CN105737597B - 一种多功能环保节能旋转窑炉 - Google Patents

Abstract

一种多功能环保节能旋转窑炉，包括窑体支撑架（1），其特征在于：所述环形底座（2）上固定有窑体底座（3），窑体底座（3）的环形上表面设置有环形旋转轨道（5），窑体底座（3）的上方设置有环状窑体（10），进料缺口（11）与出料缺口（12）之间的环状窑体（10）内依次设置有预热段（13）、焙烧段（14）、保温段（15）以及冷却段（16），本发明采用了环形轨道形式的生产线，极大地提高了自动化程度和生产效率，预热段、焙烧段、保温段以及冷却段之间设置有过渡间隙段，过渡间隙段内设置有隔热风机或回收热风机构，最大程度避免了热量损失，同时抽风机抽出的热空气通过送风管道补充到预热段和焙烧段中，实现了热能的循环利用。

Description

一种多功能环保节能旋转窑炉

技术领域

本发明涉及一种旋转窑炉，尤其涉及一种多功能环保节能旋转窑炉，属于节能旋转窑炉设备技术领域。

背景技术

目前大型窑炉一般采用直通式、分段式或隧道式结构，一般都需要分为多个加工位或加热处理区段。传统窑炉自动化程度不高，尤其是装载和卸载过程费时费力，影响了窑炉作为生产线运行时的运行效率。传统窑炉的热效率不高，各加工位或加热处理区段之间存在较大的热量损失，而且冷却阶段中的热能缺乏有效的循环利用，节能减排方面具有较大的改进潜力。

发明内容

本发明的目的是针对现有的窑炉结构简单，装载和卸载过程费时费力，各工位衔接不够紧密，自动化程度不高，同时各加工位或加热处理区段之间存在较大的热量损失，而且冷却阶段中的热能缺乏有效的循环利用的缺陷和不足，现提供一种结构合理，装载和卸载过程费省时省力，自动化程度高，而且降低了各加工位或加热处理区段之间的热量损失，冷却阶段中的热能能够循环利用的一种多功能环保节能旋转窑炉。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种多功能环保节能旋转窑炉，包括窑体支撑架，窑体支撑架的上端固定有环形底座，其特征在于：所述环形底座上同轴固定有窑体底座，窑体底座的环形上表面中部设置有环形凹槽，环形凹槽内均匀安装有多个限位滚轮，限位滚轮上搁置有环形旋转轨道，环形旋转轨道上搁置有轨道窑车，环形旋转轨道的侧面均匀开设有多个安装孔，安装孔内安装有与轨道窑车的轮轴外端相对应的伸缩挡块，伸缩挡块与电磁驱动器相连接，窑体底座的上方设置有环状窑体，环状窑体上的一段设置有窑体缺口，窑体缺口的一侧为进料缺口，窑体缺口的另一侧为出料缺口，进料缺口与出料缺口之间的环状窑体内依次设置有预热段、焙烧段、保温段以及冷却段，冷却段的侧壁上开设有进风口，冷却段的顶部安装有抽风机，抽风机与送风管道的相连接，送风管道的另一端从环状窑体的顶部外侧延伸到预热段，送风管道的侧壁连接有多个进风支管，进风支管分别与预热段和焙烧段相连通，进料缺口的外侧设置有导入轨道，导入轨道的外侧设置有装载工位，出料缺口的外侧设置有导出轨道，导出轨道的外侧设置有卸载工位，导入轨道与导出轨道之间通过呈弧形的连接轨道相连接，导入轨道和导出轨道上靠近环形旋转轨道的一端分别通过转动轴安装有活动轨道，活动轨道的外端为倾斜面且位于环形旋转轨道的正上方，活动轨道的底部安装有旋转升降机构。

所述旋转升降机构包括安装板、铰接轴、连接杆、连接轴、伺服电机、旋转盘、安装轴以及推动杆，活动轨道的底部固定有安装板，安装板的下端通过铰接轴与连接杆的一端相铰接，连接杆的另一端通过连接轴安装在窑体支撑架或固定座上，连接杆的中部通过安装轴与推动杆的一端相连接，推动杆的另一端铰接在旋转盘的外侧面上，旋转盘与伺服电机的转动轴同轴固定。

所述环形底座的外侧安装有旋转驱动装置，旋转驱动装置通过齿轮组或链轮与环形旋转轨道相连接。

所述环形旋转轨道采用内外两圈同轴设置的环形轨道，内环形轨道和外环形轨道之间通过连接件连接固定，内环形轨道和外环形轨道正下方的窑体底座上分别安装有多个限位滚轮，内环形轨道与外环形轨道之间还设置有耐火透气层。

所述活动轨道的外端底部安装有接触滚轮，活动轨道两端的上表面分别嵌入安装有压力传感器，压力传感器分别与总控制器相连接，总控制器还与旋转驱动装置、伺服电机以及各加热控制模块相连接。

所述预热段、焙烧段、保温段以及冷却段的相邻之间分别设置有过渡间隙段，过渡间隙段内设置有隔热风机或回收热风机构。

所述预热段和焙烧段的窑体内侧壁上均匀设置有复数根相同规格的螺旋形铁铬铝电热丝，位于预热段的电热丝密度小于焙烧段的电热丝密度。

本发明的有益效果是：

1．本发明采用了环形旋转轨道，环形旋转轨道能够带动多辆轨道窑车依次进入预热段、焙烧段、保温段以及冷却段，各区段之间设置有过渡间隙段，过渡间隙段内设置有隔热风机或回收热风机构，最大程度避免了各加工位或加热处理区段之间的热量损失。

2．本发明采用抽风机从冷却段的腔室内抽出热空气，同时外界冷空气从进风口补充到冷却段的腔室内，提高了对物件进行冷却的效果，同时抽风机抽出的热空气通过送风管道补充到预热段和焙烧段中，实现了热能的循环利用。

3．本发明采用了导入轨道、导出轨道以及活动轨道，物件在轨道窑车上的装载和卸载均在外围进行，实现了活动轨道与环形旋转轨道之间的自动搭接和脱离，不会对窑炉旋转运行产生干涉，自动化程度得到了提高。

附图说明

图1是本发明窑炉本体的结构示意图。

图2是本发明旋转窑炉的整体结构示意图。

图3是本发明环形旋转轨道以及附属轨道的示意图。

图4是本发明环形旋转轨道的侧面局部示意图。

图5是本发明旋转升降机构的结构示意图。

图中：窑体支撑架1，环形底座2，窑体底座3，限位滚轮4，环形旋转轨道5，伸缩挡块6，轨道窑车7，耐火透气层8，旋转驱动装置9，环状窑体10，进料缺口11，出料缺口12，预热段13，焙烧段14，保温段15，冷却段16，导入轨道17，装载工位18，连接轨道19，卸载工位20，导出轨道21，活动轨道22，转动轴23，进风口24，抽风机25，送风管道26，进风支管27，安装板28，铰接轴29，连接杆30，连接轴31，伺服电机32，旋转盘33，安装轴34，推动杆35，接触滚轮36，压力传感器37。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图5，本发明的一种多功能环保节能旋转窑炉，包括窑体支撑架1，窑体支撑架1的上端固定有环形底座2，其特征在于：所述环形底座2上同轴固定有窑体底座3，窑体底座3的环形上表面中部设置有环形凹槽，环形凹槽内均匀安装有多个限位滚轮4，限位滚轮4上搁置有环形旋转轨道5，环形旋转轨道5上搁置有轨道窑车7，环形旋转轨道5的侧面均匀开设有多个安装孔，安装孔内安装有与轨道窑车7的轮轴外端相对应的伸缩挡块6，伸缩挡块6与电磁驱动器相连接，窑体底座3的上方设置有环状窑体10，环状窑体10上的一段设置有窑体缺口，窑体缺口的一侧为进料缺口11，窑体缺口的另一侧为出料缺口12，进料缺口11与出料缺口12之间的环状窑体10内依次设置有预热段13、焙烧段14、保温段15以及冷却段16，冷却段16的侧壁上开设有进风口24，冷却段16的顶部安装有抽风机25，抽风机25与送风管道26的相连接，送风管道26的另一端从环状窑体10的顶部外侧延伸到预热段13，送风管道26的侧壁连接有多个进风支管27，进风支管27分别与预热段13和焙烧段14相连通，进料缺口11的外侧设置有导入轨道17，导入轨道17的外侧设置有装载工位18，出料缺口12的外侧设置有导出轨道21，导出轨道21的外侧设置有卸载工位20，导入轨道17与导出轨道21之间通过呈弧形的连接轨道19相连接，导入轨道17和导出轨道21上靠近环形旋转轨道5的一端分别通过转动轴23安装有活动轨道22，活动轨道22的外端为倾斜面且位于环形旋转轨道5的正上方，活动轨道22的底部安装有旋转升降机构。

所述旋转升降机构包括安装板28、铰接轴29、连接杆30、连接轴31、伺服电机32、旋转盘33、安装轴34以及推动杆35，活动轨道22的底部固定有安装板28，安装板28的下端通过铰接轴29与连接杆30的一端相铰接，连接杆30的另一端通过连接轴31安装在窑体支撑架1或固定座上，连接杆30的中部通过安装轴34与推动杆35的一端相连接，推动杆35的另一端铰接在旋转盘33的外侧面上，旋转盘33与伺服电机32的转动轴同轴固定。

所述环形底座2的外侧安装有旋转驱动装置9，旋转驱动装置9通过齿轮组或链轮与环形旋转轨道5相连接。

所述环形旋转轨道5采用内外两圈同轴设置的环形轨道，内环形轨道和外环形轨道之间通过连接件连接固定，内环形轨道和外环形轨道正下方的窑体底座3上分别安装有多个限位滚轮4，内环形轨道与外环形轨道之间还设置有耐火透气层8。

所述活动轨道22的外端底部安装有接触滚轮36，活动轨道22两端的上表面分别嵌入安装有压力传感器37，压力传感器37分别与总控制器相连接，总控制器还与旋转驱动装置9、伺服电机32以及各加热控制模块相连接。

所述预热段13、焙烧段14、保温段15以及冷却段16的相邻之间分别设置有过渡间隙段，过渡间隙段内设置有隔热风机或回收热风机构。

所述预热段13和焙烧段14的窑体内侧壁上均匀设置有复数根相同规格的螺旋形铁铬铝电热丝，位于预热段13的电热丝密度小于焙烧段14的电热丝密度。

如附图1所示，窑体支撑架1的上端固定有环形底座2，窑体支撑架1起到支撑力作用，并且能够根据实际需要选择不同高度的支撑架。环形底座2上固定安装有同样呈环形的窑体底座3，窑体底座3的环形上表面中部设置有环形凹槽，环形凹槽内均匀安装有多个限位滚轮4。限位滚轮4上搁置有环形旋转轨道5，环形旋转轨道5能够在限位滚轮4上绕着环形旋转轨道5的圆心转动，环形旋转轨道5采用内外两圈同轴设置的环形轨道，环形旋转轨道5的圆心与环形底座2的圆心重合。内环形轨道和外环形轨道之间通过连接件连接固定，内环形轨道和外环形轨道分别搁置在多个限位滚轮4上，内环形轨道与外环形轨道之间还设置有耐火透气层8。环形底座2的外侧安装有旋转驱动装置9，旋转驱动装置9通过齿轮组或链轮与环形旋转轨道5相连接，旋转驱动装置9能够带动环形旋转轨道5在限位滚轮4上旋转。

环形旋转轨道5的侧面均匀开设有多个安装孔，安装孔内安装有伸缩挡块6，伸缩挡块6与位于安装孔内侧的电磁驱动器相连接，电磁驱动器能够带动伸缩挡块6向外伸出挡块或向内缩回挡块。环形旋转轨道5上搁置有一台或多台轨道窑车7，轨道窑车7的底部安装有滚动槽轮，滚动槽轮卡在环形旋转轨道5上，伸缩挡块6向外伸出后能够挂住轨道窑车7轮轴的外端，使得轨道窑车7跟随环形旋转轨道5同步匀速旋转。伸缩挡块6在轨道窑车7从导入轨道17进入后，对应位置的伸缩挡块6能够根据时间设定或传感器检测及时伸出，并将轨道窑车7的轮轴挂住锁止。在全部加工程序进行完成后，活动轨道22与环形旋转轨道5搭接完成时，对应的轨道窑车7下方的伸缩挡块6解锁并收缩，该轨道窑车7就能够在惯性作用下沿着活动轨道22滑入到导出轨道21上。轨道窑车7用于装载进行热加工的物件，为了提高装载容量和维持物件之间一定的间隙，轨道窑车7上设置有多层或多格耐高温、耐腐蚀的框架结构。

窑体底座3的上方设置有环状窑体10，环状窑体10上设置有一段1/5左右的窑体缺口，窑体缺口的一侧为进料缺口11，窑体缺口的另一侧为出料缺口12，进料缺口11用于向环状窑体10中输送待加工的物件，出料缺口12用于向外输出热加工完成的物件。进料缺口11与出料缺口12之间的环状窑体10内依次设置有预热段13、焙烧段14、保温段15以及冷却段16，预热段13用于对待加工的物件进行升温预热，焙烧段14用于对物件进行各种复杂的加热和控温处理，保温段15用于对焙烧后的物件进行保温，冷却段16用于对完成保温阶段的物件进行冷却。预热段13、焙烧段14、保温段15以及冷却段16的相邻之间分别设置有过渡间隙段，过渡间隙段内设置有隔热风机或回收热风机构，有效避免了各区间之间的温度干扰以及热量散失。预热段13和焙烧段14的窑体内侧壁上均匀设置有复数根相同规格的螺旋形铁铬铝电热丝，位于预热段13的电热丝密度小于焙烧段14的电热丝密度。

冷却段16的侧壁上开设有进风口24，冷却段16的顶部安装有抽风机25，抽风机25与送风管道26的相连接，送风管道26的另一端从环状窑体10的顶部外侧延伸到预热段13，送风管道26的侧壁连接有多个进风支管27，进风支管27分别与预热段13和焙烧段14相连通。抽风机25从冷却段16的腔室内抽出热空气，同时外界冷空气从进风口24补充到冷却段16的腔室内，起到了对物件进行冷却的作用，抽风机25抽出的热空气通过送风管道26向预热段13方向输出，并在进风支管27的作用下将热空气补充到预热段13和焙烧段14中，实现了热能的循环利用。

进料缺口11的外侧设置有导入轨道17，导入轨道17为带有一定弧度的弧形轨道，导入轨道17所在的水平面高于环形旋转轨道5所在的水平面。导入轨道17的外侧设置有装载工位18，装载工位18上能够通过人工或装载设备将物件准确装入轨道窑车7。导入轨道17上靠近环形旋转轨道5的一端通过转动轴23安装有活动轨道22，活动轨道22用于在需要时将环形旋转轨道5和导入轨道17搭接在一起，便于装载后的轨道窑车7从导入轨道17滑入到环形旋转轨道5进入加工程序。出料缺口12的外侧设置有导出轨道21，导出轨道21的外侧设置有卸载工位20，卸载工位20能够通过人工或装载设备将物件从轨道窑车7上卸载下来。导出轨道21上靠近环形旋转轨道5的一端也通过转动轴23安装有活动轨道22，活动轨道22的外端为倾斜面且位于环形旋转轨道5的正上方，活动轨道22用于在需要时将环形旋转轨道5和导出轨道21搭接在一起，轨道窑车7能够从环形旋转轨道5经活动轨道22滑上导出轨道21，进入卸载工位20后实现物件的卸载。导入轨道17与导出轨道21之间通过呈弧形的连接轨道19相连接，轨道窑车7上的物件卸载完成后，处于空载的轨道窑车7从连接轨道19滑入到导入轨道17上，进入装载工位18后进行装载，这样就保证了多辆轨道窑车7同时在轨，分别处于不同的工位，如此循环操作，这种生产线形式的的环形窑炉极大地提高了加工效率和热能利用率。

为了避免活动轨道22与环形旋转轨道5搭接后出现对环形旋转轨道5以及在轨的轨道窑车7产生不利干扰，导入轨道17和导出轨道21所在的平面高于环形旋转轨道5所在的平面。为了实现活动轨道22的自动搭接和脱离，活动轨道22的底部安装有旋转升降机构，旋转升降机构能够带动活动轨道22转动一定角度，实现活动轨道22与环形旋转轨道5之间的自动搭接和脱离。旋转升降机构的具体结构如下：旋转升降机构包括安装板28、铰接轴29、连接杆30、连接轴31、伺服电机32、旋转盘33、安装轴34以及推动杆35，活动轨道22的底部固定有安装板28，安装板28的下端通过铰接轴29与连接杆30的一端相铰接，连接杆30的另一端通过连接轴31安装在窑体支撑架1或固定座上，连接杆30的中部通过安装轴34与推动杆35的一端相连接，推动杆35的另一端铰接在旋转盘33的外侧面上，旋转盘33与伺服电机32的转动轴同轴固定。伺服电机32转动后带动旋转盘33转动，同时利用推动杆35带动连接杆30动作，进而带动活动轨道22绕转动轴23转动一定角度，向下实现与环形旋转轨道5上表面的搭接，向上实现与环形旋转轨道5上表面的脱离，并能够有效避开其它在轨的轨道窑车7顺利通过该区域。旋转升降机构还可以采用多连杆摆臂结构，同样也可以实现活动轨道22的上下升降摆动。

活动轨道22的外端底部安装有接触滚轮36，接触滚轮36用于活动轨道22与环形旋转轨道5的上表面搭接时起到支撑作用，利用滚轮避免活动轨道22与环形旋转轨道5之间的摩擦。在活动轨道22两端的上表面分别嵌入安装有压力传感器37，压力传感器37用于感知轨道窑车7车轮的压力。例如：当轨道窑车7从导入轨道17滑入活动轨道22时，位于活动轨道22上靠近导入轨道17一端的压力传感器37检测到压力，活动轨道22会在旋转升降机构的作用下向下倾斜，使得活动轨道22与环形旋转轨道5上表面的相搭接；当轨道窑车7进入环形旋转轨道5后，位于活动轨道22末端的压力传感器37检测到压力再次变为零后，活动轨道22会在旋转升降机构的作用向上转动，使得活动轨道22抬起，避免了对环形旋转轨道5以及其它在轨的轨道窑车7造成干涉。压力传感器37分别与总控制器相连接，总控制器还与旋转驱动装置9、伺服电机32以及各加热控制模块相连接，形成了环形轨道形式的生产线，极大地提高了自动化程度和生产效率。

Claims (7)

1.一种多功能环保节能旋转窑炉，包括窑体支撑架（1），窑体支撑架（1）的上端固定有环形底座（2），其特征在于：所述环形底座（2）上同轴固定有窑体底座（3），窑体底座（3）的环形上表面中部设置有环形凹槽，环形凹槽内均匀安装有多个限位滚轮（4），限位滚轮（4）上搁置有环形旋转轨道（5），环形旋转轨道（5）上搁置有轨道窑车（7），环形旋转轨道（5）的侧面均匀开设有多个安装孔，安装孔内安装有与轨道窑车（7）的轮轴外端相对应的伸缩挡块（6），伸缩挡块（6）与电磁驱动器相连接，窑体底座（3）的上方设置有环状窑体（10），环状窑体（10）上的一段设置有窑体缺口，窑体缺口的一侧为进料缺口（11），窑体缺口的另一侧为出料缺口（12），进料缺口（11）与出料缺口（12）之间的环状窑体（10）内依次设置有预热段（13）、焙烧段（14）、保温段（15）以及冷却段（16），冷却段（16）的侧壁上开设有进风口（24），冷却段（16）的顶部安装有抽风机（25），抽风机（25）与送风管道（26）的相连接，送风管道（26）的另一端从环状窑体（10）的顶部外侧延伸到预热段（13），送风管道（26）的侧壁连接有多个进风支管（27），进风支管（27）分别与预热段（13）和焙烧段（14）相连通，进料缺口（11）的外侧设置有导入轨道（17），导入轨道（17）的外侧设置有装载工位（18），出料缺口（12）的外侧设置有导出轨道（21），导出轨道（21）的外侧设置有卸载工位（20），导入轨道（17）与导出轨道（21）之间通过呈弧形的连接轨道（19）相连接，导入轨道（17）和导出轨道（21）上靠近环形旋转轨道（5）的一端分别通过转动轴（23）安装有活动轨道（22），活动轨道（22）的外端为倾斜面且位于环形旋转轨道（5）的正上方，活动轨道（22）的底部安装有旋转升降机构。

2.根据权利要求1所述的一种多功能环保节能旋转窑炉，其特征在于：所述旋转升降机构包括安装板（28）、铰接轴（29）、连接杆（30）、连接轴（31）、伺服电机（32）、旋转盘（33）、安装轴（34）以及推动杆（35），活动轨道（22）的底部固定有安装板（28），安装板（28）的下端通过铰接轴（29）与连接杆（30）的一端相铰接，连接杆（30）的另一端通过连接轴（31）安装在窑体支撑架（1）或固定座上，连接杆（30）的中部通过安装轴（34）与推动杆（35）的一端相连接，推动杆（35）的另一端铰接在旋转盘（33）的外侧面上，旋转盘（33）与伺服电机（32）的转动轴同轴固定。

3.根据权利要求1所述的一种多功能环保节能旋转窑炉，其特征在于：所述环形底座（2）的外侧安装有旋转驱动装置（9），旋转驱动装置（9）通过齿轮组或链轮与环形旋转轨道（5）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种多功能环保节能旋转窑炉，其特征在于：所述环形旋转轨道（5）采用内外两圈同轴设置的环形轨道，内环形轨道和外环形轨道之间通过连接件连接固定，内环形轨道和外环形轨道正下方的窑体底座（3）上分别安装有多个限位滚轮（4），内环形轨道与外环形轨道之间还设置有耐火透气层（8）。

5.根据权利要求1所述的一种多功能环保节能旋转窑炉，其特征在于：所述活动轨道（22）的外端底部安装有接触滚轮（36），活动轨道（22）两端的上表面分别嵌入安装有压力传感器（37），压力传感器（37）分别与总控制器相连接，总控制器还与旋转驱动装置（9）、伺服电机（32）以及各加热控制模块相连接。

6.根据权利要求1所述的一种多功能环保节能旋转窑炉，其特征在于：所述预热段（13）、焙烧段（14）、保温段（15）以及冷却段（16）的相邻之间分别设置有过渡间隙段，过渡间隙段内设置有隔热风机或回收热风机构。

7.根据权利要求1所述的一种多功能环保节能旋转窑炉，其特征在于：所述预热段（13）和焙烧段（14）的窑体内侧壁上均匀设置有复数根相同规格的螺旋形铁铬铝电热丝，位于预热段（13）的电热丝密度小于焙烧段（14）的电热丝密度。