CN109506462B - 罐式煅烧炉及其温度自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罐式煅烧炉及其温度自动控制方法，该罐式煅烧炉包括煅烧炉体，煅烧炉体上从上到下依次设置有相连通的进料口、煅烧腔以及排料口，煅烧炉体上还设置有为煅烧腔进行间接加热的多层火道，多层火道及其进气通道上均设置有多个调节拉板，各调节拉板均连接有驱动柄，驱动柄通过往复动密封机构活动连接于煅烧炉体上，驱动柄的一端位于煅烧炉体的外侧；还包括多个驱动组件，各驱动组件包括动力件以及由动力件驱动的传动件，各传动件与各驱动柄凸出与煅烧炉体外侧的一端一一对应驱动。本发明提供的罐式煅烧炉及其温度自动控制方法，实现对调节拉板的自动控制，不仅省去了人力，而且可以配合温度传感器实现自动实时的智能调节。

Description

罐式煅烧炉及其温度自动控制方法

技术领域

本发明涉及化工技术，具体涉及一种罐式煅烧炉及其温度自动控制方法。

背景技术

由于具有加热时间长、受热充分、碳损少等优点，罐式煅烧炉目前是我国主流的石油焦煅烧设备，其通过多层(一般为6-10层)火道对煅烧腔内的石油焦进行间接高温煅烧。

石油焦的最高煅烧温度一般介于1200-1300摄氏度之间，最终产品的排出温度为100度左右，也即煅烧腔和火道内的最高温度在一千度以上，内部绝大部分区域的温度都在几百度，火道燃烧过程中不可避免的需要对进行燃烧的挥发分和空气进行流量调节，一方面由于煅烧炉内的温度过高，另一方面煅烧炉体的主体结构为硅砖，使得现有技术中的常用的各类气体阀门既无法安装，也无法在高温环境下使用。迫使现有技术中通过各类调节拉板来调节各类气流的开启幅度，具体而言，在气体通道的径向截面上设置一个调节拉板(一般就是一个扁平的砖块)，调节拉板的一端设置一个贯穿孔，煅烧炉体上对应的设置有一个操作孔，需要进行调节时，打开操作孔，操作人员将一个拉杆从操作孔伸入，拉杆的一端设置有弯折部，弯折部插入贯穿孔，如此拉动或者推动调节拉板，实现对气体通道的启闭幅度的调节。如授权公告号为CN103086348B，授权公告日为2015年11月4日的发明专利以及授权公告号为CN202968122U，授权公告日为2013年6月5日的实用新型专利所涉及的罐式煅烧炉里面提供的拉板均是这样的调节拉板。

现有技术的不足之处在于，调节时需要操作人员通过一个拉杆频繁的去拉开或者推进调节拉板，以实现对开启幅度的调节，这不仅使得调节操作较为耗费人工，劳动强度较大，而且难以及时调节，调节幅度也完全依赖人工经验，总之，调节麻烦，成效还差。

发明内容

本发明的目的是提供一种罐式煅烧炉及其温度自动控制方法，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉，包括煅烧炉体，所述煅烧炉体上从上到下依次设置有相连通的进料口、煅烧腔以及排料口，所述煅烧炉体上还设置有为所述煅烧腔进行间接加热的多层火道，所述煅烧炉体上位于所述煅烧腔的底部设置有预热空气道，多层所述火道及其进气通道上均设置有多个调节拉板，所述调节拉板包括空气拉板和挥发分拉板，

各所述调节拉板均连接有驱动柄，所述驱动柄通过往复动密封机构活动连接于所述煅烧炉体上，所述驱动柄的一端位于所述煅烧炉体的外侧；

还包括多个驱动组件，各所述驱动组件包括动力件以及由所述动力件驱动的传动件，各所述传动件与各所述驱动柄凸出与所述煅烧炉体外侧的一端一一对应驱动。

上述的罐式煅烧炉，所述驱动柄通过成型填料密封结构、填料函密封结构或者胀圈密封结构滑动连接于所述煅烧炉体上。

上述的罐式煅烧炉，所述驱动柄通过成型填料密封结构滑动连接于所述煅烧炉体上；

所述成型填料密封结构包括填料压盖以及多个密封填料，所述煅烧炉体上设置有通孔，多个所述密封填料依次抵接于所述通孔中，且套接于所述驱动柄上，所述填料压盖压于外侧的所述密封填料上。

上述的罐式煅烧炉，所述驱动柄包括相连接的连接杆和驱动杆，所述连接杆平行设置于所述调节拉板的一侧，所述调节拉板上一侧设置有多个贯穿孔，各所述贯穿孔均通过绳结构与所述连接杆相捆绑；

所述驱动杆接受所述传动件的驱动。

上述的罐式煅烧炉，所述调节拉板的侧边上设置有凹槽，所述连接杆位于所述凹槽中。

上述的罐式煅烧炉，还包括固定基座以及设置于所述固定基座上的液压系统，所述液压系统包括油箱以及通过管道与所述油箱相连的油泵；

所述驱动组件包括液压伸缩缸和传动杆，所述液压伸缩缸的壳体转动连接于所述固定基座上，所述传动杆的一端转动连接于所述液压伸缩缸的伸缩杆上，所述传动杆的另一端转动连接于所述驱动柄上；

所述油泵用于为各所述液压伸缩缸供油。

上述的罐式煅烧炉，所述调节拉板为砖块，所述驱动柄为金属件。

一种罐式煅烧炉的温度自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测获取火道和/或煅烧腔内的第一温度值；

根据预先存储的标准温度值与所述第一温度值的对应关系发出控制指令；

由所述控制指令控制所述驱动组件驱动至少一个所述调节拉板往复运动。

在上述技术方案中，本发明提供的具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉，调节拉板的一端通过一个驱动柄延伸到煅烧炉体的外侧，通过驱动组件实现对驱动柄和调节拉板的自动驱动，如此实现对调节拉板的自动控制，不仅省去了人力，而且可以配合温度传感器实现自动实时的智能调节。

由于上述具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉具有上述技术效果，该具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉的温度自动控制方法也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的罐式煅烧炉的结构示意图；

图2为本发明一种实施例提供的驱动组件的部分结构示意图；

图3为本发明另一种实施例提供的驱动组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的调节拉板和驱动柄的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的往复动密封机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、煅烧炉体；2、进料口；3、排料口；4、火道；5、预热空气道；6、调节拉板；7、驱动柄；7.1、连接杆；7.2、驱动杆；7.3、贯穿孔；7.4、绳结构；8、往复动密封机构；8.1、填料压盖；8.2、密封填料；8.3、；9、动力件；10、传动件；11、隔热固定座；12、抽风机；13、冷却水套；14、第一侧向管道；15、第二侧向管道。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明各实施例提供的罐式煅烧炉及其温度自动控制方法，所涉及的煅烧炉体1、进料口2、煅烧腔、排料口3、火道4等结构均可以参考现有技术中的相应结构，其中，火道4用于挥发分和/或煤气的燃烧，火道4至少具有至少一个进气通道，用于向火道4内输送挥发分、煤气以及空气，为了对燃烧过程进行调节，火道4及其进气通道上设置有多个调节拉板6，其中，用于调节挥发分进气流量的调节拉板6为挥发分拉板，用于调节空气进气量的为空气拉板。以上结构均可参考现有技术，本实施例不赘述其具体结构。

如图1-5所示，本发明实施例提供的一种具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉，包括煅烧炉体1，所述煅烧炉体1上从上到下依次设置有相连通的进料口2、煅烧腔以及排料口3，所述煅烧炉体1上还设置有为所述煅烧腔进行间接加热的多层火道4，所述煅烧炉体1上位于所述煅烧腔的底部设置有预热空气道5，多层所述火道4及其进气通道上均设置有多个调节拉板6，所述调节拉板6包括空气拉板和挥发分拉板，各所述调节拉板6均连接有驱动柄7，所述驱动柄7通过往复动密封机构8活动连接于所述煅烧炉体1上，所述驱动柄7的一端位于所述煅烧炉体1的外侧；还包括多个驱动组件，各所述驱动组件包括动力件9以及由所述动力件9驱动的传动件10，各所述传动件10与各所述驱动柄7凸出与所述煅烧炉体1外侧的一端一一对应驱动。

具体的，各调节拉板6的一端连接有驱动柄7，煅烧炉体1上设置有一个调节孔，驱动柄7的中部位于该调节孔中，即驱动柄7的一端位于煅烧炉体1的外侧，一端位于煅烧炉体1的内部并与调节拉板6相固接。本实施例的创新点在于为各调节拉板6和驱动柄7各设置一个驱动组件以实现自动驱动，驱动组件包括动力件9以及由动力件9驱动的传动件10，由于调节拉板6和驱动板为直线往复运动，也即驱动组件为直线往复运动的驱动及传动结构，该运动为动机械领域最为典型的运动，其动力件9为提供原动力的机械，如液压油缸、电动机、发动机等等，传动件10为直接连接驱动柄7以实现往复运动的传动结构，如曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、推杆凸轮机构、斜面机构、凸轮机构等等，均为现有技术，且为动机械的公知常识，不一一赘述。如此，通过动力件9和传动件10，即可实现对调节拉板6往复运动的自动控制。

本实施例提供的具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉，工作时，通过温度传感器检测火道4和/或煅烧腔内的温度，当温度过高时，控制对应的驱动组件将调节拉板6推进一定的幅度，从而减少燃烧量，降低温度。反之则拉出调节拉板6一定的幅度，增加燃烧量，提升温度。从而实现对调节拉板6的自动控制。

可选的，也可以是人工观察火道4和/或煅烧腔内的问题，温度过高或过低时，手动的启动动力件9如按下电机的启动按钮，如此手动控制，但是调节拉板6的运动仍旧自动拉动，无需人力。

本发明实施例提供的具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉，调节拉板6的一端通过一个驱动柄7延伸到煅烧炉体1的外侧，通过驱动组件实现对驱动柄7和调节拉板6的自动驱动，如此实现对调节拉板6的自动控制，不仅省去了人力，而且可以配合温度传感器实现自动实时的智能调节。

本发明提供的另一个实施例中，进一步的，所述驱动柄7通过成型填料密封结构、填料函密封结构或者胀圈密封结构滑动连接于所述煅烧炉体1上，设置往复动密封机构8实现隔热，减少由煅烧炉体1内部传递到外侧的热量。成型填料密封结构、填料函密封结构或者胀圈密封结构均为典型的往复动密封结构，均为标准件，降低故障概率。

优选的，所述驱动柄7通过成型填料密封结构滑动连接于所述煅烧炉体1上；所述成型填料密封结构包括填料压盖8.1以及多个密封填料8.2，所述煅烧炉体1上设置有通孔，多个所述密封填料8.2依次抵接于所述通孔中，且套接于所述驱动柄7上，所述填料压盖8.1压于外侧的所述密封填料8.2上。

更进一步的，如图5所示，在煅烧炉体1的外壁上设置一个隔热固定座11，如由隔热材料制造的块体，隔热固定座11上开设槽或孔，成型填料密封结构安装于该孔或槽中，如此设置的优点在于，煅烧炉体1内的温度较高，将成型填料密封结构设置到其内部时使用寿命较短，需要频繁的进行更换，而在煅烧炉体1的外壁上额外设置一个隔热固定座11，即实现了往复运动，又极大的降低了成型填料密封结构所处位置的温度，延长其使用寿命。

现有技术中，为了适应煅烧炉体1内的高温，调节拉板6为硅砖，但是显然的，砖材并不适宜作出柄状结构并接受驱动，细长的砖体容易断开，如此将调节拉板6设置为砖块，驱动柄7设置为耐高温的金属件，如耐热合金，如此既不显著提高成本，又适用于煅烧炉体1内的高温。本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述驱动柄7相连接的连接杆7.1和驱动杆7.2，如T形金属件，连接杆7.1为水平部分，驱动杆7.2为竖直部分，所述连接杆7.1平行设置于所述调节拉板6的一侧，所述调节拉板6上一侧设置有多个贯穿孔7.3，各所述贯穿孔7.3均通过绳结构7.4与所述连接杆7.1相捆绑，绳结构7.4如金属绳、耐火绳等穿过贯穿孔7.3以将连接杆7.1绑在调节拉板6上，所述驱动杆7.2接受所述传动件10的驱动。如此设置的在于，一方面便于金属件与砖块的连接，另一方面，单个或者部分绳结构7.4断裂后整个装置仍旧可以使用。

优选的，所述调节拉板6的侧边上设置有凹槽，所述连接杆7.1位于所述凹槽中，更优选的，连接杆7.1的一半卡于凹槽中，如此连接杆7.1与调节拉板6的连接更为稳固。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，还包括固定基座以及设置于所述固定基座上的液压系统，现有技术中罐式煅烧炉都是阵列布置，几十个如24个布置于一起，阵列布置的几十个罐式煅烧炉设置于一个大的金属架构中，固定基座优选为该金属架构，液压系统布置于该金属架构上，液压系统包括油箱以及通过管道与所述油箱相连的油泵；所述驱动组件包括液压伸缩缸和传动杆，所述油泵用于为各所述液压伸缩缸供油，如图2和3所示，所述液压伸缩缸的壳体转动连接于所述固定基座上，所述传动杆的一端转动连接于所述液压伸缩缸的伸缩杆上，所述传动杆的另一端转动连接于所述驱动柄7上，如此液压伸缩缸、传动杆以及驱动柄7整体形成类似连杆机构的结构，当液压伸缩缸进行伸缩时，液压伸缩缸以及传动杆被迫发生转动以驱动驱动柄7发生往复运动。

可选的，液压伸缩缸的伸缩杆的端部通过连接件与驱动柄7直接相连，驱动柄7与伸缩杆处于同一直线上，如此液压伸缩缸的伸缩杆的伸缩直接带动驱动柄7往复运动。设置液压系统的优点在于，单个油泵即可实现对所有驱动组件的驱动，无需每个驱动组件单独设置一个原动力件9如电机。

本发明提供的再一个实施例中，排料口3上为降温设置有冷却水套13，最底层的火道4与冷却水道之间的煅烧炉体1上设置有预热空气道5，进一步的，预热空气道5的另一端设置有管道，管道上设置有换热设备和风机，如管道上连接有换热锅炉，将预热空气道5内的高温空气引到换热锅炉中对换热锅炉内的水进行加热，如此实现该热能的利用，如此设置的另一个要点在于，管道上设置一个引风机，优选为大功率的强效引风机，通过引风机提升风速，如此可以提升预热空气道5内的空气流速，空气流速提升，增加了换热量，也即降低了最底层火道4所处的整体区域的温度，也即最底层火道4、预热空气道5以及冷却水套13的温度，这样不仅降低了产品的温度，使得碳损变小，也延长了冷却水套13的使用寿命。

现有技术中，碳损的主要原因在于排料口3的石油焦温度仍旧较高，一般高于200度，此时若外侧的空气逆向进入排料口3，该温度的石油焦遇到空气后发生氧化，从而出现碳损，本发明上述实施例通过降低排料口3的温度可以减少该部分碳损，本发明提供的再一个实施例中，更进一步的，所述排料口3上连接有第一侧向管道14，所述第一侧向管道14上设置有抽风机12，抽风机12抽取排料口3处的空气，其形成一个拦截效果，既防止排料口3外侧的空气通过排料口3逆向进入到煅烧腔中从而形成碳损。

再进一步的，所述排料口3上还设置有第二侧向管道15，所述第二侧向管道15用于向排料口3内输送氮气或者惰性气体；所述冷却水套13和所述第二侧向管道15分置于所述第一侧向管道14的两侧，即主动的通过惰性气体或者氮气替代掉空气，使得几乎没有氧气可以逆向进入排料口3区域，如此大幅降低甚至消除由此造成的碳损。

为提升该消除效果，进一步的，所述第一侧向管道14的抽气量为所述第二侧向管道15的输气量的二到四倍，大量的抽气保证外侧的气体无法进入排料口3，消除由该原因造成的碳损，另外，大量的吸取外侧空气也具有冷却效果，快速的冷却产品。

本发明还提供一种罐式煅烧炉的温度自动控制方法，包括以下步骤：

101、检测获取火道4和/或煅烧腔内的第一温度值；

具体的，通过各类温度传感器获取火道4和/或煅烧腔内的温度，即第一温度值，现有技术中即设置有该结构，不赘述，本实施例设置一个主控设备如PLC控制设备获取到该第一温度值。

102、根据预先存储的标准温度值与所述第一温度值的对应关系发出控制指令；

具体的，在罐式煅烧炉的工作过程中，不同部位的温度范围是固定的，如火道4有6层或8层，最顶层在几百度，中间的几层在1200度左右，煅烧腔内的温度也中间高两端低，这些温度值均为现有技术，不赘述。这里标准温度值即为罐式煅烧炉的正常工作时的温度范围，将第一温度值如这个温度范围进行对比，若第一温度值处于正常工作范围内，则无需调节各个调节拉板6，此时主控设备发出控制指令，控制指令为驱动组件不运动，若第一温度值处于非正常工作范围内，即偏高或偏低，此时需要通过调节拉板6调节气体流量，即主控设备发出控制拉板运动的控制指令。

103、由所述控制指令控制所述驱动组件驱动至少一个所述调节拉板6往复运动。

具体的，即主控设备如工业主控计算机通过控制指令控制调节拉板6进行相应的往复运动。本实施例中，接受温度传感器检测获取的数据，并将该数据与标准数据进行对比，根据对比的结构控制电机、发动机或者液压设备的启动运行，其为控制领域的公知常识和惯用技术手段，本实施例不对该过程进行赘述。

由于上述具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉具有上述技术效果，该具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉的温度自动控制方法也应具有相应的技术效果。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (4)

1.一种具备温度自动调节功能的罐式煅烧炉，包括煅烧炉体，所述煅烧炉体上从上到下依次设置有相连通的进料口、煅烧腔以及排料口，所述煅烧炉体上还设置有为所述煅烧腔进行间接加热的多层火道，所述煅烧炉体上位于所述煅烧腔的底部设置有预热空气道，多层所述火道及其进气通道上均设置有多个调节拉板，所述调节拉板包括空气拉板和挥发分拉板，其特征在于，

各所述调节拉板均连接有驱动柄，所述驱动柄通过往复动密封机构活动连接于所述煅烧炉体上，所述驱动柄的一端位于所述煅烧炉体的外侧；

还包括多个驱动组件，各所述驱动组件包括动力件以及由所述动力件驱动的传动件，各所述传动件与各所述驱动柄凸出于 所述煅烧炉体外侧的一端一一对应驱动；

所述驱动柄通过成型填料密封结构滑动连接于所述煅烧炉体上，所述煅烧炉体的外壁上设置有一个隔热固定座，隔热固定座上开设有槽或孔，成型填料密封结构安装于该孔或槽中；所述驱动柄包括相连接的连接杆和驱动杆，所述连接杆平行设置于所述调节拉板的一侧，所述调节拉板上一侧设置有多个贯穿孔，各所述贯穿孔均通过绳结构与所述连接杆相捆绑；

所述驱动杆接受所述传动件的驱动；

所述预热空气道的另一端设置有管道，管道上设置有换热设备和引风机。

2.根据权利要求1所述的罐式煅烧炉，其特征在于，所述调节拉板的侧边上设置有凹槽，所述连接杆位于所述凹槽中。

3.根据权利要求1所述的罐式煅烧炉，其特征在于，还包括固定基座以及设置于所述固定基座上的液压系统，所述液压系统包括油箱以及通过管道与所述油箱相连的油泵；

所述驱动组件包括液压伸缩缸和传动杆，所述液压伸缩缸的壳体转动连接于所述固定基座上，所述传动杆的一端转动连接于所述液压伸缩缸的伸缩杆上，所述传动杆的另一端转动连接于所述驱动柄上；

所述油泵用于为各所述液压伸缩缸供油。

4.根据权利要求1所述的罐式煅烧炉，其特征在于，所述调节拉板为砖块，所述驱动柄为金属件。