CN114543505B - 一种立式节能焙烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式节能焙烧炉，属于物料焙烧技术领域，包括进料机构、一级燃烧室、二级燃烧室和收料机构，所述一级燃烧室设有第一燃烧枪，用于对预热物料进行加热燃烧；一级燃烧室的底部设有排料装置，焙烧后的物料通过排料装置排入二级燃烧室内；一级燃烧室与二级燃烧室之间还连通有一管道，第二燃烧枪用于对挥发的有机气体进行加热焚烧，生成的混合热气沿所述管道输送至二级燃烧室，对排料装置排出的物料再次加热燃烧；二次焙烧后的物料换热后冷却，并通过收料斗完成收料；本发明采用独特的二次焙烧工艺，对尾气、物料均进行二次焙烧，不仅能再生处理各种常规树脂砂，而且能够高效地对传统焙烧炉难以处理的粘土砂进行再生回收处理。

Description

一种立式节能焙烧炉

技术领域

本发明属于物料焙烧技术领域，具体涉及一种立式节能焙烧炉。

背景技术

在科学技术迅猛发展的今天，由于铸造成形工艺的特殊优势，有些复杂结构件目前尚无其他制造工艺可替代。铸造工艺，仍是最经济、且便捷的金属成形工艺。随着全球经济一体化进程的进一步加剧，国际交流日趋紧密，中国铸造业已经成为国际工业生产合作中尤为重要的一环。但是，铸件在生产过程中，需要用到铸造砂，新砂不断补入的同时，废砂也随之产生。因此，对废砂进行再生回用，在可持续发展的现代化工业生产中显得尤为重要，不但可以减少了废砂抛弃所引起的环境污染问题，还能够大大节省成本，具有显著的应用前景和巨大的经济效益。目前，对废砂再生的方法有很多，其中，是采用焙烧炉的热法再生工艺，是将废砂置于焙烧炉中进行高温焙烧，以达到对废砂的再生回用的目的，而焙烧炉作为热法再生工艺的主要设备，其结构性能的好坏将直接影响再生砂的产品质量。

现有的焙烧炉通常分为卧式流化床结构、复式结构和立式结构三种。其中，卧式流化床结构的焙烧炉，主要是将废砂等物料置于卧式流化床体内，然后通过鼓风机使得废砂等物料被沸腾继而吹起，再辅以燃烧枪对废砂等物料进行焙烧处理；但是，卧式流化床结构的焙烧炉占地面积大、换热面积小、能耗高且处理量相对较小，难以满足与日俱增的废砂等物料的再生回用需求。复式结构的焙烧炉虽然结构优化创新，但废砂等物料的流动是流化方式，风量需求大，造成能耗相对高，无法满足节能环保的工业发展需求。而立式结构的焙烧炉，则主要是将废砂等物料自上而下地依次经过预热、焙烧、冷却等工艺处理，以完成对废砂等物料的再生回用；立式结构的焙烧炉占地面积小，能耗相对较低，相较于卧式流化床结构、复式结构更为符合现代化工业可持续发展的趋势。但是，现有的立式结构的焙烧炉对废砂等物料及废气燃烧还不够充分，产生的废气排放量大，余热损失相对较高，如公开号为CN201710427201.3的中国专利提供一种立式焙烧炉，就存在着对物料及废气燃烧不够充分，废气排放量稍大，环保效果不佳等问题。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种可高效回收余热、且需求风量小、节能效果显著的立式节能焙烧炉。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种立式节能焙烧炉，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种立式节能焙烧炉，焙烧炉的顶部设置有进料机构，焙烧炉的内部自上而下依次设有一级燃烧室、二级燃烧室和收料机构，

所述进料机构包括进料斗、螺旋给料机、导流管和撒料盘，所述进料斗用于盛装待焙烧物料，进料斗的出口连通至螺旋给料机，螺旋给料机将待焙烧物料沿导流管动力输送至焙烧炉内，通过所述撒料盘使待焙烧物料呈瀑布状下流，下流的物料与一级燃烧室排出的第一废气进行热交换，形成预热物料；

所述一级燃烧室的中部侧壁上设有若干个第一燃烧枪，用于对预热物料进行加热燃烧；一级燃烧室的下部排列有多个第一换热管，第一换热管的上端设有第一风嘴，下端连通至第一沸腾风室，第一沸腾风室设有第一进风口，热风经第一进风口进入第一沸腾风室后，通过第一风嘴吹入一级燃烧室中加热沸腾物料；一级燃烧室的底部设有排料装置，所述排料装置连通至二级燃烧室，焙烧后的物料通过排料装置排入二级燃烧室内；

一级燃烧室的上部侧壁与二级燃烧室之间还连通有一管道，一级燃烧室的管道接口处设有若干个第二燃烧枪，用于对预热物料换热过程中挥发的有机气体进行加热焚烧，有机气体焚烧后与第一废气形成混合热气，所述混合热气沿所述管道输送至二级燃烧室，对排料装置排出的物料再次加热燃烧；所述二级燃烧室的下部排列有多个第二换热管，第二换热管的上端设有第二风嘴，下端连通至第二沸腾风室，第二沸腾风室设有第二进风口，第一冷风从第二进风口依次进入第二沸腾风室和第二换热管，在第二换热管与二次焙烧后的物料换热后升温，从第二风嘴吹入二级燃烧室内加热沸腾物料；

二级燃烧室的底部连通有收料机构，所述收料机构包括收料斗和多个收料管，各收料管的进料端连通至二级燃烧室，出料端延伸至收料斗，二次焙烧后的物料与第二换热管换热后冷却，并通过各收料管输送至收料斗；

还包括一换热器，所述换热器包括冷媒入口、冷媒出口、热媒入口和热媒出口，所述热媒入口与二级燃烧室相连通，所述冷媒出口与第一进风口相导通，二级燃烧室排出的第二废气经热媒入口进入所述换热器内，与经冷媒入口进入换热器的第二冷风进行热交换，换热后的第二废气从热媒出口排出焙烧炉形成尾气，换热后的第二冷风升温加热后形成所述热风，热风经第一沸腾风室进入一级燃烧室沸腾物料。

在本发明中，立式节能焙烧炉采用独特的二次焙烧工艺，对尾气、物料均进行二次焙烧，不仅能再生处理各种常规树脂砂，而且能够高效地对传统焙烧炉难以处理的粘土砂进行再生回收处理；同时，采用二次焙烧可高效利用余热，能耗低，使得产出的再生砂质量优异均匀，废砂再生回用效果显著。

优选的，所述排料装置包括多个排料管，各排料管的进料端连通至一级燃烧室，出料端延伸至二级燃烧室，一次焙烧后的物料通过排料管的进料端输送至出料端处；各排料管靠近出料端处均设有导管，各导管分别连通至一风箱，所述风箱上设有第三进风口，第三冷风从第三进风口依次进入风箱、导管和排料管的出料端，从排料管的出料端将一次焙烧后的物料吹入二级燃烧室内；

需要说明的是，传统的焙烧炉内物料排料过程中容易出现堵塞现象，进一步的，将各排料管通过导管分别连通至风箱，利用风箱的鼓吹作用，从排料管内部向排料端方向吹气，有利于物料的顺畅排出，保证本立式节能焙烧炉的连续工作性能。

进一步优选的，各排料管呈扇形分布在二级燃烧室的管道接口的两侧，各排料管的出料端朝向二级燃烧室的管道接口，各排料管排出的物料与管道输送的混合热气形成对流；

需要说明的是，本立式节能焙烧炉主要是将物料置于一级燃烧室内，通过沸腾加热物料，急速燃烧物料表面的有机物，并将高温余热导入在二级燃烧室内，对未完全焙烧的物料进行再次焙烧，使得较难燃烧处理的物料也能有高效的焙烧处理效果；进一步的，设置各排料管呈扇形分布在二级燃烧室的管道接口的两侧，使得从一级燃烧室排出的物料与高温余热形成对流，在沸腾物料的同时，对物料进行二次焙烧，使得最终产出的再生砂表面质量更为均匀优异，废砂再生回用效果显著。

优选的，所述一级燃烧室的中心轴与所述二级燃烧室的中心轴相重合，一级燃烧室的高度尺寸大于二级燃烧室的高度尺寸；在竖直方向的横截面上，一级燃烧室的最大宽度尺寸小于二级燃烧室的最大宽度尺寸；

进一步优选的，一级燃烧室的高度尺寸为二级燃烧室的高度尺寸的2～4倍；

在竖直方向的横截面上，一级燃烧室的最大宽度尺寸为二级燃烧室的最大宽度尺寸的1/4～1/2；

需要说明的是，本立式节能焙烧炉采用独特的二次焙烧工艺，对尾气、物料均进行二次焙烧，进一步的，一级燃烧室对物料的焙烧包括三部分：预热、燃烧和排料，一方面，设置一级燃烧室的高度尺寸为二级燃烧室的高度尺寸的2～4倍，则一级燃烧室中待焙烧物料在竖直方向下流的行程较之传统的立式焙烧炉更长，使得待焙烧物料与一级燃烧室排放的炙热废气能够充分进行热交换，达到良好的预热效果；另一方面，设置一级燃烧室的最大宽度尺寸为二级燃烧室的最大宽度尺寸的1/4～1/2，则一级燃烧室中燃烧枪对物料的焙烧处理更为集中，物料表面焚烧氧化处理更为充分，大大提高了焙烧处理效率。

优选的，所述一级燃烧室和二级燃烧室的侧壁由内而外依次为耐火砖、保温岩棉和壳体。

优选的，所述第一换热管和第二换热管均采用螺旋换热管，所述螺旋换热管的内部为高压风通道，两两螺旋换热管之间具有狭长形间隙，焙烧后的物料从所述狭长形间隙自上而下流动，与螺旋换热管的内部高压风进行热交换。

优选的，所述管道位于焙烧炉的一侧，沿所述一级燃烧室的外壁竖直延伸至二级燃烧室的顶部；

进一步优选的，所述换热器位于焙烧炉上远离管道的一侧，换热器的热媒入口朝下，与二级燃烧室的顶部相连通；

需要说明的是，本立式节能焙烧炉采用独特的二次焙烧工艺，包括对尾气、物料均进行二次焙烧，进一步的，为了合理布置管道与换热器的空间位置，提高焙烧炉在空间上的利用率，将管道设置在位于焙烧炉的一侧，将换热器设置在远离管道的一侧，一方面，使得经管道引导的混合热气与一次焙烧后的物料形成对流，在沸腾物料的同时，进一步地对沸腾的物料进行二次焙烧，使得较难燃烧处理的物料，如铸造用砂粘土砂等，也能有高效的焙烧处理效果；另一方面，如此分布管道与换热器的位置，焙烧产生的有机气体经过二次焙烧处理后将焚烧氧化，而二次焙烧后物料产生的第二废气可随空气对流顺畅地由换热器排出焙烧炉外部，且尾气净化处理充分，有效地避免了焙烧炉尾气排放对环境的危害。

进一步优选的，所述换热器为逆流式热交换器；

为了在本立式节能焙烧炉中更加高效地回收余热，进一步的，通过在焙烧炉内设置逆流式热交换器，使其在二次焙烧过程中的需求风量更小，以达到节能效果显著的目的，相较于传统的立式焙烧炉的能源损耗低，再生成本低，具备优异的规模化推广应用前景。

本发明的有益效果：

(1)立式节能焙烧炉采用独特的二次焙烧工艺，对尾气、物料均进行二次焙烧，不仅能再生处理各种常规树脂砂，而且能够高效地对传统焙烧炉难以处理的粘土砂进行再生回收处理；同时，采用二次焙烧可高效利用余热，能耗低，使得产出的再生砂质量优异均匀，废砂再生回用效果显著；

(2)本立式节能焙烧炉主要是将物料置于一级燃烧室内，通过沸腾加热物料，急速燃烧物料表面的有机物，并将高温余热导入在二级燃烧室内，对未完全焙烧的物料进行再次焙烧，使得较难燃烧处理的粘土砂也能有高效的焙烧处理效果；同时，焙烧产生的有机气体经过二次焙烧处理后将焚烧氧化，尾气净化处理充分，有效地避免了焙烧炉的尾气排放对环境产生危害；

(3)通过在立式节能焙烧炉内设置逆流式热交换器，可高效回收余热，且需求风量小，节能效果显著，能耗低，再生成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的一级燃烧室的俯视图；

图3为本发明的工作原理图；

附图标记：

1、进料机构；11、进料斗；12、螺旋给料机；13、导流管；14、撒料盘；

2、一级燃烧室；21、第一燃烧枪；22、第一换热管；22a、第一风嘴；23、第一沸腾风室；23a、第一进风口；24、排料装置；241、排料管；242、风箱；242a、第三进风口；

3、二级燃烧室；31、第二燃烧枪；32、第二换热管；32a、第二风嘴；33、第二沸腾风室；33a、第二进风口；

4、收料机构；41、收料斗；42、收料管；

5、换热器；51a、冷媒入口；51b、冷媒出口；52a、热媒入口；52b、热媒出口；

G1、管道；

Q1、第一废气及有机气体；Q2、混合热气；Q3、第二废气；Q4、尾气；

L1、第一冷风；L2、第二冷风；L3、第三冷风；R1、热风。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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作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。

如图1-图3所示，一种立式节能焙烧炉，采用独特的二次焙烧工艺，对尾气Q4、物料均进行二次焙烧，不仅能再生处理各种常规树脂砂，而且能够高效地对传统焙烧炉难以处理的粘土砂进行再生回收处理；同时，采用二次焙烧可高效利用余热，能耗低，使得产出的再生砂质量优异均匀，废砂再生回用效果显著。

焙烧炉的顶部设置有进料机构1，焙烧炉的内部自上而下依次设有一级燃烧室2、二级燃烧室3和收料机构4，焙烧炉的底部设有若干个支撑脚，用于支撑整体焙烧炉；在本实施例中，所述一级燃烧室2和二级燃烧室3的侧壁由内而外依次为耐火砖、保温岩棉和壳体，设置耐火砖，配合保温岩棉和壳体作为一级燃烧室2和二级燃烧室3的侧壁，能够有效保证焙烧炉对物料进行焙烧处理时，产生的大量余热不会大肆外漏，焙烧炉内温度能够持续保持在高温状态，节能效果显著，能源损耗有效降低。

在本实施例中，所述进料机构1包括进料斗11、螺旋给料机12、导流管13和撒料盘14，需要说明的是，所述螺旋给料机12设有电机(图示未标注)和螺旋叶轮(图示未标注)，所述螺旋叶轮与电机驱动连接，螺旋给料机12用于定量给出物料，为保证物料输送时的均匀稳定，在本实施例中，所述螺旋给料机12采用水平放置，或与水平方向呈斜下倾8°～12°安装设置；

具体的，所述进料斗11用于盛装待焙烧物料，本实施例中的物料指待焙烧处理的铸造废砂，例如：树脂砂、粘土砂。进料斗11的出口连通至螺旋给料机12，螺旋给料机12将待焙烧物料沿导流管13动力输送至焙烧炉内，通过所述撒料盘14使待焙烧物料呈瀑布状下流，下流的物料与一级燃烧室2排出的第一废气进行热交换，形成预热物料。

所述一级燃烧室2的中部侧壁上设有若干个第一燃烧枪21，在本实施例中，所述第一燃烧枪21包括两个，第一燃烧枪21的枪口朝向一级燃烧室2的内部喷射火焰，用于对预热物料进行加热燃烧；

一级燃烧室2的下部排列有多个第一换热管22，第一换热管22的上端设有第一风嘴22a，下端连通至第一沸腾风室23，第一沸腾风室23设有第一进风口23a，热风R1经第一进风口23a进入第一沸腾风室23后，通过第一风嘴22a吹入一级燃烧室2中加热沸腾物料；一级燃烧室2的底部设有排料装置24，所述排料装置24连通至二级燃烧室3，焙烧后的物料通过排料装置24排入二级燃烧室3内；

一级燃烧室2的上部侧壁与二级燃烧室3之间还连通有一管道G1，一级燃烧室2的管道G1接口处设有若干个第二燃烧枪31，在本实施例中，所述第二燃烧枪31优选数量为一个，用于对预热物料换热过程中挥发的有机气体进行加热焚烧，有机气体焚烧后与第一废气形成混合热气Q2，所述混合热气Q2沿所述管道G1输送至二级燃烧室3，对排料装置24排出的物料再次加热燃烧；

所述二级燃烧室3的下部排列有多个第二换热管32，第二换热管32的上端设有第二风嘴32a，下端连通至第二沸腾风室33，第二沸腾风室33设有第二进风口33a，第一冷风L1从第二进风口33a依次进入第二沸腾风室33和第二换热管32，在第二换热管32与二次焙烧后的物料换热后升温，从第二风嘴32a吹入二级燃烧室3内加热沸腾物料；在本实施例中，所述第一换热管22和第二换热管32均采用螺旋换热管，所述螺旋换热管的内部为高压风通道，两两螺旋换热管之间具有狭长形间隙，焙烧后的物料从所述狭长形间隙自上而下流动，与螺旋换热管的内部高压风进行热交换。

在本实施例中，所述排料装置24包括多个排料管241，各排料管241的进料端连通至一级燃烧室2，出料端延伸至二级燃烧室3，一次焙烧后的物料通过排料管241的进料端输送至出料端处；各排料管241靠近出料端处均设有导管，各导管分别连通至一风箱242，所述风箱242上设有第三进风口242a，第三冷风L3从第三进风口242a依次进入风箱242、导管和排料管241的出料端，从排料管241的出料端将一次焙烧后的物料吹入二级燃烧室3内；需要说明的是，传统的焙烧炉内物料排料过程中容易出现堵塞现象，进一步的，将各排料管241通过导管分别连通至风箱242，利用风箱242的鼓吹作用，从排料管241内部向排料端方向吹气，有利于物料的顺畅排出，保证本立式节能焙烧炉的连续工作性能。

在本实施例中，各排料管241呈扇形分布在二级燃烧室3的管道G1接口的两侧，各排料管241的出料端朝向二级燃烧室3的管道G1接口，进一步具体的，各排料管241的出料端呈水平方向延伸出一段形成弯头，各排料管241排出的物料，从所述弯头横向吹出，与管道G1输送的混合热气Q2形成对流，需要说明的是，本立式节能焙烧炉主要是将物料置于一级燃烧室2内，通过沸腾加热物料，急速燃烧物料表面的有机物，并将高温余热导入在二级燃烧室3内，对未完全焙烧的物料进行再次焙烧，使得较难燃烧处理的物料也能有高效的焙烧处理效果；进一步的，设置各排料管241呈扇形分布在二级燃烧室3的管道G1接口的两侧，使得从一级燃烧室2排出的物料与高温余热形成对流，在沸腾物料的同时，对物料进行二次焙烧，使得最终产出的再生砂表面质量更为均匀优异，废砂再生回用效果显著。

二级燃烧室3的底部连通有收料机构4，所述收料机构4包括收料斗41和多个收料管42，各收料管42的进料端连通至二级燃烧室3，出料端延伸至收料斗41，二次焙烧后的物料与第二换热管32换热后冷却，并通过各收料管42输送至收料斗41；

还包括一换热器5，所述换热器5包括冷媒入口51a、冷媒出口51b、热媒入口52a和热媒出口52b，所述热媒入口52a与二级燃烧室3相连通，所述冷媒出口51b与第一进风口23a相导通，二级燃烧室3排出的第二废气Q3经热媒入口52a进入所述换热器5内，与经冷媒入口51a进入换热器5的第二冷风L2进行热交换，换热后的第二废气Q3从热媒出口52b排出焙烧炉形成尾气Q4，换热后的第二冷风L2升温加热后形成所述热风R1；，热风R1经第一沸腾风室23重新进入一级燃烧室2沸腾物料。

在本实施例中，所述管道G1位于焙烧炉的一侧，沿所述一级燃烧室2的外壁竖直延伸至二级燃烧室3的顶部；具体的，所述换热器5位于焙烧炉上远离管道G1的一侧，换热器5的热媒入口52a朝下，与二级燃烧室3的顶部相连通；需要说明的是，本立式节能焙烧炉采用独特的二次焙烧工艺，包括对尾气Q4、物料均进行二次焙烧，进一步的，为了合理布置管道G1与换热器5的空间位置，提高焙烧炉在空间上的利用率，将管道G1设置在位于焙烧炉的一侧，将换热器5设置在远离管道G1的一侧，一方面，使得经管道G1引导的混合热气Q2与一次焙烧后的物料形成对流，在沸腾物料的同时，进一步地对沸腾的物料进行二次焙烧，使得较难燃烧处理的物料，如铸造用砂粘土砂等，也能有高效的焙烧处理效果；另一方面，如此分布管道G1与换热器5的位置，焙烧产生的有机气体经过二次焙烧处理后将焚烧氧化，而二次焙烧后物料产生的第二废气Q3可随空气对流顺畅地由换热器5排出焙烧炉外部，且尾气Q4净化处理充分，有效地避免了焙烧炉尾气Q4排放对环境的危害。

在本实施例中，所述换热器5为逆流式热交换器；进一步具体的，优选列管式逆流式热交换器；为了在本立式节能焙烧炉中更加高效地回收余热，进一步的，通过在焙烧炉内设置逆流式热交换器，使其在二次焙烧过程中的需求风量更小，以达到节能效果显著的目的，相较于传统的立式焙烧炉的能源损耗低，再生成本低，具备优异的规模化推广应用前景。

在本实施例中，所述一级燃烧室2的中心轴与所述二级燃烧室3的中心轴相重合，一级燃烧室2的高度尺寸大于二级燃烧室3的高度尺寸；在竖直方向的横截面上，一级燃烧室2的最大宽度尺寸小于二级燃烧室3的最大宽度尺寸；进一步具体的，一级燃烧室2的高度尺寸为二级燃烧室3的高度尺寸的2～4倍；在竖直方向的横截面上，一级燃烧室2的最大宽度尺寸为二级燃烧室3的最大宽度尺寸的1/4～1/2；

需要说明的是，本立式节能焙烧炉采用独特的二次焙烧工艺，对尾气Q4、物料均进行二次焙烧，进一步的，一级燃烧室2对物料的焙烧包括三部分：预热、燃烧和排料，一方面，设置一级燃烧室2的高度尺寸为二级燃烧室3的高度尺寸的2～4倍，则一级燃烧室2中待焙烧物料在竖直方向下流的行程较之传统的立式焙烧炉更长，使得待焙烧物料与一级燃烧室2排放的炙热废气能够充分进行热交换，达到良好的预热效果；另一方面，设置一级燃烧室2的最大宽度尺寸为二级燃烧室3的最大宽度尺寸的1/4～1/2，则一级燃烧室2中燃烧枪对物料的焙烧处理更为集中，物料表面焚烧氧化处理更为充分，大大提高了焙烧处理效率。

通过本发明的上述方案，在具体应用中：

待焙烧的物料放入进料斗11中，进料斗11的出口连通至螺旋给料机12，螺旋给料机12将待焙烧物料沿导流管13动力输送至焙烧炉内，通过所述撒料盘14使待焙烧物料呈瀑布状下流，下流的物料与一级燃烧室2排出的第一废气进行热交换，形成预热物料，并排出有机气体；

预热物料下落过程中被各第一换热管22的第一风嘴22a喷出的热风R1加热沸腾，此过程中，两个第一燃烧枪21对预热物料进行高温焙烧，一次焙烧后的物料与第一换热管22换热后下落至排料装置24，第一换热管22与物料的换热能够保证一级焙烧炉内温度维持在高温状态，本实施例所述高温状态指650℃～700℃，产生的热风R1既能对物料进行预热，也能有效降低了一级焙烧炉的能源损耗；

此时，一次焙烧后的物料通过排料管241的进料端输送至出料端处；各排料管241靠近出料端处均设有导管，各导管分别连通至一风箱242，第三冷风L3从第三进风口242a依次进入风箱242、导管和排料管241的出料端，从排料管241的出料端将一次焙烧后的物料吹入二级燃烧室3内；

一次焙烧后的物料落入二级燃烧室3中，第一冷风L1从第二进风口33a依次进入第二沸腾风室33和第二换热管32，在第二换热管32换热后升温，从第二风嘴32a吹入二级燃烧室3内加热沸腾物料；此时，预热物料换热后排出的有机气体经过第二燃烧枪31的焚烧后，与第一废气形成混合热气Q2，所述混合热气Q2沿所述管道G1输送至二级燃烧室3，与排料装置24排出的物料形成对流，并对物料进行二次加热焙烧；二次焙烧后的物料与第二换热管32换热后冷却，并通过各收料管42输送至收料斗41；

二级燃烧室3排出的第二废气Q3经热媒入口52a进入所述换热器5内，与经冷媒入口51a进入换热器5的第二冷风L2进行热交换，换热后的第二废气Q3从热媒出口52b排出焙烧炉形成尾气Q4，换热后的第二冷风L2升温加热后形成进入一级燃烧室2的热风R1，反复循环回收。

本立式节能焙烧炉主要是将物料置于一级燃烧室2内，通过沸腾加热物料，急速燃烧物料表面的有机物，并将高温余热导入在二级燃烧室3内，对未完全焙烧的物料进行再次焙烧，使得较难燃烧处理的粘土砂也能有高效的焙烧处理效果；同时，焙烧产生的有机气体经过二次焙烧处理后将焚烧氧化，尾气Q4净化处理充分，有效地避免了焙烧炉的尾气Q4排放对环境产生危害。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种立式节能焙烧炉，焙烧炉的顶部设置有进料机构，焙烧炉的内部自上而下依次设有一级燃烧室、二级燃烧室和收料机构，其特征在于：

所述进料机构包括进料斗、螺旋给料机、导流管和撒料盘，所述进料斗用于盛装待焙烧物料，进料斗的出口连通至螺旋给料机，螺旋给料机将待焙烧物料沿导流管动力输送至焙烧炉内，通过所述撒料盘使待焙烧物料呈瀑布状下流，下流的物料与一级燃烧室排出的第一废气进行热交换，形成预热物料；

所述一级燃烧室的中部侧壁上设有若干个第一燃烧枪，用于对预热物料进行加热燃烧；一级燃烧室的下部排列有多个第一换热管，第一换热管的上端设有第一风嘴，下端连通至第一沸腾风室，第一沸腾风室设有第一进风口，热风经第一进风口进入第一沸腾风室后，通过第一风嘴吹入一级燃烧室中加热沸腾物料；一级燃烧室的底部设有排料装置，所述排料装置连通至二级燃烧室，焙烧后的物料通过排料装置排入二级燃烧室内；

一级燃烧室的上部侧壁与二级燃烧室之间还连通有一管道，一级燃烧室的管道接口处设有若干个第二燃烧枪，用于对预热物料换热过程中挥发的有机气体进行加热焚烧，有机气体焚烧后与第一废气形成混合热气，所述混合热气沿所述管道输送至二级燃烧室，对排料装置排出的物料再次加热燃烧；所述二级燃烧室的下部排列有多个第二换热管，第二换热管的上端设有第二风嘴，下端连通至第二沸腾风室，第二沸腾风室设有第二进风口，第一冷风从第二进风口依次进入第二沸腾风室和第二换热管，在第二换热管与二次焙烧后的物料换热后升温，从第二风嘴吹入二级燃烧室内加热沸腾物料；

二级燃烧室的底部连通有收料机构，所述收料机构包括收料斗和多个收料管，各收料管的进料端连通至二级燃烧室，出料端延伸至收料斗，二次焙烧后的物料与第二换热管换热后冷却，并通过各收料管输送至收料斗；

还包括一换热器，所述换热器包括冷媒入口、冷媒出口、热媒入口和热媒出口，所述热媒入口与二级燃烧室相连通，所述冷媒出口与第一进风口相导通，二级燃烧室排出的第二废气经热媒入口进入所述换热器内，与经冷媒入口进入换热器的第二冷风进行热交换，换热后的第二废气从热媒出口排出焙烧炉形成尾气，换热后的第二冷风升温加热后形成所述热风，热风经第一沸腾风室进入一级燃烧室沸腾物料。

2.根据权利要求1所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，所述排料装置包括多个排料管，各排料管的进料端连通至一级燃烧室，出料端延伸至二级燃烧室，一次焙烧后的物料通过排料管的进料端输送至出料端处；各排料管靠近出料端处均设有导管，各导管分别连通至一风箱，所述风箱上设有第三进风口，第三冷风从第三进风口依次进入风箱、导管和排料管的出料端，从排料管的出料端将一次焙烧后的物料吹入二级燃烧室内。

3.根据权利要求2所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，各排料管呈扇形分布在二级燃烧室的管道接口的两侧，各排料管的出料端朝向二级燃烧室的管道接口，各排料管排出的物料与管道输送的混合热气形成对流。

4.根据权利要求1所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，所述一级燃烧室的中心轴与所述二级燃烧室的中心轴相重合，一级燃烧室的高度尺寸大于二级燃烧室的高度尺寸；在竖直方向的横截面上，一级燃烧室的最大宽度尺寸小于二级燃烧室的最大宽度尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，一级燃烧室的高度尺寸为二级燃烧室的高度尺寸的2～4倍；在竖直方向的横截面上，一级燃烧室的最大宽度尺寸为二级燃烧室的最大宽度尺寸的1/4～1/2。

6.根据权利要求1所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，所述一级燃烧室和二级燃烧室的侧壁由内而外依次为耐火砖、保温岩棉和壳体。

7.根据权利要求1所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，所述第一换热管和第二换热管均采用螺旋换热管，所述螺旋换热管的内部为高压风通道，两两螺旋换热管之间具有狭长形间隙，焙烧后的物料从所述狭长形间隙自上而下流动，与螺旋换热管的内部高压风进行热交换。

8.根据权利要求1所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，所述管道位于焙烧炉的一侧，沿所述一级燃烧室的外壁竖直延伸至二级燃烧室的顶部。

9.根据权利要求8所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，所述换热器位于焙烧炉上远离管道的一侧，换热器的热媒入口朝下，与二级燃烧室的顶部相连通。

10.根据权利要求9所述的一种立式节能焙烧炉，其特征在于，所述换热器为逆流式热交换器。