CN101968311A

CN101968311A - 辐射管隔绝烟气加热的转底炉

Info

Publication number: CN101968311A
Application number: CN2009100899238A
Authority: CN
Inventors: 吴道洪
Original assignee: 吴道洪
Current assignee: Beijing Shenwu Environmental and Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2011-02-09

Abstract

本发明公开了一种辐射管隔绝烟气加热的转底炉，转底炉为环形结构，炉体由转动炉底和固定炉墙炉顶组成，炉底由炉底机械带动旋转，被加热的散状物料铺放在炉底上，物料相对于炉底处于静止状态，物料随炉底转动，从装料口转到出料口过程中完成加热和化学反应过程。炉墙与炉底之间的环缝采用水封装置密封，使炉膛与大气隔绝。转底炉上设有若干个辐射管加热装置，以辐射方式对炉内的物料进行加热，辐射管内的烟气完全与炉膛内的气氛隔绝，通过向炉膛内供入保护性气体或物料自身挥发的气体弥漫炉膛，使炉膛内维持特定要求的气氛。可以广泛应用于各种粉状、块状和球状物料在保护性气氛或自挥发形成的气氛下的加热及化学反应处理。

Description

辐射管隔绝烟气加热的转底炉

技术领域

本发明涉及一种加热炉，尤其涉及一种辐射管隔绝烟气加热的转底炉。

背景技术

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既能避免物料之间、物料与炉体之间相互摩擦，又能保护物料、满足特定工艺的要求的辐射管隔绝烟气加热的转底炉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，包括由转动的炉底、固定的炉墙和炉顶构成的炉体，其特征在于，所述炉墙与炉底之间的环缝采用水封装置密封，使所述炉底、炉墙与炉顶之间形成密闭的炉膛空间，所述炉膛空间内设有辐射管加热装置，所述炉底通过炉底机械驱动旋转。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，由于包括由转动的炉底、固定的炉墙和炉顶构成的炉体，炉墙与炉底之间的环缝采用水封装置密封，使炉底、炉墙与炉顶之间形成密闭的炉膛空间，炉膛空间内设有辐射管加热装置，炉底通过炉底机械驱动旋转。既能避免物料之间、物料与炉体之间相互摩擦，又能保护物料、满足特定工艺的要求。

附图说明

图1为本发明辐射管隔绝烟气加热的转底炉的结构示意图；

图2为本发明中辐射管的结构示意图。

图中，1、炉体钢结构，2、炉体砌筑，3、辐射管，4、炉底，5、水封刀，6、水封槽，7、炉底机械，8、料块，11、辐射管管体，12、隔烟套，13、点火燃烧器，14、蓄热体，15、煤气快切阀，16、四通换向阀。

具体实施方式

本发明的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括由转动的炉底、固定的炉墙和炉顶构成的炉体，炉体可以由钢结构做成壳体，衬砌耐火材料和隔热材料等。

炉墙与炉底之间的环缝采用水封装置密封，使炉底、炉墙与炉顶之间形成密闭的炉膛空间，炉膛空间内设有辐射管加热装置，炉底通过炉底机械驱动旋转。

炉体可以为圆环状结构，炉底的中心圆的直径可以为3～80m，炉底的宽度可以为1～12m。

炉体上设有以下一种或多种开口：装料口和出料口、保护气体进入口和排出口、物料挥发气体排出口等。

炉底机械包括圆环状钢结构的炉盘框架，炉底设于炉盘框架上。水封装置可以包括水封槽和固定水封刀及活动水封刀，水封槽和固定水封刀安装在炉墙的钢结构上；活动水封刀安装在炉盘框架上。

具体炉底机械可以包括支承辊、定心辊、被动齿轮、定心导板、轨道和驱动装置等。可以是支承辊安装在炉盘框架下面，轨道安装在混凝土基础上；也可以是轨道安装在炉盘框架下面，支承辊安装在混凝土基础上。

定心辊可以为液压、气动或弹簧施力的辊轮定心装置。

被动齿轮可以为销齿轮或环形齿圈；驱动装置为马达减速机连接主动齿轮或者为液压马达连接主动齿轮。

辐射管加热装置可以包括多根辐射管，辐射管置于炉膛空间内，辐射管的两端固定在炉墙上，辐射管的两端有一端或两端安装有燃烧器。

如图2所示，当辐射管的两端安装有燃烧器时，燃烧器为蓄热式燃烧器，蓄热式燃烧器可以为空气通过蓄热体加热的单预热烧嘴，或者为空气、燃气都通过蓄热体加热的双预热烧嘴。

本发明的转底炉所使用的燃料可以为热值大于或等于700×4.18kj/Nm³的气体或液体燃料，也可以使用其它的燃料，可以用于加热粉状、块状和/或球状物料等。

具体实施例，其具体使用时的工作原理是：

转底炉开炉前，内外环缝的水封槽注满水，通过控制给水流量使水封槽的水位保持一定，确保炉膛与大气隔绝。

通过进气口向炉内通入氮气，炉內气体由排气口排出，供入的氮气将炉内的空气完全置换。

打开各辐射管的煤气和空气，烧嘴点燃，使炉子升温，通过控制系统控制使炉温达到工艺要求的温度。

启动炉底机械，使炉底转动。

散状(粉状、块状或球状)物料从装料口连续装入炉内，并均匀平铺在炉底上，料层厚度根据工艺要求确定并由装料装置控制，料层最薄40mm，最厚500mm。

炉底载着物料旋转，旋转速度根据加热时间的要求进行设定和控制。炉底匀速转动，或等时间间隔转动。

物料从装料口转到出料口，即完成在炉内的加热和化学反应过程。物料在出料口由出料装置连续出料。

装料装置和出料装置是另外的专门技术产品。

当工艺要求物料在保护性气氛中加热时，则持续向炉内供入氮气或其他保护性气体。

当工艺目的是提取物料中的可挥发物时，则不向炉内供入气体，只将挥发气体引出炉外收集，或做进一步处理。

辐射管的燃烧器可以是常规烧嘴，也可以是蓄热式烧嘴。

再参见图2：

蓄热式烧嘴在U形辐射管的两端各有一个烧嘴，即烧嘴A和烧嘴B，每个烧嘴各有一个煤气入口和一个空气入口，两个烧嘴的空气管与一个四通换向阀连接。A烧嘴燃烧时，烟气通过B烧嘴排出，燃烧的热烟气首先把辐射管的管壁加热，烟气余热加热B侧的蓄热体。一个周期后(例如60秒)，换向阀动作，变成B烧嘴燃烧，A烧嘴排烟，B侧蓄热体放热加热助燃空气，热烟气加热辐射管管壁后，烟气余热加热A侧的蓄热体。如此周而复始，两个烧嘴不断变换燃烧和排烟状态，两侧的蓄热体不断变换吸热和放热状态，辐射管得到均匀加热，烟气余热得到充分回收。蓄热式烧嘴的换向由控制系统自动控制。辐射管靠高温管壁的辐射，把热量传给炉膛和物料。

燃料燃烧在辐射管内进行，烟气在管内流动，烟气与外界完全隔绝，由于这一特点，它适合作为保护气氛炉的加热装置。

本发明的散料辐射管隔绝烟气加热的转底炉，被加热的散状物料铺放在炉底上，物料在随炉底转动的过程中被逐渐加热，从装料口转到出料口时完成加热和化学反应过程。铺放在炉底上的散状物料相对静止，并且不与炉墙接触，因此物料与物料之间，物料与炉底以及物料与炉墙之间均不会产生撞击和摩擦，从而使物料不碎裂，并保护炉墙不致受物料作用而损坏；

炉墙和炉底之间的环缝采用水封装置密封，使炉膛与炉外的大气隔绝，空气不会进入炉膛，便于保持炉内的气氛；

燃料在辐射管内燃烧，热量传给辐射管管壁，辐射管管壁再以辐射方式传给物料，辐射管的一端安装燃烧器，燃烧产物从辐射管的另一端排出。因此燃烧产物与炉内气氛完全隔绝，也不与物料接触。如此，当物料需要在保护气氛下加热时，可以向炉膛供入氮气或其他保护性气体。也能实现炉膛内只有物料的挥发气体存在，并连续排出炉外；

实现了散状物料在炉内相对静止，并在燃烧产物隔绝的条件下被加热和化学反应处理，是散料加热并需要隔绝燃烧产物的一种理想设备，能实现多种工艺目的和要求，操作简单，运行可靠，炉体寿命长。

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

1.一种辐射管隔绝烟气加热的转底炉，包括由转动的炉底、固定的炉墙和炉顶构成的炉体，其特征在于，所述炉墙与炉底之间的环缝采用水封装置密封，使所述炉底、炉墙与炉顶之间形成密闭的炉膛空间，所述炉膛空间内设有辐射管加热装置，所述炉底通过炉底机械驱动旋转。

2.根据权利要求1所述的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，其特征在于，所述炉体为圆环状结构，所述炉底的中心圆的直径为3～80m，所述炉底的宽度为1～12m。

3.根据权利要求2所述的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，其特征在于，所述炉体上设有以下一种或多种开口：

装料口和出料口、保护气体进入口和排出口、物料挥发气体排出口。

4.根据权利要求1所述的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，其特征在于，所述炉体由钢结构做成壳体，衬砌耐火材料和隔热材料；

所述的炉底机械包括圆环状钢结构的炉盘框架，所述炉底设于所述炉盘框架上。

5.根据权利要求4所述的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，其特征在于，所述的水封装置包括水封槽和固定水封刀及活动水封刀，所述水封槽和固定水封刀安装在所述炉墙的钢结构上；所述活动水封刀安装在所述炉盘框架上。

6.根据权利要求4所述的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，其特征在于，所述的炉底机械包括支承辊、定心辊、被动齿轮、定心导板、轨道和驱动装置；

所述支承辊安装在所述炉盘框架下面，所述轨道安装在混凝土基础上；或者，所述轨道安装在所述炉盘框架下面，所述支承辊安装在混凝土基础上。

7.根据权利要求6所述的炉底机械，其特征在于，所述的定心辊为液压、气动或弹簧施力的辊轮定心装置。

8.根据权利要求6所述的炉底机械，其特征在于，所述的被动齿轮为销齿轮或环形齿圈；所述的驱动装置为马达减速机连接主动齿轮或者为液压马达连接主动齿轮。

9.根据权利要求1所述的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，其特征在于，所述辐射管加热装置包括多根辐射管，所述辐射管置于所述炉膛空间，所述辐射管的两端固定在所述炉墙上，所述辐射管的两端有一端或两端安装有燃烧器；

当所述辐射管的两端安装有燃烧器时，所述燃烧器为蓄热式燃烧器，所述的蓄热式燃烧器为空气通过蓄热体加热的单预热烧嘴，或者为空气、燃气都通过蓄热体加热的双预热烧嘴。

10.根据权利要求9所述的辐射管隔绝烟气加热的转底炉，其特征在于，该转底炉所使用的燃料为热值大于或等于700×4.18kj/Nm³的气体或液体燃料，用于加热粉状、块状和/或球状物料。