CN112091163A - 再生型覆膜砂焙烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及覆膜砂焙烧节能技术领域，公开了一种再生型覆膜砂焙烧炉，包括本体，本体内设置有燃烧室，本体上安装有朝向燃烧室内的点火器，包括固定在本体一侧的进料室，燃烧室的一侧与进料室连通，燃烧室远离进料室的一侧连通有预热包，预热包连通有废气管；进料室内设置有折流道，进料室的侧壁内开有与废气管连通的预热腔；预热腔与废气管连通。本发明结构简单，将燃烧室内排出的废气送入至进料室内对砂粒进行预热，带有一定温度的砂粒进入到燃烧室内，可减少燃烧室内热量的消耗，进而降低天然气的使用，降低砂粒的焙烧成本。

Description

再生型覆膜砂焙烧炉

技术领域

本发明涉及覆膜砂焙烧节能技术领域，具体公开了一种再生型覆膜砂焙烧炉。

背景技术

覆膜砂(coated sand)，砂粒的表面覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。覆膜砂的制 备工艺有冷法和热法两种：冷法用乙醇将树脂溶解，并在混砂过程中加入乌洛托品，使二者 包覆在砂粒表面，乙醇挥发，以获得覆膜砂；热法把砂焙烧到一定温度，加树脂使其熔融， 通过搅拌使树脂包覆在砂粒表面，加乌洛托品水溶液及润滑剂，经过冷却、破碎、筛分处理 以得覆膜砂，覆膜砂的主要用途是用于铸钢件、铸铁件。

通过热法进行覆膜砂制备时，利用焙烧炉以对砂粒进行焙烧，砂粒进入焙烧炉时为冷砂 粒，冷砂粒从低温到高温需要消耗焙烧炉较多的热量，因此，焙烧炉内消耗的天然气量会增 多，进而导致砂粒焙烧成本的增大。

发明内容

本发明意在提供一种再生型覆膜砂焙烧炉，以对进入焙烧炉的砂粒进行预热，降低焙烧 炉消耗的天然气量，进而降低砂粒焙烧成本。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种再生型覆膜砂焙烧炉，包括本体， 本体内设置有燃烧室，本体上安装有朝向燃烧室内的点火器，包括固定在本体一侧的进料室， 燃烧室的一侧与进料室连通，燃烧室远离进料室的一侧连通有预热包，预热包连通有废气管； 进料室内设置有折流道，进料室的侧壁内开有与废气管连通的预热腔；预热腔与废气管连通。

本发明的原理以及有益效果：本方案中，燃烧室对砂粒进行焙烧时，会产生带有高温 的废气，废气通过废气管排放至预热腔内，可以对进料室内的砂粒进行预热，以提高砂粒的 温度，进而使得砂粒以一定温度进入到燃烧室内，对砂粒进行加热时，可以减少燃烧室内的 热量消耗，进而减少燃烧室内天然气的使用量，减低砂粒焙烧成本。砂粒焙烧完成后，排放 至预热包内预储存，气体通过废气管排走，达到废气与砂粒分离的目的。

由于本方案中，砂粒在折流道中流动至燃烧室，折流道可以减缓砂粒的流动速度，使 得砂粒在进料室内有足够的停留时间，进而可以与预热腔内的废气进行充分换热，以保证砂 粒以一定温度进入到燃烧室内。

进一步，本体上远离进料室的一侧固定安装有预热室，预热室包括上预热室和位于上预 热室下方的下预热室，废气管贯穿上预热室，上预热室与下预热室连通，上预热室连通有与 燃烧室连通的空气管，下预热室连通有第一风机。

有益效果：第一风机将空气输送至下预热室，然后再经过下预热室进入到上预热室，再 通过空气管进入燃烧室内。本方案中，预热室安装在本体上，燃烧室内的高温会对下预热腔 内的空气进行第一次预热，空气预热后再进入到上预热室时，废气管内废气会与上预热室内 的空气进行换热，如此达到第二次预热的目的。空气进行预热后进入到燃烧室内，可以进一 步降低燃烧室内的热量散失。

进一步，预热包内的底部固定有预热管，预热管一端连通有第二风机，预热管的另一端 与点火器连通，点火器连通有燃气管，燃气管连通有气泵。

有益效果：气泵将天然气通过燃气管送入点火器，第二风机通过预热管将空气送入到点 火器。由于预热包对焙烧后的砂粒进行储存，砂粒会将预热管覆盖，砂粒会对预热管内的空 气进行预热，进而进入点火器内的空气具有一定的温度，可以对天然气进行加热，降低天然 气点燃能耗，同时，预热后的空气可以降低燃烧室内的热量散失，达到节能的目的。

进一步，燃烧室的底部倾斜设置，且靠近预热包的一侧低，远离预热包的一侧高。

有益效果：当砂粒在燃烧室内焙烧完成之后，需要将砂粒排出至预热包内，燃烧室的底 部倾斜设置，以便于砂粒的流动，加快砂粒的排放速度。

进一步，燃烧室与进料室的通处、燃烧室与预热包的连通处均设置有与燃烧室水平滑动 连接的挡板。

有益效果：操作人员根据实际情况，可以利用挡板将燃烧室进行部分封闭或全部封闭， 降低燃烧室内的热量散失，提高砂粒的焙烧效果。

进一步，进料室上开有若干检修窗，检修窗内均设置有固定在进料室上的封闭板。

有益效果：通过检修窗可以观察到进料室内的情况，以便于操作人员对进料室内的部件 进行检修。非检修状态下，通过封闭板将检修窗关闭，以降低进料室内的热量散失。

进一步，进料室的外侧壁上固定有若干加强板，加强板沿进料室的长度方向均布。

有益效果：通过加强板以对进料室进行加强，提高进料室的强度。

进一步，燃烧室的底部固定有若干空气喷头，空气喷头与空气管连通。

有益效果：空气管内的空气会通过喷头送入至燃烧室内，从空气喷头喷出的气体将燃烧 室内的砂粒吹动，即砂粒在燃烧室内震荡，以使得砂粒分散，分散后的砂粒与燃烧室内火焰 的接触面积增大，进而提高砂粒的焙烧效率，加快砂粒的焙烧，降低燃烧室内热量的消耗， 达到节能的目的。

进一步，折流道由若干设置在进料室内两侧壁上的进料板构成，两侧的进料板沿进料室 的长度方向交错布置，且进料板均倾斜朝向进料室的中部。

有益效果：砂粒沿进料板在进料室流动，以达到导向的目的，并且由于进料板交错设置， 进而构成折流道，延长砂粒的流动行程，从而提高砂粒在进料室内的时间，以使得砂粒能够 与预热腔内的废气充分换热，提高砂粒的预热效果。

进一步，预热腔与废气管的连通处位于预热腔的上部，预热腔的下部连通有排气管。

有益效果：废气进入预热腔内，从上部流动至下部，再从排气管排出，以使得废气能够 将进料室全包裹，并且延长废气的流动时间，进而进料室内的砂粒可以得到充分预热。

附图说明

图1为本发明实施例一中再生型覆膜砂焙烧炉的轴测图；

图2为本发明实施例一中再生型覆膜砂焙烧炉的俯视图；

图3为本发明实施例一中再生型覆膜砂焙烧炉的正视图；

图4为本发明实施例一中点火器的结构示意图；

图5为图3的剖视图；

图6为本发明实施例二中再生型覆膜砂焙烧炉的剖视图；

图7为图6的B部分放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：本体1、燃烧室11、空气喷头12、挡板13、预热室2、第一风机21、第二风机22、连通管23、空气管24、上预热室25、下预热室26、进料室3、 进料板31、空腔311、气孔312、气板313、封闭板32、加强板33、预热腔34、点火器4、 气箱41、点火喷头42、气孔43、预热包5、废气管51、预热管61、燃气管62。

实施例一：

基本如附图1、附图2、附图3、附图4和附图5所示：一种再生型覆膜砂焙烧炉，包括机架，机架上固定有本体1，本体1的一侧螺栓固定有进料室3，本体1的另一侧螺栓固定 安装有预热室2。

本实施例中，进料室3的上部和下部均开有开口，进料室3内的两侧的侧壁上均螺栓固 定有若干进料板31，两侧的进料板31沿进料室3的长度方向交错布置，并且进料板31倾斜 朝向进料室3的中部，进料板31的布置方式可以构成折流道供砂粒通过。进料室3的外部 侧壁上螺栓固定有若干加强板33，加强板33沿进料室3的长度方向均布。

进料室3的侧壁内开有预热腔34，预热腔34的上部开有连通孔，预热腔34的下部连通 有排气管。进料室3上开有若干检修窗，进料室3上螺栓固定有用于封闭检修窗的封闭板32。 预热室2包括上预热室25和位于上预热室25下方的下预热室26，上预热室25和下预热室 26之间连通有连通管23。

本体1内开有燃烧室11，燃烧室11的一侧与进料室3连通，燃烧室11的另一侧连通有 预热包5，燃烧室11与进料室3的连通处、燃烧室11与预热包5的连通处均水平滑动连接有挡板13。燃烧室11的底部倾斜且靠近预热包5的一侧低，远离预热包5的一侧高。燃烧 室11的底部螺栓固定有若干空气喷头12，燃烧室11上螺栓固定有点火器4。燃烧室11内 未对进行焙烧时，通过挡板13将燃烧室11封闭，以保证燃烧室11内的温度，降低热能散 失。向燃烧室11送入砂粒时再将如附图4所示的左侧的挡板13打开，以便于进砂粒。焙烧 砂粒时，在将右侧的挡板13打开，关闭左侧的挡板13。

机架上螺栓固定有第一风机21和第二风机22，第一风机21的出风口连通有管道，管道 与下预热室26连通，上预热室25连通有与空气喷头12连通的空气管24。第二风机22连通 有预热管61，预热管61螺栓固定在预热包5内的底部，并且贯穿预热包5，预热管61连通有点火器4，结合附图4所示，本实施例中点火器包括中空且的气箱41，气箱41与预热管 61连通，气箱41上螺栓固定有朝向燃烧室11中部的点火喷头42，点火喷头42连通有贯穿 气箱41的燃气管62，燃气管62连通有气泵(图中未示出)，气箱41上开有若干位于点火 喷头42外周的气孔43。

预热包5为中空的箱体，箱体的上部连通有废气管51，废气管51贯穿上预热室25，并 通过连通孔与预热腔34连通。

具体实施时：

砂粒的焙烧过程：砂粒进入到燃烧室11内，由于进料室3内的进料板31交错布置且倾 斜，如此不仅可以在砂粒自身作用下向下流动，还能减缓砂粒的流动速度，以一个较为缓慢 的速度进入到燃烧室11内。砂粒进入至燃烧室11内后，对砂粒进行焙烧，此时可以通过挡 板13将燃烧室11与进料室3的连通处封闭，减少热量燃烧室11内的热量散失。砂粒焙烧 过后，砂粒在自身重力的作用下沿燃烧室11的底部滑入至预热包5内。当然，也可以人为将砂粒送入至预热包5内。

余热利用过程：在将砂粒排放至预热包5内时，砂粒和废气分离，废气进入废气管51 内，由于废气管51贯穿上预热室25，会对上预热室25内的空气进行换热。同时，废气管51内的废气会进入至预热腔34内，并且是从上至下流动，直至从排气管排出。废气在预热腔34内时，由于砂粒在进料室3内缓慢流动，且废气从上至下排放，废气可以充分与砂粒 进行换热，进而达到预热砂粒的目的。

第一风机21将空气输送至下预热室26内，由于预热室2安装在本体1上，本体1自身的热量(燃烧室内的热量)会对下预热室26内的空气进行第一次预热。在第一风机21的作用下，空气还会进入到上预热室25内，废气管51会对空气进行第二次预热，如此进行空气的两次预热。空气通过空气管24从空气喷头12喷出，使得燃烧室11内的砂粒震荡，以增 大砂粒与火焰的接触面积，进而提高砂粒的焙烧效果。

第二风机22将空气通过预热管61送入至气箱41内，同时，气泵将天然气输送点火喷 头42内。预热管61固定在预热包5的底部，则焙烧后带有高温的砂粒会对预热管61的内空气进行预热，预热后的空气从气孔43喷出，同时，空气会对天然气管内的天然气预热， 降低天然气着火能耗，同时，预热的空气进入到燃烧室11内，以对燃烧室11进行保温，降 低燃烧室11内的热量散失。

本实施例中，利用废气以及燃烧室11的余热对砂粒、空气预热，可以减少燃烧室11内 的热量散失，减少天然气的使用，达到节能环保的目的。

实施例二：

实施例二与实施例一的不同之处在于，如附图6和附图7所示，进料板31内开有空腔 311，空腔311连通有若干均布在进料板31上的气孔312，气孔312内均设置有气板313，气板313倾斜设置，气板313靠近进料板31上表面的一端高于气板313远离进料板31上表 面的一端，气板313的底部设置有弹簧，弹簧的一端固定在进料板31上，弹簧的另一端固 定在气板313上，气板313上开有若干风孔，风孔的直径小于砂粒的直径。空腔311连通有 软管，软管连通有气泵。

具体实施过程如下：

砂粒在进料板31上流动时，操作人员打开气泵，气泵向气腔内送入气体，气体通过风 孔排出，以吹动砂粒，使得砂粒在进料板31上震荡，同时，对砂粒进行阻流。砂粒震荡可以扩大砂粒与进料室3内的热空气的接触面积，进而提高砂粒与废气的热交换。气体对砂粒阻流可以延长砂粒的流动时间，进一步提高废气与砂粒热交换的时间。

初始时，气板313如附图6所示的状态，当砂粒将风孔堵塞后，空腔311内的气压会增 大，以使得空腔311内的气体会推动气板313转动，气板313的上表面与气板313的上表面齐平，气板313上的砂粒在其他流动砂粒的作用下带走，当然吹向风孔的气体也能够将风孔上的砂粒吹走，风孔上的砂粒带走后露出风孔，空腔311内的气压减小后，在弹簧的作用下将气板313拉动复位。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过 多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作 出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果 和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实 施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.再生型覆膜砂焙烧炉，包括本体，本体内设置有燃烧室，本体上安装有朝向燃烧室内的点火器，其特征在于：包括固定在本体一侧的进料室，燃烧室的一侧与进料室连通，燃烧室远离进料室的一侧连通有预热包，预热包连通有废气管；进料室内设置有折流道，进料室的侧壁内开有与废气管连通的预热腔；预热腔与废气管连通。

2.根据权利要求1所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：本体上远离进料室的一侧固定安装有预热室，预热室包括上预热室和位于上预热室下方的下预热室，废气管贯穿上预热室，上预热室与下预热室连通，上预热室连通有与燃烧室连通的空气管，下预热室连通有第一风机。

3.根据权利要求2所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：预热包内的底部固定有预热管，预热管一端连通有第二风机，预热管的另一端与点火器连通，点火器连通有燃气管，燃气管连通有气泵。

4.根据权利要求3所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：燃烧室的底部倾斜设置，且靠近预热包的一侧低，远离预热包的一侧高。

5.根据权利要求4所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：燃烧室与进料室的通处、燃烧室与预热包的连通处均设置有与燃烧室水平滑动连接的挡板。

6.根据权利要求5所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：进料室上开有若干检修窗，检修窗内均设置有固定在进料室上的封闭板。

7.根据权利要求6所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：进料室的外侧壁上固定有若干加强板，加强板沿进料室的长度方向均布。

8.根据权利要求7所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：燃烧室的底部固定有若干空气喷头，空气喷头与空气管连通。

9.根据权利要求8所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：折流道由若干设置在进料室内两侧壁上的进料板构成，两侧的进料板沿进料室的长度方向交错布置，且进料板均倾斜朝向进料室的中部。

10.根据权利要求9所述的再生型覆膜砂焙烧炉，其特征在于：预热腔与废气管的连通处位于预热腔的上部，预热腔的下部连通有排气管。

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