CN110296607A - 一种水泥窑用动力撒料装置以及采用其的水泥窑 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水泥窑用动力撒料装置以及采用其的水泥窑，涉及水泥窑设备领域，解决现有技术中物料预热不均匀、易发“短路”的问题，该动力撒料装置包括前侧具有开口、上部具有下料口的撒料箱，撒料箱内侧安装有两组具有动力装置的撒料盘，两组撒料盘相对左右分布，撒料盘能绕其中心轴回转，两组撒料盘位于撒料箱的下料口下方用于承接物料并能将物料朝向撒料箱的开口处抛撒。该水泥窑采用了动力撒料装置，具有较高的物料与热气的热交换率，并能避免物料“短路”问题，可以使物料非常均匀地分散开，很好地覆盖高温气体流，实现低温物料与高温气体的充分混合与接触，从而极大地提升系统的换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及水泥窑设备领域，具体的说，是一种水泥窑用动力撒料装置以及采用该动力撒料装置的水泥窑。
背景技术
目前世界上最常见的新型干法窑外分解水泥窑中，由多级旋风筒与分解炉组成的物料预热与分解系统被广泛用于低温物料快速预热与分解，其中物料的流向是：低温物料喂入点—一级旋风筒—二级旋风筒—三级旋风筒—四级旋风筒—分解炉—五级旋风筒—回转窑，其中高温气体的流向是：回转窑+三次风管—分解炉—五级旋风筒—四级旋风筒—三级旋风筒—二级旋风筒—一级旋风筒—排出预热器系统。
新型干法窑外分解水泥窑预热器与分解炉所用的撒料装置都是静态撒料盒。低温物料在重力的作用下沿下料管斜向下快速下流，冲击到撒料盒底部，受到撞击后朝着高温风管方向飞溅开来，落入高温风管内后与该风管内快速上升的高温气体相遇，物料被快速上升的高温气体托起而改变运动方向，变为与高温气流同向运动，在此过程中物料会同高温气体逐渐混合并相互接触，实现将高温气体携带的热量传递给低温物料的过程，达到预热物料并同时降低气体温度的目的。但该种撒料装置的物料流控制能力差，没有对物料的有效控制，物料完全靠自然流下落及飞溅分散，很难保证物料充分均匀地分散开并与热气流充分接触换热，低温物料与高温气体的混合不均匀导致系统的换热效率低。
另外，由于成股的物料在重力作用下下冲的速度快、下冲的力量大，很难使所有的物料都被高温气体悬浮起来，因而经常发生部分物料直接塌落，发生所谓的物料“短路”，造成整个水泥窑系统无法正常生产的问题。
发明内容
本发明的目的在于设计出一种水泥窑用动力撒料装置以及采用该动力撒料装置的水泥窑，动力撒料装置可以使物料非常均匀地分散开，很好地覆盖高温气体流，实现低温物料与高温气体的充分混合与接触，从而极大地提升系统的换热效率。
本发明通过下述技术方案实现：
本发明提供了一种水泥窑用动力撒料装置，包括前侧具有开口、上部具有下料口的撒料箱，所述撒料箱内侧安装有两组具有动力装置的撒料盘，两组所述撒料盘相对左右分布，所述撒料盘能绕其中心轴回转，两组所述撒料盘位于所述撒料箱的下料口下方用于承接物料并能将物料朝向撒料箱的所述开口处抛撒。
采用上述设置结构时，在现有的撒料箱内增设两组撒料盘，两组撒料盘均具有能带动其绕转轴回转的动力装置，当物料从出料口冲出并撞击撒料盘时，转动的撒料盘为物料提供一个朝向撒料箱的开口处或撒料箱侧壁的摩擦力，成流束的粉状物料通过撒料盘的带动以及相互的挤压碰撞会大致朝向撒料箱的开口处更为均匀地飞溅而去。而将两组撒料盘相对左右地分布设置在撒料箱内，是为了避免采用单组撒料盘必然会导致的物料在旋风筒出口管道内抛撒偏心的问题，以达到使物料均匀分散的目的，使物料能更均匀地覆盖高温气体流，实现低温物料与高温气体的充分混合与接触，极大地提升系统的换热效率。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述动力装置包括电机和与所述电机轴接的传动轴，所述传动轴穿过所述撒料箱并固定连接所述撒料盘。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述撒料箱插接有密封套，所述传动轴活动插入所述密封套内，所述密封套的两端部设置有套于所述传动轴的密封压盖，所述密封套与所述传动轴之间的环空设置有石棉。
采用上述设置结构时，密封套以及配套的密封压盖和石棉用于对传动轴完成密封设置，保证传动轴不受物料的碰撞或摩擦损伤。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述撒料盘水平设置，所述撒料盘与所述下料口的轴线夹角为45-70°。
采用上述设置结构时，撒料盘与下料口的轴线夹角为45-70°时，物料撞击撒料盘后具有较好的抛撒效果。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：两组所述撒料盘相对上下分布，两组所述撒料盘具有叠加区域，所述下料口的轴线与所述叠加区域相交。
采用上述设置结构时，物料便不会从两组撒料盘之间完全穿过而会落至叠加区域被撒料盘抛向撒料箱的开口处。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：每组所述撒料盘的顶面均固定有至少一个撒料条，所述撒料条的近端邻近相应的所述撒料盘的旋转中心设置，所述撒料条的远端邻近相应的所述撒料盘的外缘设置。
采用上述设置结构时，撒料条用于强制抛撒物料提高抛撒效果且不会造成物料过多堆积与撒料盘。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：每组所述撒料盘的所述撒料条为多条时，每组撒料盘顶面的所述撒料条绕相应的所述撒料盘的周向等距分布。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述撒料盘为平盘或内凹的凹盘，所述撒料条的内凹弧度与对应的所述撒料盘的盘面内凹弧度一致，所述撒料条为其长度方向与对应的所述撒料盘的径向重合的直条板状件或与对应的所述撒料盘的径向不重合的曲条板状件。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述撒料条的高度小于等于5cm。
本发明还提供了一种水泥窑，包括旋风筒出口管道、旋风筒主体、下料管和上述的动力撒料装置，所述旋风筒出口管道连接于所述旋风筒主体的出风端，所述撒料箱固定于所述旋风筒出口管道的外壁，所述撒料箱于其所述开口处与所述旋风筒出口管道的内部连通，所述下料管固定连接所述撒料箱的下料口处。
采用上述设置结构时，通过采用动力撒料装置，该水泥窑在物料预热环节处用自带动力的撒料盘将来自下料管的物料强制均匀的分撒入旋风筒出口管道中，使物料完全覆盖高温气体流，实现物料与气流的充分接触与混合接触，改善了物料与气流的热交换，可提高水泥窑中预热器及分解炉系统的换热效率。另外由于物料被充分均匀地分散开，因此也会避免成股物料下冲引起的物料“短路”，保证水泥窑系统的正常生产。
进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：两组所述撒料盘的旋向相反，两组所述撒料盘相邻近处的线速度方向指向所述撒料箱的开口处。
本发明具有以下优点及有益效果：
本发明中，该动力撒料装置在现有的撒料箱内增设两组撒料盘，两组撒料盘均具有能带动其绕转轴回转的动力装置，当物料从出料口冲出并撞击撒料盘时，转动的撒料盘为物料提供一个朝向撒料箱的开口处或撒料箱侧壁的摩擦力，成流束的粉状物料通过撒料盘的带动以及相互的挤压碰撞会大致朝向撒料箱的开口处更为均匀地飞溅而去。而将两组撒料盘相对左右地分布设置在撒料箱内，是为了避免采用单组撒料盘必然会导致的物料在旋风筒出口管道内抛撒偏心的问题，以达到使物料均匀分散的目的，使物料能更均匀地覆盖高温气体流，实现低温物料与高温气体的充分混合与接触，极大地提升系统的换热效率。
通过采用动力撒料装置，该水泥窑在物料预热环节处用自带动力的撒料盘将来自下料管的物料强制均匀的分撒入旋风筒出口管道中，使物料完全覆盖高温气体流，实现物料与气流的充分接触与混合接触，改善了物料与气流的热交换，可提高水泥窑中预热器及分解炉系统的换热效率。另外由于物料被充分均匀地分散开，因此也会避免成股物料下冲引起的物料“短路”，保证水泥窑系统的正常生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是水泥窑用动力撒料装置的主视图；
图2是图1中的A向剖视结构示意图；
图3是图2中的B向剖视结构示意图；
图4是水泥窑中采用动力撒料装置部分的结构示意图；
图5是水泥窑中动力撒料盒在旋风筒的安装位置总体示意图；
图6是为内凹锥形圆盘的撒料盘结构示意图；
图7是为内凹弧形圆盘的撒料盘结构示意图；
图8是为曲条板状件的撒料条的结构示意图；
图中标记为：
1-下料管；2-撒料箱；3-撒料盘；4-传动轴；5-密封压盖；6-密封套；7-石棉；9-轴承座；10-联轴器；11-支架；12-电机；13-叠加区域；14-撒料条；15-旋风筒出口管道；16-旋风筒主体；17-旋风筒出料管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1：
一种水泥窑用动力撒料装置，可以使物料非常均匀地分散开，很好地覆盖高温气体流，实现低温物料与高温气体的充分混合与接触，从而极大地提升系统的换热效率，如图1、图2、图3、图4所示，特别设置成下述结构：
包括一撒料箱2，该撒料箱2的前侧形成开口，上部具有一用于与下料管1连接用于出料的下料口，撒料箱2的开口用于与旋风筒出口管道15的侧壁固定与与旋风筒出口管道15的内部连通以通过被撒料盘3抛撒的物料。
撒料箱2内侧安装有两组撒料盘3，每组撒料盘3均通过连接件传动连接有动力装置，动力装置能带动撒料盘3绕其中心轴回转。两组撒料盘3相对左右分布于撒料箱2内侧，两组撒料盘3位于撒料箱2的下料口下方用于承接物料，撒料盘3在静止过程中能反弹物料，撒料盘3在回转过程中除了能反弹物料也能将给予物料摩擦力以使物料朝向撒料箱2的开口处抛撒。
具体的，动力装置包括电机12和传动轴4，电机12设置于撒料箱2外，传动轴4竖向设置，电机12固定于机架11处，传动轴4穿设轴承并与机架11处设置的轴承座9装配，传动轴4的底端通过联轴器10与电机12轴接，传动轴4的顶端穿过撒料箱2并过固定连接撒料盘3。其中，该电机12为可调速的变频电机，电机12具体要在各个工厂现场安装调试确定最佳转速。
为了保护传动轴4，撒料箱2插接有竖向设置的密封套6，传动轴4活动插入密封套6内，传动轴4与密封套6之间形成环空，密封套6的两端部通过螺栓固定有密封压盖5，密封压盖5套于传动轴4，密封套6与传动轴4之间的环空设置有石棉7，密封压盖5从两端挤压石棉7实现密封。密封套6以及配套的密封压盖5和石棉7用于对传动轴完成密封设置，保证传动轴不受物料的碰撞或摩擦损伤。
采用上述设置结构时，在现有的撒料箱2内增设两组撒料盘3，两组撒料盘3均具有能带动其绕转轴回转的动力装置，当物料从出料口冲出并撞击撒料盘3时，转动的撒料盘2为物料提供一个朝向撒料箱2的开口处或撒料箱2侧壁的摩擦力，来自下料管的粉状物料通过撒料盘2的带动以及相互的挤压碰撞会大致朝向撒料箱2的开口处更为均匀地飞溅而去。而将两组撒料盘3相对左右地分布设置在撒料箱2内，是为了避免采用单组撒料盘3必然会导致的物料在旋风筒出口管道15内抛撒偏心的问题，以达到使物料均匀分散的目的，使物料能更均匀地覆盖高温气体流，实现低温物料与高温气体的充分混合与接触，极大地提升系统的换热效率。
其中，撒料盘3最好为水平设置，且撒料盘3与下料口的轴线夹角为45-70°，撒料盘3与下料口的轴线夹角为45-70°时，物料撞击撒料盘3后具有较好的抛撒效果，但最优的夹角为60°。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：
将两组撒料盘3相对上下错位分布，两组撒料盘3在竖向方向上具有叠加区域13，图3中虚线框所为的封闭图形为叠加区域13，下料口的轴线与叠加区域13存在相交点。这样，物料便不会从两组撒料盘3之间完全穿过，而会落至叠加区域13被撒料盘3抛向撒料箱2的开口处。
实施例3：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：
每组撒料盘3的顶面均设置有至少一个撒料条14，撒料条14为直条状板件，撒料条14的底面与撒料盘3的盘面连接并焊接固定在撒料盘3的顶面，撒料条14的长度方向与相应的撒料盘3的径向一致。撒料条14用于强制抛撒物料提高抛撒效果且不会造成物料过多堆积与撒料盘3。
每组撒料盘3的撒料条14为多条时，每组撒料盘3顶面的撒料条14绕相应的撒料盘3的周向等距分布。比如每组撒料盘3顶面焊接的撒料条14为十二个时，十二个撒料条14绕相应的撒料盘的转轴以30°等角度分布。撒料条3的高度小于等于5cm，比如3cm或2cm。
关于撒料盘3的结构，如图1、图6、图7所示，撒料盘3除了可以为平整的圆盘，也可以为内凹的凹盘，凹盘可为中部内凹的弧形圆盘或中部内凹的锥形圆盘。撒料盘3为凹盘时，撒料条14的内凹弧度与对应的撒料盘3的盘面内凹弧度一致，比如，撒料盘3为内凹的锥形圆盘时，撒料条14为与盘面斜度一致的直条状板件，撒料盘3位内凹的弧形圆盘时，撒料条14位与盘面弧度一致的内凹的弧形直条板状件。
关于撒料条14的结构，如图3、图8所示，撒料条14可以为直条板状件也可以为曲条板状件，比如，撒料条14为其长度方向与对应的撒料盘3的径向重合的直条板状件，也可为与对应的撒料盘3的径向不重合的曲条板状件，撒料条14为曲条板状件时，撒料条14的弯曲方向与撒料盘3的旋向配合。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上提供了一种水泥窑，特别采用下述设置结构：
该水泥窑包括旋风筒出口管道15、旋风筒主体16、下料管1和实施例3中的动力撒料装置。旋风筒主体16的顶端具有出风口，底端具有下料口，旋风筒出口管道15竖向设置并连接于旋风筒主体16的出风口，旋风筒主体16的底端的下料口连接有旋风筒出料管17，撒料箱2焊接或通过螺钉固定于旋风筒出口管道15的外壁，撒料箱2于其开口处与旋风筒出口管道15内部连通，撒料箱2的下料口处采用法兰结构通过螺钉固定连接下料管1，下料管1与下料口同轴并连通。通过采用动力撒料装置，该水泥窑在物料预热环节处用自带动力的撒料盘将来自下料管的粉状物料强制均匀的分撒入旋风筒出口管道中，使物料完全覆盖高温气体流，实现物料与气流的充分接触与混合接触，改善了物料与气流的热交换，可提高水泥窑中预热器及分解炉系统的换热效率。另外由于物料被充分均匀地分散开，因此也会避免成股物料下冲引起的物料“短路”，保证水泥窑系统的正常生产。
在使用时，两组撒料盘3的旋向应该相反，且两组撒料盘3的相邻近处即叠加区域处的线速度方向均大致指向撒料箱2的开口处以使物料能均匀地抛撒入旋风筒出口管道15内，图3中的带箭头的线段表示撒料盘3的转动方向。
物料经下料管1进入到撒料箱2内，成流束的物料落至旋转的撒料盘3处，被撒料盘3以及撒料条14均匀地撒入旋风筒出口管道15中与旋风筒出口管道15中的热气流混合后随热气流向上运行，在上行过程中完成换热过程之后料气混合物排出本级旋风筒的旋风筒出口管道15。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水泥窑用动力撒料装置，其特征在于：包括前侧具有开口、上部具有下料口的撒料箱(2)，所述撒料箱(2)内侧安装有两组具有动力装置的撒料盘(3)，两组所述撒料盘(3)相对左右分布，所述撒料盘(3)能绕其中心轴回转，两组所述撒料盘(3)位于所述撒料箱(2)的下料口下方用于承接物料并能将物料朝向撒料箱(2)的所述开口处抛撒。
2.根据权利要求1所述的一种水泥窑用动力撒料装置，其特征在于：所述动力装置包括电机(12)和与所述电机(12)轴接的传动轴(4)，所述传动轴(4)穿过所述撒料箱(2)并固定连接所述撒料盘(3)。
3.根据权利要求2所述的一种水泥窑用动力撒料装置，其特征在于：所述撒料箱(2)插接有密封套(6)，所述传动轴(4)活动插入所述密封套(6)内，所述密封套(6)的两端部设置有套于所述传动轴(4)的密封压盖(5)，所述密封套(6)与所述传动轴(4)之间的环空设置有石棉(7)。
4.根据权利要求1所述的一种水泥窑用动力撒料装置，其特征在于：所述撒料盘(3)水平设置，所述撒料盘(3)与所述下料口的轴线夹角为45-70°。
5.根据权利要求1所述的一种水泥窑用动力撒料装置，其特征在于：两组所述撒料盘(3)相对上下分布，两组所述撒料盘(3)具有叠加区域(13)，所述下料口的轴线与所述叠加区域(13)相交。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种水泥窑用动力撒料装置，其特征在于：每组所述撒料盘(3)的顶面均固定有至少一个撒料条(14)，所述撒料条(14)的近端邻近相应的所述撒料盘(3)的旋转中心设置，所述撒料条(14)的远端邻近相应的所述撒料盘(3)的外缘设置。
7.根据权利要求6所述的一种水泥窑用动力撒料装置，其特征在于：每组所述撒料盘(3)的所述撒料条(14)为多条时，每组撒料盘(3)顶面的所述撒料条(14)绕相应的所述撒料盘(3)的周向等距分布。
8.根据权利要求7所述的一种水泥窑用动力撒料装置，其特征在于：所述撒料盘(3)为平盘或内凹的凹盘，所述撒料条(14)的内凹弧度与对应的所述撒料盘(3)的盘面内凹弧度一致，所述撒料条(14)为其长度方向与对应的所述撒料盘(3)的径向重合的直条板状件或与对应的所述撒料盘(3)的径向不重合的曲条板状件。
9.一种水泥窑，其特征在于：包括旋风筒出口管道(15)、旋风筒主体(16)、下料管(1)和权利要求1-8任一项所述的动力撒料装置，所述旋风筒出口管道(15)连接于所述旋风筒主体(16)的出风端，所述撒料箱(2)固定于所述旋风筒出口管道(15)的外壁，所述撒料箱(2)于其所述开口处与所述旋风筒出口管道(15)的内部连通，所述下料管(1)固定连接所述撒料箱(2)的下料口处。
10.根据权利要求9所述的一种水泥窑，其特征在于：两组所述撒料盘(3)的旋向相反，两组所述撒料盘(3)相邻近处的线速度方向指向所述撒料箱(2)的开口处。
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2019
- 2019-07-30 CN CN201910692815.3A patent/CN110296607A/zh active Pending
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