CN113188327A - 一种回转窑 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种还原反应回转窑，涉及窑炉设备技术领域，包括窑体，窑体内部包括用于预热原料的预热段、用于对原料进行焙烧还原的还原段和用于对还原后的原料进行冷却的冷却段，预热段位于窑体的靠近进料口的一端，冷却段位于窑体的靠近出料口的一端，还原段位于窑体的预热段和冷却段之间，还原段的两端分别与预热段和冷却段连通。物料的整个还原过程全部在回转窑内进行，回转窑集物料预热、焙烧还原、循环水冷却于一体，一次完成物料还原反应的全过程，简化了工艺，还原率高，节能环保，成品质量好。
Description
技术领域
本发明涉及窑炉设备技术领域，具体涉及一种用煤气做燃料进行还原反应的回转窑。
背景技术
用回转窑进行还原反应是比较新的生产工艺，要在回转窑中根据其产品的原料类型加入一定比例的还原剂、同时还要准确的控制焙烧温度和焙烧时间才能生产出合格的还原物。现有的还原过程需要多个独立的设备，预热、还原、冷却需分步进行，中间的转运过程复杂，并且物料在中间的转运过程中会受到各种因素的影响，由于影响还原产品质量的因素较多，所以用现有的回转窑很难生产出优质的还原物，还原率低，成品质量差，还原反应工艺复杂。
目前国内缺少一种直接用回转窑进行还原反应的设备，如何使还原物料在回转窑内完成还原反应的全过程并且直接生产出优质的还原物，成为当前的一大课题。
发明内容
为此，本发明提供一种回转窑，以解决现有技术中用普通回转窑还原率低、成品质量差，不能在回转窑内完成还原反应的全过程，还原反应工艺复杂的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种回转窑，包括窑体，窑体内部包括用于预热原料的预热段、用于对原料进行焙烧还原的还原段和用于对还原后的原料进行冷却的冷却段，预热段位于窑体的靠近进料口的一端，冷却段位于窑体的靠近出料口的一端，还原段位于窑体的预热段和冷却段之间，还原段的两端分别与预热段和冷却段连通。
进一步地，回转窑还包括煤气分配管道和煤气喷嘴，煤气分配管道设置在窑体的还原段的外侧，煤气喷嘴的进气孔与煤气分配管道连通，煤气喷嘴沿窑体的径向方向伸入至还原段内部的燃烧室，煤气喷嘴的出气孔位于燃烧室的内部。
进一步地，煤气分配管道为围绕窑体的还原段设置的环形管道，煤气分配管道设有三个沿环形管道均匀分布的煤气喷嘴。
进一步地，煤气分配管道的数量为五条，五条煤气分配管道沿还原段的长度方向均匀分布，煤气分配管道固定在窑体上并通过金属软管与气水分配器连接，且随窑体一起转动。
进一步地，预热段的筒体内侧和还原段的筒体内侧具有耐火砖。
进一步地，冷却段的筒体为双层筒体，外层筒体和内层筒体之间的腔体内部具有冷却介质，外层筒体具有冷却介质的进口和出口。
进一步地，回转窑还包括出料罩，出料罩套在出料筒外圆上，并且二者之间设置有可靠出料密封装置，防止多余空气进入窑体内，影响还原效果。
进一步地，回转窑还包括附属设备竖式冷却装置，竖式冷却装置设置在出料罩下部。
进一步地，回转窑还包括进料罩，进料罩与窑体的预热段连通，进料罩具有排气口，在排气口设置收尘系统，进料罩与窑体之间通过设置的可靠的进料端密封装置连接。
进一步地，回转窑还包括动力装置，动力装置包括固定底座和电机、减速机、联轴器以及齿轮齿圈传动副；电机、减速机固定在固定座上，齿圈通过弹簧板固定在回转窑体上，齿轮安装在齿轮轴上；齿轮轴通过联轴器与减速机输出轴联接。减速机输入轴与电机轴通过弹性联轴器联接。电机转动通过减速机、齿轮齿圏传动副带动回转窑窑体在托轮支撑装置上旋转。
本发明具有如下优点：物料的整个还原过程全部在回转窑内进行，回转窑集物料预热、焙烧还原、循环水冷却于一体，一次完成物料还原反应的全过程，简化了工艺，还原率高，节能环保，成品质量好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1为本发明具体实施方式提供的一种回转窑系统的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式提供的一种回转窑的设备总图；
图3为图2中A-A截面的刨面图；
图4为图2中B-B截面的刨面图；
图5为图2中C-C截面的刨面图；
图6为图1中D-D截面的刨面图。
图中：1-进料罩；2-窑体；21-预热段；22-还原段；23-冷却段；3-竖式冷却装置；4-出料罩；41-出料筒；5-煤气分配管道；51-煤气喷嘴；52-耐火砖；6-气水分配器；61-转动部分；62-固定部分；63-煤气管道；64-冷却循环水出水管道；65-冷却循环水回水管道；66-供气管道；67-空气管道；68-进水管道；69-气水管路系统；7-收尘系统；11-托轮支撑装置；12-动力装置；13-气水分配器支架；14-进料罩密封装置。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明具体实施方式提供了一种回转窑，包括进料罩1、窑体2、出料罩4，窑体2的一端设有进料罩1，进料罩1设有进料口，窑体2的另一端设有出料罩4，窑体2内部包括用于预热原料的预热段21、用于对原料进行焙烧还原的还原段22和用于对还原后的原料进行冷却的冷却段23，预热段21位于窑体2靠近进料罩1的一端并与进料罩1连通，冷却段23位于窑体2靠近出料罩4的一端并与出料罩4连通，出料罩4设有出料口，还原段22位于窑体2的预热段21和冷却段23之间，还原段22的两端分别与预热段21和冷却段23连通。回转窑集物料预热、焙烧还原、循环水冷却于一体，还原率高，节能环保，成品质量好。
在一个优选的实施方案中，回转窑还包括煤气分配管道5和煤气喷嘴51，煤气分配管道5设置在窑体2的还原段22的外侧，煤气喷嘴51的进气孔与煤气分配管道5连通，煤气喷嘴51沿窑体2的径向方向伸入至还原段22内部的燃烧室，煤气喷嘴51的出气孔位于燃烧室的内部。使用煤气做燃料，无需其它辅料，有利于降低生产成本，提高经济效益。
在一个优选的实施方案中，煤气分配管道5为围绕窑体2的还原段22设置的环形管道，如图6所示，煤气分配管道5设有三个沿环形管道均匀分布的煤气喷嘴51。煤气喷嘴51环形布置，多点喷射，高效节能，提高了产品的质量。
在一个优选的实施方案中，环形的煤气分配管道5的数量为五条，五条环形的煤气分配管道5沿还原段22的长度方向均匀分布。煤气喷嘴51在还原段22内均匀分布，使还原段22内的煤气均匀分布在燃烧室内，以使物料受热均匀，燃烧效率高，节约了成本。
在一个优选的实施方案中，在预热段21的筒体内侧和还原段22的筒体内侧砌筑耐火材料，优选的，耐火材料为耐火砖52，隔热且提高了窑体2的使用寿命。
在一个优选的实施方案中，冷却段23筒体为双层筒体，外层筒体和内层筒体之间的腔体内部具有冷却循环水，外层筒体具有冷却循环水的进水口和出水口，换热面积大，冷却效果好。
在一个优选的实施方案中，回转窑还包括气水分配器6，气水分配器6具有转动部分61和固定部分62，转动部分61与出料筒41固定连接，转动部分61设通过旋转密封装置与固定部分62连接，固定部分62与气水分配器支架13固定连接，固定部分62设有供气管道66的进气口、空气管道67的进气口、进水管道68的进口和冷却循环水出水管道64的出水口，转动部分61设有冷却循环水出水管道64、冷却循环水回水管道65、空气管道67和煤气管道63，煤气管道63通过金属软管与煤气分配管道5连通，冷却循环水出水管道64连接外层筒体的冷却循环水的进水口，冷却循环水回水管道65连接外层筒体的冷却循环水的出水口。在回转窑转动时，气水分配器6通过设置在其内部的水泵使冷却水循环流动，气水分配器6还将空气通过连接到煤气喷嘴51上空气接口的空气管道67送入煤气喷嘴51内，使助燃空气和煤气混合，通过调节二者混合比例控制火焰温度从而调节还原段22所需的燃烧温度。
在一个优选的实施方案中，回转窑还包括出料罩4及附属设备送料机和料仓，出料罩4套在出料筒41外圆上，并且二者之间设置有出料密封装置，送料机的两端分别与出料罩4下部连接的竖式冷却装置3和料仓连通，竖式冷却装置3内的成品通过送料机输送至料仓，成品自动完成出料、入仓全过程，不需要人工干预，节约人力成本。
在一个优选的实施方案中，出料罩4下部还设置有附属设备竖式冷却装置3，竖式冷却装置3提高了物料的冷却效果。
在一个优选的实施方案中，进料罩1具有排气口，在排气口设置收尘系统7，避免在进料过程中产生的扬尘污染空气。
在一个优选的实施方案中，如图2所示，回转窑还包括多个托轮支撑装置11和动力装置12，托轮支撑装置11包括支撑底座、轴承座、托轮轴和托轮，轴承座固定在支撑底座上，托轮轴两端通过轴承安装固定在轴承座上；托轮烘装固定在托轮轴上。窑体2上的滚圈与托轮滚动配合，减小窑体2的转动阻力。动力装置12包括固定底座和电机、减速机、联轴器以及齿轮齿圈传动副；电机、减速机固定在固定座上，齿圈通过弹簧板固定在回转窑窑体2上，齿轮安装在齿轮轴上；齿轮轴通过联轴器与减速机输出轴联接。减速机输入轴与电机轴通过弹性联轴器联接。多个托轮支撑装置11托轮支撑窑体2上的滚圈，动力装置12上的电机转动通过减速机、齿轮齿圏传动副带动回转窑窑体2在托轮支撑装置11上旋转。使滚筒转动，结构简单，转动阻力小。电机优选为变频调速电机，通过控制装置调节变频调速电机的转速，改变回转窑的转动速度，使物料能够充分进行预热、加热并进行高温还原反应。
物料由进料罩1的进料口进入窑体2的预热段21，在预热段21中被预热，同时被预热的物料运动到还原段22逐渐加温进行还原反应。经过高温还原反应的物料运动到冷却段23由外筒体的循环冷却水进行冷却、冷却后的还原物料进入竖式冷却装置3继续冷却。成品还原物料在竖式冷却装置3排出后由送料机将成品输送至料仓，从而完成由进料、预热、还原反应、冷却、出料、入仓全过程。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种回转窑，其特征在于：包括窑体(2)，所述窑体(2)内部包括用于预热原料的预热段(21)、用于对原料进行焙烧还原的还原段(22)和用于对还原后的原料进行冷却的冷却段(23)，所述预热段(21)位于所述窑体(2)的靠近进料口的一端，所述冷却段(23)位于所述窑体(2)的靠近出料口的一端，所述还原段(22)位于所述窑体(2)的所述预热段(21)和所述冷却段(23)之间，所述还原段(22)的两端分别与所述预热段(21)和所述冷却段(23)连通。
2.根据权利要求1所述的回转窑，其特征在于：所述回转窑还包括煤气分配管道(5)和煤气喷嘴(51)，所述煤气分配管道(5)设置在所述窑体(2)的所述还原段(22)的外侧，所述煤气喷嘴(51)的进气孔与所述煤气分配管道(5)连通，所述煤气喷嘴(51)沿所述窑体(2)的径向方向伸入至所述还原段(22)内部的燃烧室，所述煤气喷嘴(51)的出气孔位于燃烧室的内部。
3.根据权利要求2所述的回转窑，其特征在于：所述煤气分配管道(5)为围绕所述窑体(2)的所述还原段(22)设置的环形管道，所述煤气分配管道(5)设有三个沿所述环形管道均匀分布的所述煤气喷嘴(51)。
4.根据权利要求3所述的回转窑，其特征在于：所述煤气分配管道(5)的数量为五条，五条所述煤气分配管道(5)沿所述还原段(22)的长度方向均匀分布，所述煤气分配管道(5)固定在所述窑体(2)上并通过金属软管与气水分配器(6)连接，且随所述窑体(2)一起转动。
5.根据权利要求1所述的回转窑，其特征在于：所述预热段(21)的筒体内侧和所述还原段(22)的筒体内侧具有耐火砖(52)。
6.根据权利要求1所述的回转窑，其特征在于：所述冷却段(23)的筒体为双层筒体，外层筒体和内层筒体之间的腔体内部具有冷却介质，所述外层筒体具有所述冷却介质的进口和出口。
7.根据权利要求1所述的回转窑，其特征在于：所述回转窑还包括出料罩(4)及附属设备送料机和料仓，所述出料罩(4)套在出料筒(41)外圆上，并且二者之间设置有出料密封装置。
8.根据权利要求7所述的回转窑，其特征在于：所述回转窑还包括附属设备竖式冷却装置(3)，所述竖式冷却装置(3)设置在所述出料罩(4)出料口下面。
9.根据权利要求1所述的回转窑，其特征在于：所述回转窑还包括进料罩(1)，所述进料罩(1)与所述窑体(2)的所述预热段(21)连通，所述进料罩(1)具有排气口，在所述排气口设置收尘系统(7)，进料罩(1)与窑体(2)之间通过进料端密封装置连接。
10.根据权利要求1所述的回转窑，其特征在于：所述回转窑还包括动力装置(12)，所述动力装置(12)包括固定底座和电机、减速机、联轴器以及齿轮齿圈传动副；电机、减速机固定在固定座上，齿圈通过弹簧板固定在回转窑筒体上，齿轮安装在齿轮轴上；齿轮轴通过联轴器与减速机输出轴联接，减速机输入轴与电机轴通过弹性联轴器联接，电机转动通过减速机、齿轮齿圏传动副带动回转窑筒体在托轮支撑装置(11)上旋转。
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