CN109269296B - 一种辊道窑的降温段结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辊道窑的降温段结构，包括具有炉膛的降温段炉体，炉膛内设有用于输送物料的输送组件，炉膛内安装有用于冷却炉膛内气体的水冷式换热组件。本发明具有结构简单紧凑、成本低、冷却速度快、可控性好等优点。

Description

一种辊道窑的降温段结构
技术领域
本发明涉及热处理设备技术领域，具体涉及一种辊道窑的降温段结构。
背景技术
辊道窑是物料热处理常用的设备，其炉膛一般分为升温段、恒温段以及降温段三部分。物料在升温段和恒温段完成热处理后在降温段进行冷却，以满足出炉温度要求。例如，由于高温下的硅碳复合材料在空气下易氧化，出炉温度是硅碳负极材料烧结时的一个重要指标，因此硅碳负极材料的生产工艺对出炉温度有严格要求。
现有降温段的冷却装置都是采用才炉壁上设置通风通道或者通水通道，将冷风或水通入通风通道或通水通道内，以通过换热的方式降低降温段内空气温度，从而达到冷却物料的目的。然而，该种冷却结构和冷却方式的冷却效率低，物料在炉内冷却所需时间长，这势必会降低产量，严重影响生产效率和经济效益。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、成本低、冷却速度快、可控性好的辊道窑的降温段结构。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种辊道窑的降温段结构，包括具有炉膛的降温段炉体，所述炉膛内设有用于输送物料的输送组件，所述炉膛内安装有用于冷却炉膛内气体的水冷式换热组件。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述水冷式热换组件包括位于输送组件上方的第一冷却单元和/或位于输送组件下方的第二冷却单元，所述第一冷却单元和第二冷却单元均包括一个以上水冷换热器。
所述第一冷却单元和第二冷却单元均包括两个以上沿输送组件输送物料的方向依次间隔布置的所述水冷换热器。
所述水冷换热器包括水箱、若干U型通水管和若干散热片，所述水箱具有相互独立的进水腔和出水腔，各U型通水管的两端分别对应与进水腔和出水腔连通，若干散热片依次间隔布置，每根U型通水管的两个直管段均贯穿连接各散热片。
所述炉膛内设有用于扰动炉膛内气体的扰流组件。
所述扰流组件包括一个以上与气源相连的吹扫气口，所述吹扫气口设于炉膛内靠近输送组件输出端的位置，且吹扫气口吹出气体的方向与输送组件输送物料的方向相反。
所述输送组件的上方和/或所述输送组件的下方设有一个以上所述吹扫气口。
所述炉膛的顶部和/或所述炉膛的底部设有若干挡流板，若干挡流板沿输送组件输送物料的方向依次间隔布置，各挡流板自炉膛内壁沿输送组件输送物料的方向逐渐向炉膛中部倾斜延伸。
各挡流板与炉膛横截面之间的夹角为30°～50°。
所述降温段炉体还设有风冷组件，所述风冷组件包括冷却风循环装置和设于降温段炉体上的风冷通道，所述冷却风循环装置与所述风冷通道相连并形成经过风冷通道的循环冷却风。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的辊道窑的降温段结构，在炉膛内安装有水冷式换热组件，水冷式换热组件可与炉膛内气体进行高效的换热，达到快速冷却炉膛内气体的目的，从而实现对炉膛内物料进行快速降温的效果，大大缩短物料在炉膛内冷却所需时间，可提高生产效率和经济效率；并且，采用水冷式换热组件更容易控制冷却速度和炉膛内温度，可控性好。该降温段结构还具有结构简单紧凑、成本低、易于实施的优点。
附图说明
图1为辊道窑的降温段结构的剖视结构示意图。
图2为水冷换热器的立体结构示意图。
图3为U型通水管的直管段与散热片连接的立体结构示意图。
图例说明：
1、降温段炉体；11、炉膛；2、输送组件；3、水冷换热器；31、水箱；32、U型通水管；33、散热片；331、套管部；4、吹扫气口；5、挡流板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本实施例的辊道窑的降温段结构，包括具有炉膛11的降温段炉体1，炉膛11内设有用于输送物料的输送组件2，炉膛11内安装有用于冷却炉膛11内气体的水冷式换热组件。该辊道窑的降温段结构中，在炉膛11内安装有水冷式换热组件，水冷式换热组件可与炉膛11内气体进行高效的换热，达到快速冷却炉膛11内气体的目的，从而实现对炉膛11内物料进行快速降温的效果，大大缩短物料在炉膛11内冷却所需时间，可提高生产效率和经济效率；并且，采用水冷式换热组件更容易控制冷却速度和炉膛11内温度，可控性好。该降温段结构还具有结构简单紧凑、成本低、易于实施的优点。
本实施例中，水冷式热换组件包括位于输送组件2上方的第一冷却单元和位于输送组件2下方的第二冷却单元，第一冷却单元和第二冷却单元均包括一个以上水冷换热器3。在输送组件2上方和下方均设置水冷换热器3，同时对输送组件2上方和下方的气体进行换热冷却，能够进一步提高冷却效率，且合理利用了炉膛11内部空间，在不用增大炉膛11容积的情况下，不会干扰炉膛11内其他部件的工作。
在其他实施例中，也可仅输送组件2上方设置上述第一冷却单元，或者仅在输送组件2下方设置第二冷却单元。
本实施例中，第一冷却单元和第二冷却单元均包括两个以上沿输送组件2输送物料的方向依次间隔布置的水冷换热器3。多个水冷换热器3沿输送组件2输送物料的方向依次间隔布置，可使整个炉膛11内的气体都快速冷却，提高冷却均匀性和冷却效率。
本实施例中，如图2和图3所示，水冷换热器3包括水箱31、若干U型通水管32和若干散热片33，水箱31具有相互独立的进水腔和出水腔，各U型通水管32的两端分别对应与进水腔和出水腔连通，若干散热片33依次间隔布置，每根U型通水管32的两个直管段均贯穿连接各散热片33。上述进水腔与冷却水源相连，出水腔与出水管相连，工作时，将冷却水通入进水腔，进水腔中的冷却水会经各U型通水管32流向出水腔，再通过出水管排出。冷却水通过U型通水管32时与炉膛11内空气和散热片33进行换热，同时散热片33与炉膛11内空气进行换热，从而实现冷却炉膛11内空气。该水冷换热器3的U型通水管32之间相互独立，其换热效率高。优选的，进水腔位于出水腔的上方，有利于冷却水快速循环。
进一步的，各散热片33对应每各直管段均设有一以面接触方式紧密套接于该直管段外部的套管部331，各散热片33设有以面接触方式紧密套接于该直管段外部的套管部331，增加了U型通水管32与散热片33之间的热传导面积，可进一步提高换热效率，同时还能提高U型通水管32与散热片33之间的连接稳固性。
本实施例中，炉膛11内设有用于扰动炉膛11内气体的扰流组件。通过扰流组件扰动炉膛11内的气体，使炉膛11内产生气流，可提高炉膛11内气体与水冷式换热组件的换热效率。
本实施例中，扰流组件包括一个以上与气源相连的吹扫气口4，吹扫气口4设于炉膛11内靠近输送组件2输出端的位置，且吹扫气口4吹出气体的方向与输送组件2输送物料的方向相反。这样吹扫气口4吹出气体从炉膛11一端吹向另一端，有利于加强炉膛11内气体的扰动效果，提高散热效率；且只需在炉膛11内靠近输送组件2输出端的位置设置吹扫气口4，就能够扰动整个炉膛11内的气体，可提高结构紧凑性、降低成本、使制作安装维护更简便；同时，沿从吹扫气口4吹出的较低温度气体的流动方向，较低温度气体所接触的物料的温度逐渐升高，能够提高换热效果，从吹扫气口4吹出的较低温度气体与物料输送方向相反，较低温度气体与物料之间的相对速度快，能够提高换热效率。在辊道窑为气氛保护辊道窑时，上述气源提供作为保护气氛的工艺气体。
本实施例中，输送组件2的上方和输送组件2的下方均设有一个以上吹扫气口4。这样可以加强对炉膛11内气体的扰动效果，尤其是在输送组件2上方和下方均设置水冷换热器3时，能够保证所有水冷换热器3具有高的换热效率。在其他实施例中，当仅在输送组件2上方设置上述第一冷却单元或者仅在输送组件2下方设置第二冷却单元时，都可以在输送组件2的上方和输送组件2的下方均设有一个以上吹扫气口4。或者当仅在输送组件2上方设置上述第一冷却单元时，对应的仅在输送组件2的上方设有吹扫气口4。当仅在输送组件2下方设置第二冷却单元时，对应的仅在输送组件2的下方设有吹扫气口4。
本实施例中，炉膛11的顶部和炉膛11的底部设有若干挡流板5，若干挡流板5沿输送组件2输送物料的方向依次间隔布置，各挡流板5自炉膛11内壁沿输送组件2输送物料的方向逐渐向炉膛11中部倾斜延伸。吹扫气口4吹出气体后产生的气流，上述挡流板5可阻挡部分气流，并使气流折返并重新流向水冷换热器3，增加了气体与水冷换热器3的接触次数和接触时间，也增加了气体与物料的接触次数和接触时间，可进一步提高换热效率。在其他实施例中，也可仅在炉膛11的顶部设有若干挡流板5，或者仅在炉膛11的底部设有若干挡流板5。
本实施例中，各挡流板5与炉膛11横截面（竖直面）之间的夹角为30°～50°，使折返回流的气体量最合适，折返回流的气体流向也最合适，达到最佳的换热效率。
本实施例中，降温段炉体1还设有风冷组件，风冷组件包括冷却风循环装置和设于降温段炉体1上的风冷通道，冷却风循环装置与风冷通道相连并形成经过风冷通道的循环冷却风，风冷通道内的循环冷却风通过降温段炉体1与炉膛11内空气进行热交换，起到冷却炉膛11内空气的作用。通过风冷组件与水冷式换热组件的共同冷却作用，可进一步提高冷却效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种辊道窑的降温段结构，包括具有炉膛(11)的降温段炉体(1)，所述炉膛(11)内设有用于输送物料的输送组件(2)，其特征在于：所述炉膛(11)内安装有用于冷却炉膛(11)内气体的水冷式换热组件；
所述炉膛(11)内设有用于扰动炉膛(11)内气体的扰流组件；
所述扰流组件包括一个以上与气源相连的吹扫气口(4)，所述吹扫气口(4)设于炉膛(11)内靠近输送组件(2)输出端的位置，且吹扫气口(4)吹出气体的方向与输送组件(2)输送物料的方向相反；
所述炉膛(11)的顶部和/或所述炉膛(11)的底部设有若干挡流板(5)，若干挡流板(5)沿输送组件(2)输送物料的方向依次间隔布置，各挡流板(5)自炉膛(11)内壁沿输送组件(2)输送物料的方向逐渐向炉膛(11)中部倾斜延伸，所述挡流板(5)阻挡吹扫气口(4)吹出气体后产生的部分气流，并使气流折返并重新流向水冷换热器(3)。
2.根据权利要求1所述的降温段结构，其特征在于：所述水冷式热换组件包括位于输送组件(2)上方的第一冷却单元和/或位于输送组件(2)下方的第二冷却单元，所述第一冷却单元和第二冷却单元均包括一个以上水冷换热器(3)。
3.根据权利要求2所述的降温段结构，其特征在于：所述第一冷却单元和第二冷却单元均包括两个以上沿输送组件(2)输送物料的方向依次间隔布置的所述水冷换热器(3)。
4.根据权利要求2所述的降温段结构，其特征在于：所述水冷换热器(3)包括水箱(31)、若干U型通水管(32)和若干散热片(33)，所述水箱(31)具有相互独立的进水腔和出水腔，各U型通水管(32)的两端分别对应与进水腔和出水腔连通，若干散热片(33)依次间隔布置，每根U型通水管(32)的两个直管段均贯穿连接各散热片(33)。
5.根据权利要求1所述的降温段结构，其特征在于：所述输送组件(2)的上方和/或所述输送组件(2)的下方设有一个以上所述吹扫气口(4)。
6.根据权利要求1所述的降温段结构，其特征在于：各挡流板(5)与炉膛(11)横截面之间的夹角为30°～50°。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的降温段结构，其特征在于：所述降温段炉体(1)还设有风冷组件，所述风冷组件包括冷却风循环装置和设于降温段炉体(1)上的风冷通道，所述冷却风循环装置与所述风冷通道相连并形成经过风冷通道的循环冷却风。
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