使用。
Description
技术领域
本发明所涉及的是一种工业窑炉，特别是一种连续式窑炉的及其建造方法和应用。
背景技术
目前，工业上所使用的各种连续式窑炉主要有水平运行的隧道窑、垂直运行的竖窑和倾斜运行的回转窑。对于水平运行的隧道窑来说，其物料的载运系统是十分薄弱的环节；它们要么十分笨重(如耐火材料窑车)，要么极易损坏(如推板)，要么造价昂贵(如辊道或履带)。而且隧道窑燃烧空间的上下温差问题始终无法彻底解决；对于垂直运行的竖窑来说，存在着物料烧结不均和物料被燃料污染的问题；对于倾斜运行的回转窑来说，存在着建造和运行成本昂贵，维修困难的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明设计了一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用。这种窑炉有一个螺旋组合窑体，它由多个具有相同旋转半径、相同螺距和相同高度的螺旋状窑体(1)同轴旋转不同角度、紧密相叠排列构成；各个螺旋状窑体(1)所构成的单体窑炉可在工艺上独立使用。
这种窑炉的物料或制品的运行方式为重力滑行方式。将物料或制品从各个螺旋状窑体(1)的上端滑至下端，并在其过程中完成从预热到降温的整个加热工艺过程。
螺旋状窑体(1)的截面形状可根据制品的形状设计，它们可以是矩形、多边形、拱形、圆形等。
同一个螺旋组合窑体中，螺旋状窑体(1)的截面尺寸和形状可以不同，以适应加工不同尺寸和形状制品的要求。
螺旋状窑体(1)可用耐火砖、筒状耐火材料或不定形耐火材料砌筑。
可在各个螺旋状窑体(1)内设置一列靠重力滑行的滑道窑车。将物料或制品装载在滑道窑车上，并随滑道窑车一起从螺旋窑体的上端滑至下端。根据装载物料形态和烧成条件的不同，滑道窑车的形状可以有板状、槽状、斗状、匣状、盒状、管状(管的截面形状可以是圆形、多边形等各种几何形状)和层架状、坩埚状等。将滑道窑车承载物料的平面设计为水平面，以防物料倾斜。
滑道窑车通过设置在窑体内壁上的滑槽或滑轨，在重力作用下与窑体活动结合；滑槽或滑轨在螺旋状窑体内壁上沿窑长方向通长设置，在滑槽内放置有滚柱或滚球。
可将这种窑炉的截面尺寸缩小到仅放置数块、甚至一块制品的面积，从而使生产的所有产品具有相同的加热过程、加热环境和加热质量，可从根本上解决由于窑内的上下温差所造成的产品质量问题。
这种“螺旋组合窑炉”可采用内加热或外加热两种加热方式。采用外加热方式时，可在上述螺旋组合窑体外围两侧设置燃气火道或加热元件。
采用内加热方式时，可将燃料喷枪架设在各个螺旋窑体两侧或单侧窑墙上。
如果在单侧窑墙上架设燃料喷枪，可将同轴不同直径的两组螺旋组合窑体并靠在一起建造，构成双螺旋组合窑体，以减小散热和占地面积。
可将烟囱(11)建在螺旋轴心位置上，在各个螺旋状窑体(1)和(2)的上端顶部设置烟气出口，并将其支烟道(9)沿螺旋径向排列，并通入烟囱(11)中。
将这种“螺旋组合窑炉”的螺旋组合窑体作为厂房建筑的圆形周壁；将烟囱(11)作为厂房建筑的中心支柱；将各个支烟道(9)作为厂房建筑圆形屋顶的支撑框架，从而构成窑炉、厂房一体的建筑结构，可在很大程度上减少投资规模和占地面积。
这种“螺旋组合窑炉”的有益之处在于：
1.我们可以根据需要将其造得几乎任意长，这对于传统窑炉来说是无法做到的。而窑炉越长，其热效率越高，产量越大，产品质量越好。
2.我们也可因此大大缩小窑体截面积，从而减小窑内燃烧空间的上下温差，提高产品质量。
3.在这种窑炉内通过的每件制品都具有几乎相同的加热过程和加热环境，因此可极大地提高产品质量的稳定性。
4、这种窑炉适合各种物料的热加工处理。通过使用不同结构和材质的滑道窑车，可用这种窑炉加工各种粉状、块状、成型坯料和各种需特殊气氛加热的物料(例如石墨电极的焙烧)。
5、具有窑炉、厂房的一体化结构，可在很大程度上减少投资规模和占地面积。
6、这种窑炉可用单一形状的筒状耐火材料砌筑，从而使建造和维修过程大为简化，可极大地缩短窑炉的建造和维修时间，提高投资和生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是这种“螺旋组合窑炉”的螺旋组合窑体的立体结构图。
图2是具有双螺旋结构的这种“螺旋组合窑炉”的螺旋组合窑体的立体结构图。
图3是具有窑炉、厂房一体化结构的这种“螺旋组合窑炉”立体结构图。
图中1.螺旋状窑体；2.螺旋状窑体；3.外立柱；4.内立柱；5.内圈梁；6.外圈梁；7.外侧螺旋状窑体的分烟道；8.内侧螺旋状窑体的分烟道；9.支烟道；10.吊索；11.烟囱。
具体实施方式
图1中，多个具有相同旋转半径、相同螺距和相同高度的螺旋状窑体(1)同轴旋转不同角度、紧密相叠排列构成一个螺旋组合窑体。各个螺旋状窑体(1)所构成的单体窑炉可在工艺上独立使用。
螺旋状窑体(1)的截面尺寸可缩小到仅放置数块、甚至一块制品的面积，从而使生产的所有产品具有相同的加热过程、加热环境和加热质量，可从根本上解决由于窑内的上下温差所造成的产品质量问题。
螺旋状窑体(1)的截面形状可根据制品的形状设计，它们可以是矩形、多边形、拱形、圆形等。
螺旋状窑体(1)可用耐火砖、筒状耐火材料或不定形耐火材料砌筑。
可在这种螺旋组合窑体外围两侧设置燃气火道或加热元件构成外加热方式的“螺旋组合窑炉”；或将燃料喷枪架设在各个螺旋窑体两侧或单侧窑墙上，构成内加热方式的“螺旋组合窑炉”。
由螺旋组合窑体构成的这种窑炉，其物料或制品的运行方式为重力滑行方式。将物料或制品从各个螺旋状窑体(1)的上端滑至下端，并在其过程中完成从预热到降温的整个加热工艺过程。
图2描述的是将同轴不同直径的两组螺旋组合窑体并靠在一起建造，构成的双螺旋组合窑体。这种窑体可以减小散热和占地面积。
图3中，在双螺旋组合窑体(1)、(2)外侧设有立柱(3)和(4)以及圈梁(5)和(6)；各个螺旋状窑体(1)和(2)的上端顶部设有烟气出口和分烟道(7)和(8)，分烟道(7)和(8)与其支烟道(9)连通；支烟道(9)沿螺旋径向排列，并通入设在螺旋轴心位置上的烟囱(11)中。
将双螺旋组合窑体(1)和(2)组成的螺旋组合窑体作为厂房建筑的圆形周壁；将烟囱(11)作为厂房建筑的中心支柱；将各个支烟道(9)作为厂房建筑圆形屋顶的支撑框架，为提高支撑框架的承重能力，在支烟道(9)和烟囱(11)之间拉有吊索(10)；从而构成一种窑炉、厂房一体的建筑结构，可在很大程度上减少投资规模和占地面积。
Claims (11)
1、一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：这种窑炉有一个螺旋组合窑体，它由多个具有相同旋转半径、相同螺距和相同高度的螺旋状窑体同轴旋转不同角度、紧密相叠排列构成；各个螺旋状窑体所构成的单体窑炉可在工艺上独立使用。
2、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：这种窑炉的物料或制品的运行方式为重力滑行方式：将物料或制品从各个螺旋状窑体的上端滑至下端，并在其过程中完成从预热到降温的整个加热工艺过程。
3、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：螺旋状窑体用筒状耐火材料砌筑。
3、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：在各个螺旋状窑体内设有一列靠重力滑行的滑道窑车。
4、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：将这种窑炉的截面尺寸缩小到仅放置数块、甚至一块制品的面积。
5、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：这种“螺旋组合窑炉”采用外加热方式，并在上述螺旋组合窑体外围两侧设置燃气火道或加热元件。
6、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：这种“螺旋组合窑炉”采用内加热方式，并将燃料喷枪架设在各个螺旋窑体两侧或单侧窑墙上。
7、根据权利要求6所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：对于在单侧窑墙上架设燃料喷枪的“螺旋组合窑炉”，将同轴不同直径的两组螺旋组合窑体并靠在一起建造，构成双螺旋组合窑体。
8、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：将烟囱(11)建在螺旋轴心位置上，在各个螺旋状窑体的上端顶部设置烟气出口和分烟道，并将其支烟道(9)沿螺旋径向排列，并通入烟囱(11)中。
9、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：将这种“螺旋组合窑炉”的螺旋组合窑体作为厂房建筑的圆形周壁；将烟囱(11)作为厂房建筑的中心支柱；将各个支烟道(9)作为厂房建筑圆形屋顶的支撑框架，从而构成一种窑炉、厂房一体的建筑结构。
10、根据权利要求1所述的一种“螺旋组合窑炉”及其建造方法和应用，其特征是：同一个螺旋组合窑体中，每一个螺旋状窑体的截面尺寸和形状不同。
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