CN110698086B - 一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置 - Google Patents

一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，包括异形导料板、转动轴及摆动机构；所述异形窑膛的顶部开设下料口，异形导料板设于下料口下方的异形窑膛内，异形导料板的中部与转动轴固定连接，并能够随转动轴在摆动机构带动下摆动；位于转动轴两侧的异形导料板边部轮廓具有与异形窑膛对应侧窑壁相配合的形状，异形导料板在转动轴两侧的摆动极限位置为落料位，落料位靠近对应侧窑壁。本发明能够使异形窑膛中的布料均匀、热工制度稳定，有利于降低过烧率；并且结构简单，安装、使用、检修方便。

Description

一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置
技术领域
本发明涉及热工窑炉技术领域，尤其涉及一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置。
背景技术
双膛竖窑是一种重要的热工窑炉，主要用于石灰及白云石的煅烧，该窑型的突出优点是热耗低于其它窑型，其生产方式是两个窑膛彼此连通，交替加热。当工作窑膛加热时，所产生的大量热烟气通过连接通道流入预热窑膛，给预热窑膛内的物料进行预热。两个窑膛交替反复进行煅烧及预热，达到废气余热利用的目的，提高燃料的使用效率。
双膛竖窑按照每个窑膛的横截面形状主要分为矩形窑、圆形窑、D形窑等，对于每一个窑膛，圆形是单位数量耐火材料所能围成的最大面积的形状。但由于双膛竖窑中两个窑膛需要并排布置，采用两个圆形窑膛的结构形式却是占地面积最大的。因此对于双膛竖窑，省耐材和节省土地面积有时是个矛盾的关系。通常情况下，大产量、大直径双膛竖窑的窑膛采用圆形有利，小产量的双膛窑采用半圆形、长方形、梯形截面会更有利。为了叙述方便，本文将除圆形窑及方形窑之外的窑膛称为异形窑膛。
对于圆形窑膛或方形窑膛，采用采用常规的旋转布料或下料圆锥布料即可满足布料要求，如专利号为CN 104230189 A的中国专利公开的“一种低电耗双膛窑”；而对于异形窑膛，采用旋转布料或下料圆锥布料的方式均会造成布料不均匀，从而影响竖窑内部的热工制度，由于阻力差不均匀造成气流不均，过烧和生烧率均会提高。
发明内容
本发明提供了一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，能够使异形窑膛中的布料均匀、热工制度稳定，有利于降低过烧率；并且结构简单，安装、使用、检修方便。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，包括异形导料板、转动轴及摆动机构；所述异形窑膛的顶部开设下料口，异形导料板设于下料口下方的异形窑膛内，异形导料板的中部与转动轴固定连接，并能够随转动轴在摆动机构带动下摆动；位于转动轴两侧的异形导料板边部轮廓具有与异形窑膛对应侧窑壁相配合的形状，异形导料板在转动轴两侧的摆动极限位置为落料位，落料位靠近对应侧窑壁。
所述异形窑膛的横截面形状为半圆形、长方形或梯形。
所述异形导料板的摆动行程为30°～150°。
所述异形窑膛的横截面形状为半圆形时，异形导料板的基本型为半圆形，直边与圆弧边相交的两端分别设倒角；所述异形窑膛的横截面形状为长方形时，异形导料板的基本型为长方形，四边相交处分别设倒角；所述异形窑膛的横截面形状为梯形时，异形导料板的基本型为梯形，2条直边与2条斜边相交处分别设倒角。
所述下料口的底部设下料宽度调节装置，下料宽度调节装置为变截面的下料溜槽，下料溜槽的顶部开口与下料口相配合，下料溜槽的底部开口宽度小于异形导料板的最大宽度。
所述转动轴的中心线到异形导料板两侧边缘的距离与转动轴的中心线到异形窑膛对应侧壁距离之比为1/2～3/4。
所述摆动机构由液压缸及摆杆组成；异形窑膛外部的窑壳上固定支座，液压缸通过液压缸支座固定在支座上，液压缸的伸出端连接摆杆的一端，摆杆的另一端与转动轴通过键连接。
所述转动轴的两端分别设轴承，轴承的外部设轴承座；异形窑膛的两端开口，开口处设轴承保护管，轴承座与轴承保护管固定连接；转动轴的一端伸出窑体外与摆杆相连，转动轴伸出端的轴承外侧设轴端透盖并通过密封结构一密封，转动轴另一端的轴承外侧设轴端压盖；2个轴承的内侧分别通过密封结构二密封。
所述轴承座与轴承保护管通过法兰及螺栓连接，且连接面缠绕多层密封纤维绳进行密封；轴承座的外侧端面与对应的轴端透盖或轴端压盖通过螺栓连接；轴承内圈与摆杆之间的转动轴外设定位轴套一，轴承内侧的转动轴两端分别设定位轴肩，轴承内圈与定位轴肩之间的转动轴外设定位轴套二；轴端透盖与定位轴套一之间设密封结构一，密封结构一为唇式密封圈；轴承座与定位轴套二之间设密封结构二，密封结构二由设于并列设置的唇式密封圈及O型密封圈组成，其中O型密封圈靠近定位轴肩一端设置。
所述异形窑膛的窑体上在远离双膛竖窑中心的外侧设人孔阀，人孔阀上方的下料口底部一侧设检修孔；检修孔的长度和宽度能够满足使异形导料板整体通过的要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)现有双膛竖窑多采用圆形窑膛，采用本发明所述布料装置可使具有半圆形、长方形或梯形等截面窑膛的双膛竖窑布料均匀、热工制度稳定，有利于异形窑膛双膛竖窑的推广应用，与圆形窑膛相比，能够节约20％-30％的占地面积，大大节约了土地成本；
2)本发明所述布料装置的最终落料线靠近窑壁处，该处料层厚度可以抵消部分窑壁效应所产生的压差降低，从而降低过烧率；
3)本发明所述布料装置采用不同形状的异形导料板来适应不同截面的窑型，通用性好；
4)本发明所述双膛竖窑上设有人孔阀和检修孔，用于快速更换异形导料板，可大大减少检修时间；
5)本发明所述双膛竖窑的下料口处设有下料宽度调节装置，能够使料流宽度与异形导料板的宽度相配合，从而形成理想的料面；
6)本发明中，布料装置的密封圈、轴承等部件更换均可在窑外完成，提高了维修的安全性和便捷性。
附图说明
图1是本发明所述一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置的结构及安装示意图。
图2是图1的前视图。
图3是图2的左视图。
图4是本发明所述一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置的局部结构示意图。
图5是图4中的Ⅰ部放大图。
图6是图4中的Ⅱ部放大图。
图7是本发明所述异形导料板的轴测图。
图8是图7的俯视图。
图中：1.异形窑膛 2.下料口 3.异形导料板 4.转动轴 5.摆动机构 51.液压缸52.摆杆 6.下料宽度调节装置 7.支座 8.人孔阀 9.检修孔 10.液压缸支座 11.轴承 12.轴承座 13.轴端透盖 14.定位轴套一 15.定位轴套二 16.唇式密封圈 17.O型密封圈 18.轴端压盖 19.键 20.轴承保护管
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-图3所示，本发明所述一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，包括异形导料板3、转动轴4及摆动机构5；所述异形窑膛1的顶部开设下料口2，异形导料板3设于下料口2下方的异形窑膛1内，异形导料板3的中部与转动轴4固定连接，并能够随转动轴4在摆动机构5带动下摆动；位于转动轴4两侧的异形导料板3边部轮廓具有与异形窑膛1对应侧窑壁相配合的形状，异形导料板3在转动轴4两侧的摆动极限位置为落料位，落料位靠近对应侧窑壁。
所述异形窑膛1的横截面形状为半圆形、长方形或梯形。
所述异形导料板3的摆动行程为30°～150°。
所述异形窑膛1的横截面形状为半圆形时，异形导料板3的基本型为半圆形，直边与圆弧边相交的两端分别设倒角；所述异形窑膛1的横截面形状为长方形时，异形导料板3的基本型为长方形，四边相交处分别设倒角；所述异形窑膛1的横截面形状为梯形时，异形导料板3的基本型为梯形，2条直边与2条斜边相交处分别设倒角。
所述下料口2的底部设下料宽度调节装置6，下料宽度调节装置6为变截面的下料溜槽，下料溜槽的顶部开口与下料口2相配合，下料溜槽的底部开口宽度小于异形导料板3的最大宽度。
所述转动轴4的中心线到异形导料板3两侧边缘的距离与转动轴4的中心线到异形窑膛1对应侧壁距离之比为1/2～3/4。
所述摆动机构5由液压缸51及摆杆52组成；异形窑膛1外部的窑壳上固定支座7，液压缸51通过液压缸支座10固定在支座7上，液压缸51的伸出端连接摆杆52的一端，摆杆52的另一端与转动轴4通过键19连接。
如图4-图6所示，所述转动轴4的两端分别设轴承11，轴承11的外部设轴承座12；异形窑膛1的两端开口，开口处设轴承保护管20，轴承座12与轴承保护管20固定连接；转动轴4的一端伸出窑体外与摆杆52相连，转动轴4伸出端的轴承11外侧设轴端透盖13并通过密封结构一密封，转动轴4另一端的轴承11外侧设轴端压盖18；2个轴承11的内侧分别通过密封结构二密封。
所述轴承座12与轴承保护管20通过法兰及螺栓连接，且连接面缠绕多层密封纤维绳进行密封；轴承座12的外侧端面与对应的轴端透盖13或轴端压盖18通过螺栓连接；轴承11内圈与摆杆52之间的转动轴4外设定位轴套一14，轴承11内侧的转动轴4两端分别设定位轴肩，轴承11内圈与定位轴肩之间的转动轴4外设定位轴套二15；轴端透盖13与定位轴套一14之间设密封结构一，密封结构一为唇式密封圈16；轴承座12与定位轴套二15之间设密封结构二，密封结构二由设于并列设置的唇式密封圈16及O型密封圈17组成，其中O型密封圈17靠近定位轴肩一端设置。
所述异形窑膛1的窑体上在远离双膛竖窑中心的外侧设人孔阀8，人孔阀8上方的下料口2底部一侧设检修孔9；检修孔9的长度和宽度能够满足使异形导料板3整体通过的要求。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
如图1所示，本实施例中，所述双膛竖窑的异形窑膛1横截面形状为半圆形。对于布料装置的设计要求满足如下条件：一、要达到布料均匀的目的；二、布料后窑壁处料面略高，起到减少窑壁作用产生的气体阻力小的作用，提高成品质量；三、更换零部件操作能够在窑外进行；四、入窑更换部件的时间要尽量少，提高窑的使用效率。
本实施例中，布料装置由异形导料板3、转动轴4及摆动机构5组成，其中摆动机构5由液压缸51及摆杆52组成。异形导料板3是布料装置核心部件，其是在基本型为半圆形的基础上采用折线型轮廓设计，两端倒角。
首先，将支座7焊接于异形窑膛1外部的窑壳上，将液压缸支座10通过螺栓固定在支座7上。液压缸51的固定端固定在液压缸支座10上，液压缸的推杆伸出端连接摆杆52的一端，摆杆52的另一端通过键19与转动轴4连接，使转动轴4能够在摆杆52的作用下转动。转动轴4为焊接结构件，如图7所示，异形导料板3上设有2组连接板将转动轴4夹住，通过螺栓使两者固定连接。在摆动机构5的带动下，异形导料板3随转动轴4在异形窑膛1内转动。异形导料板3的摆动行程为90°，以转动轴4的中心立面向左、向右各摆动45°。
本实施例中，石灰石经由异形窑膛1顶部的下料口2落下，经由异形导料板3导流落入异形窑膛1中形成料面。如图3所示，异形导料板3工作时有两个状态，一是向左摆动45°，二是向右摆动45°，其工作状态及更换时机根据异形窑膛1内布料状况确定，即当需要使异形窑膛1一侧料面升高时，将异形导料板3调节到向对应侧下部倾斜的状态。
异形导料板3的形状和尺寸与异形窑膛1的形状和尺寸相配合，设计原则是：石灰石经过异形导料板3后，在石灰石工作料面处形成的料流为接近窑壁对应侧边缘轮廓的形状。异形导料板3的2个工作状态下，料流分别在窑壁两侧边缘处，这样形成的最终料面是窑壁边缘最高、窑膛中心最低。窑壁边缘料面高可以抵消窑壁效应所产生边缘压差低的问题，使窑整体过烧率降低。同时由于窑型较小，窑膛截面面积不大，料面高差产生的阻力差对窑内气流运动的影响较小，在允许范围内。
由于窑内高温高压，所以要求布料装置安装后的密封性能要好。同时为便于检修，密封部件最好在异形窑膛1外部能够更换。本实施例中，密封通过以下方式来实现：轴承保护管20开孔密封采用平面静密封。轴承座12外侧的密封法兰与轴承保护管20的法兰通过螺栓拧紧固定连接，连接面缠绕多层密封纤维绳密封。若出现法兰间漏气现象，可以在现场通过拧紧螺栓的方式加强密封效果。轴承座12与2个定位轴套14、15之间有设O型圈密封17、唇式密封圈16实现密封，其中起主要做用的是O型密封圈17。如图5、图6所示：O型密封圈17设置在轴承内侧，与定位轴套二15形成密封面。拆除定位轴套一14(轴伸端)、轴端透盖13/轴端压盖18即可更换轴承11，取下轴承11和轴承座12后即可更换O型密封圈17。如此设计，使全部密封件都可以在窑体外部更换，不需要进窑。
布料装置唯一需要入窑安装和更换的部件就是异形导料板3。为了实现快速更换，减少检修时间，设计了人孔阀8和检修孔9来完成更换工作。人孔阀8设计在布料装置附近，人员进入后可直接到达工作位置。检修孔9设计在人孔阀8的上方，为长方形，其开口尺寸能够保证整体放入异形导料板3。异形导料板3进入窑内后不需要焊接、组装等操作，从而实现快速更换的目的。
布料装置安装好后试运转时，需要调整下料口2内的下料口宽度调节装置6，其目的是调整其下料宽度，使流料集中在异形导料板3的中部，从而形成理想的料面。
对于具有其它异形窑膛的双膛竖窑，布料装置对应窑膛截面形状的采用具有对应形状的异形导料板，即可形成理想的落料线。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，其特征在于，包括异形导料板、转动轴及摆动机构；所述异形窑膛的顶部开设下料口，异形导料板设于下料口下方的异形窑膛内，异形导料板的中部与转动轴固定连接，并能够随转动轴在摆动机构带动下摆动；位于转动轴两侧的异形导料板边部轮廓具有与异形窑膛对应侧窑壁相配合的形状，异形导料板在转动轴两侧的摆动极限位置为落料位，落料位靠近对应侧窑壁；所述异形导料板的摆动行程为30°～150°；所述下料口的底部设下料宽度调节装置，下料宽度调节装置为变截面的下料溜槽，下料溜槽的顶部开口与下料口相配合，下料溜槽的底部开口宽度小于异形导料板的最大宽度；
所述转动轴的两端分别设轴承，轴承的外部设轴承座；异形窑膛的两端开口，开口处设轴承保护管，轴承座与轴承保护管固定连接；转动轴的一端伸出窑体外与摆杆相连，转动轴伸出端的轴承外侧设轴端透盖并通过密封结构一密封，转动轴另一端的轴承外侧设轴端压盖；2个轴承的内侧分别通过密封结构二密封；
所述轴承座与轴承保护管通过法兰及螺栓连接，且连接面缠绕多层密封纤维绳进行密封；轴承座的外侧端面与对应的轴端透盖或轴端压盖通过螺栓连接；轴承内圈与摆杆之间的转动轴外设定位轴套一，轴承内侧的转动轴两端分别设定位轴肩，轴承内圈与定位轴肩之间的转动轴外设定位轴套二；轴端透盖与定位轴套一之间设密封结构一，密封结构一为唇式密封圈；轴承座与定位轴套二之间设密封结构二，密封结构二由设于并列设置的唇式密封圈及O型密封圈组成，其中O型密封圈靠近定位轴肩一端设置。
2.根据权利要求1所述的一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，其特征在于，所述异形窑膛的横截面形状为半圆形、长方形或梯形。
3.根据权利要求1或2所述的一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，其特征在于，所述异形窑膛的横截面形状为半圆形时，异形导料板的基本型为半圆形，直边与圆弧边相交的两端分别设倒角；所述异形窑膛的横截面形状为长方形时，异形导料板的基本型为长方形，四边相交处分别设倒角；所述异形窑膛的横截面形状为梯形时，异形导料板的基本型为梯形，2条直边与2条斜边相交处分别设倒角。
4.根据权利要求1所述的一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，其特征在于，所述转动轴的中心线到异形导料板两侧边缘的距离与转动轴的中心线到异形窑膛对应侧壁距离之比为1/2～3/4。
5.根据权利要求1所述的一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，其特征在于，所述摆动机构由液压缸及摆杆组成；异形窑膛外部的窑壳上固定支座，液压缸通过液压缸支座固定在支座上，液压缸的伸出端连接摆杆的一端，摆杆的另一端与转动轴通过键连接。
6.根据权利要求1所述的一种异形窑膛双膛竖窑的布料装置，其特征在于，所述异形窑膛的窑体上在远离双膛竖窑中心的外侧设人孔阀，人孔阀上方的下料口底部一侧设检修孔；检修孔的长度和宽度能够满足使异形导料板整体通过的要求。
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