CN103134307A - 电磁感应加热回转窑 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁感应加热回转窑，尤其是能提高回转窑的加热速度和热效率，高效节能。与传统加热方式不同，电磁感应加热使回转窑自身发热，无明火，加热速度快，预热时间短，能精确控制回转窑的工作温度，工作温度80℃～1100℃，工作频率10KHz～40KHz，热效率高，热效率≥85％～99％。设备轻，体积小，设备生产制造成本低，设备使用成本低，设备有效工作周期时间长，设备单位时间处理量和生产效率高。具有自动清窑功能。适用于废铅熔炼，废锌熔炼，废铝熔炼，矿产品的烘干与焙烧，建材的烘干与焙烧，化工产品烘干与焙烧，中药材的脱水与烘干，农产品的脱水与烘干，农肥(鸡粪、猪粪、牛粪等)的脱水与烘干和灭菌。

Description

电磁感应加热回转窑
所属技术领域
本发明涉及一种电磁感应加热回转窑，尤其是能提高回转窑的加热速度和热效率，高效节能。与传统加热方式不同，电磁感应加热使回转窑自身发热，无明火，加热速度快，预热时间短。能精确控制回转窑的工作温度，工作温度：0℃～1100℃，工作频率：10KHz～40KHz，热效率高，热效率：≥85％～99％。设备轻，体积小，设备生产制造成本低，设备使用成本低，设备有效工作周期时间长，设备单位时间处理量和生产效率高。具有自动清窑功能，清窑速度快、时间短、效率高。生产工作过程中不会排放烟尘和一氧化碳等废气，使用环境环保卫生，不会造成环境污染。适用于废铅熔炼，废锌熔炼，废铝熔炼，矿产品的烘干与焙烧，建材的烘干与焙烧，化工产品烘干与焙烧，中药材的脱水与烘干，农产品的脱水与烘干，农肥(鸡粪、猪粪、牛粪等)的脱水与烘干和灭菌。
背景技术
回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。回转窑在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆筒设备对固体物料进行机械、物理或化学处理，这类设备被称为回转窑。回转窑的应用起源于水泥生产，1885英国人兰萨姆(ERansome)发明了回转窑，在英、美取得专利后将它投入生产，很快获得可观的经济效益。回转窑的发明，使得水泥工业迅速发展，同时也促进了人们对回转窑应用的研究，很快回转窑被广泛应用到许多工业领域，并在这些生产中越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。它的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。在回转窑的应用领域，水泥工业中的数量最多。按照外型分为变径回转窑和通径回转窑，按照供能效果不同又分为燃气回转窑，燃煤回转窑，混合燃料回转窑。
目前，公知的回转窑的窑体内衬耐火砖所以回转窑直接较大，一般直径大于1.5米，长度十多米到几十米，需要采用大量的钢材制造窑体，并且窑体内需要使用大量的耐火材料，耐火材料也有一定的使用寿命，使用一段时间后需要检修并更换耐火材料，所以传统回转窑的设备笨重，体积大，设备生产制造成本高，设备使用成本高，设备有效工作周期时间短。
公知的回转窑按照供能效果不同又分为燃气回转窑，燃煤回转窑，混合燃料回转窑，即在窑体内采用燃气、燃油和燃煤为回转窑提供热源。由于使用燃气、燃油和燃煤间接加热，窑体表面没有绝热保温材料，产生热辐射，造成热损失。致使热效率低下，热效率≤70％。
公知的回转窑窑体内的耐火材料和窑体的钢材要吸收大量的热能，窑体表面没有绝热保温材料，产生热辐射，造成热损失。需要长达几小时预热才能达到工作温度，工作温度≥500℃，需要低温使用时浪费大量能源。所以加热速度慢，预热时间长，不能精确控制回转窑的工作温度。
公知的回转窑设备笨重，体积大，回转窑转速较低，转速固定，工作转速不可调整，所以设备生产效率和单位时间处理量低下。
公知的回转窑设备笨重，体积大，在更换回转窑处理原料时需要人工对窑体内的剩余物料进行清理，清窑速度慢、时间长、效率低。
公知的回转窑由于使用燃气、燃油和燃煤间接加热，所以生产工作过程中排放烟尘和一氧化碳等废气，使用环境差，造成环境污染。
发明内容
为了克服现有回转窑设备笨重，体积大，设备生产制造成本高，设备使用成本高，设备有效工作周期时间短；加热速度慢，预热时间长，不能精确控制回转窑的工作温度，工作温度≥500℃，热效率低下，热效率≤70％；设备生产效率和单位时间处理量低下；人工清窑速度慢、时间长、效率低；生产工作过程中排放烟尘和一氧化碳等废气，使用环境差，造成环境污染的缺陷。本发明提供一种电磁感应加热回转窑，电磁感应加热回转窑设备轻，体积小，设备生产制造成本低，设备使用成本低，设备有效工作周期时间长；无明火，加热速度快，预热时间短，能精确控制回转窑的工作温度，工作温度：80℃～1100℃；热效率高，热效率：≥85％～99％；设备单位时间处理量和生产效率高，具有自动清窑功能，清窑速度快、时间短、效率高；生产工作过程中不会排放烟尘和一氧化碳等废气，使用环境环保卫生，不会造成环境污染。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用电磁感应加热技术作为回转窑的热源，电磁感应线圈工作频率：10KHz～40KHz，窑体通过感应线圈电能自
Figure BSA00000865472900031
身感应直接发热而将热能传递给窑内物料，窑体表面包裹有绝热保温材料，减少热辐射与热损耗，提高了热效率，降低了能耗。窑体内无需安装耐火材料，所以减轻了设备重量，降低了设备制造成本，由于不会产生更换耐火材料的费用和时间，所以降低了设备使用成本，延长了设备有效工作周期时间。窑体采用导磁导电耐高温材料构成，特种用途的窑体采用导磁导电耐高温材料内衬耐高温不锈钢的复合材料，从而达到电磁感应加热回转窑设备轻，体积小，设备生产制造成本低，设备使用成本低，设备有效工作周期时间长的目的。
采用电磁感应加热技术作为回转窑的热源，窑体通过感应线圈电能自身感应直接发热而将热能传递给窑内物料，无明火，与电阻加热与燃气加热等传统加热方式相比节省了大量的能源。窑体表面包裹有绝热保温材料，减少热辐射与热损耗，提高了热效率，降低了能耗。通过移相调功方式调整感应加热电源输出到感应线圈功率而调整回转窑工作温度。从而达到回转窑加热速度快，预热时间短，能精确控制回转窑的工作温度，工作温度：80℃～1100℃，热效率高，热效率：≥85％～99％的目的。
采用两个大型耐高温滚动轴承安装在两个轴承座上，轴承座安装在回转窑机架上，回转窑窑体安装于两个大型耐高温滚动轴承内，大齿盘安装在窑头的预热区，机架上安装的变频调速电机通过减速机减速后带动小齿盘，小齿盘通过链条带动大齿盘而使回转窑转动。改变变频调速电机的转速从而改变回转窑的转速，回转窑转速：10转/分钟～60转/分钟。机架分为上下部分，上下机架由三根穿心轴和液压千斤顶连接在一起，调整液压千斤顶的高度可改变机架水平线与回转窑窑体中心线的夹角，即改变回转窑的倾角，因而改变物料单位时间内通过回转窑的量，提高了生产效率。回转窑倾角的调整范围为：0°～45°，当转动回转窑并调整回转窑倾角≥30°时，可以自动清窑。从而达到单位时间处理量高，生产效率高，具有自动清窑功能，清窑速度快、时间短、效率高的目的。
采用电磁感应加热技术作为回转窑的热源，无明火，生产工作过程中不会排放烟尘和一氧化碳等废气，使用环境环保卫生，不会造成环境污染。从而达到生产工作过程中不会排放烟尘和一氧化碳等废气，使用环境环保卫生，不会造成环境污染的目的。
本发明的有益效果是：设备轻，体积小，设备生产制造成本低，设备使用成本低，设备有效工作周期时间长；无明火，加热速度快，预热时间短，能精确控制回转窑的工作温度，工作温度：80℃～1100℃；热效率高，热效率：≥85％～99％；设备单位时间处理量和生产效率高，具有自动清窑功能，清窑速度快、时间短、效率高；生产工作过程中不会排放烟尘和一氧化碳等废气，使用环境环保卫生，不会造成环境污染。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图是本发明的侧面构造图。
图中1.进料口，2.大齿盘，3.预热区，4.耐高温轴承，5.线圈骨架，6.加热区，7.绝热保温材料，8.感应线圈，9.冷却区，10.排料口，11.传动链条，12.小齿盘，13.减速机，14.变频调速电机，15.液压千斤顶，16.轴承座，17.机架，18.穿心轴，19.电磁感应加热电源。
具体实施方式：
在图中，窑体由进料口(1)、大齿盘(2)、预热区(3)、加热区(6)、冷却区(9)，排料口(10)构成。窑体采用导磁导电耐高温材料构成，特种用途的窑体采用导磁导电耐高温材料内衬耐高温不锈钢的复合材料构成，窑体表面包裹有绝热保温材料(7)，用于减少窑体的热辐射提高热效率。大齿盘(2)安装在进料口(1)与加热区(6)之间的预热区(3)上，窑体预热区(3)内安装有螺旋进料机，用于将物料从进料口(1)均匀的输送的到加热区(6)。两个耐高温轴承(4)分别安装在窑体预热区(3)与加热区(6)之间和加热区(6)与冷却区(9)之间，两个耐高温轴承(4)分别安装在两个轴承座(16)上。两个轴承座(16)与减速机(13)和变频调速电机(14)分别安装在机架(17)上。机架上安装的变频调速电机(14)通过减速机(13)减速后带动小齿盘(12)转动，小齿盘(12)通过传动链条(11)带动大齿盘(2)转动，从而使回转窑窑体转动起来。改变变频调速电机(14)的转速从而改变回转窑的转速，回转窑转速：10转/分钟～60转/分钟。机架(17)分为上下两部分，上下机架由三根穿心轴(18)和液压千斤顶(15)连接在一起，调整液压千斤顶(15)的高度可改变机架(17)水平线与回转窑窑体中心线的夹角，即改变回转窑的倾角，因而改变物料单位时间内通过回转窑的量。回转窑倾角的调整范围为：0°～45°，当转动回转窑并调整回转窑倾角≥30°时，可以自动清窑。线圈骨架(5)安装在加热区(6)外面的两个轴承座(16)上，线圈骨架(5)为绝缘非导磁材料。线圈骨架(5)与加热区(6)之间的窑体表面包裹有多层绝热保温材料(7)，用于减少窑体的热辐射提高热效率，降低窑体高温对感应线圈(8)的影响。由于感应加热线圈中心点的温度最高，为保证窑体加热区(6)之间的温度一致，采用三个或三个以上的多个感应线圈(8)安装在线圈骨架(5)上。三个或三个以上的多个感应线圈(8)与电磁感应加热电源(19)通过导线连接，通过移相调功方式调整感应加热电源(19)输出到感应线圈(8)功率而调整回转窑工作温度，能精确控制回转窑的工作温度，工作温度80℃～1100℃，工作频率10KHz～40KHz。

Claims (8)

1.一种电磁感应加热回转窑，其特征是：
(1)窑体由进料口、大齿盘、预热区、加热区、冷却区，排料口构成，窑体采用导磁导电耐高温材料构成，特种用途的窑体采用导磁导电耐高温材料内衬耐高温不锈钢的复合材料构成；
(2)窑体表面包裹有绝热保温材料，用于减少窑体的热辐射提高热效率；
(3)大齿盘安装在进料口与加热区之间的预热区上，窑体预热区内安装有螺旋进料机，用于将物料从进料口均匀的输送的到加热区；
(4)两个耐高温轴承分别安装在窑体预热区与加热区之间和加热区与冷却区之间，两个耐高温轴承分别安装在两个轴承座上；
(5)两个轴承座与减速机和变频调速电机分别安装在机架上，机架上安装的变频调速电机通过减速机减速后带动小齿盘转动，小齿盘通过传动链条带动大齿盘转动，从而使回转窑窑体转动起来；
(6)改变变频调速电机的转速从而改变回转窑的转速，回转窑转速：10转/分钟～60转/分钟；
(7)机架分为上下两部分，上下机架由三根穿心轴和液压千斤顶连接在一起，调整液压千斤顶的高度可改变机架水平线与回转窑窑体中心线的夹角，即改变回转窑的倾角，因而改变物料单位时间内通过回转窑的量；
(8)回转窑倾角的调整范围为：0°～45°，当转动回转窑并调整回转窑倾角≥30°时，可以自动清窑；
(9)线圈骨架安装在加热区外面的两个轴承座上，线圈骨架为绝缘非导磁材料，线圈骨架与加热区之间的窑体表面包裹有多层绝热保温材料，用于减少窑体的热辐射提高热效率，降低窑体高温对感应线圈的影响；
(10)由于感应加热线圈中心点的温度最高，为保证窑体加热区之间的温度一致，采用三个或三个以上的多个感应线圈安装在线圈骨架上；
(11)三个或三个以上的多个感应线圈与电磁感应加热电源通过导线连接，通过移相调功方式调整感应加热电源输出到感应线圈功率而调整回转窑工作温度，能精确控制回转窑的工作温度；
(12)电磁感应加热回转窑工作温度：80℃～1100℃，工作频率：10KHz～40KHz。
2.根据权利要求1所述电磁感应加热回转窑，其特征是：窑体采用导磁导电耐高温材料构成，特种用途的窑体采用导磁导电耐高温材料内衬耐高温不锈钢的复合材料构成，窑体表面包裹有绝热保温材料，用于减少窑体的热辐射提高热效率。
3.根据权利要求1所述电磁感应加热回转窑，其特征是：窑体预热区内安装有螺旋进料机，用于将物料从进料口均匀的输送的到加热区，改变变频调速电机的转速从而改变回转窑的转速，回转窑转速：10转/分钟～60转/分钟。
4.根据权利要求1所述电磁感应加热回转窑，其特征是：调整液压千斤顶的高度可改变机架水平线与回转窑窑体中心线的夹角，即改变回转窑的倾角，因而改变物料单位时间内通过回转窑的量，回转窑倾角的调整范围为：0°～45°，当转动回转窑并调整回转窑倾角≥30°时，可以自动清窑。
5.根据权利要求1所述电磁感应加热回转窑，其特征是：线圈骨架安装在加热区外面的两个轴承座上，线圈骨架为绝缘非导磁材料，线圈骨架与加热区之间的窑体表面包裹有多层绝热保温材料，用于减少窑体的热辐射提高热效率，降低窑体高温对感应线圈的影响，由于感应加热线圈中心点的温度最高，为保证窑体加热区之间的温度一致，采用三个或三个以上的多个感应线圈安装在线圈骨架上。
6.根据权利要求1所述电磁感应加热回转窑，其特征是：三个或三个以上的多个感应线圈与电磁感应加热电源通过导线连接，通过移相调功方式调整感应加热电源输出到感应线圈功率而调整回转窑工作温度，能精确控制回转窑的工作温度，电磁感应加热回转窑工作温度：80℃～1100℃，工作频率：10KHz～40KHz。
7.根据权利要求1所述电磁感应加热回转窑，其特征是：适用于废铅熔炼，废锌熔炼，废铝熔炼，矿产品的烘干与焙烧，建材的烘干与焙烧，化工产品烘干与焙烧，中药材的脱水与烘干，农产品的脱水与烘干，农肥(鸡粪、猪粪、牛粪等)的脱水与烘干和灭菌。
8.根据权利要求1所述电磁感应加热回转窑，其特征是：设备轻，体积小，设备生产制造成本低，设备使用成本低，设备有效工作周期时间长；无明火，加热速度快，预热时间短，能精确控制回转窑的工作温度，工作温度：80℃～1100℃；热效率高，热效率：≥85％～99％；设备单位时间处理量和生产效率高，具有自动清窑功能，清窑速度快、时间短、效率高；生产工作过程中不会排放烟尘和一氧化碳等废气，使用环境环保卫生，不会造成环境污染。
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