CN106091674B - 一种回转窑结焦清除装置和清除方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烧窑技术的领域，特别涉及一种回转窑结焦清除装置。本发明提供的回转窑结焦清除装置包括：回转炉体、螺旋切割器和至少两个挡板；所述挡板分别设置于所述回转炉体的内壁上，所述螺旋切割器的两端设置于相邻的所述挡板之间，所述挡板上沿所述回转炉体的轴线的周向均设置有轨道，所述螺旋切割器的两端设置于所述轨道内用于清除结焦层。本发明中的螺旋切割器设计自重使其与回转炉体的内壁形成适度的摩擦力，随转炉旋转，螺旋切割器沿着挡板的轨道的内壁形成往复垂直移动。整个螺旋切割器的转动能确保对结焦物良好的清除效果，且能避免螺旋切割器和回转炉体内壁间的过度磨擦；具有节约能源和成本，且清除效果好的优点。

Description

一种回转窑结焦清除装置和清除方法

技术领域

本发明涉及烧窑技术的领域，特别涉及一种回转窑结焦清除装置和清除方法。

背景技术

回转窑被广泛应用于各大行业中，例如在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，回转窑被用来对固体物料进行机械、物理或化学处理。具体地：首先，在有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。其中，铝生产中用回转窑将氢氧化铝焙烧成氧化铝；炼铁中用回转窑生产供高炉炼铁的球团矿；国外的SL/RN法、Krupp法用回转窑对铁矿石进行直接还原；氯化挥发焙烧法采用回转窑提取锡和铅等。此外，选矿过程中，用回转窑对贫铁矿进行磁化焙烧，使矿石原来的弱磁性改变为强磁性，以利于磁选。最后，化学工业中，用回转窑生产苏打，锻烧磷肥、硫化钡等。

随着国家对危险废物处置要求的提高，回转窑作为工业炉的一种，在危险废物焚烧处置工程中的应用越来越广泛。在一般危险废物焚烧工程中，回转窑通常设计成单向旋转，转速在0.1－1.1转/分。由于危险废物成分复杂，在随着回转窑转动焚烧过程中，危险废物在高温下会进行分解，分解后的元素在高温下会重新组合，形成一部分低熔点盐类。这些低熔点盐类在高温下非常粘稠，可以自身粘结并粘附其它物质而在回转窑内结焦。回转窑的单向旋转运行方式会导致低熔点盐类在回转窑的中下部集结而结焦。虽然随着回转窑的旋转运行，结焦部位会有部分时间出现在高温烟气辐射之下，使部分结焦体熔化而有所缓解，但是由于时间有限，不能达到清除结焦的目的。久而久之，回转窑内的结焦将越来越多，导致回转窑内部容积逐渐缩小，并且当回转窑尾部的结焦增多到一定的厚度，设计有一定的倾角的回转窑使物料沿回转窑头部向回转窑转窑尾部流动的动力也会消失，影响危险废物的处理量和处置效果。

现有的回转窑结焦清除装置通常为转动的电机带动刀具对回转窑内壁进行切割，不仅需要在回转窑上开口，且浪费大量的能源带动刀具转动。开口会产生料堵塞的情况，不够节能环保。且现有的清除装置中刀具与回转窑内壁之间会产生较大的摩擦力，造成刀具和炉壁的磨损，需要经常更换刀具，浪费成本，且转动的刀具磨损后不能与炉壁之间始终保持适度的切割力，无法将结焦层大面积的清除干净。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节约能源且清除干净的回转窑结焦清除装置，以解决现有技术中浪费大量的能源，不够节能环保。现有的清除装置中刀具和炉壁磨损，浪费成本，且转动的刀具磨损后不能与炉壁之间始终保持适度的切割力，无法将结焦层大面积的清除干净的问题。

本发明提供一种回转窑结焦清除装置，包括：回转炉体、螺旋切割器和至少两个挡板；所述挡板分别设置于所述回转炉体的内壁上，所述螺旋切割器的两端设置于相邻的所述挡板之间，所述挡板上沿所述回转炉体的轴线的周向均设置有轨道，所述螺旋切割器的两端设置于所述轨道内用于清除结焦层。

本发明中的螺旋切割器设计自重使其与回转炉体的内壁形成适度的摩擦力，随转炉旋转，螺旋切割器沿着挡板的轨道的内壁形成往复垂直移动。整个螺旋切割器的转动能确保对结焦物良好的清除效果，且能避免螺旋切割器和回转炉体内壁间的过度磨擦；具有节约能源和成本，且清除效果好的优点。

为了使得螺旋切割器的切割面积更大，进一步地，还包括设置于所述回转炉体两端的支座，所述挡板与所述支座呈角度设置。螺旋切割器沿着所述回转炉体的水平方向即左右方向移动。

进一步地，还包括挡板支架，所述挡板支架的一端与所述支座连接，另一端与所述挡板连接。螺旋切割器通过挡板支架与所述支座呈角度设置。

为了便于维修或更换螺旋切割器，进一步地，所述挡板与所述挡板支架通过螺栓连接。

进一步地，所述螺旋切割器包括螺旋刀片，所述螺旋刀片沿所述回转炉体的轴线呈螺旋状。

为了提高切割的稳定性和切割效果，进一步地，所述螺旋刀片的螺旋角为90°－110°。

进一步地，还包括转轴，所述螺旋刀片设置于所述转轴上，所述转轴的两端设置于所述轨道内。

进一步地，还包括多个定位板，所述定位板沿所述转轴的轴线套设于所述转轴上，所述螺旋刀片设置于所述定位板上。设置有定位板增加了螺旋切割器的强度。

进一步地，所述挡板呈圆形。

由于螺旋切割器的设计自重使其与回转炉的内壁形成适度的摩擦力，即能确保对结焦层良好的清除效果，又能避免螺旋切割器和回转炉的内壁间的过度磨擦，延长了回转炉和螺旋切割器的有效使用时间。

为了更好的延长使用寿命，防止耐磨，进一步地，所述螺旋转子的材质为不锈钢。螺旋刀片的厚度为3mm－5mm之间，且开有刃口，由于螺旋刀片刀背较厚，刀口较薄，螺旋转子的设计大大减少了摩擦阻力。

一种回转窑结焦清除方法，包括如上所述的回转窑结焦清除装置，其中，具体步骤为：

S1、所述螺旋切割器沿着所述轨道转动至低点时，所述回转炉体与所述螺旋切割器之间的摩擦力大于所述螺旋切割器的重力，所述回转炉体转动带动所述螺旋切割器沿所述轨道向上移动；

S2、所述螺旋切割器沿着所述轨道转动至高点时，所述回转炉体与所述螺旋切割器之间的摩擦力小于所述螺旋切割器的重力，所述螺旋切割器沿所述轨道向下移动。

进一步地，所述挡板与支座呈角度设置，所述螺旋切割器能够相对于所述回转炉体的竖直方向和/或水平方向沿所述轨道移动。

本发明提供的回转窑结焦清除装置中的所述挡板分别设置于所述回转炉体的内壁上，所述螺旋切割器的两端设置于相邻的所述挡板之间，所述挡板上沿所述回转炉体的轴线的周向均设置有轨道，所述螺旋切割器的两端设置于所述轨道内用于清除结焦层。本发明中的螺旋切割器设计自重使其与回转炉体的内壁形成适度的摩擦力，随转炉旋转，螺旋切割器沿着挡板的轨道的内壁形成往复垂直移动。整个螺旋切割器的转动能确保对结焦物良好的清除效果，且能避免螺旋切割器和回转炉体内壁间的过度磨擦；具有节约能源和成本，且清除效果好的优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例所述的回转窑结焦清除装置的结构示意图；

图2是图1中A－A的剖视图；

图3是根据本发明实施例所述的回转窑结焦清除装置的螺旋切割器转动到高点的工作原理图。

图中：

1－回转炉体；2－支座；3－螺旋切割器；

4－结焦层；5－轨道；6－挡板支架；

7－挡板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是根据本发明实施例所述的回转窑结焦清除装置的结构示意图；图2是图1中A－A的剖视图；图3是根据本发明实施例所述的回转窑结焦清除装置的螺旋切割器转动到顶部的工作原理图。如图1至图3所示，本发明提供一种回转窑结焦清除装置1，包括：回转炉体1、螺旋切割器3和至少两个挡板7；所述挡板7分别设置于所述回转炉体1的内壁上，所述螺旋切割器3设置于相邻的所述挡板7之间，所述挡板7上沿所述回转炉体的轴线的周向均设置有轨道5，所述螺旋切割器3的两端设置于所述轨道5内，且螺旋切割器3沿回转炉体1的内壁转动，用于清除回转炉体1的内壁上的结焦层4。螺旋切割器3设置于结焦层4的上方。

本发明中的螺旋切割器3设计自重使其与回转炉体1的内壁形成适度的摩擦力，随转炉旋转，螺旋切割器3沿着挡板7的轨道5的内壁形成往复垂直移动。整个螺旋切割器3地转动能确保对结焦物良好的清除效果，且能避免螺旋切割器3和回转炉体1内壁间的过度磨擦；具有节约能源和成本，且清除效果好的优点。

本发明中的回转炉体1的内壁与螺旋切割器3间的摩擦力带动螺旋切割器3向上旋转运动。竖直中心线和水平中心线将轨道5分割成四个圆弧，螺旋切割器3沿轨道5底部的圆弧移动时回转炉体1的内壁与螺旋切割器3间的摩擦力大于螺旋切割器3的自重。由于回转炉体1内设置有物料，使得螺旋切割器3只能沿轨道5的水平中心线下方的左侧四分之一圆弧移动。螺旋切割器3继续上升摩擦力小于螺旋切割器3的自重，当摩擦力小于螺旋切割器3的自重时，螺旋切割器3逆向回转到转炉底部，继续再随着回转炉体1的旋转沿回转炉体1内壁向上运动，形成螺旋切割器3的往复垂直移动。本发明中通过计算清除回转炉1的内壁结焦层4所需的摩擦力大小，设计螺旋切割器3的重量。

为了使得螺旋切割器3的切割面积更大，本实施例中进一步地，还包括设置于所述回转炉体1两端的支座2，所述挡板7与所述支座2呈角度设置。回转炉体1转动带动挡板7转动，螺旋切割器3随挡板7的转动沿着所述回转炉体1的水平方向即左右方向移动。在切割时螺旋转子线切割器，并使其在回转炉运行时能自动沿转炉内壁上下、水平往复旋转运动，对回转炉1的内壁的结焦层4的清除不留死角。

本实施例中，还包括挡板支架6，螺旋切割器3通过挡板支架6与所述支座2呈角度设置。所述挡板支架6的一端与所述支座2连接，另一端与所述挡板7连接。挡板7的顶部与所述回转炉体1的顶部焊接，挡板7呈圆形、椭圆形或方形。本实施例中挡板7为圆形。

为了便于维修或更换螺旋切割器3，进一步地，本实施例中的所述挡板7与所述挡板支架6通过螺栓连接。也可以通过其他可拆卸的方式连接。

本实施例中进一步地，所述螺旋切割器3包括螺旋刀片，所述螺旋刀片沿所述回转炉体1的轴线，即左右方向的直线呈螺旋状。能够对回转炉体1的内壁的结焦层4实现线切割。

为了提高切割的稳定性和切割效果，本实施例中进一步地，所述螺旋刀片的螺旋角为90°－110°。在一定范围内螺旋角越大，切割阻力越小切割越平稳。螺旋切割器3的设计自重使其与回转炉的内壁形成适度的摩擦力，即能确保对结焦层4良好的清除效果，又能避免螺旋切割器3和回转炉1的内壁间的过度磨擦，延长了回转炉和螺旋切割器3的有效使用时间。

为了更好的延长使用寿命，防止耐磨，进一步地，所述螺旋转子的材质为不锈钢。螺旋刀片的厚度为3mm－5mm之间，且开有刃口，由于螺旋刀片刀背较厚，刀口较薄，螺旋转子的设计大大减少了摩擦阻力。

本实施例中还包括转轴，所述螺旋刀片设置于所述转轴上，所述转轴的两端设置于所述轨道5内。

转轴可以为两段，根据需求分别设置于螺旋刀片的两端或采用带有定位板的结构，只要能够实现螺旋切割器3通过转轴绕轨道5转动即可。带有定位板的结构中转轴为一端还包括多个定位板，所述定位板沿所述转轴的轴线套设于所述转轴上，所述螺旋刀片设置于所述定位板上。带有定位板的结构中设置有定位板增加了螺旋切割器3的强度。

一种回转窑结焦清除方法，包括如上所述的回转窑结焦清除装置，其中，具体步骤为：

S1、所述螺旋切割器3沿着所述轨道5转动至低点时，所述回转炉体1与所述螺旋切割器3之间的摩擦力大于所述螺旋切割器3的重力，所述回转炉体1转动带动所述螺旋切割器3沿所述轨道5向上移动；

S2、所述螺旋切割器3沿着所述轨道5转动至高点时，所述回转炉体1与所述螺旋切割器3之间的摩擦力小于所述螺旋切割器3的重力，所述螺旋切割器3沿所述轨道5向下移动。

如图2所示，轨道5的水平中心线下方的左侧四分之一圆弧为高点。

进一步地，所述挡板7与支座2呈角度设置，所述螺旋切割器3能够相对于所述回转炉体1的竖直方向和/或水平方向沿所述轨道5移动。

下面结合附图来具体说明本发明提供的回转窑结焦清除装置具体的工作过程：

螺旋切割器3沿着所述轨道5转动至圆周低点时，所述回转炉体1与所述螺旋切割器3之间的摩擦力大于所述螺旋切割器3的重力，所述回转炉体1转动带动所述螺旋切割器3沿所述轨道5向上移动。所述螺旋切割器3沿着所述轨道5转动至圆周高点时，所述回转炉体1与所述螺旋切割器3之间的摩擦力小于所述螺旋切割器3的重力，所述螺旋切割器3沿所述轨道5向下移动。所述挡板7与支座2呈角度设置，所述螺旋切割器3能够相对于所述回转炉体1的竖直方向和/或水平方向沿所述轨道5移动。

综上所述，本发明提供的回转窑结焦清除装置中所述挡板7分别设置于所述回转炉体1的内壁上，所述螺旋切割器3设置于相邻的所述挡板7之间，所述挡板7上沿所述回转炉体的轴线的周向均设置有轨道5，所述螺旋切割器3设置于所述轨道5内用于清除结焦层4。本发明中的螺旋切割器3设计自重使其与回转炉体1的内壁形成适度的摩擦力，随转炉旋转，螺旋切割器3沿着挡板7的轨道5的内壁形成往复垂直移动。整个螺旋切割器3地转动能确保对结焦物良好的清除效果，且能避免螺旋切割器3和回转炉体1内壁间的过度磨擦；具有节约能源和成本，且清除效果好的优点。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种回转窑结焦清除装置，其特征在于，包括：回转炉体、螺旋切割器和至少两个挡板；所述挡板分别设置于所述回转炉体的内壁上，所述螺旋切割器的两端设置于相邻的所述挡板之间，所述挡板上沿所述回转炉体的轴线的周向均设置有轨道，所述螺旋切割器的两端设置于所述轨道内用于清除结焦层。

2.根据权利要求1所述的回转窑结焦清除装置，其特征在于，还包括设置于所述回转炉体两端的支座，所述挡板与所述支座呈角度设置。

3.根据权利要求2所述的回转窑结焦清除装置，其特征在于，还包括挡板支架，所述挡板支架的一端与所述支座连接，另一端与所述挡板连接。

4.根据权利要求3所述的回转窑结焦清除装置，其特征在于，所述挡板与所述挡板支架通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的回转窑结焦清除装置，其特征在于，所述螺旋切割器包括螺旋刀片，所述螺旋刀片沿所述回转炉体的轴线呈螺旋状。

6.根据权利要求5所述的回转窑结焦清除装置，其特征在于，所述螺旋刀片的螺旋角为90°－110°。

7.根据权利要求5所述的回转窑结焦清除装置，其特征在于，还包括转轴，所述螺旋刀片设置于所述转轴上，所述转轴的两端设置于所述轨道内。

8.根据权利要求7所述的回转窑结焦清除装置，其特征在于，还包括多个定位板，所述定位板沿所述转轴的轴线套设于所述转轴上，所述螺旋刀片设置于所述定位板上。

9.一种回转窑结焦清除方法，包括如权利要求1至8任一项所述的回转窑结焦清除装置，其特征在于，具体步骤为：

S1、所述螺旋切割器沿着所述轨道转动至最低点时，所述回转炉体与所述螺旋切割器之间的摩擦力大于所述螺旋切割器的重力，所述回转炉体转动带动所述螺旋切割器沿所述轨道向上移动；

S2、所述螺旋切割器沿着所述轨道转动至最高点时，所述回转炉体与所述螺旋切割器之间的摩擦力小于所述螺旋切割器的重力，所述螺旋切割器沿所述轨道向下移动。

10.根据权利要求9所述的回转窑结焦清除方法，其特征在于，还包括设置于所述回转炉体两端的支座，所述挡板与所述支座呈角度设置，所述螺旋切割器能够相对于所述回转炉体的竖直方向和/或水平方向沿所述轨道移动。