CN110440585A - 一种节能窑炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节能窑炉，其包括窑体和用于放置物料的支撑平台，所述窑体连接有若干为所述物料提供热量的热源，所述支撑平台与所述窑体之间可相对滑动，所述窑体的顶端可拆卸连接有多个用于犁动所述物料的犁翻组件，每两组相邻的所述犁翻组件在纵向方向上相互错开布置，每组所述犁翻组件与所述支撑平台的顶端具有间隙。本发明能解决现有技术中用于煅烧散状物料的窑炉存在动态结构复杂、热能利用效率不高和动态煅烧气固分离处理量较大的问题。

Description

一种节能窑炉

技术领域

本发明涉及窑炉技术领域，尤其涉及一种常用于煅烧散状物料的节能窑炉。

背景技术

现有的用于煅烧散状物料的窑炉分为三种，第一种窑炉为静态的匣钵装隔焰烧隧道窑或者辊道窑，第二种窑炉为回转窑、立式窑和多层立窑等窑炉；第三种窑炉为混合气固相最强烈的悬浮煅烧、沸腾炉和旋流煅烧炉等，上述三种用于煅烧散状物料的窑炉常用于粉状或者颗粒状等散状物粒的加热、分解、干燥和煅烧。静态的匣钵装隔焰烧隧道窑或者辊道窑存在传热慢、热效率低和氧气与物料混合较慢，从而导致能耗大和产量低的问题；动态的回转窑和立式窑的长度不能制造得很长，加热行程较短，而且粘壁现象较为严重，煅烧效率逐步下降；悬浮煅烧、沸腾炉和旋流煅烧炉具有换热方式充分和热效率高的优点，但是气固分离设备较大，除尘收集处理量很大，配置的风机的功率很大，还需要提前对其进行降温；多层立窑中轴内置耙臂，其对耐热钢的要求很高，其所需的冷却系统的结构很复杂，且多层立窑的断面不能太大，因而多层立窑存在结构复杂、容易发生事故和煅烧温度不能太高的缺点。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种节能窑炉，以解决现有技术用于煅烧散状物料的窑炉存在动态结构复杂、热能利用效率不高和动态煅烧气固分离处理量较大的问题。

本发明的技术方案为：一种节能窑炉，其包括窑体和用于放置物料的支撑平台，所述窑体连接有为所述物料提供热量的热源，所述支撑平台与所述窑体之间可相对滑动，所述窑体的顶端可拆卸连接有多个用于犁动所述物料的犁翻组件，每两组相邻的所述犁翻组件在纵向方向上相互错开布置，每组所述犁翻组件与所述支撑平台的顶端具有间隙。

可选的，所述犁翻组件包括至少一组用于犁动所述物料的第一翻耕装置，所述第一翻耕装置可拆卸安装于所述窑体的顶端。

可选的，所述第一翻耕装置包括若干沿所述窑体的横向方向上并排设置的第一翻耕部，所述第一翻耕部插入所述物料的深度沿所述物料的前进方向依次增大。

可选的，所述第一翻耕部包括第一犁臂和第一犁刀，所述第一犁臂可拆卸连接于所述窑体的顶端，所述第一犁刀固定于所述第一犁臂的底端，且所述第一犁刀径向凸出于所述第一犁臂的外侧。

可选的，所述犁翻组件还包括至少一个用于犁动所述物料的第二翻耕装置，所述第二翻耕装置包括若干沿所述窑体的横向方向上并排设置的第二翻耕部，所述第二翻耕部包括第二犁臂和第二犁刀，所述第二犁刀转动连接于所述第二犁臂的底端。

可选的，所述窑体的内壁连接有导流板，所述导流板的底部高于所述支撑平台的顶部。

可选的，所述第一翻耕部的材质和所述第二翻耕部的材质为钢或者陶瓷。

可选的，所述支撑平台连接有驱动其相对所述窑体滑动的第一滑动装置。

可选的，所述窑体连接有驱动其相对于所述支撑平台滑动的第二滑动装置。

可选的，所述支撑平台连接有驱动其滑动的第三滑动装置，所述窑体连接有驱动其滑动的第四滑动装置。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明的节能窑炉，包括窑体和用于放置物料的支撑平台，窑体设有热源，窑体的顶端可拆卸连接有多个犁翻组件，当支撑平台相对于窑体滑动时，犁翻组件能对物料进行翻动，使得平铺的物料被犁翻组件翻动过后产生新鲜的接触面与热能进行换热，使得热能的利用率提高，节能效果更为明显；

由于每两组相邻的犁翻组件在纵向方向上相互错开布置，从而使得在沿着物料前进的方向上，处于后方的犁翻组件能将处于前方的犁翻组件对物料翻动后所堆积的物料进行翻动，进而形成新的受热面，从而使得物料的换热效果更为明显，进而无需进行较大的气固分离处理；

综上，本发明的节能窑炉具有结构紧凑、热能利用效率高和气固分离处理量较小的优点，从而具有一定的推广性。

附图说明

图1是本发明实施例一的节能窑炉的结构示意图。

图2是本发明实施例二的节能窑炉的结构示意图。

图3是本发明实施例三的节能窑炉的结构示意图。

图4是本发明的节能窑炉的俯视图。

图5是本发明的犁翻组件的结构示意图一。

图6是本发明的犁翻组件的结构示意图二。

图7是本发明的第一翻耕部的结构示意图。

附图标记说明：

1、窑体；2、支撑平台；3、热源；4、导流板；5、犁翻组件；51、第一翻耕装置；52、第二翻耕装置；6、第一翻耕部；61、第一犁臂；62、第一犁刀；7、第二翻耕部；71、第二犁臂；72、第二犁刀；8、物料；9、第一滑动装置；10、第二滑动装置；11、第三滑动装置；12、第四滑动装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

如图1、4、5、6和7所示，本发明实施例所提供的一种节能窑炉，其包括窑体1和用于放置物料8的支撑平台2，窑体1设有为物料8提供热量的热源3，热源3可设置于窑体1的顶端和侧壁，支撑平台2与窑体1之间可相对滑动，窑体1的顶端可拆卸连接有多个用于犁动物料8的犁翻组件5，每两组相邻的犁翻组件5在纵向方向上相互错开布置，每组犁翻组件5与支撑平台2的顶端具有间隙。

基于上述设置，本发明的节能窑炉，包括窑体1和用于放置物料8的支撑平台2，窑体1设有热源3，窑体1的顶端可拆卸连接有多个犁翻组件5，当支撑平台2相对于窑体1滑动时，犁翻组件5能对物料8进行翻动，使得平铺的物料8被犁翻组件5翻动过后产生新鲜的接触面与热能进行换热，使得热能的利用率提高，节能效果更为明显；

由于每两组相邻的犁翻组件5在纵向方向上相互错开布置，从而使得在沿着物料8前进的方向上，处于后方的犁翻组件5能将处于前方的犁翻组件5对物料8翻动后所堆积的物料8进行翻动，进而形成新的受热面，从而使得物料8的换热效果更为明显，进而无需进行较大的气固分离处理；

本发明的气固相换热是微动态，无需太多的热能，从而不需要大量的气固分离处理量和设备费用；

综上，本发明的节能窑炉具有结构紧凑、热能利用效率高和气固分离处理量较小的优点，从而具有一定的推广性。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，为了能使得每组犁翻组件5能稳定地对物料8进行翻动，犁翻组件5包括至少一组用于犁动物料8的第一翻耕装置51，第一翻耕装置51可拆卸安装于窑体1的顶端，优选地，犁翻组件包括两个以上在纵向方向上前后布置的用于犁动物料8的第一翻耕装置51，若干第一翻耕装置51的纵轴线对齐设置，第一翻耕装置51插入物料8的深度沿物料8的前进方向依次增大。具体的，在沿着物料8前进的方向上，从前至后依次设置的若干第一翻耕装置51对物料8翻动后所形成的槽沟的深度依次变深，因此，在相邻的两个第一翻耕装置51中，位于后方的第一翻耕装置51对物料8翻耕后物料8所形成的槽沟的深度比位于前方的第一翻耕装置51对物料8翻耕后物料8所形成的槽沟的深度要深，从而使得位于前方的第一翻耕装置51和位于后方的第一翻耕装置51能较易地对物料8进行开槽沟，且物料8对各个第一翻耕装置51的阻力也不大，进而避免第一翻耕装置51在长时间运作后发生折断。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，第一翻耕装置51包括若干沿窑体1的横向方向上并排设置的第一翻耕部6，若干第一翻耕部6插入物料8的深度沿物料8的前进方向依次增大。具体的，两个前后相邻的第一翻耕部6插入物料8的深度依次增大，从而使得位于后方的第一翻耕部6所翻动出的槽沟的宽度比位于前方的第一翻耕部6所翻动出的槽沟的宽度要宽，进而使得物料8与热能的换热效率更高。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，为了进一步便于犁翻组件5能稳定地对物料8进行翻动，第一翻耕部61包括第一犁臂61和第一犁刀62，第一犁臂61可拆卸连接于窑体1的顶端，第一犁刀62固定于第一犁臂61的底端，且第一犁刀62径向凸出于第一犁臂61的外侧，具体的，对于每个犁翻组件5而言，若干第一犁刀62的宽度沿物料8的前进方向依次增大，从而使得宽度较小的犁刀能较好地将物料8翻开以形成较小的槽沟，宽度较大的犁刀能较好地将物料8翻开以形成较大的槽沟；

若干第一犁臂61的宽度沿物料8的前进方向依次增大，从而提高第一犁臂61的抗阻能力，避免第一犁臂61被折断，其中，若干第一犁臂61的高度沿物料8的前进方向依次增大。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，为了进一步便于犁翻组件5能稳定地对物料8进行翻动，每个犁翻组件5还包括至少一个用于犁动物料8的第二翻耕装置52，第二翻耕装置52包括若干沿窑体1的横向方向上并排设置的第二翻耕部7，第二翻耕部7包括第二犁臂71和第二犁刀72，第二犁刀72转动连接于第二犁臂71的底端，具体的，第二犁刀72通过转动装置与第二犁臂71的底端转动连接，转动装置为转动轴，第二犁刀72的刀面朝向于物料8的前进方向，当物料8相对于窑体1前进时，犁刀在自身的重力作用下压向物料8，当物料8对犁刀产生较大的阻力时，犁刀会在物料8的阻碍作用下被动地抬高，因此，第二犁臂71与第二犁刀72之间的连接方式为转动连接，从而能将物料8翻动出槽沟，进而使得物料8的下部能与热源3进行换热，以及避免第二犁臂71因物料8的阻力过大而折断；

更进一步的是，第二犁刀72能把物料犁薄，从而便于物料8的快速受热，并且能提高物料8与热能的换热速度，进而使得本发明实施例的节能窑炉具有节约能源和成品率高的特点；

需要说明的是，本发明实施例一的犁翻组件5包括两个第一翻耕装置51和一个第二翻耕装置52，其中，第二翻耕装置52可以位于外侧或者位于两个第一翻耕装置51之间，本发明实施例一对于第一翻耕装置51和第二翻耕装置52的布置形式不以为限，使用者可根据需要进行布置，其中，在沿着物料前进的方向上，犁臂的宽度和犁刀的宽度逐渐增大，从而提高第一翻耕装置51和第二翻耕装置52的抗阻能力。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，由于犁翻组件5与窑体1之间为可拆卸连接，当物料8为粉末状物料8或者颗粒状物料8时，可将犁翻组件5插入至物料8中；当物料8为成型制品时，可将犁翻组件5向上提起，使用者可将犁翻组件5提起，从而避免第一犁刀62或者第二犁刀72与成型制品接触，进而避免第一犁刀62或者第二犁刀72被折断或者对物料8的前进产生影响；

更进一步的是，本发明实施例一的窑炉，可以烧制粉末状的物料8、大颗粒的物料8、块状的物料8和成型制品，并且因为窑炉具有断面低和温差小的优点，从而可以快速进行烧制和调产，提高生产效率。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，窑体1的内壁连接有导流板4，导流板4的底部高于支撑平台2的顶部，其中，由于窑体1的内壁与支撑平台2的顶端之间存在空隙，在物料8被第一犁刀62翻耕后，导流板4能将翻耕后向侧边扩散的物料8进行支撑，避免扩散的物料8被翻动至窑体1的内壁与支撑平台2之间的空隙。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，第一翻耕部6的材质和第二翻耕部7的材质为钢或者陶瓷，其中，在窑体1的温度较低时，第一翻耕部6的材质和第二翻耕部7的材质为钢；在窑体1的温度较高时，第一翻耕部6的材质和第二翻耕部7的材质为陶瓷，陶瓷具有耐高温和对物料8不产生污染的优点，需要说明的是，现有技术中的耙臂和耙齿的材质为耐热钢，当窑体1的温度较高时，耙臂和耙齿会对物料8产生污染，而且在高温下，耐热钢的强度会下降，从而造成耙臂和耙齿的变形和烧蚀，从而不便于物料8的翻动。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，热源3可以采用天然气、电能或者微波，本发明实施例对热源3的类型不以为限。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，本发明的窑体1的长度和宽度都较大，从而使得热利用率较高和产量较大，进而使得运行成本较低。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，本发明的第一犁刀62的顶部相对于第一犁刀62的底部凸出设置，从而使得第一犁刀62呈船头状，进而使得第一犁刀2所受到的阻力较小，较易将物料8翻开，并且将物料8向两边掀开，逐步露出下面的物料层；

需要说明的是，第一犁刀62对物料进行翻动时，第一犁刀62的顶部先将表层的物料8向两边散开，第一犁刀62的底部在对物料进行翻动时其所受到的阻力较小，从而使得第一犁刀62和第一犁臂61不容易折断，进而使得第一犁臂61和第一犁刀62在高温状态下能安全运行。

本实施例中，如图1、4、5、6和7所示，为了使得支撑平台2和窑体1之间能产生相对滑动，支撑平台2连接有驱动其相对窑体1滑动的第一滑动装置9，其中，窑体1相对地面不动，支撑平台2相对于窑体1和地面移动，第一滑动装置9可以为窑车，窑体1可以为直线形或者环形，由于现有技术中一般采用输送带进行物料8的运输，相较于现有技术，采用本发明实施例一的技术方案，具有如下优点：

(1)本发明实施例一的换热长度很长，在高温环境下，输送带承受不了太大的张力而出现断裂，如在1000℃以上的环境中，橡胶带或者钢带会出现变形和软化，从而使得物料8的燃烧出现停止；

(2)输送带不能在运行过程中维修或者更换，本发明实施例一的支撑平台2是通过窑车进行窑体1的内部的，当窑车出现损坏时可以进行抛弃或者维修更换，从而具有运行稳定和维修费用低的优点。

实施例二：

本实施例二所提供的节能窑炉与实施例一所提供的节能窑炉的区别在于，如图2、4、5、6和7所示，为了使得支撑平台2和窑体1之间能产生相对滑动，窑体1连接有驱动其相对于支撑平台2滑动的第二滑动装置10，其中，第二滑动装置10为托轮，支撑平台2相对地面不动，窑体1相对于支撑平台2和地面移动，窑体1底部安装有托轮，窑体1在直线轨道或者圆形轨道或者环形轨道中来回移动，由于现有技术中一般采用输送带进行物料8的运输，相较于现有技术，采用本发明实施例二的技术方案，具有如下优点：

(1)本发明实施例二的换热长度可以很长；

(2)本发明实施例二通过托轮带动支撑平台2相对于窑体1滑动，从而使得物料8的运输不用通过输送带，进而本发明实施例二具有投资少、维修量低和运行稳定的优点。

实施例三：

本实施例三所提供的节能窑炉与实施例一和实施例二所提供的节能窑炉的区别在于，如图3、4、5、6和7所示，为了使得支撑平台2和窑体1之间能产生相对滑动，支撑平台2连接有驱动其滑动的第三滑动装置11，窑体1连接有驱动其滑动的第四滑动装置12，其中，第三滑动装置11和第四滑动装置12均为托轮，支撑平台2和窑体1都可以相对于大地移动，支撑平台2的底端安装有托轮，窑体1的底端安装有托轮，从而支撑平台2和窑体1均可以分别通过托轮在相对于的轨道上进行滑动，由于现有技术中一般采用输送带进行物料8的运输，相较于现有技术，采用本发明实施例三的技术方案，具有如下优点：

(1)本发明实施例三的换热长度可以很长；

(2)本发明实施例三通过在窑体1的底端和支撑平台2的底端均设置有托轮，从而使得物料8的运输不用通过输送带，进而本发明实施例三具有投资少、维修量低和运行稳定的优点。

综上，本发明的节能窑炉，包括窑体1和用于放置物料8的支撑平台2，窑体1设有热源3，窑体1的顶端可拆卸连接有多个犁翻组件5，当支撑平台2相对于窑体1滑动时，犁翻组件5能对物料8进行翻动，使得平铺的物料8被犁翻组件5翻动过后产生新鲜的接触面与热能进行换热，使得热能的利用率提高，节能效果更为明显；

由于每两组相邻的犁翻组件5在纵向方向上相互错开布置，从而使得在沿着物料8前进的方向上，处于后方的犁翻组件5能将处于前方的犁翻组件5对物料8翻动后所堆积的物料8进行翻动，进而形成新的受热面，从而使得物料8的换热效果更为明显，进而无需进行较大的气固分离处理；

本发明的气固相换热是微动态，无需太多的热能，从而不需要大量的气固分离处理量和设备费用；

因此，本发明的节能窑炉具有结构紧凑、热能利用效率高和气固分离处理量较小的优点，从而具有一定的推广性。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种节能窑炉，其特征在于，包括窑体和用于放置物料的支撑平台，所述窑体连接有为所述物料提供热量的热源，所述支撑平台与所述窑体之间可相对滑动，所述窑体的顶端可拆卸连接有多个用于犁动所述物料的犁翻组件，每两组相邻的所述犁翻组件在纵向方向上相互错开布置，每组所述犁翻组件与所述支撑平台的顶端具有间隙。

2.如权利要求1所述的节能窑炉，其特征在于，所述犁翻组件包括至少一组用于犁动所述物料的第一翻耕装置，所述第一翻耕装置可拆卸安装于所述窑体的顶端。

3.如权利要求2所述的节能窑炉，其特征在于，所述第一翻耕装置包括若干沿所述窑体的横向方向上并排设置的第一翻耕部，若干所述第一翻耕部插入所述物料的深度沿所述物料的前进方向依次增大。

4.如权利要求3所述的节能窑炉，其特征在于，所述第一翻耕部包括第一犁臂和第一犁刀，所述第一犁臂可拆卸连接于所述窑体的顶端，所述第一犁刀固定于所述第一犁臂的底端，且所述第一犁刀径向凸出于所述第一犁臂的外侧。

5.如权利要求4所述的节能窑炉，其特征在于，所述犁翻组件还包括至少一个用于犁动所述物料的第二翻耕装置，所述第二翻耕装置包括若干沿所述窑体的横向方向上并排设置的第二翻耕部，所述第二翻耕部包括第二犁臂和第二犁刀，所述第二犁刀转动连接于所述第二犁臂的底端。

6.如权利要求5所述的节能窑炉，其特征在于，所述窑体的内壁连接有导流板，所述导流板的底部高于所述支撑平台的顶部。

7.如权利要求5所述的节能窑炉，其特征在于，所述第一翻耕部的材质和所述第二翻耕部的材质为钢或者陶瓷。

8.如权利要求3所述的节能窑炉，其特征在于，所述支撑平台连接有驱动其相对所述窑体滑动的第一滑动装置。

9.如权利要求3所述的节能窑炉，其特征在于，所述窑体连接有驱动其相对于所述支撑平台滑动的第二滑动装置。

10.如权利要求3所述的节能窑炉，其特征在于，所述支撑平台连接有驱动其滑动的第三滑动装置，所述窑体连接有驱动其滑动的第四滑动装置。