CN111829337A - 高温氧化铝煅烧设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于氧化铝工业生产设备领域，涉及一种高温氧化铝煅烧设备，包括煅烧炉，煅烧炉包括卧式炉体，卧式炉体顶部设有装料口，装料口处设有炉口盖，卧式炉体一端上部设有出烟落料口，另一端安装有燃烧器，卧式炉体一侧设有温度传感器，燃烧器和温度传感器均连接控制系统；出烟落料口连接通过热风管道连接高温热风循环系统进气端，高温热风循环系统出气端通过循环风进气管道连通燃烧器；卧式炉体外周两端各设有一个滚圈，滚圈与下方的承托系统配合，滚圈一侧与大齿圈固定连接，大齿圈套装在卧式炉体外周，大齿圈与传动系统的小齿圈啮合传动；卧式炉体一侧设有多个取样口。本发明公称能力大，生产效率高，产品合格率高，经济效益好。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温氧化铝煅烧设备，属于氧化铝工业生产设备领域。
背景技术
高温煅烧α氧化铝粉原粉、微粉是以氧化铝粉、氢氧化铝粉为原料，特点：具有纯度高、白度高、真比重大、热稳定性好、粒度分布均匀和流动性好等特点，高温煅烧α氧化铝粉氧化铝八种同型异构体中的最稳定态，具有优良的机械性能、高温性能和绝缘性能，广泛应用于陶瓷、电瓷、耐火材料、火花塞、刹车片、高铝制品、高级绝缘部件、高纯耐火纤维、高档浇注料、研磨抛光、人造石等。随着工业技术的发展,高温氧化铝的应用领域也越来越宽广,其用量也越来越大，前景非常乐观。
目前生产氧化铝主要有以下几种方式，
(1)用小型倒焰窑连续加工烧制的高温氧化铝产品，倒焰窑缺点是：单窑生产能力低，热效率低，火焰自窑顶下行后，即经烟道、烟囱排出，排出温度要很高，并且煅烧过程中氧化铝装在容器内无法搅拌，需长时间才能烧透！此外生产过程是间歇式的，余热利用困难！窑体本身积蓄的热损失也很大，造成了能源上的浪费；煅烧产品的成本上升；由于原料充装匣钵及匣钵搬放、堆放在窑车上；匣钵内的产成品在窑车上卸料、出窑均需用人工操作，作业人员的劳动强度大；环境条件差，成本比较高；
(2)采用隧道窑高温加工而成，匣钵装盛原料低钠氧化铝粉，煅烧温度在1450℃以上，保温12小时以上，加入特殊添加剂，通过高温作用和添加剂排钠作用，控制高温氧化铝成品中的氧化钠含量。窑体本身积蓄的热损失也很大，造成了能源上的浪费，并且煅烧过程中氧化铝装在容器内无法搅拌，需长时间才能烧透，烧结过程无法控制，由于隧道窑相当于倒焰窑的加长，煅烧时间较长，产量比较高，同时热能损耗较大；环境条件差，成本比较高。隧道窑的长处在于窑内温度稳定，原料和成品也需要人工装卸，操作劳动强度大，单台产量低；
(3)回转窑替代了高额成本的隧道窑和倒焰窑，根据工艺要求高温氧化铝的煅烧温度为1450℃-1500℃，并在高温状态时要有充足的保温时间以利于晶型转化的要求，能满足用户的不同要求，生产多种规格品种的高温氧化铝产品，相比较前几种窑型是一种技术进步，氧化铝在移动过程得到加热经过物理化学变化焙烧出来的，这一焙烧过程是氧化铝始终在移动，需人工有效地控制回转窑的各项工艺参数，才能生产出合格的高温氧化铝，对操作人员的技术水平要求较高；烧成带距窑头距离短，窑头温度高，火焰短急烧造成耐火内衬的损坏，系统的节能效果存在较大差距；运转过程窑内通风阻力增大或人为减少二次风会致排风机进口温度高，机壳、叶轮磨损变型导致振荡，存在安全隐患；物料在窑内停留时间控制不准确，影响晶型转换；氧化铝在窑内的煅烧时间和温度不好控制，易使产品不合格。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种高温氧化铝煅烧设备，该高温氧化铝煅烧设备的煅烧炉封闭的容器且可以在一定的角度内来回转动，可以控制产品物料的所需加热转化温度和加热时间，加热均匀且可以成一定粒度，还可以根据产能要求增加公称能力，设备密封性好散热损失少，产品的耗能少，加热效果好；生产操作环境改善；本设备机械化自动化程度高、操作灵活，不需要人工卸料，劳动强度小，生产效率高，产品合格率高，经济效益好。
本发明所述的高温氧化铝煅烧设备，包括煅烧炉、承托系统和传动系统，煅烧炉包括卧式炉体，卧式炉体顶部设有装料口，装料口处设有炉口盖，卧式炉体一端上部设有出烟落料口，另一端安装有燃烧器，卧式炉体一侧设有温度传感器，燃烧器和温度传感器均连接控制系统；出烟落料口连接通过热风管道连接高温热风循环系统进气端，高温热风循环系统出气端通过循环风进气管道连通燃烧器；卧式炉体外周两端各设有一个滚圈，滚圈与下方的承托系统配合，滚圈一侧与大齿圈固定连接，大齿圈套装在卧式炉体外周，大齿圈与传动系统的小齿圈啮合传动；卧式炉体一侧设有多个取样口。
温度传感器为多个，设置在卧式炉体各处，便于准确获取卧式炉体各处内的温度信息，及时做出相应调整，保证加工产品的质量。炉口盖顶面连接液压缸的活塞杆，液压缸控制炉口盖的开或者关。工作过程中，通过传动系统的小齿圈与大齿圈啮合传动，将卧式炉体旋转一定的角度，然后打开炉口盖，使用外部的上料螺旋、空气溜槽或仓泵进行加料，当料足量后，关闭炉口盖，然后通过传动系统驱动卧式炉体开始转动，卧式炉体内的氧化铝随着转动，然后燃烧器点火加热，温度传感器时刻监测卧式炉体内的温度，然后将信号传输给控制系统，控制系统控制通过燃烧器的燃烧和进风情况控制最高温度和煅烧时间；并且根据需要定时从取样口中取样，测试产品质量，适时做出调整，有利于更好的控制产品质量，当测试产品合格后，关火冷却或者高温卸料，卸料时，然后将卧式炉体旋转180°，出烟落料口旋转至朝向正下方，然后左右小角度摆动卧式炉体，使出料更加彻底；随后再次180°旋转卧式炉体至初始状态，继续完成下一个生产过程。大齿圈通过滚圈与卧式炉体接触，一方面避免卧式炉体对传动系统有热作用，影响传动系统的使用寿命，保证大齿圈与小齿圈能够准确啮合，另一方面避免不必要的热量损失。
优选的，所述的高温热风循环系统包括高温除尘器和高温风机，热风管道出风口连通高温除尘器的进风口，高温除尘器的出风口通过出风管道连通高温风机进风口，高温风机出风口通过循环风进气管道连通燃烧器。由卧式炉体排出的高温气体经过高温除尘器进行除尘净化，然后通过高温风机和燃烧器再次进去卧式炉体内，实现热风循环进炉，热量得以充分利用，节约能源，并且有利于控制卧式炉体内保持恒温，有利于提高产品的合格率。
优选的，所述的承托系统包括两组侧承托辊组和一组底承托辊，底承托辊设置在滚圈正下方，底承托辊两侧各设有一组侧承托辊组，一组侧承托辊组包括两个侧承托辊，侧承托辊和底承托辊分别与滚圈滚动配合，并且侧承托辊和底承托辊分别通过支撑座与底座固定。侧承托辊和底承托辊同时起到支撑和辅助卧式炉体转动的作用，滚动配合使卧式炉体受阻力较小，使卧式炉体能够平稳的完成左右转动。
优选的，所述的传动系统包括主电机、主齿箱、慢动电机和慢动齿箱，主电机的主动轴通过主电机联轴器连接主齿箱输入轴的一端，主齿箱的输出轴通过液压抱闸和低速联轴器连接小齿圈的轴；慢动电机通过慢动联轴器和慢动抱闸连接慢动齿箱的输入轴，慢动齿箱的输出轴通过拨叉联轴器连接主齿箱输入轴的另一端。主电机和慢动电机配合工作，使煅烧炉按工艺操作所需要的转速正常地翻转，而且可以根据需要在一定的转速变化范围内实行无级调速，实现转动、慢动及翻动。当大幅度转动时选用大功率主电机快速动作，当微调时如出料用时选用小功率慢动电机慢速动作，并且慢动抱闸的设置可以控制卧式炉体停滞在任意角度，便于取样或添加外加剂。
优选的，所述的燃烧器中心线与卧式炉体中心轴线成夹角设置，夹角范围为7°-25°，使燃烧火焰尽量在炉膛中部与熔体面相交，既能保证重油或燃气的充分燃烧，又有利于物料吸热。
优选的，所述的与出烟落料口对应的卧式炉体下方增设出料细调整单元，出料细调整单元根据生产产品的不同可以选择冷却器或者再加热器，当卸料旋转180°后，出烟落料口与冷却器或者再加热器相对应，产品落入冷却器或者再加热器后，对产品进行再处理。
优选的，所述的出烟落料口处增设集气罩，集气罩包括两块围绕卧式炉体外壁设置的环形支撑圈侧板，两块环形支撑圈侧板外边缘通过倒锥型罩体连接，两块环形支撑圈侧板、倒锥型罩体和卧式炉体外壁共同组成集烟区域，卧式炉体外壁与两块环形支撑圈侧板的内径间隙配合，并且卧式炉体外壁与环形支撑圈侧板的内径相配合的部分设有柔性密封件；倒锥型罩体顶端和底端分别设有一个通孔，热风管道连接倒锥型罩体顶端的通孔，并且热风管道与倒锥型罩体柔性连接。两块环形支撑圈侧板底端和倒锥型罩体均与设备基础建筑固定连接，集烟区域内呈负压状态，便于收集炉体内气体，并且高温热风循环系统直接将含尘烟气吸走；卧式炉体能够在其与环形支撑圈侧板形成的密闭空间内实现旋转。
优选的，所述的炉口盖内布置有冷却水管，冷却水管连接设于卧式炉体外部的冷却水仓，冷却水管的设置能够对炉口盖起到保护作用，避免炉口盖在高温状况下发生变形而引起泄漏，使用过程中冷却水仓与冷却水管能够实现水循环。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本发明结构设计合理，煅烧炉封闭的容器且可以在一定的角度内来回转动，可以控制产品物料的所需加热转化温度和加热时间，加热均匀且可以成一定粒度，还可以根据产能要求增加公称能力，设备密封性好散热损失少，产品的耗能少，加热效果好；生产操作环境改善；本设备机械化自动化程度高、操作灵活，不需要人工卸料，劳动强度小，生产效率高，产品合格率高，经济效益好。
附图说明
图1、高温氧化铝煅烧设备结构示意图；
图2、煅烧炉俯视图；
图3、煅烧炉左视图；
图4、传动系统结构示意图。
图中：1、卧式炉体；2、集气罩；3、热风管道；4、装料口；5、炉口盖；6、燃烧器；7、循环风进气管道；8、高温除尘器；9、出风管道；10、高温风机；11、主电机；12、主齿箱；13、小齿圈；14、底座；15、温度传感器；16、出料细调整单元；17、倒锥型罩体；18、出烟落料口；19、滚圈；20、取样口；21、大齿圈；22、液压缸；23、底承托辊；24、支撑座；25、侧承托辊；26、主电机联轴器；27、拨叉联轴器；28、慢动齿箱；29、慢动联轴器；30、慢动抱闸；31、慢动电机；32、低速联轴器；33、液压抱闸；34、环形支撑圈侧板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
如图1-图4，本发明所述的高温氧化铝煅烧设备，包括煅烧炉、承托系统和传动系统，煅烧炉包括卧式炉体1，卧式炉体1顶部设有装料口4，装料口4处设有炉口盖5，卧式炉体1一端上部设有出烟落料口18，另一端安装有燃烧器6，卧式炉体1一侧设有温度传感器15，燃烧器6和温度传感器15均连接控制系统；出烟落料口18连接通过热风管道3连接高温热风循环系统进气端，高温热风循环系统出气端通过循环风进气管道7连通燃烧器6；卧式炉体1外周两端各设有一个滚圈19，滚圈19与下方的承托系统配合，滚圈19一侧与大齿圈21固定连接，大齿圈21套装在卧式炉体1外周，大齿圈21与传动系统的小齿圈13啮合传动；卧式炉体1一侧设有多个取样口20。
本实施例中：
高温热风循环系统包括高温除尘器8和高温风机10，热风管道3出风口连通高温除尘器8的进风口，高温除尘器8的出风口通过出风管道9连通高温风机10进风口，高温风机10出风口通过循环风进气管道7连通燃烧器6。由卧式炉体1排出的高温气体经过高温除尘器8进行除尘净化，然后通过高温风机10和燃烧器6再次进去卧式炉体1内，实现热风循环进炉，热量得以充分利用，节约能源，并且有利于控制卧式炉体1内保持恒温，有利于提高产品的合格率。
承托系统包括两组侧承托辊组和一组底承托辊22，底承托辊22设置在滚圈19正下方，底承托辊22两侧各设有一组侧承托辊组，一组侧承托辊组包括两个侧承托辊25，侧承托辊25和底承托辊22分别与滚圈19滚动配合，并且侧承托辊25和底承托辊22分别通过支撑座24与底座14固定。侧承托辊25和底承托辊22同时起到支撑和辅助卧式炉体1转动的作用，滚动配合使卧式炉体1受阻力较小，使卧式炉体1能够平稳的完成左右转动。
传动系统包括主电机11、主齿箱12、慢动电机31和慢动齿箱28，主电机11的主动轴通过主电机联轴器26连接主齿箱12输入轴的一端，主齿箱12的输出轴通过液压抱闸33和低速联轴器32连接小齿圈13的轴；慢动电机31通过慢动联轴器29和慢动抱闸30连接慢动齿箱28的输入轴，慢动齿箱28的输出轴通过拨叉联轴器27连接主齿箱12输入轴的另一端。主电机11和慢动电机31配合工作，使煅烧炉按工艺操作所需要的转速正常地翻转，而且可以根据需要在一定的转速变化范围内实行无级调速，实现转动、慢动及翻动。当大幅度转动时选用大功率主电机11快速动作，当微调时如出料用时选用小功率慢动电机31慢速动作，并且慢动抱闸30的设置可以控制卧式炉体停滞在任意角度，便于取样或添加外加剂。
燃烧器6中心线与卧式炉体1中心轴线成夹角设置，夹角范围为7°-25°，使燃烧火焰尽量在炉膛中部与熔体面相交，既能保证重油或燃气的充分燃烧，又有利于物料吸热。
与出烟落料口18对应的卧式炉体1下方增设出料细调整单元16，出料细调整单元16根据生产产品的不同可以选择冷却器或者再加热器，当卸料旋转180°后，出烟落料口18与冷却器或者再加热器相对应，产品落入冷却器或者再加热器后，对产品进行再处理。
出烟落料口18处增设集气罩2，集气罩2包括两块围绕卧式炉体1外壁设置的环形支撑圈侧板34，两块环形支撑圈侧板34外边缘通过倒锥型罩体17连接，两块环形支撑圈侧板34、倒锥型罩体17和卧式炉体1外壁共同组成集烟区域，卧式炉体1外壁与两块环形支撑圈侧板34的内径间隙配合，并且卧式炉体1外壁与环形支撑圈侧板34的内径相配合的部分设有柔性密封件；倒锥型罩体17顶端和底端分别设有一个通孔，热风管道3连接倒锥型罩体17顶端的通孔，并且热风管道3与倒锥型罩体17柔性连接。两块环形支撑圈侧板34底端和倒锥型罩体17均与设备基础建筑固定连接，集烟区域内呈负压状态，便于收集炉体内气体，并且高温热风循环系统直接将含尘烟气吸走；卧式炉体1能够在其与环形支撑圈侧板34形成的密闭空间内实现旋转。
装料口4处四周和炉口盖5内布置有冷却水管，冷却水管连接设于卧式炉体1外部的冷却水仓，冷却水管的设置能够对炉口盖5和装料口4处四周起到保护作用，避免出现高温损坏，使用过程中冷却水仓与冷却水管能够实现水循环。
温度传感器15为多个，设置在卧式炉1体各处，便于准确获取卧式炉体1各处内的温度信息，及时做出相应调整，保证加工产品的质量。炉口盖5顶面连接液压缸22的活塞杆，液压缸22控制炉口盖5的开或者关。工作过程中，通过传动系统的小齿圈13与大齿圈21啮合传动，将卧式炉体1旋转一定的角度，然后打开炉口盖5，使用外部的上料螺旋、空气溜槽或仓泵进行加料，当料足量后，通过液压缸22关闭炉口盖5，然后通过主电机11驱动卧式炉体1开始转动，卧式炉体1内的氧化铝随着转动，然后燃烧器6点火加热，温度传感器15时刻监测卧式炉体1内的温度，然后将信号传输给控制系统，控制系统控制通过燃烧器6的燃烧和进风情况控制最高温度和煅烧时间；并且根据需要定时从取样口20中取样，测试产品质量，适时做出调整，有利于更好的控制产品质量，当测试产品合格后，关火冷却或者高温卸料，卸料时，然后将卧式炉体1旋转180°，出烟落料口18旋转至朝向正下方，然后左右小角度摆动卧式炉体1，使出料更加彻底；随后再次180°旋转卧式炉体1至初始状态，继续完成下一个生产过程。大齿圈21通过滚圈19与卧式炉体1接触，一方面避免卧式炉体1对传动系统有热作用，影响传动系统的使用寿命，保证大齿圈21与小齿圈13能够准确啮合，另一方面避免不必要的热量损失。
Claims (8)
1.一种高温氧化铝煅烧设备，其特征在于：包括煅烧炉、承托系统和传动系统，煅烧炉包括卧式炉体(1)，卧式炉体(1)顶部设有装料口(4)，装料口(4)处设有炉口盖(5)，卧式炉体(1)一端上部设有出烟落料口(18)，另一端安装有燃烧器(6)，卧式炉体(1)一侧设有温度传感器(15)，燃烧器(6)和温度传感器(15)均连接控制系统；出烟落料口(18)连接通过热风管道(3)连接高温热风循环系统进气端，高温热风循环系统出气端通过循环风进气管道(7)连通燃烧器(6)；卧式炉体(1)外周两端各设有一个滚圈(19)，滚圈(19)与下方的承托系统配合，滚圈(19)一侧与大齿圈(21)固定连接，大齿圈(21)套装在卧式炉体(1)外周，大齿圈(21)与传动系统的小齿圈(13)啮合传动；卧式炉体(1)一侧设有多个取样口(20)。
2.根据权利要求1所述的高温氧化铝煅烧设备，其特征在于：高温热风循环系统包括高温除尘器(8)和高温风机(10)，热风管道(3)出风口连通高温除尘器(8)的进风口，高温除尘器(8)的出风口通过出风管道(9)连通高温风机(10)进风口，高温风机(10)出风口通过循环风进气管道(7)连通燃烧器(6)。
3.根据权利要求1所述的高温氧化铝煅烧设备，其特征在于：承托系统包括两组侧承托辊组和一组底承托辊(23)，底承托辊(23)设置在滚圈(19)正下方，底承托辊(23)两侧各设有一组侧承托辊组，一组侧承托辊组包括两个侧承托辊(25)，侧承托辊(25)和底承托辊(23)分别与滚圈(19)滚动配合，并且侧承托辊(25)和底承托辊(23)分别通过支撑座(24)与底座(14)固定。
4.根据权利要求1所述的高温氧化铝煅烧设备，其特征在于：传动系统包括主电机(11)、主齿箱(12)、慢动电机(31)和慢动齿箱(28)，主电机(11)的主动轴通过主电机联轴器(26)连接主齿箱(12)输入轴的一端，主齿箱(12)的输出轴通过液压抱闸(33)和低速联轴器(32)连接小齿圈(13)的轴；慢动电机(31)通过慢动联轴器(29)和慢动抱闸(30)连接慢动齿箱(28)的输入轴，慢动齿箱(28)的输出轴通过拨叉联轴器(27)连接主齿箱(12)输入轴的另一端。
5.根据权利要求1所述的高温氧化铝煅烧设备，其特征在于：燃烧器(6)中心线与卧式炉体(1)中心轴线成夹角设置，夹角范围为7°-25°。
6.根据权利要求1所述的高温氧化铝煅烧设备，其特征在于：与出烟落料口(18)对应的卧式炉体(1)下方增设出料细调整单元(16)。
7.根据权利要求1所述的高温氧化铝煅烧设备，其特征在于：出烟落料口(18)处增设集气罩(2)，集气罩(2)包括两块围绕卧式炉体(1)外壁设置的环形支撑圈侧板(34)，两块环形支撑圈侧板(34)外边缘通过倒锥型罩体(17)连接，两块环形支撑圈侧板(34)、倒锥型罩体(17)和卧式炉体(1)外壁共同组成集烟区域，卧式炉体(1)外壁与两块环形支撑圈侧板(34)的内径间隙配合，并且卧式炉体(1)外壁与环形支撑圈侧板(34)的内径相配合的部分设有柔性密封件；倒锥型罩体(17)顶端和底端分别设有一个通孔，热风管道(3)连接倒锥型罩体(17)顶端的通孔，并且热风管道(3)与倒锥型罩体(17)柔性连接。
8.根据权利要求1所述的高温氧化铝煅烧设备，其特征在于：炉口盖(5)内布置有冷却水管，冷却水管连接设于卧式炉体(1)外部的冷却水仓。
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|---|---|---|---|---|
| CN113008023A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-22 | 安徽硅能环保科技股份有限公司 | 一种硅藻泥生产用煅烧装置 |
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