CN103145156A - 可返碱的蒸汽煅烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可返碱的蒸汽煅烧炉，包括具有反应腔室的炉体和设置在炉体外部的传动装置，炉体的后端密封设有进汽轴，炉体反应腔室中布置设有加热管，炉体的前端为搅拌腔室，搅拌腔室外部密闭连通有产品仓，搅拌腔室外部密封设有进料集合管，进料集合管内安装有进料螺旋的进料螺旋轴，进料集合管上开有进料口和炉气出口，炉体的外部设有螺旋管。本发明取消了传统炉头，采用产品仓、搅拌腔室、炉体密封连接或一体成型制造，有效避免炉体前端的漏碱和炉气泄露现象。通过螺旋管的料封，可以防止整机的炉气泄漏及减少成品仓物料泄漏压力的作用。从而提高了煅烧炉的炉气浓度，为后序的生产反应创造有利的环境，并能有效地改善煅烧炉的作业环境。

Description

可返碱的蒸汽煅烧炉

技术领域

本发明涉及一种煅烧炉，尤其涉及一种可返碱的蒸汽煅烧炉，具体涉及一种纯碱生产煅烧设备。

背景技术

蒸汽煅烧炉是纯碱生产的重要设备，传统结构的蒸汽煅烧炉是由进料螺旋、炉头部分、炉体部分、进汽轴和传动装置等部件组成，通过进汽轴向炉体内部通入高温蒸汽，让从进料口进入炉头、炉体的物料反应，从而制得纯碱，然后，纯碱成品通过炉头排出，传动装置起着旋转炉体的作用。由于传统蒸汽煅烧炉结构本身原因及制造工艺、制造成本的限制，炉头虽多重密封，但仍炉气的泄漏严重，炉气浓度降低明显，从而变相增加后序生产的能耗；另外由于碱粉的泄漏严重，煅烧炉生产现场环境恶劣。

传统蒸汽煅烧炉的炉头部分由可旋转的炉头101、短节102、出气罩103组成，炉头101与炉体部分的联接为螺栓联接。此结构煅烧炉在炉体内反应产生的气体（俗称炉气），炉气大部分通过炉气出口104排出；由于炉头101在排出炉气后的微负压作用，炉气、纯碱将沿着炉头101的通道逆向进入短节102内，由于制造工艺条件及加工成本的限制，在炉头101密封处炉气会严重泄漏，炉气浓度下降。当炉头101内为微正压时，碱粉将沿炉体与炉头密封处或炉头本身动静密封处泄漏，恶化生产现场工作环境。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种可返碱的蒸汽煅烧炉，该蒸汽煅烧炉可以有效地减少炉气及碱粉的泄漏，提高炉气的浓度，改善作业环境的污染。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种可返碱的蒸汽煅烧炉，包括具有反应腔室的炉体和设置在炉体外部的传动装置，炉体的后端密封设有进汽轴，进汽轴内部具有与炉体的反应腔室相连通的进汽通道，进汽轴上开有与进汽通道相连通的蒸汽进口，所述炉体反应腔室中布置设有加热管，加热管的管口与进汽轴的进汽通道相连通；所述炉体的前端为搅拌腔室，搅拌腔室外部密闭连通有产品仓，产品仓上设有成品出口；搅拌腔室沿着炉体轴向方向的外部密封设有进料集合管，所述进料集合管内安装有进料螺旋的进料螺旋轴，进料集合管上开有进料口和炉气出口；炉体的外部还螺旋缠绕设有螺旋管，螺旋管的一端管口与炉体后端的反应腔室相连通，螺旋管的另一端管口与搅拌腔室或/和产品仓相连通。

为了更好地实现本发明，所述螺旋管的管口与搅拌腔室和产品仓相连通，具体实现如下：所述螺旋管包括有返碱管和成品管，所述返碱管的管口与搅拌腔室相连通，所述成品管的管口与产品仓相连通。

进一步地，所述返碱管的数量为三根，成品管的数量为一根，三根返碱管与一根成品管平行并排缠绕布设于炉体的外部。螺旋管的返碱管和成品管可以把反应制成的纯碱返回运输到炉体前端的搅拌腔室和产品仓内，返碱管主要用于返回纯碱至搅拌腔室内继续配合反应，能够防止炉体内的物料、碱尘反应时的结疤现象；成品管将制成的纯碱运输到产品仓内，通过产品仓的成品出口排出制得的成品。

本发明提供一种优选的传动装置结构技术方案是：所述传动装置上具有传动电机，传动电机的输出轴动力连接有小齿轮，所述炉体外部设有与传动装置的小齿轮相啮合的大齿轮。传动电机将动力传输至小齿轮，小齿轮将动力传输至炉体外部的大齿轮，并驱动大齿轮旋转，大齿轮旋转并使得炉体整体绕着炉体的中心轴线旋转，使得炉体内的反应物料充分混合和加热均匀、充分。

为了更好地辅助炉体转动，炉体外部具有如下辅助运动和支撑的机构：所述炉体外部还设有支撑装置，所述炉体外部设有滚圈，支撑装置上具有与滚圈相配合的托轮。炉体上的滚圈与支撑装置的托轮相互配合，在炉体旋转时，可以支撑炉体并辅助炉体平衡的转动。

为了更好地支撑炉体转动，炉体具有如下支撑导向运动机构：所述支撑装置位于炉体底部位置处设有与炉体的滚圈相配合的挡轮。支撑装置上的挡轮与炉体上的滚圈相互配合。在蒸汽煅烧炉使用时，可通过调整托轮的相对位置，让炉体在两挡轮之间有微量的左右窜动，阻止炉体的下滑。

作为优选，所述进汽轴上设有冷凝水出口，冷凝水出口可以将加热管内的冷凝水及时地排出。

作为优选，所述进汽轴底部设有进汽轴支架，进汽轴支架起着支撑进汽轴的目的。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明取消了传统炉头，采用产品仓、搅拌腔室、炉体密封连接或一体成型制造，相比传统煅烧炉在保证炉气正常排出的情况下，提高了其密闭性能，在炉气通过炉气出口排出后，炉体的搅拌腔室也会形成正、负压，但是由于本蒸汽煅烧炉具有优越的密闭性能，故可以有效避免炉体前端的漏碱及漏炉气现象，同时避免了制碱炉外的工作环境免遭污染。炉体外部设有螺旋管，可以将炉体反应腔室制得的纯碱运输至炉体前端，纯碱一部分进入产品仓经过成品出口排出炉体，另一部分纯碱返回至搅拌腔室内，返回的纯碱与物料、碱尘混合，可以避免搅拌腔室内和炉体的反应腔室内的结疤现象，保证了制碱反应的正常进行，提高了反应效率。

（2）本发明的传动装置上具有传动电机，传动电机的输出轴动力连接有小齿轮，炉体外部设有与传动装置的小齿轮相啮合的大齿轮。传动电机将动力传输至小齿轮，小齿轮将动力传输至炉体外部的大齿轮，并驱动大齿轮旋转，大齿轮旋转并使得炉体整体绕着炉体的中心轴线旋转，使得炉体内的反应物料充分混合和加热均匀、充分。

（3）本发明在炉体外部设有支撑装置，炉体外部设有滚圈，支撑装置上具有与滚圈相配合的托轮和挡轮，托轮主要起着支撑炉体作用，同时也起着辅助炉体转动的作用；挡轮主要起着防止炉体微量左右窜动，并阻止炉体下滑的作用。通过支撑装置的支撑作用，可以在炉体旋转时，帮助炉体达到平稳转动的目的。

（4）本发明的进汽轴上设有冷凝水出口，使用时，炉体前端布置比炉体后端的水平线高，炉体反应腔室的加热管在进行热交换后会形成冷凝水，冷凝水通过加热管返回到进汽轴内，并通过冷凝水出口排出炉体，提高了加热管的加热效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为传统炉头的结构结构示意图；

图3为本实施例的螺旋管与炉体组合时的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－炉体，2－进料集合管，3－传动装置，4－支撑装置，5－进汽轴，6－蒸汽进口，7－冷凝水出口，8－产品仓，9－螺旋管，10－成品出口，11－搅拌腔室，12－炉体进汽端，13－进料口，14－炉气出口，21－进料螺旋，51－进汽轴支架，91－返碱管，92－成品管，101－炉头，102－短节，103－出气罩104-炉气出口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图3所示，一种可返碱的蒸汽煅烧炉，包括具有反应腔室的炉体1和设置在炉体1外部的传动装置3。炉体1的炉体进汽端12密封设有进汽轴5，进汽轴5内部具有与炉体1的反应腔室相连通的进汽通道，进汽轴5上开有与进汽通道相连通的蒸汽进口6，蒸汽进口6为高温高压蒸汽的进入口，进汽轴5上设有冷凝水出口7，该冷凝水出口7贯穿设置于进汽轴5的进汽通道，炉体1反应腔室中布置设有加热管，加热管的管口与进汽轴5的进汽通道相连通，高温高压蒸汽通过蒸汽进口6、进汽通道依次进入加热管，加热管沿着炉体内腔的轴向方向均匀布置，其一端管口与进汽轴5的进汽通道相连通，其另一端管口与进汽轴5的冷凝水出口7冷凝水通道相连通，加热管在炉体1的反应腔室内从前端向后端、并从后端向前端往复布置。

炉体1的前端为搅拌腔室11，搅拌腔室11外部密闭连通有产品仓8，产品仓8上设有成品出口10，该成品出口10为制得的纯碱成品排放出口。搅拌腔室11沿着炉体1轴向方向的外部密封设有进料集合管2，进料集合管2内安装有进料螺旋21的进料螺旋轴，进料螺旋21可以辅助待加工物料（重碱或一水碱或碱尘等）进入搅拌腔室11，进料集合管2上开有进料口13和炉气出口14。炉体1的外部还螺旋缠绕设有螺旋管9，螺旋管9的一端管口与炉体1后端的反应腔室相连通，螺旋管9的另一端管口与搅拌腔室11或/和产品仓8相连通。

如图3所示，本实施例的螺旋管9包括有返碱管91和成品管92，返碱管91的管口与搅拌腔室11相连通，成品管92的管口与产品仓8相连通。返碱管91的数量为三根，成品管92的数量为一根，三根返碱管91与一根成品管92平行并排缠绕布设于炉体1的外部。

螺旋管9的返碱管91和成品管92可以把反应制成的纯碱返回运输到炉体1前端的搅拌腔室11和产品仓8内，返碱管91主要用于返回纯碱至搅拌腔室11内继续配合反应，能够防止炉体1内的物料、碱尘反应时的结疤现象；成品管92将制成的纯碱运输到产品仓8内，通过产品仓8的成品出口10排出制得的成品。

本实施例的传动装置3上具有传动电机，传动电机的输出轴动力连接有小齿轮，炉体1外部设有与传动装置3的小齿轮相啮合的大齿轮。传动电机将动力传输至小齿轮，小齿轮将动力传输至炉体外部的大齿轮，并驱动大齿轮旋转，大齿轮旋转并带动炉体整体绕着炉体1的中心轴线旋转，使得炉体1内的反应物料充分的混合，使得物料加热充分、均匀。

炉体1外部还设有支撑装置4，炉体1外部设有滚圈，支撑装置4上具有与滚圈相配合的托轮。炉体1上的滚圈与支撑装置4的托轮相互配合，在炉体1转动时，可以支撑并帮助炉体1达到平衡转动的目的。

支撑装置4位于炉体1底部位置处设有与炉体1的滚圈相配合的挡轮。支撑装置4上的挡轮与炉体1上的滚圈相互配合，在炉体1被驱动旋转时，支撑装置4的挡轮可以起着辅助托轮并阻止炉体筒体上下窜动的作用。

如图1所示，上述的进汽轴5底部设有进汽轴支架51。

本发明可返碱的蒸汽煅烧炉是纯碱生产的重要设备，其生产纯碱原理如下：

通过将送来的重碱（指NaHCO₃）或一水碱（Na₂CO₃·H₂O）在蒸汽煅烧炉内加热分解或干燥，制成纯碱。分解产生的炉气，经除尘、冷凝、洗涤及压缩机加压处理后，形成碱尘回收至蒸汽煅烧炉继续分解纯碱。

其主要的化学反应式如下：

本蒸汽煅烧炉的炉体1外筒上设置有若干根螺旋管9，一般情况外筒上有四根螺旋管9，其中三根为返碱管91，一根为成品管92；有时也会有五根螺旋管9，其中三根为返碱管91，二根为成品管92。返碱管91与成品管92内的产品均为Na₂CO₃，仅因为Na₂CO₃回到炉体前端后所起的作用不同，才分为返碱管91及成品管92。由于NaHCO₃含水量较高，进入炉体1后，由于高温作用，易产生结疤现象，故将返回到炉体前端的Na₂CO₃中多半部分（根据上述的反应式，此为理论上无水产品）让其与NaHCO₃混合，以减少结疤的情况，这多半部分的Na₂CO₃的通道，就叫返碱管91；另一部分Na₂CO₃就直接离开煅烧炉传输至产品仓，形成成品，这部分Na₂CO₃的通道就叫成品管92。

螺旋管9将纯碱由炉体后端输送至炉体前端，其中一部分纯碱返回搅拌腔室11，与通过进料集合管2的进料口13进入搅拌腔室11的物料（NaHCO₃或Na₂CO₃·H₂O）以及碱尘（指由炉头出口14排出的炉气所带走的细小碱粉尘，其中包括有NaHCO₃、Na₂CO₃·H₂O、Na₂CO₃等物质，通过后序与炉气的分离后，重新返回本蒸汽煅烧炉进行反应，该过程即为炉气的回收循环利用）一起在搅拌腔室11内进行搅拌混合。混合后，在炉体反应腔室的加热管的蒸汽加热作用下，达到分解制碱和干燥的作用。加热管内的蒸汽从进汽轴5的蒸汽进口6进入，蒸汽换热后所产生的冷凝水通过冷凝水出口7流出。炉体内反应中产生的气体，通过炉体前端的炉气出口14排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可返碱的蒸汽煅烧炉，包括具有反应腔室的炉体（1）和设置在炉体（1）外部的传动装置（3），炉体（1）的后端密封设有进汽轴（5），进汽轴（5）内部具有与炉体（1）的反应腔室相连通的进汽通道，进汽轴（5）上开有与进汽通道相连通的蒸汽进口（6），其特征在于：所述炉体（1）反应腔室中布置设有加热管，加热管的管口与进汽轴（5）的进汽通道相连通；所述炉体（1）的前端为搅拌腔室（11），搅拌腔室（11）外部密闭连通有产品仓（8），产品仓（8）上设有成品出口（10）；搅拌腔室（11）沿着炉体（1）轴向方向的外部密封设有进料集合管（2），所述进料集合管（2）内安装有进料螺旋（21）的进料螺旋轴，进料集合管（2）上开有进料口（13）和炉气出口（14）；炉体（1）的外部还螺旋缠绕设有螺旋管（9），螺旋管（9）的一端管口与炉体（1）后端的反应腔室相连通，螺旋管（9）的另一端管口与搅拌腔室（11）或/和产品仓（8）相连通。

2.按照权利要求1所述的可返碱的蒸汽煅烧炉，其特征在于：所述螺旋管（9）包括有返碱管（91）和成品管（92），所述返碱管（91）的管口与搅拌腔室（11）相连通，所述成品管（92）的管口与产品仓（8）相连通。

3.按照权利要求2所述的可返碱的蒸汽煅烧炉，其特征在于：所述返碱管（91）的数量为三根，成品管（92）的数量为一根，三根返碱管（91）与一根成品管（92）平行并排缠绕布设于炉体（1）的外部。

4.按照权利要求1所述的可返碱的蒸汽煅烧炉，其特征在于：所述传动装置（3）上具有传动电机，传动电机的输出轴动力连接有小齿轮，所述炉体（1）外部设有与传动装置（3）的小齿轮相啮合的大齿轮。

5.按照权利要求1所述的可返碱的蒸汽煅烧炉，其特征在于：所述炉体（1）外部还设有支撑装置（4），所述炉体（1）外部设有滚圈，支撑装置（4）上具有与滚圈相配合的托轮。

6.按照权利要求5所述的可返碱的蒸汽煅烧炉，其特征在于：所述支撑装置（4）位于炉体（1）底部位置处设有与炉体（1）的滚圈相配合的挡轮。

7.按照权利要求1所述的可返碱的蒸汽煅烧炉，其特征在于：所述进汽轴（5）上设有冷凝水出口（7）。

8.按照权利要求1或7所述的可返碱的蒸汽煅烧炉，其特征在于：所述进汽轴（5）底部设有进汽轴支架（51）。

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