CN111089480A - 辊道窑及该辊道窑基于炉压控制的排烟方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辊道窑及该辊道窑基于炉压控制的排烟方法，辊道窑包括具有炉膛的炉体和安装在炉膛中的输送装置，炉膛设有一段以上排烟段，排烟段分为沿输送装置输送方向依次相接的多个子区段，各子区段设有可调排气速度的排烟装置。排烟方法包括获取烟气浓度的最佳排烟区段，调节排烟装置使远离最佳排气区段的子区段内炉压小于靠近最佳排气区段的子区段内炉压的步骤。本发明具有能提高烟气排放效率、节省能耗和气耗等优点。

Description

辊道窑及该辊道窑基于炉压控制的排烟方法
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及该辊道窑基于炉压控制的排烟方法。
背景技术
辊道窑是一种连续式窑炉，通过设置不同温区，可将辊道窑划分为升温段、恒温段、降温段三个部分。辊道窑广泛用于粉体材料、陶瓷、锂电池正、负极材料等新材料的烧结工序，以电池材料为例，物料在升温段中会产生反应废气或挥发性气体，需要通过排气系统及时排出。由于烟气排放时会携带大量热量(经过计算，该部分热量约占辊道窑总发热量的25-35％)直接排出炉膛，会导致辊道窑能耗增大，同时对于一些对气氛有特殊要求的产品，大量烟气排出需要更多的工艺气氛进入，也会增加的气耗，导致成本增加。
现有降低辊道窑能耗的方法主要是通过采用保温性能更好、导热系数更低的保温材料，以减少辊道窑对外的热辐射量，实现节能的目的。但对于在保证烟气排放及时、高效的前提下，如何减少烟气排放所带走的热量，并没有很好的措施。
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，提供一种可使烟气就近排出，提高烟气排放效率，且结构简单、成本低、易于制作的辊道窑，还相应提供一种该辊道窑基于炉压控制的排烟方法，实现节省能耗和气耗。
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和安装在炉膛中的输送装置，所述炉膛设有一段以上排烟段，所述排烟段分为沿输送装置输送方向依次相接的多个子区段，各子区段设有可调排气速度的排烟装置。
上述的辊道窑，优选的，所述排烟装置包括设于子区段的排烟口以及与所述排烟口相连的抽气组件，所述排烟口设有调节阀门，所述调节阀门包括阀座和阀板，所述阀座具有连通排烟口和抽气组件的阀口，所述阀板以可移动方式安装在阀座上并能通过移动调节所述阀口的开度，所述调节阀门还包括用于驱动阀板移动的移动驱动组件。
上述的辊道窑，优选的，所述移动驱动组件齿轮、齿条和安装在炉体上的旋转驱动件，所述齿轮转动装在炉体上并与旋转驱动件相连，所述阀板与所述齿条相连，所述齿条的一侧设有与所述齿轮啮合的齿，所述齿条的另一侧设有平直面，所述炉体上还安装有与所述平直面接触并迫使齿条保持与齿轮啮合的两个以上支撑轴承。
上述的辊道窑，优选的，所述炉体上安装有一支架，所述第一旋转驱动件安装在所述支架上远离炉体和排烟装置的位置，所述齿轮和两个以上支撑轴承均安装在所述支架上。
上述的辊道窑，优选的，所述炉体上安装有两个支撑轴承，两个支撑轴承相对于所述齿轮的转动轴线对称布置。
上述的辊道窑，优选的，各子区段设有烟气浓度检测装置。
上述的辊道窑，优选的，各子区段设有用于检测炉压的压力传感器。
上述的辊道窑，优选的，各子区段设有进气装置，所述进气装置包括设于炉膛底部的多个进气孔，多个进气孔沿输送装置输送方向依次间隔布置。
一种上述辊道窑基于炉压控制的排烟方法，包括以下步骤：
(S1)检测获取各子区段内的烟气浓度，选择烟气浓度最高的子区段作为最佳排烟区段；
(S2)调节各子区段的排烟装置的排气速度，使得任意相邻两个子区段中，远离所述最佳排气区段的子区段内炉压小于靠近所述最佳排气区段的子区段内炉压。
上述的排烟方法，优选的，所述炉膛分为沿输送装置输送方向依次相接的升温段、恒温段和降温段，所述升温段作为所述排烟段，所述降温段设有可调排气速度的排气调压装置，所述排烟方法在排烟装置排气时还调节排气调压装置的排气速度，使得排气调压装置所在炉膛区段内炉压小于最靠近该排气调压装置的子区段内炉压。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的辊道窑的炉膛设有排烟段，并将排烟段分为多个子区段，每个子区段设有可调排气速度的排烟装置，可根据排烟段内各位置的烟气浓度，控制各子区段的排气速度来调节各子区段的炉压，使排烟段内烟气浓度较高的子区段排气速度增快，从而使烟气及时排放，能够实现更高的烟气排放效率，减少炉膛内气体的排放量，达到降低能耗和气耗的目的。该辊道窑还具有结构简单、成本低、易于制作的优点。
本发明的基于炉压控制的排烟方法能够提高烟气排放的及时性和高效性，提高烟气排放效率，达到节省能耗和气耗的目的。
附图说明
图1为辊道窑的主视结构示意图。
图2为辊道窑的侧剖视结构示意图。
图3为排烟装置的主视结构示意图。
图例说明：
1、炉体；11、炉膛；111、排烟段；100、子区段；112、恒温段；113、降温段；12、进气孔；2、输送装置；3、排烟装置；31、排气母管；32、排气风机；4、调节阀门；41、阀座；42、阀板；43、齿轮；44、齿条；441、平直面；45、旋转驱动件；46、支撑轴承；47、支架；5、烟气浓度检测装置。
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和图2所示，本实施例的辊道窑，包括具有炉膛11的炉体1和安装在炉膛11中的输送装置2，炉膛11设有一段以上排烟段111，排烟段111分为沿输送装置2输送方向依次相接的多个子区段100，各子区段100设有可调排气速度的排烟装置3。该辊道窑的炉膛11设有排烟段111，并将排烟段111分为多个子区段100，每个子区段100设有可调排气速度的排烟装置3，可根据排烟段111内各位置的烟气浓度，控制各子区段100的排气速度来调节各子区段100的炉压，使排烟段111内烟气浓度较高的子区段100排气速度增快，从而使烟气及时排放，能够实现更高的烟气排放效率，减少炉膛11内气体的排放量，达到降低能耗和气耗的目的。该辊道窑还具有结构简单、成本低、易于制作的优点。
本实施例中，排烟装置3包括设于子区段100的排烟口以及与排烟口相连的抽气组件，排烟口设有调节阀门4，调节阀门4包括阀座41和阀板42，阀座41具有连通排烟口和抽气组件的阀口，阀板42以可移动方式安装在阀座41上并能通过移动调节阀口的开度，调节阀门4还包括用于驱动阀板42移动的移动驱动组件。该排烟装置3采用移动驱动组件驱使阀板42移动来调节阀口的开度，进而调节子区段100排烟口的排气速度，其不需要人工调节，可降低人工劳动强度，提高安全性，同时还便于与控制系统配套实现对排烟的自动控制。
本实施例中，抽气组件包括排气母管31以及与排气母管31相连的排气风机32，每个排烟口的调节阀门4的阀口通过一根排气支管与排气母管31相连。启动排气风机32，可使炉膛11内的烟气经排烟口、调节阀门4、排气支管、排气母管31和排气风机32排出。该抽气组件的结构简单、排气稳定可靠。
本实施例中，移动驱动组件齿轮43、齿条44和安装在炉体1上的旋转驱动件45，齿轮43转动装在炉体1上并与旋转驱动件45相连，阀板42与齿条44相连，齿条44的一侧设有与齿轮43啮合的齿，齿条44的另一侧设有平直面441，炉体1上还安装有与平直面441接触并迫使齿条44保持与齿轮43啮合的两个以上支撑轴承46。旋转驱动件45驱动齿轮43往复转动时，齿轮43驱使齿条44及与齿条44连接的阀板42往复运动，进而调节阀口的开度。该移动驱动组件仅采用齿轮43、齿条44和旋转驱动件45的组合，其结构简单紧凑、成本低、易于制作装配和维护，同时两个以上支撑轴承46与齿条44的平直面441配合使齿条44保持与齿轮43啮合，其工作平稳可靠。上述旋转驱动件45采用电机或液压马达或气动马达。
本实施例中，炉体1上安装有一支架47，第一旋转驱动件45安装在支架47上远离炉体1和排烟装置3的位置，第一旋转驱动件45远离温度较高的炉体1和排烟装置3，利于提高使用寿命，保证工作稳定可靠。上述齿轮43和两个以上支撑轴承46均安装在支架47上，使装配和维护更加简便，并且远离高温的炉体1和排烟装置3，也利于提高使用寿命和保障工作稳定可靠性。
本实施例中，炉体1上安装有两个支撑轴承46，两个支撑轴承46相对于齿轮43的转动轴线对称布置。在保证齿条44运动平稳性的前提下，降低了支撑轴承46的数量，进而降低了成本。
优选的，阀板42滑设安装在阀座41上，阀板42的安装稳固性好，且移动精度高。具体的，阀座41设有两条相互平行的滑槽，阀板42的两侧边分别对应滑设于两条滑槽中，该种滑动安装结构的结构简单、密封性好、易于制作装配，且阀板42的移动精度高。
本实施例中，各子区段100设有烟气浓度检测装置5，用于检测子区段100内的烟气浓度，以便于为调节各排烟装置3的排气速度提供参考，还便于与控制系统配套实现对排烟的自动检测和控制。上述烟气浓度检测装置5为现有技术。
本实施例中，各子区段100设有用于检测炉压的压力传感器，便于为调节各排烟装置3的排气速度提供参考，还便于与控制系统配套实现对排烟的自动检测和控制。
本实施例中，各子区段100设有进气装置，进气装置包括设于炉膛11底部的多个进气孔12，多个进气孔12沿输送装置2输送方向依次间隔布置，通过进气装置可以向炉膛11内补充工艺气体，满足炉膛11内气氛浓度要求，同时还便于技术人员进行试验获得较好的进排气工艺。
本实施例中辊道窑的其他结构可参考现有辊道窑进行设置。
一种本实施例辊道窑基于炉压控制的排烟方法，包括以下步骤：
(S1)检测获取各子区段100内的烟气浓度，选择烟气浓度最高的子区段100作为最佳排烟区段；
(S2)调节各子区段100的排烟装置3的排气速度，使得任意相邻两个子区段100中，远离最佳排气区段的子区段100内炉压小于靠近最佳排气区段的子区段100内炉压。
该排烟方法通过检测各子区段100内的烟气浓度，择取烟气浓度最高的子区段100作为最佳排烟区段，通过调节各子区段100的排烟装置3的排气速度，使任意相邻两个子区段100中远离最佳排气区段的子区段100内炉压小于靠近最佳排气区段的子区段100内炉压，也即使排烟段111内炉压呈中间低、两端高的向下弯曲曲线布置形式，这样最佳排气区段中浓度大的烟气能够从最近的排烟装置3排出，能够提高烟气排放的及时性和高效性，提高烟气排放效率，达到节省能耗和气耗的目的，同时最佳排气区段附近子区段100内的烟气会向最佳排气区段流动，不会向炉膛11内其他区域扩散，进一步提高了烟气排放效率。
本实施例中，炉膛11分为沿输送装置2输送方向依次相接的升温段、恒温段112和降温段113，升温段作为排烟段111，降温段113设有可调排气速度的排气调压装置(图中未示)，排气调压装置可参考排烟装置3进行设置，排烟方法在排烟装置3排气时还调节排气调压装置的排气速度，使得排气调压装置所在炉膛11区段内炉压小于最靠近该排气调压装置的子区段100内炉压，使自最佳排烟区段到降温段113的炉压逐渐升高。由于物料在经过升温段后的恒温段112和降温段113，基本不会有废气和挥发物产生，同时在降温段113需要一定量的工艺气体提供一定的过冷度，实现与产品的对流换热，自最佳排烟区段到降温段113的炉压逐渐升高，可使这部分被物料加热的气体向恒温段112流动，起到了余热回收的作用，降低了能耗；另一方面，在总气量不变的原则下，这部分工艺气体进入恒温段112乃至升温段，也减少了恒温段112和升温段的进气量，可节约气耗。
本实施例的炉膛11仅设有一段排烟段111，在其他实施例中，也可根据实际需要将炉膛11可设置多段排烟段111。
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)和安装在炉膛(11)中的输送装置(2)，其特征在于：所述炉膛(11)设有一段以上排烟段(111)，所述排烟段(111)分为沿输送装置(2)输送方向依次相接的多个子区段(100)，各子区段(100)设有可调排气速度的排烟装置(3)。
2.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：所述排烟装置(3)包括设于子区段(100)的排烟口以及与所述排烟口相连的抽气组件，所述排烟口设有调节阀门(4)，所述调节阀门(4)包括阀座(41)和阀板(42)，所述阀座(41)具有连通排烟口和抽气组件的阀口，所述阀板(42)以可移动方式安装在阀座(41)上并能通过移动调节所述阀口的开度，所述调节阀门(4)还包括用于驱动阀板(42)移动的移动驱动组件。
3.根据权利要求2所述的辊道窑，其特征在于：所述移动驱动组件齿轮(43)、齿条(44)和安装在炉体(1)上的旋转驱动件(45)，所述齿轮(43)转动装在炉体(1)上并与旋转驱动件(45)相连，所述阀板(42)与所述齿条(44)相连，所述齿条(44)的一侧设有与所述齿轮(43)啮合的齿，所述齿条(44)的另一侧设有平直面(441)，所述炉体(1)上还安装有与所述平直面(441)接触并迫使齿条(44)保持与齿轮(43)啮合的两个以上支撑轴承(46)。
4.根据权利要求3所述的辊道窑，其特征在于：所述炉体(1)上安装有一支架(47)，所述第一旋转驱动件(45)安装在所述支架(47)上远离炉体(1)和排烟装置(3)的位置，所述齿轮(43)和两个以上支撑轴承(46)均安装在所述支架(47)上。
5.根据权利要求3所述的辊道窑，其特征在于：所述炉体(1)上安装有两个支撑轴承(46)，两个支撑轴承(46)相对于所述齿轮(43)的转动轴线对称布置。
6.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：各子区段(100)设有烟气浓度检测装置(5)。
7.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：各子区段(100)设有用于检测炉压的压力传感器。
8.根据权利要求1所述的辊道窑，其特征在于：各子区段(100)设有进气装置，所述进气装置包括设于炉膛(11)底部的多个进气孔(12)，多个进气孔(12)沿输送装置(2)输送方向依次间隔布置。
9.一种权利要求1至8中任一项所述辊道窑基于炉压控制的排烟方法，其特征在于：包括以下步骤：
(S1)检测获取各子区段(100)内的烟气浓度，选择烟气浓度最高的子区段(100)作为最佳排烟区段；
(S2)调节各子区段(100)的排烟装置(3)的排气速度，使得任意相邻两个子区段(100)中，远离所述最佳排气区段的子区段(100)内炉压小于靠近所述最佳排气区段的子区段(100)内炉压。
10.根据权利要求9所述的排烟方法，其特征在于：所述炉膛(11)分为沿输送装置(2)输送方向依次相接的升温段、恒温段(112)和降温段(113)，所述升温段作为所述排烟段(111)，所述降温段(113)设有可调排气速度的排气调压装置，所述排烟方法在排烟装置(3)排气时还调节排气调压装置的排气速度，使得排气调压装置所在炉膛(11)区段内炉压小于最靠近该排气调压装置的子区段(100)内炉压。
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