CN101614472A - 一种内螺旋筒式回转窑炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内螺旋筒式回转窑炉，窑体由预热室、过渡烟道、烧胀室构成封闭的焙烧空间，其内置有可旋转的回转筒，进料斗设在回转筒的前端，出料口位于回转筒的尾部，回转筒内壁设置有内螺旋导料板。回转筒内壁采用内螺旋导料板结构，使进出料连续，运行速度可准确控制，可有效保持料层厚度，使含碳质的陶粒、陶砂原料即能形成还原气氛烧出碎石型陶粒、陶砂，也能形成氧化气氛烧出圆球型陶粒、陶砂；在筒体外以隔焰形式加热，以型煤为燃料解决现有回转窑烧煤粉污染问题、能耗大问题；由于隔焰烧胀，筒体内没有助燃风流动，加入原料内的隔离粉不会被吹走，陶粒、陶砂原料在高温玻化状态下颗粒之间不粘结。

Description

一种内螺旋筒式回转窑炉

技术领域：

本发明是对现有陶粒烧结回转窑结构的改进，尤其是提供了一种内螺旋筒式回转窑炉，属于建筑材料烧结技术领域。

背景技术：

现有技术的陶粒回转窑的基本结构为在外皮为铁筒，内砌150～250mm厚耐火砖为内衬，分为单节或双节回转窑。目前多以煤粉为燃料，在出料端，由高压风机通过燃烧管喷入窑内，明焰强氧化气氛烧胀陶粒。不足是，明焰烧制温度不易控制，由于助燃风很大，不易加入隔离粉，温度稍高，使一部分料表面过烧熔融而相互粘结成团，甚至滚成长龙，无法专业化生产5mm以下超轻陶砂；窑内烧胀区耐火砖表面为平面不能有效地控制料层，生产效率低；窑内耐火砖和外皮铁筒之间很难加入要求厚度的保温材料，使得热耗大；由于喷煤粉有一定的压力，使余气含粉尘较大不利环保。

发明专利《一种还原焰烧制陶砂、陶粒工艺方法》(申请号：200610163236.2)，提出了以还原焰气氛烧制超轻陶砂、陶粒的新方法，可专业化生产陶砂，解决了上述回转窑以氧化气氛下烧制，使其形成较厚的砖红色氧化外壳问题；解决了粘结问题；解决了无法专业化生产小颗粒陶砂问题。由于置于窑体内的预热罐、烧胀罐为分离式结构，生产时物料需在预热罐处理后再导入烧胀罐中继续烧胀，所以物料不能连续进给，影响了生产效率。

发明内容：

本发明公开一种内螺旋筒式回转窑炉，物料为连续进给方式，解决现有回转窑物料不能连续进给的缺点。

本发明的内螺旋筒式回转窑炉包括：窑体、回转筒、传动机构及进料斗、出料口，窑体由预热室、过渡烟道、烧胀室构成封闭的焙烧空间，其内置有可旋转的回转筒，进料斗设在回转筒的前端，出料口位于回转筒的尾部，其特征在于：回转筒内壁设置有内螺旋导料板。

上述的回转筒的内螺旋导料板为1～4头螺旋导料板。

所述的内螺旋导料板的高度为回转筒直径的20～40％，螺距为回转筒直径的30～50％。

所述回转筒分为预热带筒体和烧胀带筒体两部分，预热带筒体的出料端插入烧胀带筒体的进料口构成活动连接关系；预热带筒体置于预热室内，烧胀带筒体置于烧胀室和过渡烟道内。

所述的烧胀室的上部为窑拱，底部为引风拱；引风拱上开有喷火口，底部为燃烧室，燃烧室内置有轨道及推进器，推进器上装置有型煤托，轨道下部设有空气助燃风道。

型煤燃烧时靠引风拱把火焰拉入喷火口而进入烧胀室，加热旋转中的烧胀带筒体部分，烟气通过过度烟道进入预热室，由余热烟气加热预热带筒体部分，废烟气由预热室的烟筒排除。燃烧室通道下方为助燃风道，助燃烧风道上承载固定轨道。

烧胀过程：陶粒或陶砂原料和隔离粉拌和后，由进料口进入回转筒内，在内螺旋导料板的作用下向前推进，物料经干燥、预热、烧胀至出料端出窑冷却为成品。

按温度制度要求，型煤由推进器连续推进，在风道助燃风及烟囱的抽力作用下在燃烧室内燃烧，再由引风拱将火焰集中于喷火口入烧胀室加热螺旋回转筒烧胀带筒体部分，回转筒在旋转中被均匀加热，物料在筒内被均匀地烧胀成陶粒或陶砂，火焰与烟气经过渡烟道逐步降温至预热室，利用余热烟气加热预热带筒体部分。废烟气由烟囱排除。

本发明的回转筒内壁设有内螺旋导料板，设定其高度和螺距，可使物料保持占筒内总体积20％～25％的厚度，控制厚度和速度可形成氧化或还原气氛，可使物料稳定均匀地向前推进。对于经破碎而形成的颗粒而言，如页岩：还原气氛可烧出碎石型陶粒、陶砂，氧化气氛烧出圆球型陶粒、陶砂。

本发明的回转筒可以是一体单节的，也可以是分立双节的，材质为耐热不锈钢。筒体内螺旋导料板还起着增强筒体的强度作用，使筒体在高温运行中不易弯曲。

螺旋回转筒为单节，即预热带筒体部分、烧胀带筒体部分为一体。

螺旋回转筒为双节，即预热带筒体部分、烧胀带筒体部分别独立的筒体，预热带筒体部分的出料端插入烧胀带筒体部分的进料端动连接。

在螺旋回转筒回转中，以隔焰形式在体外加热。

以隔焰形式在体外加热的燃料最佳为型煤，其次为燃气、燃油，电，原煤等。

本发明不但可以连续烧制陶砂、陶粒；也可作为烘干机使用；也可以烧制其他粉料或粒料产品。

本发明极效果在于：回转筒内壁采用内螺旋导料板结构，使进出料连续，运行速度可准确控制，可有效保持料层厚度，使含碳质的陶粒、陶砂原料即能形成还原气氛烧出碎石型陶粒、陶砂，也能形成氧化气氛烧出圆球型陶粒、陶砂；生产效率提高；在筒体外以隔焰形式加热，以型煤为燃料解决现有回转窑烧煤粉污染问题、能耗大问题；由于隔焰烧胀，筒体内没有助燃风流动，加入原料内的隔离粉不会被吹走，陶粒、陶砂原料在高温玻化状态下颗粒之间不粘结。

内螺旋导料板具有高度和螺距，可使物料保持要求厚度，控制厚和速度可形成氧化或还原气氛。能形成还原气氛烧出碎石型陶粒、陶砂，也能形成氧化气氛烧出圆球型陶粒、陶砂；特别是能专业化烧制小颗粒陶砂，烧制的陶砂或陶粒外表为粗糙面，可提高混凝土握裹力降低漂浮力。

附图说明：

图1、单节燃型煤内螺旋式生产窑炉结构原理图。

图2、为图1的沿A-A剖面图。

图3、双节燃型煤内螺旋式生产窑炉结构原理图。

图4、单节内螺旋式实验电炉结构原理图。

图5、双节内螺旋式实验电炉结构原理图。

1、窑体；2、传动设备；3、链轮；4、限位装置；5、进料口；6、托轮；7、烟囱；8、预热带筒体；9、预热室；10、回转筒；11、过渡腔；12、烧胀室；13、烧胀带筒体；14、内螺旋导料板；15、窑拱；16、出料口；17、烧胀的陶粒；18、燃烧室；19、风道；20、轨道；21、型煤托；22、型煤；23、引风拱；24、喷火口；25、推进器；26、烟气走向。

实施例1

参见附图1、2，单节燃型煤内螺旋式生产窑炉。结构是：在窑体1内置有回转筒10，回转筒10的进料端固连有链轮3，链轮3和传动设备2相接提供动力，链轮3两侧相接有限位装置4使回转筒10轴向限位，由固定于窑体1上的托轮6承载回转筒10转动，回转筒10内焊接有内螺旋导料板14，螺旋导料板14回转筒10直径的0.3倍，螺距为0.4倍，限定物料保持一定厚度，控制厚和速度可形成氧化或还原气氛，可使物料稳定均匀地向前推进。回转筒10的出料端设有出料口16，膨胀好的陶粒17经此流出。

回转筒10可分为两部分，即预热带筒体8和烧胀带筒体13，预热带筒体8置于预热室9内，烧胀带筒体13置于烧胀室12和过渡腔11内，烧胀室12由窑拱15、喷火口24、引风拱23组成，烧胀室12通过喷火口24、引风拱23和燃烧室18相接，燃烧室18内置有轨道20、型煤托21，型煤22置于型煤托21上，由推进器25将型煤推进燃烧室18内，使烧胀室12达到烧胀温度，由轨道20下相接的风道19进入的自然空气助燃。

温度制度：

1.中温烧胀范围740～800℃专业化烧制陶砂(陶粒)

300～740℃烘干、预热，时间10～15min；740～800℃恒温，时间10～15min；降温出窑，时间2～5min；一般情况下，烘干、预热、烧胀周期为20～35min。

2.高温烧胀范围1000～1100℃专业化烧制陶砂(陶粒)

300～1000℃烘干、预热，时间15～20min；1000～1100℃恒温，时间10～15min；降温出窑，时间4～5min；一般情况下，烘干、预热、烧胀周期为30～40min。

实施例2

参见附图3，为双节燃型煤内螺旋式生产窑炉。结构和实施例1不同的地方是，预热带筒体8和烧胀带筒体13是分立的，预热带筒体8和烧胀带筒体13套接，即预热带筒体8的出料端插入烧胀带筒体13的进料端动连接。各自带筒体部分分别和传动设备相连。各筒体部分转速可独立调节，可以是同步转速，也可以是不同步转速。其他均同于实施例1。

实施例3

参见附图4，为单节内螺旋式实验电炉。结构是：在窑体1内置有回转筒10，回转筒的进料端固连有链轮3，链轮3和传动设备2相接提供动力，链轮3两侧相接有限位装置4使回转筒10轴向限位，由固定于窑体1上的托轮6承载回转筒10转动，回转筒10内固连有内螺旋板14，螺旋板14高度为回转筒10直径的0.2倍，螺距为0.5倍，回转筒10的出料端设有出料口16，膨胀好的陶粒17此处流出。回转筒10分为两部分，即预热带筒体8和烧胀带筒体13，预热带筒体8置于预热室9内，烧胀带筒体13部分置于烧胀室12内。

温度制度：

1.中温烧胀范围740～800℃专业化烧制陶砂(陶粒)

300～740℃烘干、预热，时间10～15min；740～800℃恒温，时间5～10min；降温出窑，时间2～5min；一般情况下，烘干、预热、烧胀周期为20～30min。

2.高温烧胀范围1000～1100℃专业化烧制陶砂(陶粒)

300～1000℃烘干、预热，时间10～20min；1000～1100℃恒温，时间10～15min；降温出窑，时间4～5min；一般情况下，烘干、预热、烧胀周期为25～40min。

中温烧胀范围的烧胀带筒体材质为1Cr18Ni9Ti及相近材质的不锈钢，高温烧胀范围的烧胀带筒体部分材质为Cr25Ni20Si2及相近材质的高温耐热不锈钢或利用报废喷气式飞机的喷火管；实验炉的烧胀带筒体部分也可为高铝瓷质管。

实施例4

参见附图5，为双节内螺旋式实验电炉。结构和实施例3不同的地方是，预热带筒体8和烧胀带筒体13是分立的，预热带筒体8和烧胀带筒体13套接，即预热带筒体8的出料端插入烧胀带筒体13的进料端动连接。各自带筒体部分分别和传动设备2相连。各筒体部分转速可独立调节，可以是同步转速，也可以是不同步转速。其他均同于实施例3。

Claims (5)

1.一种内螺旋筒式回转窑炉，包括窑体(1)、回转筒(10)、传动机构及进料口(5)、出料口(16)，窑体(1)由预热室(9)、过渡腔(11)、烧胀室(12)构成封闭的焙烧空间，其内置有可旋转的回转筒(10)，回转筒(10)由传动机构带动旋转，进料口(5)设在回转筒(10)的前端，出料口(16)位于回转筒(10)的尾部，其特征在于：回转筒(10)内壁设置有内螺旋导料板(14)。

2.权利要求1所述的回转窑炉，其特征在于：回转筒(10)的内螺旋导料板(14)为1～4头螺旋导料板(14)。

3.权利要求1或2所述的回转窑炉，其特征在于：内螺旋导料板(14)的高度为回转筒(10)直径的20～40％，螺距为回转筒(10)直径的30～50％。

4.权利要求1所述的回转窑炉，其特征在于：回转筒(10)分为预热带筒体(8)和烧胀带筒体(13)两部分，预热带筒体(8)的出料端插入烧胀带筒体(13)的进料口构成活动连接关系；预热带筒体(8)置于预热室(9)内，烧胀带筒体(13)置于烧胀室(12)和过渡烟道(11)内。

5.权利要求1所述的回转窑炉，其特征在于：烧胀室(12)的上部为窑拱(15)，底部为引风拱(23)；引风拱(23)上开有喷火口(24)，底部为燃烧室(18)，燃烧室(18)内置有轨道(20)及推进器(25)，推进器(25)上装置有型煤托(21)，轨道(20)下部设有空气助燃风道(19)。

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