CN101963449A

CN101963449A - 双层环型转底炉

Info

Publication number: CN101963449A
Application number: CN2009100897425A
Authority: CN
Inventors: 吴道洪
Original assignee: Individual
Current assignee: Jiangsu Province Metallurgical Design Institute Co Ltd
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: CN101963449B

Abstract

本发明公开了一种双层环型转底炉，包括炉墙、炉底、上部炉罩、上部料盘，上部料盘与炉墙和上部炉罩组成隔绝空气的密闭反应室；炉底上设有多道支撑隔墙，上部料盘由多道支撑隔墙支撑，炉墙、炉底、多道支撑隔墙和上部料盘组成多个独立的燃烧供热室；炉底、多道支撑隔墙、燃烧供热室和上部料盘在炉底驱动设备的驱动下同步转动。能满足各种固体物料加热和化学反应供热工艺流程的要求，能精确执行其工艺流程的温度制度和压力制度，连续、安全、可靠的生产出有价值的产品，高效率、高节能，而且几乎无废物排放，是绿色环保的装置。

Description

双层环型转底炉

技术领域

本发明涉及一种转底炉，尤其涉及一种双层环型转底炉。

背景技术

在加热、冶金、化工和建材等行业中，常有粉状、块状和球状的物料需要进行加热和化学反应处理，这些形状的物料称为散料，现有工业技术中，散料的加热大多采用回转窑、隧道窑或者竖炉等。

上述现有技术至少存在以下缺点：

物料在炉内运动，物料之间互相挤压撞击，物料容易碎裂，物料与炉壁相对运动发生摩擦，导致炉衬容易损坏；燃料燃烧产物直接弥漫在炉膛内，物料在加热过程中不能受惰性气体保护，或者物料中挥发成分产生的挥发气体不能保持其固有成分，因而不能满足特定工艺的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、节能、环保的双层环型转底炉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的双层环型转底炉，包括炉墙、炉底、上部炉罩、上部料盘，所述上部料盘与所述炉墙和上部炉罩组成密闭反应室；

所述炉底上设有多道支撑隔墙，所述上部料盘由多道支撑隔墙支撑，所述炉墙、炉底、多道支撑隔墙和上部料盘组成多个独立的燃烧供热室；

所述炉底、多道支撑隔墙、燃烧供热室和上部料盘在炉底驱动设备的驱动下能同步转动。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的双层环型转底炉，由于上部料盘与炉墙和上部炉罩组成密闭反应室；炉墙、炉底、多道支撑隔墙和上部料盘组成多个独立的燃烧供热室；炉底、多道支撑隔墙、燃烧供热室和上部料盘在炉底驱动设备的驱动下能同步转动，使料盘上的固体物料在密闭反应室中满足化学反应供热的要求，精确执行其工艺流程的温度制度和压力制度，连续、安全、可靠的生产出有价值的产品，是效率高、节能，而且几乎无废物排放的绿色环保装置。

附图说明

图1为本发明双层环型转底炉的密闭反应室的平面布置示意图；

图2为本发明双层环型转底炉的燃烧供热室的平面布置示意图；

图3为本发明中双层环型转底炉的断面图和沙、水组合密封示意图；

图4为本发明中双层环型转底炉的断面图和可调节软密封示意图。

具体实施方式

本发明的双层环型转底炉，其较佳的具体实施方式是：

包括炉墙、炉底、上部炉罩、上部料盘，上部料盘与炉墙和上部炉罩组成隔绝空气的密闭反应室；炉底上设有多道支撑隔墙，上部料盘由多道支撑隔墙支撑，炉墙、炉底、多道支撑隔墙和上部料盘组成多个独立的燃烧供热室；炉底、多道支撑隔墙、燃烧供热室和上部料盘在炉底驱动设备的驱动下能同步转动。

密闭反应室沿圆周方向可顺序分为装料布料区、密封前室、预热区、一个或多个反应区、密封后室、冷却区、出料区等多种工艺流程；上部料盘转动过程中，其上的物料依次通过预热区、反应区等各工艺流程区在预热区、反应区的炉宽方向的两侧分别设有燃烧器，其中一侧的燃烧器供热，另一侧的燃烧器排烟，并周期性换向，进行蓄热式燃烧。周期性换的时间可以为0.5～3分钟，燃烧后的排烟温度为90～220℃，燃烧后的排烟可以在干燥工段利用。

多个独立的燃烧供热室可以沿圆周方向等距布置，其转动的方式可以为步进转动，每次转动的角度能保证每对燃烧器处于燃烧供热室的中间位置。

冷却区设有以下一种或多种冷却方式：

所述上部炉罩做成水冷壁的形式，对物料进行间接冷却，水冷壁中的冷水吸收物料的部分显热产生热水。

通过喷流管向物料喷射冷燃气，通过对流热交换，对物料进行直接冷却，燃气升温到200℃后，可以送到转底炉的燃烧系统做燃料。

上部料盘下方的燃烧供热室在冷却区变作吸热室，向吸热室喷射冷介质，对物料进行间接冷却。

上部料盘与炉墙之间的侧密封可以用一个或多个沙封或水封、沙封组合式密封来实现；炉底与炉墙之间的侧密封可以用水封来实现；密封前室和密封后室中可以安装有惰性气体幕封；密封前室和密封后室的下部支撑隔墙的端面上可以安装可调节的软密封。

上部料盘由多个部件组成，相邻部件之间的连接可以采用以下一种或多种密封结构：榫接迷宫式结构、薄壁金属波纹带结构、薄壁弧形带结构。

具体实施例，如图1、图2、图3、图4所示：

为加热和化学反应工艺的特殊要求，必须保证物料外界隔绝，该装置主要包括炉体钢结构、上部料盘、上部炉罩、下部炉底、炉墙、密封设备、炉底驱动设备、供热设备、冷却设备、烧焦设备、进出料设备和自动化控制系统等。具体组成如下：

1.炉型结构：

根据加热和化学反应供热工艺要求，沿圆周方向，分为装料布料区、密封前室、预热区、反应区、冷却区、密封后室、出料区等。每个区的结构尺寸根据工艺要求和设备的产能大小确定。

上层底为“上部料盘”，料盘为高温合金制造，承载需要处理的原料，同时将热源与被加热原料隔离开，与“上部炉罩”组成“反应室”，上部炉罩由钢结构骨架，硅酸铝纤维绝热层组成。下层为“炉底”，炉底上砌有“支撑隔墙”，作为上部料盘的依托和支撑，“炉底”、“支撑隔墙”用耐火材料砌筑而成。“上部料盘”、“炉底”与“支撑隔墙”和“炉墙”围成的空间为燃烧供热空间，即多个各自独立的“燃烧供热室”。“上部料盘”、“炉底”、“支撑隔墙”与“燃烧供热室”全部座落在“炉底钢结构”上，“炉底驱动设备”带动“炉底钢结构”旋转，其上的“上部料盘”、“炉底”、“支撑隔墙”与“燃烧供热室”同步转动，于是“上部料盘”上的物料逐次通过预热区、反应区、冷却区等工艺流程区域，最后被出料机卸出炉外。

“上部料盘”与“炉墙”之间的侧密封用“沙封、水封组合密封”来实现；“炉底”与“炉墙”之间的侧密封用“水封”来实现。上层“上部料盘”两头的端密封分别用惰性气体幕封实现，惰性气体幕封安装在位于反应区前后的前室、后室中，以便与装料区、冷却区分离；下层“燃烧供热室”的端密封分别用“可调软密封”隔墙来实现。冷却区采用水冷壁和冷介质喷流相结合的方式对热物料进行冷却，回收其显热。水冷壁产生的热水供给用户。冷介质为燃预热后，可直接作为环型转底炉的燃料。

环型转底炉产生的烟气，送到原料处理干燥工段作为干燥热源利用。

2.密封方式与结构：

2.1沙封、水封组合式侧密封：

要组成一个隔绝空气密闭的反应室，必须有严密的侧密封。本发明将沙封与水封组合成严密可靠的多层密封。

上层为沙封，沙封由“沙封槽”、“弹性沙封刀”组成，弹性沙封刀为多层，“弹性沙封刀”下部采用弹性材料，紧贴“沙封槽”底，“弹性沙封刀”上带“平沙刮板”防止沙子堆积，沙封可最大限度的阻止反应室气体下泄和下层水蒸气上窜。

下层为水封，水封由“水封槽”、“复合弹性水封刀”组成，所谓“复合弹性水封刀”，即两层耐热钢夹一层纤维织物层，组成可靠的隔绝层，“复合弹性水封刀”下部采用弹性材料，紧贴“水封槽”底，即使“水封槽”无水，也可防止大量气体外泄。水封槽水位实现自动控制。

2.2榫接式底密封：

上部料盘由多个部件组成，每个部件之间的组装缝必须密封。本发明采用榫接迷宫式结构，组合成严密可靠的多层密封。“榫头”和榫口之间填有石墨纤维毡“填料”，整个部件、榫头和榫口都留有膨胀缝，保证在温变时变形量为最小。榫头和榫口之间的压紧，采用侧面或底面的“螺栓”来紧固和调节。

2.3波纹弹性整体式底密封：

上部料盘由多个部件组成，将各个部件组装成整体，接封之间要求严密。本发明组装用连接件采用薄壁“金属波纹带”或薄壁“弧形带”，用连续焊缝将相邻的两个部件连接在一起，薄壁波纹带为多层，层间填充石墨纤维棉“填料”。所有的部件组装成整体的环状料盘，该料盘在温度变化条件下，应力分散，不会发生大的变形。各部件之间用螺栓来联接紧固，以便运输、安装。

2.4可调式侧墙端密封：

在前室和后室的下部侧墙预定的位置安装有“可调节的软密封”，该密封由镶嵌在炉墙内适当位置的硅酸铝纤维模块和“可调节螺栓”组成，使该软密封正好压在供热室“支撑隔墙”的端面上，将各区分隔开来。

3.供热方式与冷却方式：

3.1供热方式：

在预热区、反应区炉宽方向两侧设有供热烧嘴，采用蓄热式燃烧方式向供热室供热、排烟。换向周期在0.5～3分钟，周而复始，循环不已。每个独立的燃烧供热室是可以按照圆周方向转动的，每次转动一个设定的角度，保证每对燃烧器处于燃烧供热室中间位置。供热烟气可以调节到工艺要求的温度。排烟温度可以调节到90～220℃。

3.2冷却方式：

将冷却区的上部炉罩做成水冷壁的形式，对热物料进行间接冷却。水冷壁产生热水送往用户。

在料盘上方设有喷流管，向热物料喷射冷燃气，对热物料进行直接冷却。燃气升温到200℃左右，再将升温后的燃气送到转底炉燃烧系统做燃料。

料盘下方的供热室在冷却区变作吸热室，可向吸热室喷射冷介质(冷燃气等)，对热物料进行间接冷却。

本发明是一种连续运转的专用热工装置，能满足多种固体物料加热和化学反应供热工艺流程的要求，精确执行其工艺流程的温度制度和压力制度，按照产能的规模，连续、安全、可靠的生产出有价值的产品。同时热能循环综合利用，达到最大限度的回收，获得高热效率。而且几乎无废物排放，是绿色环保的装置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种双层环型转底炉，包括炉墙、炉底、上部炉罩、上部料盘，其特征在于，所述上部料盘与所述炉墙和上部炉罩组成密闭反应室；

2.根据权利要求1所述的双层环型转底炉，其特征在于，所述密闭反应室沿圆周方向顺序分为以下多个工艺流程需要的区段：装料布料区、密封前室、预热区、一个或多个反应区、密封后室、冷却区、出料区；

所述上部料盘转动过程中，其上的物料依次通过所述多个工艺流程需要的区段。

3.根据权利要求2所述的双层环型转底炉，其特征在于，在所述预热区、反应区的炉宽方向的两侧分别设有燃烧器，两侧的燃烧器周期性换向燃烧，进行蓄热燃烧方式供热。

4.根据权利要求3所述的双层环型转底炉，其特征在于，所述周期性换向的时间为0.5～3分钟，燃烧后的排烟温度为90～220℃。

5.根据权利要求1所述的双层环型转底炉，其特征在于，所述多个独立的燃烧供热室沿圆周方向等距均匀布置，其转动的方式为步进转动，每次转动的角度能保证每对燃烧器处于所述燃烧供热室的中间位置。

6.根据权利要求1所述的双层环型转底炉，其特征在于，所述上部料盘与所述炉墙之间的侧密封用一个或多个沙封或沙封、水封组合密封来实现。

所述炉底与所述炉墙之间的侧密封用水封来实现；

所述密封前室和密封后室中安装有惰性气体幕封；

所述密封前室和密封后室的下部支撑隔墙的端面上安装有可调节的软密封。

7.根据权利要求1所述的双层环型转底炉，其特征在于，所述上部料盘由多个部件组成，相邻部件之间的连接采用以下一种或多种结构：

榫接迷宫式结构、薄壁金属波纹带结构、薄壁弧形带结构。