CN111089478A - 一种辊道窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辊道窑，包括具有炉膛的炉体，炉膛内安装有输送装置和加热装置，炉体上安装有用于向炉膛中部位置处通入调温气体的一根以上中部进气管，炉体上对应炉膛两个侧部位置处均设有用于向炉膛侧部位置处通入调温气体的一根以上侧部进气管，辊道窑还包括用于向各中部进气管和各侧部进气管通入调温气体、且使所有中部进气管进气速度总和大于炉膛每一个侧部位置处所有侧部进气管进气速度总和的调温供气组件。该种辊道窑可调控炉膛宽度方向上温度均匀性，具有调控简便、调控效果好、结构简单、成本低、易于制作装配、易于改造实施等优点。

Description

一种辊道窑

技术领域

本发明涉及热处理窑炉设备技术领域，具体涉及一种辊道窑。

背景技术

对于电加热式辊道窑，加热元件分别从上、下水平穿过炉膛，物料及放置物料的辊棒置于上、下加热元件之间，从炉膛截面的温差看，上下的温差可通过调节上下发热元件的功率来调整，但由于加热元件水平穿过炉膛，宽度方向上的温差并没有很有效的调控手段，因此宽度方向温度均匀性难以有效调节是现有辊道窑温度场控制存在的缺点。

由于炉膛两侧的热量会向外部扩散，因此炉膛截面的温度分布在炉膛宽度方向上会呈现出中间高、两边低的特征，导致炉膛宽度方向上的温差。在辊道窑炉膛尺寸较小时，炉膛宽度方向上的温差还不是很明显，但是随着窑炉宽度的增加，炉膛宽度方向上的温差也会增大，从而严重影响热处理产品品质。为了降低炉膛宽度方向上的温差，现有做法通常是通过在辊道窑两侧增加侧部保温结构，以减少两侧辐射散热，进而缓和炉膛宽度方向上的温差，但该种方法收效甚小，难以满足电池材料等对温度敏感性较高的材料热处理要求，导致产品烧结的一致性差，成品率低。

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，提供一种可调控炉膛宽度方向上温度均匀性，调控简便、调控效果好、结构简单、成本低、易于制作装配、易于改造实施的辊道窑。

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，包括具有炉膛的炉体，所述炉膛内安装有输送装置和加热装置，所述炉体上安装有用于向炉膛中部位置处通入调温气体的一根以上中部进气管，所述炉体上对应炉膛两个侧部位置处均设有用于向炉膛侧部位置处通入调温气体的一根以上侧部进气管，所述辊道窑还包括用于向各中部进气管和各侧部进气管通入调温气体、且使所有中部进气管进气速度总和大于炉膛每一个侧部位置处所有侧部进气管进气速度总和的调温供气组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述调温供气组件包括气源，所有中部进气管通过一根第一进气总管与所述气源相连，所述第一进气总管上设有用于调节气体流速的第一可调流量计，所述炉膛每一个侧部位置处的所有侧部进气管通过一根第二进气总管与所述气源相连，所述第二进气总管上设有用于调节气体流速的第二可调流量计。

所述调温供气组件包括气源，各中部进气管和各侧部进气管与所述气源相连，各中部进气管和各侧部进气管设有用于调节气体流速的第三可调流量计。

多根中部进气管中至少一根中部进气管的出气口与其他中部进气管的出气口位于不同高度位置处，各组侧部调温进气管组的多根侧部进气管中至少一根侧部进气管的出气口与其他侧部进气管的出气口位于不同高度位置处。

所述炉体上安装有多根中部进气管，多根中部进气管分为在输送装置输送方向上依次间隔布置的多组中部管组，各中部管组包含一根以上所述中部进气管；所述炉体上对应炉膛每一个侧部位置处安装有多根侧部进气管，多根侧部进气管分为在输送装置输送方向上依次间隔布置的多组侧部管组，各侧部管组包含一根以上所述侧部进气管。

所述辊道窑的两侧炉壁上均设有侧部进气装置，所述侧部进气装置包括一条以上贯穿炉体炉壁与所述炉膛连通的侧壁进气管路和用于向侧壁进气管路内通入气体的侧部供气组件。

所述调温供气组件和侧部供气组件为同一组供气组件，所述供气组件包括预热进气总管和气源，所述预热进气总管贯穿所述炉膛设置，所述预热进气总管的一端与气源相连，各中部进气管、侧部进气管和侧壁进气管路与所述预热进气总管的另一端相连；各侧壁进气管路均设有用于调节气体流速的第四可调流量计。

所述侧部进气装置具有多根侧壁进气管路，多根所述侧壁进气管路沿输送装置输送方向依次间隔布置；各侧壁进气管路与炉膛的连通口朝向输送装置上的物料。

所述辊道窑还设有底部进气装置，所述底部进气装置包括一条以上贯穿炉体底壁与所述炉膛连通的底部进气管路和用于向所述底部进气管路通入气体的底部供气组件。

所述加热装置具有位于输送装置下方的下部加热元件，所述炉膛内设有位于所述下部加热元件下方的挡气导流板，所述挡气导流板位于底部进气管路与炉膛连通口的上方，并使各底部进气管路通入炉膛内的气体沿挡气导流板底面向挡气导流板四周流动进入挡气导流板上方的炉膛。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的辊道窑通过设置用于向炉膛中部位置处通入调温气体的中部进气管和用于向炉膛侧部位置处通入调温气体的侧部进气管，并且调温供气组件向各中部进气管和各侧部进气管通入调温气体时，使所有中部进气管进气速度总和大于炉膛每一个侧部位置处所有侧部进气管进气速度总和，也即使得炉膛中部位置处的进气速度相对较快，炉膛两侧部位置处的进气速度相对较慢，使炉膛中部位置处的降温速度比炉膛两侧部位置处的降温速度更快，从而可改善炉膛宽度方向上的温差，使炉膛宽度方向上的温度均匀性更好，可提高热处理产品品质。该辊道窑仅需设置中部进气管、侧部进气管和调温供气组件，即可实现炉膛宽度方向上温差的调控，其具有调控简便、调控效果好、结构简单紧凑、成本低、易于制作装配、易于实施、易于对现有设备进行改造的优点。

附图说明

图1为辊道窑的剖视结构示意图。

图例说明：

1、炉体；11、炉膛；2、输送装置；3、加热装置；31、下部加热元件；32、上部加热元件；4、中部进气管；5、侧部进气管；6、侧壁进气管路；7、预热进气总管；8、底部进气管路。

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，包括具有炉膛11的炉体1，炉膛11内安装有输送装置2和加热装置3，炉体1上安装有用于向炉膛11中部位置处通入调温气体的一根以上中部进气管4，炉体1上对应炉膛11两个侧部位置处均设有用于向炉膛11侧部位置处通入调温气体的一根以上侧部进气管5，辊道窑还包括用于向各中部进气管4和各侧部进气管5通入调温气体、且使所有中部进气管4进气速度总和大于炉膛11每一个侧部位置处所有侧部进气管5进气速度总和的调温供气组件。其中，炉膛11中部位置处是指在炉膛11截面宽度方向上的中部位置，炉膛11两个侧部位置处是指炉膛11截面宽度方向上靠近炉膛11两侧壁的两个侧部位置。

该辊道窑通过设置用于向炉膛11中部位置处通入调温气体的中部进气管4和用于向炉膛11侧部位置处通入调温气体的侧部进气管5，并且调温供气组件向各中部进气管4和各侧部进气管5通入调温气体时，使所有中部进气管4进气速度总和大于炉膛11每一个侧部位置处所有侧部进气管5进气速度总和，也即使得炉膛11中部位置处的进气速度相对较快，炉膛11两侧部位置处的进气速度相对较慢，使炉膛11中部位置处的降温速度比炉膛11两侧部位置处的降温速度更快，从而可改善炉膛11宽度方向上的温差，使炉膛11宽度方向上的温度均匀性更好，可提高热处理产品品质。该辊道窑仅需设置中部进气管4、侧部进气管5和调温供气组件，即可实现炉膛11宽度方向上温差的调控，其具有调控简便、调控效果好、结构简单紧凑、成本低、易于制作装配、易于实施、易于对现有设备进行改造的优点。

本实施例中，调温供气组件包括气源，所有中部进气管4通过一根第一进气总管与气源相连，第一进气总管上设有用于调节气体流速的第一可调流量计，炉膛11每一个侧部位置处的所有侧部进气管5通过一根第二进气总管与气源相连，第二进气总管上设有用于调节气体流速的第二可调流量计。通过各第一可调流量计可调控第一进气总管的气体流速，进而调控所有中部进气管4的进气速度总和，通过第二可调流量计可调控第二进气总管的气体流速，进而调控炉膛11每一个侧部位置处的所有侧部进气管5的进气速度总和，方便对炉膛11内温度进行灵活、精准的调控。该调温供气组件的结构简单、成本低、调控简便。

在其他实施例中，还可采用其他形式，例如，调温供气组件包括气源，各中部进气管4和各侧部进气管5与气源相连，各中部进气管4和各侧部进气管5设有用于调节气体流速的第三可调流量计。这样各中部进气管4和各侧部进气管5通气速度的均独立可调，在能调节进气速度总和的前提下，还能调节各中部进气管4和各侧部进气管5的同速度，也即调节炉膛11内各位置的进气速度，进一步提高了调控灵活性。

本实施例中，多根中部进气管4中至少一根中部进气管4的出气口与其他中部进气管4的出气口位于不同高度位置处，各组侧部调温进气管组的多根侧部进气管5中至少一根侧部进气管5的出气口与其他侧部进气管5的出气口位于不同高度位置处。中部进气管4的出气口和侧部进气管5的出气口位于不同高度位置处，使进气在炉膛11内的不同高度位置处，可在炉膛11不同高度位置调控宽度方向上的温度，利于提高炉膛11内整体的温度均匀性。

本实施例中，炉体1上安装有多根中部进气管4，多根中部进气管4分为在输送装置2输送方向上依次间隔布置的多组中部管组，各中部管组包含一根以上中部进气管4；炉体1上对应炉膛11每一个侧部位置处安装有多根侧部进气管5，多根侧部进气管5分为在输送装置2输送方向上依次间隔布置的多组侧部管组，各侧部管组包含一根以上侧部进气管5。这样能够对炉膛11在输送装置2输送方向的一段区段进行温差调控，改善该炉膛11区段的整体温差，并使该炉膛11区段的整体温度均匀性好。

本实施例中，辊道窑的两侧炉壁上均设有侧部进气装置，侧部进气装置包括一条以上贯穿炉体1炉壁与炉膛11连通的侧壁进气管路6和用于向侧壁进气管路6内通入气体的侧部供气组件。侧部供气组件将气体通过侧壁进气管路6通入到炉膛11两侧部位置处，可降低炉膛11两侧部位置处的温度。在调节温差时，有可能调节过度使得炉膛11两侧部温度高于炉膛11中部温度，此时可通过调节侧部供气组件向炉膛11两侧部位置处通入的气体速度，降低炉膛11两侧部位置处的温度，使炉膛11内温度均匀，解决了调温进气装置过度调节的问题，可提高温度调节灵活性、降低温度调节难度。同时，侧壁进气管路6贯穿炉体1炉壁设置，可对侧壁进气管路6内气体进行预热，利于节省能耗。

本实施例中，调温供气组件和侧部供气组件为同一组供气组件，供气组件包括预热进气总管7和气源，预热进气总管7贯穿炉膛11设置，预热进气总管7的一端与气源相连，各中部进气管4、侧部进气管5和侧壁进气管路6与预热进气总管7的另一端相连；各侧壁进气管路6均设有用于调节气体流速的第四可调流量计。采用一套供气组件供气，可提高结构简单紧凑性，降低成本低。且预热进气总管7贯穿炉膛11设置，可利用炉膛11内的高温气体对预热进气总管7内的气体进行预热，达到节约能耗的目的。

本实施例中，侧部进气装置具有多根侧壁进气管路6，多根侧壁进气管路6沿输送装置2输送方向依次间隔布置，实现对炉膛11在输送装置2输送方向的一段区段进行温差调控；各侧壁进气管路6与炉膛11的连通口朝向输送装置2上的物料，利于工艺气氛与物料充分接触。

本实施例中，辊道窑还设有底部进气装置，底部进气装置包括一条以上贯穿炉体1底壁与炉膛11连通的底部进气管路8和用于向底部进气管路8通入气体的底部供气组件。底部供气组件包括气源，各底部进气管路8通过管路与气源连接。底部供气组件将工艺气体通过底部进气管路8从炉膛11底部通入炉膛11，其作为窑炉的主要进气方式，以保持炉内气氛含量达到工艺要求，该底部进气装置的底部进气管路8贯穿炉体1底壁设置，对底部进气管路8内的气体起预热作用，有利于节约能耗和改善温度均匀性。本实施例优选的底部进气管路8设有独立的可调流量计，以底部进气管路8的气体流速，实现对进入炉膛11底部气体速度进行精准调控。

本实施例中，加热装置3具有位于输送装置2下方的下部加热元件31，炉膛11内设有位于下部加热元件31下方的挡气导流板(图中未示)，挡气导流板位于底部进气管路8与炉膛11连通口的上方，并使各底部进气管路8通入炉膛11内的气体沿挡气导流板底面向挡气导流板四周流动进入挡气导流板上方的炉膛11。挡气导流板使气体沿挡气导流板底面向挡气导流板四周流动进入挡气导流板上方的炉膛11，利于气体在炉膛11下部区域被充分加热，避免较低温度的气体直接吹向物料，还利于提高炉膛11内气氛均匀性。同时，大量气体从底部进入炉膛11，发热量独立可调的下部发热元件对其进行加热，利用了辊道窑温控的特点，降低了温度均匀性控制难度，有利于炉内温度均匀性的稳定。

本实施例的辊道窑在实际工作时，中部进气管4进气、侧部进气管5进气和侧部进气装置进气只要起调控温度场和气氛场的作用，中部进气管4进气、侧部进气管5进气和侧部进气装置进气的进气速度远小于底部进气装置的进气速度。

本实施例中，加热装置3还设有位于输送装置2上方的上部加热元件32，下部加热元件31和上部加热元件32均采用现有技术，为贯穿炉膛11设置的加热棒。优选的，各中部进气管4和各侧部进气管5的出气口均位于上部加热元件32的下方且位于输送装置2的上方，各中部进气管4和各侧部进气管5的出气口的开口朝下设置。通过中部进气管4和侧部进气管5进入炉膛11的气体不经过上部加热元件32进行加热，利于快速、高效的改善温差，同时通过中部进气管4和各侧部进气管5进入炉膛11的气体直接吹向输送装置2上的物料，利于工艺气氛与物料充分接触。

本实施例中输送装置2为现有技术，其包括多根依次间隔安装布置的输送辊棒和驱动输送辊棒转动以输送物料的驱动机构。

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 (10)

1.一种辊道窑，包括具有炉膛(11)的炉体(1)，所述炉膛(11)内安装有输送装置(2)和加热装置(3)，其特征在于：所述炉体(1)上安装有用于向炉膛(11)中部位置处通入调温气体的一根以上中部进气管(4)，所述炉体(1)上对应炉膛(11)两个侧部位置处均设有用于向炉膛(11)侧部位置处通入调温气体的一根以上侧部进气管(5)，所述辊道窑还包括用于向各中部进气管(4)和各侧部进气管(5)通入调温气体、且使所有中部进气管(4)进气速度总和大于炉膛(11)每一个侧部位置处所有侧部进气管(5)进气速度总和的调温供气组件。

2.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：所述调温供气组件包括气源，所有中部进气管(4)通过一根第一进气总管与所述气源相连，所述第一进气总管上设有用于调节气体流速的第一可调流量计，所述炉膛(11)每一个侧部位置处的所有侧部进气管(5)通过一根第二进气总管与所述气源相连，所述第二进气总管上设有用于调节气体流速的第二可调流量计。

3.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：所述调温供气组件包括气源，各中部进气管(4)和各侧部进气管(5)与所述气源相连，各中部进气管(4)和各侧部进气管(5)设有用于调节气体流速的第三可调流量计。

4.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：所述炉体(1)上安装有多根中部进气管(4)，多根中部进气管(4)中至少一根中部进气管(4)的出气口与其他中部进气管(4)的出气口位于不同高度位置处；所述炉体(1)上对应炉膛(11)每一个侧部位置处安装有多根侧部进气管(5)，各组侧部调温进气管组的多根侧部进气管(5)中至少一根侧部进气管(5)的出气口与其他侧部进气管(5)的出气口位于不同高度位置处。

5.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：所述炉体(1)上安装有多根中部进气管(4)，多根中部进气管(4)分为在输送装置(2)输送方向上依次间隔布置的多组中部管组，各中部管组包含一根以上所述中部进气管(4)；所述炉体(1)上对应炉膛(11)每一个侧部位置处安装有多根侧部进气管(5)，多根侧部进气管(5)分为在输送装置(2)输送方向上依次间隔布置的多组侧部管组，各侧部管组包含一根以上所述侧部进气管(5)。

6.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：所述辊道窑的两侧炉壁上均设有侧部进气装置，所述侧部进气装置包括一条以上贯穿炉体(1)炉壁与所述炉膛(11)连通的侧壁进气管路(6)和用于向侧壁进气管路(6)内通入气体的侧部供气组件。

7.根据权利要求6所述的辊道窑，其特征在于：所述调温供气组件和侧部供气组件为同一组供气组件，所述供气组件包括预热进气总管(7)和气源，所述预热进气总管(7)贯穿所述炉膛(11)设置，所述预热进气总管(7)的一端与气源相连，各中部进气管(4)、侧部进气管(5)和侧壁进气管路(6)与所述预热进气总管(7)的另一端相连；各侧壁进气管路(6)均设有用于调节气体流速的第四可调流量计。

8.根据权利要求6所述的辊道窑，其特征在于：所述侧部进气装置具有多根侧壁进气管路(6)，多根所述侧壁进气管路(6)沿输送装置(2)输送方向依次间隔布置；各侧壁进气管路(6)与炉膛(11)的连通口朝向输送装置(2)上的物料。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的辊道窑，其特征在于：所述辊道窑还设有底部进气装置，所述底部进气装置包括一条以上贯穿炉体(1)底壁与所述炉膛(11)连通的底部进气管路(8)和用于向所述底部进气管路(8)通入气体的底部供气组件。

10.根据权利要求9所述的辊道窑，其特征在于：所述加热装置(3)具有位于输送装置(2)下方的下部加热元件(31)，所述炉膛(11)内设有位于所述下部加热元件(31)下方的挡气导流板，所述挡气导流板位于底部进气管路(8)与炉膛(11)连通口的上方，并使各底部进气管路(8)通入炉膛(11)内的气体沿挡气导流板底面向挡气导流板四周流动进入挡气导流板上方的炉膛(11)。

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