CN102305541A - 一种微波与热源相结合的烧结炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波与热源相结合的烧结炉，包括一微波竖式炉，所述微波竖式炉的出料口与一回转窑的进料口连接。本发明通过微波竖式炉对物料进行加热，加热多少温度通过微波源精确控制。由于进入回转窑的物料已经达到一定的温度（低于物料的煅烧温度50～100℃），在保证产量和窑内转速不变的前提下，回转窑的长度减少，窑的倾斜角度可以适当增加，窑内物料的滞留时间将大大减少，不仅煅烧过程中所需要的燃料大幅度减少，同时可以避免出现煅烧过程中结圈现象。
Description
技术领域
本发明属于热交换装置，特别涉及一种微波与热源相结合的烧结炉。
背景技术
自1885年，回转窑诞生近120年来，已经历多次重大技术革新，作为热交换装备，他具有比较均匀的温度场，可以满足各种材料形成过程中各个阶段的换热要求，特别是矿物生成的要求，作为化学反应器，随着矿物形成不同阶段的不同需要，它既可以分阶段地满足不同矿物形成对热量，温度的要求，又可以满足它们对时间的要求，是目前用于多种矿物最佳成形的最佳装备，尚无其它装备可以替代。
由此可以，回转窑具有着多种功能和优良品质，因此在近半个世纪中它一直是许多矿物生成过程中的煅烧任务。但是，回转窑也存在着两个很大的缺点和不足，一个是作为热交换装置，窑内炙热气流与物料之间主要是“堆积热”换热，换热效率低，从而影响其应有的生产效率的充分发挥和能源能耗的降低；另一个是物料煅烧过程中所需要的燃料全部从窑端供给，燃料在窑内煅烧带的高温，高氧条件下燃烧、NOx等有害成分大量形成，造成大量污染等。此外，物料在煅烧过程中容易结圈，维护不方便，费用较高。
微波竖式炉是利用微波直接穿透物体与物质直接耦合，高频振荡的电磁场使物质内部的极性分子相互摩擦，将微波能转化为物体的热能。同时，操作简单、使用方便、高效节能、安全可靠。但是，对于不同的物料，由于介电常数不同，微波存在着选择性的，容易出现“热失控”，物料在相对静态的情况下，温度场不均匀，此外，微波的穿透深度有限，对于吸波材料衰减更加明显，产量存在着问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微波与热源相结合的烧结炉，具有温度均匀，生产效率高，维护成本低，节能等特点。
本发明的解决方案是：微波与热源相结合的烧结炉，包括一微波竖式炉，所述微波竖式炉的出料口与一回转窑的进料口连接。
进一步的技术方案是：
所述微波竖式炉的出料口与所述回转窑的进料口通过一过渡的物料输送装置连接；
所述微波竖式炉包括壳体，壳体内设有竖向的炉管，壳体的上部设有进料斗和排气口与炉管连接，带阀门的出料口设在壳体的下部与炉管连接，壳体的外周边设有若干微波源，壳体与炉管之间填充有保温材料。
所述回转窑包括活动筒体、驱动活动筒体转动的传动装置、设在活动筒体出料端的燃烧加热装置、设在活动筒体进料端的窑头密封装置；所述窑头密封装置包括一与活动筒体对接的固定筒体，固定筒体和活动筒体的接口处的外周边通过与固定筒体或者活动筒体连接的内填充石墨材料的密封环结构进行密封，所述回转窑的进料口设在所述窑头密封装置的固定筒体上。
本发明是在现有的技术的基础上，把微波竖式炉与回转窑组合起来，充分利用微波加热速度快，效率高，节能，同时利用回转窑温度均匀，产量大等优点。
本发明通过微波竖式炉对物料进行加热，加热多少温度通过微波源精确控制，出料速度与产量通过竖式炉的高度和出料口上的阀门来控制。由于进入回转窑的物料已经达到一定的温度（低于物料的煅烧温度50～100℃），在保证产量和窑内转速不变的前提下，回转窑的长度减少，窑的倾斜角度可以适当增加，窑内物料的滞留时间将大大减少，不仅煅烧过程中所需要的燃料大幅度减少，同时可以避免出现煅烧过程中结圈现象。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A—A剖视图。
图3是图1的B—B剖视图。
图4是本发明中回转窑的窑头密封装置结构示意图。
具体实施方式
见图1—图4，微波与热源相结合的烧结炉，包括一微波竖式炉，微波竖式炉的出料口8与一回转窑的进料口11连接；微波竖式炉的出料口8与所述回转窑的进料口11通过一过渡的物料输送装置9连接；微波竖式炉包括金属的壳体6，壳体6内设有竖向的刚玉炉管4，壳体6的上部设有进料斗1和排气口2与刚玉炉管4连接，出料口8设在壳体6的下部与刚玉炉管4连接，出料口6上设有球形阀门5，壳体6的外周边设有若干微波源3，壳体6与刚玉炉管4之间填充有保温材料7，微波竖式炉的出料口8、物料输送装置9和回转窑的进料口11用外罩10包覆；回转窑包括活动筒体13、驱动活动筒体13转动的传动装置14、设在活动筒体13出料端15的燃烧加热装置16、设在活动筒体13进料端的窑头密封装置12；窑头密封装置12包括一与活动筒体13对接的固定筒体121，固定筒体121的一端封闭，另一端与活动筒体13接口处的外周边通过与固定筒体13（或者活动筒体）连接的内填充石墨材料122的密封环结构123进行密封，所述回转窑的进料口11设在所述窑头密封装置12的固定筒体121上；固定筒体121和活动筒体13均由炉壁131、炉衬133、保温材料132和炉管134组成，活动筒体13由挡轮17支撑。
本发明中，微波源3采用1.5KW或3KW微波源；回转窑的进料口11采用波纹管，物料输送装置9采用履带输送装置或螺旋输送装置等常用的可耐高温的机械输送装置，传动装置14采用齿轮传动装置，燃烧加热装置16采用普通喷嘴，热源为天然气和煤气。
应用1：300kg的二氧化锰从进料斗1进入微波竖式窑中，加热温度从上到下分别为100℃，400℃，800℃，通过1.5KW微波源3来调整温度，加热中产生的气体由排气口2排出，出料速度根据出料口8上的球形阀门5来进行控制，物料进入回转窑的温度为780℃，在回转窑内进行加热，加热到950℃，保温1小时。经过检测：锰的含量为71.5%，颜色一致性较好，无烧结现象。
应用2：800kg的二氧化锰从进料斗1进入微波竖式窑中，加热温度从上到下分别为100℃，400℃，970℃，通过3KW微波源3来调整，出料速度根据出料口8上的球形阀门5来进行控制，物料进入回转窑的温度为950℃，在回转窑内进行加保温，保温1小时。经过检测：锰的含量为71.6%，颜色一致性较好，有轻微的烧结现象。
Claims (4)
1.一种微波与热源相结合的烧结炉，包括一微波竖式炉，其特征是所述微波竖式炉的出料口与一回转窑的进料口连接。
2.根据权利要求1所述的微波与热源相结合的烧结炉，其特征是所述微波竖式炉的出料口与所述回转窑的进料口通过一过渡的物料输送装置连接。
3.根据权利要求1或2所述的微波与热源相结合的烧结炉，其特征是所述微波竖式炉包括壳体，壳体内设有竖向的炉管，壳体的上部设有进料斗和排气口与炉管连接，带阀门的出料口设在壳体的下部与炉管连接，壳体的外周边设有若干微波源，壳体与炉管之间填充有保温材料。
4.根据权利要求3所述的微波与热源相结合的烧结炉，其特征是所述回转窑包括活动筒体、驱动活动筒体转动的传动装置、设在活动筒体出料端的燃烧加热装置、设在活动筒体进料端的窑头密封装置；所述窑头密封装置包括一与活动筒体对接的固定筒体，固定筒体和活动筒体的接口处的外周边通过与固定筒体或者活动筒体连接的内填充石墨材料的密封环结构进行密封，所述回转窑的进料口设在所述窑头密封装置的固定筒体上。
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Application publication date: 20120104 |