CN104697343B - 特高温燃料炉窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特高温燃料炉窑，包括窑室（1）、窑池（7）、内置烧嘴A（6）、内置烧嘴B（20），窑室（1）两侧分别设有进料口A（9）和进料口B（21），蓄热室A（11）和蓄热室B（19）设置在窑室（1）顶部两边，其特征在于：窑室（1）内设有若干内置烧嘴A（6）和内置烧嘴B（20），加料装置（2）设置在窑室（1）顶部中间；窑室（1）下部设有窑池（7），窑室（1）底部开有若干出料口（4）；蓄热室A（11）和蓄热室B（19）顶部分别装有排烟口A（13）和排烟口B（17）。所述窑室（1）、蓄热室A（11）和蓄热室B（19）外部设有水冷装置（10）。本发明使用寿命长，生产稳定，高效节能、生产成本低。

Description

特高温燃料炉窑

技术领域

本发明属于热工设备技术领域，具体来说涉及一种特高温燃料炉窑。

背景技术

以往的特高温（≥2000 °C）炉窑都是以电为能源的。燃料炉窑为用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品或熔融冶炼的设备。通常由窑室、燃烧设备、通风设备、输送设备等四部分组成。炉窑结构是否合理，选型是否正确，能否达到高温，直接关系到产品的质量、产量、能耗、耐材消耗、炉窑寿命、工艺稳定等。 常见的高温、特高温炉窑一般为电炉，包括电阻加热炉、电弧炉（用于炼钢行业）、中高频炉、矿热电炉（用于铁合金、电石、耐火材料生产）等，现有技术中，高温炉窑在使用过程中存在以下问题 ：（1）电炉能耗高，采用火力发电方式，其热电转换率仅1/3左右；（2）电炉所使用的变压器、变频器、电器及电控设备复杂，如电极等易损件消耗大。另外，高温炉窑使用过程电费贵，成本高，操作水平要求也高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种炉窑使用寿命长，生产稳定，高效节能、降低生产成本的特高温燃料炉窑。

本发明的特高温燃料炉窑，包括窑室、窑池、内置烧嘴A、内置烧嘴B，窑室两侧分别设有进燃料口A和进燃料口B；蓄热室A和蓄热室B设置在窑室顶部两边；蓄热室A和蓄热室B顶部分别设有换热器A和换热器B及排烟口A和排烟口B。加料装置设置在窑室顶部中间并有预热设置；窑室下部设有窑池，窑室底部开有若干出料口；窑室、蓄热室A和蓄热室B设有水冷装置及风冷装置。

上述特高温燃料炉窑，其中：所述窑室、蓄热室 A和蓄热室 B外部设有水冷装置和风冷装置。

上述特高温燃料炉窑，其中：所述风冷装置设有风冷通道A、风冷通道B。风冷通道A上联换热器A，下部设有空气入口A。风冷通道 B上联换热器B下部设有空气入口B。

上述特高温燃料炉窑，其中：所述加料装置外侧装有物料预热装置。

本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。 由以上技术方案可知，本发明的窑室内A、B两端分别设有内置烧嘴A和内置烧嘴B；加料装置设置在窑室顶部中间并有预热设置；窑室下部设有窑池，窑室底部开有若干出料口；窑外只设置有进燃料口A和进燃料口B。在内置烧嘴A和内置烧嘴B 上逐层设有蓄热室A和蓄热室B、换热器A和换热器B 、排烟口A和排烟口B 。换热器A由热风通道A连接蓄热室B，换热器B由热风通道B连接蓄热室A 。在窑室、蓄热室都设有水冷装置和风冷装置，且在炉窑高温时始终处于工作状态。风冷装置设有风冷通道A和风冷通道B。风冷通道A、风冷通道B分别与换热器A、换热器B相连，既辅助水冷给窑体降温又预热了燃烧所用空气。用于燃烧的空气经炉窑一端的风冷通道、换热器、另一端蓄热室充分预热后进入内置烧嘴与燃料混合燃烧，产生特高温火焰加热物料所产烟气经蓄热室、换热器降温后从排烟口排出。物料则经加料装置预热装置进入窑室吸热升温，在窑池内熔炼后经出料口排出，进而将产品分类即可。更有效地直接利用烟气预热高温空气，使窑室达特高温度；定时换向，循序交替往复运行，既使窑室特高温，又能周期性的给内置烧嘴A、内置烧嘴B、蓄热室A和蓄热室B升降温延长其寿命（避免了长期持续在特高温下工作造成损坏）。水冷降温是保护窑体延长使用寿命的关键。总之，本发明使用寿命长，生产稳定、高效节能、生产成本低，适合特高温时燃料炉窑的推广使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的使用状态图。

图中标识：

1、窑室；2、加料装置；3、空气入口B；4、出料口；5、空气入口A；6、内置烧嘴A；7、窑池；8、风冷通道A；9、进燃料口A；10、水冷装置；11、蓄热室A；12、换热器A；13、排烟口A；14、热风通道A；15、物料预热装置；16、热风通道B；17、排烟口B；18、换热器B；19、蓄热室B；20、内置烧嘴B；21、进燃料口B；22、风冷通道B。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的特高温燃料炉窑具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参见图1，本发明的特高温燃料炉窑，包括窑室1、窑室1内A、B两端分别设有内置烧嘴A6、内置烧嘴B20，窑室1下部设有窑池7，窑室底部开有若干出料口4；窑外只设置有进燃料口A9和进燃料口B21。在内置烧嘴A6和内置烧嘴B20 上逐层设有蓄热室A11和蓄热室B19、换热器A12和换热器B 18、排烟口A13和排烟口B17 。换热器A12由热风通道A14连接蓄热室B19，换热器B18由热风通道B16连接蓄热室A11 。在窑室1、蓄热室A11、蓄热室B19都设有水冷装置10和风冷装置，风冷装置设有风冷通道A8和风冷通道B22。风冷通道A8下部设有空气入口 A5、上联换热器 A12，风冷通道 B22下部设有空气入口B3、上联换热器B18。所述加料装置2物料预热装置15设在窑室1顶部中间位置。

参见图2，使用时依次关闭进燃料口B21、空气入口A5、排烟口A13，同时依次开启排烟口B17、空气入口B3、进燃料口A9。空气经空气入口B3、风冷通道B22、换热器B18、空气通道B16、蓄热室A11预热后进入内置烧嘴A6与由进燃料口A9进入的燃料混合燃烧，火焰加热窑室及物料，产生的烟气经蓄热室B19、换热器B18降温后经排烟口B17排出；一定时间后依次换向，即依次关闭进燃料口A9、空气入口B3、排烟口B17，同时依次开启排烟口A13、空气入口A5、进燃料口 B21，空气先后经空气入口A5、冷风通道A8、换热器A12、空气通道A14、蓄热室B19预热后进入内置烧嘴B20，与由进燃料口B21进入的燃料混合燃烧，加热窑室1内的物料，产生的烟气先后经蓄热室A11、换热器A12降温后经排烟口A13排出。遵循上述规律定时交替往复运行，保持炉窑在一定的特高温工作状态。物料则经加料装置2、物料预热装置15后进入窑室1吸热升温，在窑池7内熔炼后经出料口4（分高、中、低出口并有备用口）排出，进而将产品分类即可。水冷装置10为保护耐火材料，延长炉窑寿命，炉窑高温时始终处于工作状态。风冷装置除辅助水冷起保护作用外，主要起预热空气的作用。总之，本发明使用寿命长，生产稳定、高效节能、生产成本低，适合特高温时燃料炉窑的推广使用。

对于三个或三个以上内置烧嘴的特高温燃料炉窑，运行过程与两个内置烧嘴的特高温燃料炉窑类似。根据内置烧嘴的数目，有两种分类方式：（1）将内置烧嘴分为相等或不等的A、B 两组后进行交替往复运行。如内置烧嘴数目为3个时，分成A组是二个燃烧系统，B组是一个燃烧系统；其运行方式又分两种：一种是二对一形式不变交替往复运行；另一种是重新轮流组合，始终保持二烧一冒，或一烧二冒轮流运行。（2）将内置烧嘴分为三组或三组以上循环运行，即每组燃烧系统的个数可以相等也可以不等，例如，两组烧火一组冒烟，或一组烧火、一组冒烟、第三组暂歇等方式循环运行，或依照上述采用更多的形式运行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种特高温燃料炉窑，包括窑室（1），窑室（1）A、B两端设置有内置烧嘴A（6）、内置烧嘴B（20），外侧设有进燃料口A（9）和进燃料口B（21），内置烧嘴向上逐层设有蓄热室A（11）和蓄热室B（19）、换热器A（12）和换热器B（18）、排烟口A（13）和排烟口B（17），热风通道A（14）连通换热器A（12）和蓄热室B（19），热风通道B（16）连通换热器B（18）和蓄热室A（11），加料装置（2）设置在窑室（1）顶部中间并且有预热装置，在窑室（1）下部设有窑池（7）、底部开有若干出料口（4），窑室和蓄热室的耐火材料结构外设有水冷装置（10），以及风冷通道A（8）和风冷通道B（22），风冷通道A（8）连通下部空气入口A（5）和上部换热器A（12），风冷通道B（22）连通下部空气入口B（3）和换热器B（18）。

2.如权利要求1所述的特高温燃料炉窑，其特征在于：所述换热器A(12)连接蓄热室B(19),换热器B(18)连接蓄热室A(11)。