CN107216053B - 一种高密封性的间壁回转窑 - Google Patents

Abstract

一种高密封性的间壁回转窑，包括窑尾罩、窑头罩、外筒、内筒、托轮、传动装置，窑尾罩和窑头罩固定设置，窑尾罩中心的高度高于窑头罩中心的高度，窑尾罩上设置密封安装进料管的进料口，窑头罩的下部设置密封安装出料管的出料口；外筒通过动密封倾斜连接在窑尾罩和窑头罩之间，内筒通过内支撑同轴连接在外筒内，窑尾罩一端进料管的给料出口对应在内筒与外筒之间的间壁通道内，窑头罩一端的出料口连通间壁通道；内筒与窑尾罩和窑头罩之间设置动密封，内筒对应窑尾罩的一端动密封连接尾气利用单元，内筒对应窑头罩的一端动密封连接燃烧器或燃烧室，托轮和传动装置支撑在外筒下部。本发明具有密封性好、污染小、产品纯度高等优点。

Description

一种高密封性的间壁回转窑

技术领域

本发明涉及工业炉窑技术领域，具体的说是一种高密封性的间壁回转窑。

背景技术

工业窑炉是在工业生产中，利用燃料燃烧或电能转化的热量，将物料或工件加热的热工设备。回转窑是工业炉窑中应用较广泛的一种新型炉窑，具有受热均匀、热效率高、可连续生产、产品煅烧质量好等优点，广泛用于冶金、化工、建筑耐火材料、环保等工业。

回转窑由筒体、支撑装置、传动装置、窑头、窑尾和密封装置组成，筒体具有一定倾斜角度进行回转运动，物料在筒体空心窑膛内既沿圆周方向翻滚又沿轴向（从高端向低端）移动，燃料燃烧产生的烟气从窑膛中穿过煅烧或还原物料。回转窑加热物料过程中，被加工物料和燃烧在同一窑膛运行，燃料中的有害物质附着在被煅烧或还原物料上，同时燃烧产生的灰尘落在物料上，影响煅烧或还原产品的质量；另外，燃烧后的烟气与石灰石分解产生的二氧化碳混合在一起，不利于石灰石煅烧副产品二氧化碳的回收和利用，因此不能直接用于进行焦化、煤气化或兰炭生产。

公开号为CN 104792154 A的中国发明专利申请公开了“一种间壁式回转窑装置，包括回转窑、烟气余热发电设备、气体回收处理设备、冷却器、助燃风机、上料系统和废气排放系统。窑体的耐材砌体为由耐材内筒和耐材外筒构成的空心结构。耐材内筒的中心为窑膛，耐材内筒和耐材外筒之间为物料通道，物料通道设有耐材支撑或含有通道的耐火砌体。加料设备设有分解气体出口，分解气体出口通过原料预热仓或间壁预热器连接到气体回收处理设备，窑膛通过窑头罩连接到烟气余热发电设备。”该专利申请设置由窑壁、以及同轴安装的耐材内筒和耐材外筒构成的窑体，避免烟气与物料直接接触，提高了被加热或煅烧产品的质量，有利于回收利用分解气体，增加副产收入和企业的经济效益。

上述专利申请在实际操作仍然存在一定难度：砌筑间壁形式的窑体具有很大的砌筑难度，砖烧纸成型后差异较大，砌筑的时候，对施工工艺要求较高，经常会有切砖的情况；而且砖缝较大，无法可靠密封，容易砖脱落现象，设备工作时一旦发生掉砖情况，将影响整个设备的稳定运行，风险较大；并且对耐材要求很高，需要的模具也很复杂，施工成本极大增加。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种高密封性的间壁回转窑。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高密封性的间壁回转窑，包括窑尾罩、窑头罩、外筒、内筒、托轮、传动装置，所述窑尾罩和窑头罩固定设置，窑尾罩中心的高度高于窑头罩中心的高度，窑尾罩上设置密封安装进料管的进料口，窑头罩的下部设置密封安装出料管的出料口；外筒通过动密封倾斜连接在窑尾罩和窑头罩的中心之间，内筒通过内支撑同轴套装连接在外筒内，窑尾罩一端进料管的给料出口延伸对应在内筒与外筒之间的间壁通道内，窑头罩一端的出料口连通间壁通道；内筒的两端分别伸出窑尾罩和窑头罩，内筒与窑尾罩和窑头罩之间设置动密封，内筒对应窑尾罩的一端动密封连接尾气利用单元，内筒对应窑头罩的一端动密封连接燃烧器或燃烧室，托轮和传动装置支撑在外筒下部。

上述高密封性的间壁回转窑，所述窑尾罩或进料管上设置气体回收管，气体回收管连接气体回收提纯单元；所述进料管的进料单元为回转加料装置，气体回收提纯单元的废气出口连接引入回转加料装置内的用于置换杂气的分支管路；所述出料管密封连接斗提机，斗提机的上部设置带引风机的除尘设备，出料管上设置卸料阀，卸料阀与出料口之间设置连接到斗提机的保证内部压力的引风管。

上述高密封性的间壁回转窑，所述动密封为一端相对高位固定在不动部件上、另一端相对低位自由压接转动部件的一道或多道密封圈，密封圈由一圈相邻依次搭接的若干密封板组成；所述密封板包括从压接活动部件一侧依次向外的耐热钢板、复合板、普通钢板和压板，压板的自由端向外翻卷有卷弧，组成一圈密封板的卷弧内箍设钢丝绳。

上述高密封性的间壁回转窑，所述外筒对应窑尾罩和窑头罩的动密封处设置挡风圈，挡风圈对应窑尾罩、窑头罩与外筒之间的缝隙固定在外筒上。

上述高密封性的间壁回转窑，所述内支撑设置在外筒与内筒的两端端部，若干内支撑沿圆周间隔设置，窑头端的内支撑与内筒和外筒均为固定连接，窑尾端的内支撑与外筒为固定连接、与内筒为自由搭接，内支撑与外筒连接处填覆有隔热材料。

上述高密封性的间壁回转窑，所述外筒为沿钢结构砌筑或浇注的耐材外筒，内筒为碳化硅筒或钢内筒，内支撑为钢板结构。

上述高密封性的间壁回转窑，所述尾气利用单元为另设的竖窑，竖窑的顶部设置加料器、烟气出口，竖窑的底部设置出料口、以及与窑头端内筒连接的烟气入口，进料管穿过竖窑的上部、之后被引入窑尾罩。

上述高密封性的间壁回转窑，所述间壁回转窑内加入块状或粉状物料，其中加入粉状物料时，气体回收管设置在窑尾罩；加入块状物料时，气体回收管连接在进料管上，气体通过进料管逆流并回收；所述燃烧室的燃料为粉状燃料和助燃气体的混合物。

本发明在采用上述技术方案后，具有如下技术进步的效果：

本发明利用设置固定的窑尾罩和窑头罩，解决进料和出料密封的问题，做到连续进料和出料；通过设置动密封，解决外筒、内筒与窑尾罩、窑头罩及外接设备的密封问题，降低气体泄漏；使用钢材质的内筒，保证间壁通道内物料与加热热源之间不串气，保证了产品的纯度，设置逆流或单独的气体回收管，气体回收提纯单元获得的气体纯度高达96%以上，提纯后的废气的纯度也在80%以上，将废气引入加料单元置换杂气，提高产品纯度；增加挡风圈，减少通过动密封产生的热量损失；设置钢板结构的内支撑，保证了连接强度，内支撑与外筒连接处采用隔热材料，降低传热，防止外筒局部热变形，并设置一端为自由连接，轴向方向自由伸缩，吸收热膨胀量；设置竖窑，利用高温烟气进行物料煅烧的同时，还能同时预热间壁回转窑进料。综上，本发明具有密封性好、污染小、产品纯度高等优点。

附图说明

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是图1的间壁回转窑窑尾端的结构示意图；

图3是图1中密封板结构的局部放大图。

图中各标号表示为：1、窑尾罩，2、窑头罩，3、外筒，4、内筒，5、内支撑，6、传动装置，7、进料管，8、气体回收管，9、回转加料装置，10、出料管，11、斗提机，12、除尘设备，13、卸料阀，14、引风管，15、燃烧室，16、竖窑，17、动密封，18、挡风圈，19、耐热钢板，20、复合板，21、普通钢板，22、压板，23、钢丝绳。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1

一种高密封性的间壁回转窑，如图1～图2所示，包括窑尾罩1、窑头罩2、内筒4、外筒3、托轮、传动装置6、燃烧室15，还包括一座利用高温尾气的竖窑16。

所述窑尾罩1和窑头罩2通过支撑台固定在地面上，其中窑尾罩1中心的高度略高于窑头罩2中心的高度。所述外筒3为沿钢结构砌筑的耐材外筒，外筒连接在窑尾罩1和窑头罩2之间，外筒3的两端均设置在窑尾罩1和窑头罩2的中心处，所以外筒3在窑尾罩的高度高于在窑头罩的高度。外筒3的下部间隔设置支撑外筒的托轮，并设置传动装置6。

其中，窑尾罩1和窑头罩2与外筒3通过动密封17连接。动密封17设置一道或多道，一道动密封17由一圈依次相邻搭接的密封板圈组成。每一个密封板均由多层板复合而成，包括从压接活动部件一侧依次向外的耐热钢板19、碳硅铝材质的复合板20、普通钢板21和压板22。密封板圈的一侧固定在处于相对高位的窑尾罩的侧端面上，密封板圈的另一侧处于相对低位并自由压接外筒，为便于调整，压板的自由端向外翻卷有卷弧，组成一圈密封板的卷弧内箍设钢丝绳23。外筒3对应窑尾罩和窑头罩的动密封处设置挡风圈18，挡风圈固定在外筒上，挡风圈对应窑尾罩和窑头罩与外筒之间的缝隙，用于防止热量进入动密封与外筒的空隙，造成不必要的热量损失。

所述内筒4为碳化硅筒或钢内筒，内筒4通过内支撑5同轴连接在外筒3内。内支撑5设置在外筒与内筒的两端端部，内支撑5沿一圈圆周间隔设置若干个。窑头端的内支撑5与内筒和外筒均为固定连接，窑尾端的内支撑5与外筒为固定连接、与内筒为自由搭接。内支撑5为钢板结构，钢板对应连接外筒的一端填覆有隔热材料。

所述内筒4的两端分别伸出窑尾罩1和窑头罩2，内筒4与窑尾罩和窑头罩之间也设置动密封17，内筒4对应窑尾罩1的一端通过动密封连通到竖窑16底部，内筒4对应窑头罩2的一端通过动密封连接燃烧室15。所述燃烧室15的燃料为粉状燃料和助燃气体的混合物。

所述内筒4与外筒3之间形成间壁通道，窑尾罩1的端面上开设与间壁通道连通的进料口，进料口处密封安装进料管7。进料管7的进料单元为回转加料装置9，进料管上回转加料装置的下部设置气体回收管8，气体回收管连接气体回收提纯单元；气体回收提纯单元设置提纯气体出口和废气出口，提纯气体出口获得的气体纯度在96%以上，废气出口的气体纯度为80%以上，在废气出口处连接分支管路，将废气引入回转加料装置9内，用于置换杂气。

所述窑头罩2的下部开设与间壁通道连接的出料口，出料口处密封安装出料管10。所述出料管10密封连接斗提机11，斗提机11的上部设置带引风机的除尘设备12，出料管10上设置卸料阀13，卸料阀13与出料口之间设置连接到斗提机的保证内部压力的引风管14。

所述竖窑16的顶部设置加料器、烟气出口，竖窑16的底部设置出料口、以及与窑头端内筒连接的烟气入口，进料管7穿过竖窑的上部后，被引入窑尾罩1。

本实施例中的间壁回转窑内加入块状石灰石，石灰石煅烧后的石灰经出料口、斗提机引出，石灰石煅烧后生产的二氧化碳通过进料管逆流向上，并经气体回收管回收提纯处理，提纯后的二氧化碳废气被加入回转加料装置用于置换杂气，保证煅烧过程不掺入杂气，以提高二氧化碳气体的纯度。正常工作状态，间壁回转窑的气体相对大气压呈微正压状态，间壁回转窑出料管连接引入斗提机的引风管部位与大气压保持平衡。为了进一步保证平衡，对本实施例中，间壁回转窑生产中可能产生负压引起空气杂质的位置，如所有动密封连接处、以及间壁回转窑的进料口和出料口、以及进料管和出料管与设备连接的位置设置气体保护装置。所述气体保护装置为气体保护环，气体保护环内的气体来源为气体提纯单元引出的提纯气体或废气。竖窑内加入块状石灰石，高温尾气对块状石灰石进行煅烧。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：通过所述回转加料装置9加入的是粉状石灰石，将气体回收管8设置在窑尾罩1的上部，石灰石煅烧后的二氧化碳从窑尾罩1上部经气体回收管引入气体回收提纯单元，提纯气体被储存备用，提纯后的废气，由于纯度上稿，通过分支管理被引入回转加料装置9，用于置换杂气。

Claims (7)

1.一种高密封性的间壁回转窑，其特征在于：包括窑尾罩（1）、窑头罩（2）、外筒、内筒（4）、托轮、传动装置（6），所述窑尾罩（1）和窑头罩（2）固定设置，窑尾罩（1）中心的高度高于窑头罩（2）中心的高度，窑尾罩（1）上设置密封安装进料管（7）的进料口，窑头罩（2）的下部设置密封安装出料管（10）的出料口；外筒通过动密封（17）倾斜连接在窑尾罩（1）和窑头罩（2）的中心之间，内筒（4）通过内支撑（5）同轴套装连接在外筒（3）内，窑尾罩（1）一端进料管（7）的给料出口延伸对应在内筒（4）与外筒（3）之间的间壁通道内，窑头罩（2）一端的出料口连通间壁通道；内筒（4）的两端分别伸出窑尾罩（1）和窑头罩（2），内筒（4）与窑尾罩和窑头罩之间设置动密封（17），内筒（4）对应窑尾罩的一端动密封连接尾气利用单元，内筒（4）对应窑头罩的一端动密封连接燃烧器或燃烧室（15），托轮和传动装置（6）支撑在外筒下部；所述动密封（17）为一端相对高位固定在不动部件上、另一端相对低位自由压接转动部件的一道或多道密封圈，密封圈由一圈相邻依次搭接的若干密封板组成；所述密封板包括从压接活动部件一侧依次向外的耐热钢板（19）、复合板（20）、普通钢板（21）和压板（22），压板的自由端向外翻卷有卷弧，组成一圈密封板的卷弧内箍设钢丝绳（23）。

2.根据权利要求1所述的一种高密封性的间壁回转窑，其特征在于：所述窑尾罩（1）或进料管（7）上设置气体回收管（8），气体回收管（8）连接气体回收提纯单元；所述进料管（7）的进料单元为回转加料装置（9），气体回收提纯单元的废气出口连接引入回转加料装置（9）内的用于置换杂气的分支管路；所述出料管（10）密封连接斗提机（11），斗提机（11）的上部设置带引风机的除尘设备（12），出料管上设置卸料阀（13），卸料阀（13）与出料口之间设置连接到斗提机（11）的保证内部压力的引风管（14）；所述动密封、间壁回转窑的进料口和出料口、以及进料管和出料管与设备连接的位置设置气体保护装置，所述气体保护装置为气体保护环，气体保护环内填充由气体提纯单元引出的气体。

3.根据权利要求2所述的一种高密封性的间壁回转窑，其特征在于：所述外筒（3）对应窑尾罩和窑头罩的动密封处设置挡风圈（18），挡风圈对应窑尾罩、窑头罩与外筒之间的缝隙固定在外筒上。

4.根据权利要求3所述的一种高密封性的间壁回转窑，其特征在于：所述内支撑（5）设置在外筒与内筒的两端端部，若干内支撑（5）沿圆周间隔设置，窑头端的内支撑（5）与内筒和外筒均为固定连接，窑尾端的内支撑（5）与外筒为固定连接、与内筒为自由搭接，内支撑（5）与外筒连接处填覆有隔热材料。

5.根据权利要求4所述的一种高密封性的间壁回转窑，其特征在于：所述外筒（3）为沿钢结构砌筑或浇注的耐材外筒，内筒（4）为碳化硅筒或钢内筒，内支撑（5）为钢板结构。

6.根据权利要求3所述的一种高密封性的间壁回转窑，其特征在于：所述尾气利用单元为另设的竖窑（16），竖窑的顶部设置加料器、烟气出口，竖窑的底部设置出料口、以及与窑头端内筒连接的烟气入口，进料管（7）穿过竖窑的上部、之后被引入窑尾罩。

7.根据权利要求4或6所述的一种高密封性的间壁回转窑，其特征在于：所述间壁回转窑内加入块状或粉状物料，其中加入粉状物料时，气体回收管（8）设置在窑尾罩；加入块状物料时，气体回收管（8）连接在进料管上，气体通过进料管逆流并回收；所述燃烧室的燃料为粉状燃料和助燃气体的混合物。