CN103743236B - 废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉，其特征是：包括由上至下设置的一段流化室、一段高压燃烧室、二段流化室、二段空气预热室和二段集气室，一段流化室上设置进砂通道和一段流化喷嘴，一段流化室通过一段下沙管与二段流化室连通；所述二段空气预热室内的进气管下端与二段集气室连通，进气管上端位于二段流化室的下部、并在进气管的上端设置流化喷嘴，在二段集气室上设置流化空气入口；在所述二段集气室中设置二段出砂管，二段出砂管的上端连通二段空气预热室，在二段集气室的下端安装出砂阀，出砂阀的下端出口连接集砂斗，集砂斗的下端设置出砂口。本发明占地面积小，可回收烟气余热，提高了热效率。

Description

废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉

技术领域

本发明涉及一种焙烧炉，尤其是一种废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉。

背景技术

随着铸造工艺的不断发展，在铸造过程中产生了大量混合型废旧型（芯）砂，其对环境造成了极大的污染和危害，对社会资源也造成了极大浪费，不符合循环经济的要求。为使混合型废旧型（芯）砂再生利用，低能耗、大容量高温流化床焙烧炉的开发，是我国铸造行业的当务之急。废旧型（芯）砂的再生利用，关系到铸造成本、资源节约、能源消耗及环境保护等方面的问题。

随着我国铸造工艺的发展，化学粘结剂砂的使用得到了广泛采用，这就使得废旧型（芯）砂成为化学粘结剂砂与粘土砂的混合型废砂，由于废砂中有大量的粘土砂，使混合型废旧型（芯）砂的数量极为庞大。以往每小时处理1～2吨树脂砂的热法再生炉，已不能适应混合型废旧型（芯）砂的热法再生需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉，可满足处理大量混合型废旧型砂的热法再生要求，使再生砂的性能可达到原砂的要求使用。

按照本发明提供的技术方案，所述废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉，其特征是：包括由上至下依次设置的一段流化室、一段高压燃烧室、二段流化室、二段空气预热室和二段集气室，一段流化室的上部设置进砂通道，一段流化室的中部设置一段流化喷嘴，在一段高压燃烧室上设置一段高压燃烧器；所述一段流化室的上部通过一段下沙管与二段流化室连通，二段流化室上设置二段燃烧器；所述二段空气预热室内的进气管下端与二段集气室连通，进气管上端位于二段流化室的下部、并在进气管的上端设置流化喷嘴，在二段集气室上设置流化空气入口；在所述二段集气室中设置二段出砂管，二段出砂管的上端连通二段空气预热室，在二段集气室的下端安装出砂阀，出砂阀的下端出口连接集砂斗，集砂斗的下端设置出砂口。

在所述一段流化室的上端安装空气换热器，空气换热器连通排烟通道。

在所述二段流化室上设置二段测温器，在一段流化室上设置一段测温器。

本发明采用上下分布的两段式结构，设备占地面积小，便于生产过程的单流程布置；本发明采用内置式空气预热器，可回收烟气余热的50%或更多，从而极大地提高了该流化床焙烧炉的热效率。再加上废旧型（芯）砂的树脂砂膜经高温空气的流化燃烧，其产生的能量成为热法再生的主要热源，从而使该高温流化床焙烧炉的能耗降低到吨砂45×10⁴ kj。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1所示：所述废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉包括进砂通道1、排烟通道2、空气换热器3、一段下沙管4、一段流化室5、一段流化喷嘴6、一段高压燃烧器7、一段高压燃烧室8、二段燃烧器9、二段流化室10、二段空气预热室11、二段集气室12、二段出砂管13、出砂阀14、出砂口15、集砂斗16、流化空气入口17、二段测温器18、一段测温器19等。

如图1所示，本发明包括由上至下依次设置的一段流化室5、一段高压燃烧室8、二段流化室10、二段空气预热室11和二段集气室12，一段流化室5的上部设置进砂通道1，一段流化室5的中部设置一段流化喷嘴6，在一段高压燃烧室8上设置一段高压燃烧器7；所述一段流化室5的上部通过一段下沙管4与二段流化室10连通，二段流化室10上设置二段燃烧器9；所述二段空气预热室11内的进气管下端与二段集气室12连通，进气管上端位于二段流化室10的下部、并在进气管的上端设置流化喷嘴，在二段集气室12上设置流化空气入口17；在所述二段集气室12中设置二段出砂管13，二段出砂管13的上端连通二段空气预热室11，在二段集气室12的下端安装出砂阀14，出砂阀14的下端出口连接集砂斗16，集砂斗16的下端设置出砂口15；

在所述一段流化室5的上端安装空气换热器3，空气换热器3连通排烟通道2；

在所述二段流化室10上设置二段测温器18，在一段流化室5上设置一段测温器19；

所述二段空气预热器11采用翅片管式空气预热器。

本发明的工作过程：废旧型（芯）砂由进砂通道1进入一段流化室5，在该处废旧型（芯）砂处于500℃左右的环境下，由下方的一段流化喷嘴6用高温气流进行硫化，废旧型（芯）砂中的粘土砂粒在气流的冲击下砂粒间相互不断碰撞搓擦，粘土砂粒表面的粘结膜被破碎、剥落并随气流由排烟通道2排出炉体，完成粘土砂的热法再生功能，随后进入下方的二段流化室10；

在二段流化室10的环境温度控制在680～760℃左右，需要根据化学粘结剂的种类不同而定；废旧型（芯）砂在二段流化室10由下方流化喷嘴喷出的高温空气进行硫化，在680～760℃左右的环境温度下，废旧型（芯）砂内的化学粘结剂砂粒在高温富氧的环境下，砂粒表面的树脂膜便氧化燃烧，经砂粒间相互搓擦、冲击，树脂膜便破落并随气流流出炉体，在二段流化室10便完成带有化学粘结剂膜的废旧型（芯）砂的热法再生，并达到铸造工艺要求的指标；

在二段流化室10的下方为翅片管式空气预热器11，再生砂的余热在此处传递给流化空气；然后，再生砂经二段出砂管13进入出砂阀14，在出砂阀14的控制下，再生砂进入集砂斗16，后由出砂口15流出焙烧炉，进入下一工序的砂温冷却器。

本发明具有以下特点：（1）空气经过空气预热器可充分吸收高温烟气的余热，为一、二段流化室提供高温助燃空气，提高了焙烧炉的热效率、降低了除尘器的投资和能耗；（2）一段流化室在500℃左右的流化温度下，粘土砂可得到充分再生，从而简化了生产流程，使多线生产组合改为单线运行模式；（3）一段燃烧室采用水冷支承壁及特殊的隔热冷却结构，以保证高温部件安全可靠运行；（4）一段燃烧室与二段燃烧室上下紧密安置，使混合型（芯）砂的热法再生结构紧凑、热损失最小、占地面积最小；（5）翅片管式砂温空气预热器能使流化空气有效地吸收再生砂的余热，使化学粘结剂砂的砂膜在高温富氧空气的流化下燃烧，在砂粒相互搓擦碰撞下去膜再生；同时使焙烧炉的能耗大大减少，使砂冷却器的运行成本大大减少；（6）出砂阀能控制再生砂的流量，以保持进出砂的平衡。

本发明采用翅片管式砂温空气预热器，可将流化空气加热到400℃左右，回收了热法再生砂余热的大部分。本发明采用内置式空气预热器，可回收烟气余热的50%或更多，从而极大地提高了该流化床焙烧炉的热效率。再加上废旧型（芯）砂的树脂砂膜经高温空气的流化燃烧，其产生的能量成为热法再生的主要热源，从而使该高温流化床焙烧炉的能耗降低到吨砂45×10⁴kj。

Claims (3)

1.一种废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉，其特征是：包括由上至下依次设置的一段流化室（5）、一段高压燃烧室（8）、二段流化室（10）、二段空气预热室（11）和二段集气室（12），一段流化室（5）的上部设置进砂通道（1），一段流化室（5）的中部设置一段流化喷嘴（6），在一段高压燃烧室（8）上设置一段高压燃烧器（7）；所述一段流化室（5）的上部通过一段下沙管（4）与二段流化室（10）连通，二段流化室（10）上设置二段燃烧器（9）；所述二段空气预热室（11）内的进气管下端与二段集气室（12）连通，进气管上端位于二段流化室（10）的下部、并在进气管的上端设置流化喷嘴，在二段集气室（12）上设置流化空气入口（17）；在所述二段集气室（12）中设置二段出砂管（13），二段出砂管（13）的上端连通二段空气预热室（11），在二段集气室（12）的下端安装出砂阀（14），出砂阀（14）的下端出口连接集砂斗（16），集砂斗（16）的下端设置出砂口（15）。

2.如权利要求1所述的废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉，其特征是：在所述一段流化室（5）的上端安装空气换热器（3），空气换热器（3）连通排烟通道（2）。

3.如权利要求1所述的废旧型砂两段式高温流化床焙烧炉，其特征是：在所述二段流化室（10）上设置二段测温器（18），在一段流化室（5）上设置一段测温器（19）。