CN102778128B - 一种隔绝空气的密闭环形加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔绝空气的密闭环形加热炉，包括由外环炉墙、内环炉墙、炉顶和转动的炉底构成的环形炉体，炉底设有密封装置，炉顶设有密闭进料装置，使环形炉体内部构成密闭炉腔；外环炉墙上分别固定有延伸至密闭炉腔内部的辐射加热装置和延伸出密闭炉腔外的密闭出料装置，炉顶设有气体收集口；炉底上方支撑有炉盘框架，炉底的底部设置有旋转销轴和环形导槽；炉底由托辊支撑安装于混凝土基础上；位于近外环炉墙一侧动力装置与炉底旋转轴相连，位于近内环炉墙一侧定心轮与炉底的环形导槽相接。该加热炉增大了炉内物料铺设面积，产量提高，且能使物料在被加热过程中炉内气体的成分完全不受外界空气的干扰，并能实现进料-加热-出料的连续化生产。

Description

一种隔绝空气的密闭环形加热炉

技术领域

本发明涉及一种加热炉，尤其是涉及一种隔绝空气的密闭环形加热炉。

背景技术

化工、冶金、机械、建材等行业中，经常需要对各种散状原料进行加热作业处理达到原料焙烧挥发、离析或干燥等目的。实现以上工序的设备称为加热窑炉，是一类采用燃料燃烧或电能转换产生的热量，对物料进行加热的设备。现有的工业加热窑炉可分为间断式加热窑炉和连续式加热窑炉两种，其中，间断式加热窑炉比较典型的是室式加热窑炉、台车式加热窑炉等，其特点是窑炉间断生产，优点在于操作简便、加热均匀性好、易于控制，但此类窑炉每加热一次物料就需对炉温进行一次升温-降温的循环调节过程，再次加热时又需要升温，所以单位能耗高，只适合小批量物料的加热处理；连续式加热炉如回转加热炉、隧道加热炉、立式竖窑、环形加热炉等，其特点是能实现连续生产，炉膛内划分温度区段，在加热过程中每一区段的温度是不变的，物料由低温的预热区逐步进入高温的加热区，并发生物理、化学等变化，能大量生产同类型的小型产品，单位能耗大大低于间歇式窑炉。

对于某些散料进行加热的过程，为达到特定的稳定工艺条件和要求，如炉内通入惰性气体保护物料，或收集物料加热过程中产生的高纯度挥发气体时，必须确保炉内工作空间在加热过程中始终与外界空气隔绝，避免漏气和吸入空气，这对于组成加热炉的炉壳、砌体、炉门、加热装置等各个部分甚至所有零件的密封性能都有了很高的要求。目前的现有工业技术中，满足以上要求的窑炉大多为间断式窑炉，实际上，采用间断式窑炉形式实现隔绝空气加热的装置较为简单，原因在于炉内升温-降温对物料进行加热过程中，可随时关闭炉门、进出料口、气孔等与外界空气易于接触的部位。而作为目前工业生产中使用最为广泛的炉型，连续式加热炉的密闭化生产一直没有得到完善可靠地解决，外界空气仍极易进入炉体加热室内影响炉内气体成分。因此，实现连续化生产，并能达到某些散料在特定工艺要求下加热的全密闭连续式加热炉将具有更为广泛的应用前景。现有专利技术中也有涉及到水封装置密封、炉膛空间内辐射管加热等方法来实现转底炉炉内气体与外界的隔绝，但该专利并未涉及对于炉体进出料装置密封以及炉内气体压力稳定性的考虑，达不到真正隔绝空气的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种隔绝空气的密闭环形加热炉，能使炉内物料在被加热过程中，炉内气体的成分完全不受外界空气的干扰，并能实现进料-加热-出料的连续化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种隔绝空气的密闭环形加热炉，包括外环炉墙、内环炉墙构成的炉墙，由炉墙、炉顶和转动的炉底构成的环形炉体，所述环形炉底设有密封装置，所述炉顶设有密闭进料装置和气体收集口，使所述炉体构成密闭炉腔，所述外环炉墙上分别固定有延伸至内环炉墙外壁的辐射加热装置和延伸出密闭炉腔外的密闭出料装置，所述炉底上方支撑有炉盘框架，炉底的底部设置有旋转销轴和环形导槽；炉底由托辊支撑，安装于混凝土基础上，位于近所述外环炉墙一侧的动力装置与所述炉底的旋转销轴啮合相连，驱动所述炉底旋转；位于近所述内环炉墙一侧的定心轮与所述炉底的环形导槽相接，保证所述炉底旋转时的同轴度。

根据物料加热温度要求，所述外环炉墙与内环炉墙之间设置有隔墙，将外环炉墙与内环炉墙之间的环形腔隔离为预热区I、加热区II和冷却区III。

优选地，所述炉体由钢结构的外环炉墙、炉顶、内环炉墙和炉底构成壳体，该壳体内壁衬砌耐火隔热材料。

优选地，所述炉盘框架为上表面呈斜面的支撑架，在其上方设有耐火隔热材料，在所述耐火隔热材料上方铺设有需加热的物料；所述炉盘框架的斜面角度为20-50度，具体数值可根据被加热物料的安息角设计。

优选地，所述炉盘框架斜面底端连接有挡料机构，所述密闭出料装置设置在该挡料机构下方，且沿所述密闭进料装置下方的炉盘框架斜面底端延伸出至炉腔外。

优选地，所述耐火隔热材料为耐火砖或耐火纤维砌筑材料。

优选地，所述密封装置包括环形槽、环形静刀片及环形动刀片，所述环形槽由固定于炉墙的连接件支撑，所述环形静刀片固定于环形槽上方的炉墙上，所述环形动刀片连接在炉底上方的耐火隔热材料上，所述环形静刀片和环形动刀片均插入环形槽内，下端浸没在该环形槽内的密封介质中。

优选地，所述密封介质为砂或水。

优选地，所述辐射加热装置为电加热辐射管、微波加热辐射管或隔绝烟气加热辐射管的一种或几种，所述辐射加热装置沿炉墙周壁分布有若干个；所述辐射加热装置伸出炉墙一端为蓄热装置。所述隔绝烟气加热辐射管的燃料在辐射管内燃烧，烟气不进入密闭炉腔。

优选地，所述气体收集口设在炉顶耐火材料上，气体收集口有一个或多个，气体收集口内部填充石棉或钢辊密封介质，或通过控制气体收集口上阀门的开度实现炉体微正压密封。

优选地，所述密闭进料装置和密闭出料装置的密封方式均为物料密封。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明综合考虑了环形加热炉设备本体密封、进出料装置密封、加热装置密封、炉体气体压力密封等多方面的密封措施，能真正实现炉腔内部与外界空气保持全密闭状态，保持炉腔内气氛纯度；炉腔内加热均匀性好，温度可调，且安全可靠，能实现物料隔绝空气加热的连续化生产，适用范围广；炉内物料铺设面积增加，产量提高。

附图说明

图1为本发明实施例一种隔绝空气的密闭环形加热炉的结构示意图；

图2为图1结构示意图中A-A处剖面图；

图3为图1剖面图中密封装置的局部放大图。

图中：1、外环炉墙；2、炉顶；3、内环炉墙；4、炉底；5、炉盘框架；6、密封装置；6a、环形槽；6b、环形静刀片；6c、环形动刀片；7、托辊；8、定心轮；9、动力装置；10、耐火隔热材料；11、密闭进料装置；12、密闭出料装置；13、蓄热装置；14、辐射加热装置；15、气体收集口；16、物料；17、混凝土基础；18、挡料机构；19、隔墙。

I、预热区；II、加热区；III、冷却区。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。以下仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的公开范围内，可很容易进行的改变或变化都涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

如附图1、附图2所示，该隔绝空气的密闭环形加热炉，包括由固定的外环炉墙1、固定的内环炉墙3构成的炉墙，由炉墙、固定的炉顶2和转动的炉底4构成的环形炉体；其中，环形炉体由钢结构做成壳体，壳体内壁衬砌耐火隔热材料10，耐火隔热材料10为耐火砖或耐火纤维砌筑材料；转动的炉底4和外环炉墙1、内环炉墙3之间的环缝采用密封装置6密封，使环形炉体内部构成密闭炉腔；炉顶2设置有密闭进料装置11和气体收集口15，密闭进料装置11的密封方式为物料密封；外环炉墙1上分别固定有延伸至密闭炉腔内部的辐射加热装置14和延伸出密闭炉腔外的密闭出料装置12；炉底4上方支撑有炉盘框架5，炉底4的底部设置有旋转销轴和环形导槽；炉底4由托辊7支撑，安装于混凝土基础17上；位于近所述外环炉墙1一侧的动力装置9与炉底4的旋转销轴通过销齿啮合相连，动力装置9驱动炉底4旋转；位于近所述内环炉墙3一侧的定心轮8与炉底4的环形导槽相接，定心轮8则保证炉底4旋转时的同轴度。

图2中，外环炉墙1与内环炉墙3之间设置有隔墙19，将外环炉墙1与内环炉墙3之间的环形腔隔离为预热区I、加热区II和冷却区III。

具体的实施例中，炉底4支撑有炉盘框架5，炉盘框架5的上表面为角度为35度的斜面，上方设有耐火隔热材料10，本实施例中耐火隔热材料10为耐火砖，在耐火砖上方铺设有需加热的物料16；炉盘框架5斜面底端连接有挡料机构18和密闭出料装置12，密闭出料装置12设置在该挡料机构18下方，且沿所述密闭进料装置11下方的炉盘框架5斜面底端延伸出至炉腔外，其密封方式为物料密封。

炉顶耐火隔热材料10上设有一个气体收集口15，气体收集口15内部填充石棉或钢辊密封介质，或通过控制气体收集口15上阀门的开度实现炉体微正压密封。

如图3所示，为密封装置6采取水封方式的结构示意图，密封装置6包括环形槽6a和环形静刀片6b及环形动刀片6c，环形静刀片固定于环形槽6a上方的炉墙上，环形槽6a由固定于炉墙的连接件支撑，环形动刀片6c连接在炉底4上方的耐火隔热材料10上，环形静刀片6b和环形动刀片6c均插入环形槽6a内，下端浸没在环形槽6a内的水中，使外环炉墙1、炉顶2、内环炉墙3、炉底4之间形成隔绝外界空气的密闭炉腔空间。密封装置6还可以采取砂封的方式。

具体实施例中，辐射加热装置14为隔绝烟气加热辐射管，辐射加热装置14沿外环炉墙1周壁环向固定，按物料加热时对于炉内温度的要求布置。辐射加热装置14伸出炉墙的一端为蓄热装置13；隔绝烟气加热辐射管的燃料在辐射管内燃烧，烟气不进入密闭炉腔。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (8)

1.一种隔绝空气的密闭环形加热炉，包括由炉墙、炉顶（2）和转动的炉底（4）构成的环形炉体，所述炉墙由外环炉墙（1）和内环炉墙（3）构成，其特征在于，所述炉底（4）设有密封装置（6），使所述环形炉体内部构成密闭炉腔；所述炉顶（2）设有密闭进料装置（11）和气体收集口（15），所述外环炉墙（1）上分别固定有延伸至密闭炉腔内部的辐射加热装置（14）和延伸出密闭炉腔外的密闭出料装置（12）；所述炉底（4）上方支撑有炉盘框架（5），炉底（4）的底部设置有旋转销轴和环形导槽；炉底（4）由托辊（7）支撑，安装于混凝土基础（17）上；位于近所述外环炉墙（1）一侧的动力装置（9）与所述炉底（4）底部的旋转销轴啮合相连，位于近所述内环炉墙（3）一侧的定心轮（8）与所述炉底（4）底部的环形导槽相接；

所述炉盘框架（5）为上表面呈斜面的支撑架，在其上方设有耐火隔热材料（10），在所述耐火隔热材料（10）上方铺设有需加热的物料（16）；所述炉盘框架（5）的斜面角度为20-50度；

所述炉盘框架（5）斜面底端连接有挡料机构（18），所述密闭出料装置（12）设置在该挡料机构（18）下方，且沿所述密闭进料装置（11）下方的炉盘框架（5）斜面底端延伸出至炉腔外。

2.根据权利要求1所述的一种隔绝空气的密闭环形加热炉，其特征在于，所述外环炉墙（1）与内环炉墙（3）之间设置有隔墙（19），将外环炉墙（1）与内环炉墙（3）之间的环形腔隔离为预热区I、加热区II和冷却区III。

3.根据权利要求1所述的一种隔绝空气的密闭环形加热炉，其特征在于，所述环形炉体由钢结构的外环炉墙（1）、炉顶（2）、内环炉墙（3）和炉底（4）构成壳体，该壳体内壁衬砌耐火隔热材料（10）。

4.根据权利要求1所述的一种隔绝空气的密闭环形加热炉，其特征在于，所述耐火隔热材料（10）为耐火砖或耐火纤维砌筑材料。

5.根据权利要求1所述的一种隔绝空气的密闭环形加热炉，其特征在于，所述密封装置（6）包括环形槽（6a）和环形静刀片（6b）及环形动刀片（6c），所述环形槽（6a）由固定于炉墙的连接件支撑，所述环形静刀片（6b）固定于环形槽（6a）上方的炉墙上，所述环形动刀片（6c）连接在所述炉底（4）上方的耐火隔热材料（10）上，所述环形静刀片（6b）和环形动刀片（6c）均插入环形槽（6a）内，下端浸没在该环形槽（6a）内的密封介质中。

6.根据权利要求5所述的一种隔绝空气的密闭环形加热炉，其特征在于，所述密封介质为砂或水。

7.根据权利要求1所述的一种隔绝空气的密闭环形加热炉，其特征在于，所述辐射加热装置（14）为电加热辐射管、微波加热辐射管或隔绝烟气加热辐射管的一种或几种，所述辐射加热装置（14）沿炉墙周壁分布有若干个；所述辐射加热装置（14）伸出炉墙一端为蓄热装置（13）。

8.根据权利要求1所述的一种隔绝空气的密闭环形加热炉，其特征在于，所述气体收集口（15）设在炉顶耐火隔热材料（10）上，气体收集口（15）有一个或多个，气体收集口（15）内部填充石棉或钢辊密封介质，或通过控制气体收集口（15）上阀门的开度实现对炉腔内的微正压密封。

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