CN114799043B - 一种砂对砂换热研磨的节能循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂对砂换热研磨的节能循环系统，属于物料再生技术领域，包括焙烧炉、热砂罐、换热研磨设备和湿砂罐，所述焙烧炉对物料进行二次焙烧后形成热砂，热砂输入换热研磨设备进行研磨并冷却降温，冷却后的热砂经漂洗、浓缩后形成湿砂，湿砂经湿砂罐导回换热研磨设备，焙烧炉产生的净化尾气为湿砂的烘干提供余热，同时，尾气形成气流驱使湿砂下行，使其与热砂进行热交换。本发明采用节能循环系统可高效利用余热，对尾气、物料均进行二次焙烧，再生砂质量优异均匀；同时，利用了焙烧后热砂的高温余热与湿砂进行热交换，对热砂进行快速降温的同时，为湿砂的烘干供给高温，大大提高能源的利用率。

Description

一种砂对砂换热研磨的节能循环系统

技术领域

本发明属于物料再生技术领域，具体涉及一种砂对砂换热研磨的节能循环系统。

背景技术

砂型铸造材料价廉易得，且适用于对铸件的单件生产、成批生产和大量生产，因此，砂型铸造已经成为我国铸造工业化生产中必不可少的一环。在铸件生产过程中，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，具有显著的应用前景和巨大的经济效益。

目前，铸造废砂的回收再生一般采用热湿法，以得到优质的再生砂。在废砂再生的热湿法工艺处理中，需要对废砂进行高温焙烧。立式焙烧炉的占地面积小，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的中国专利申请文件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。焙烧后的热砂经冷却后进行研磨擦洗、漂洗、浓缩成为湿砂，最后经脱水、干燥形成再生砂。在热湿法工艺过程中，研磨擦洗是采用机械设备让废砂在一定速度下使砂粒相互冲撞，表面相互摩擦，从而让其表面附着的有机质、碳素、金属氧化物等杂质脱落的过程。传统的铸造废砂的回收再生生产线需要额外设置研磨擦洗装置，特地对铸造废砂进行研磨擦洗，生产线造价成本高，且耗能较大；其次，研磨擦洗装置的出砂口下方一般有设置离心式脱水机，离心式脱水机连接至蒸发器，蒸发器对砂子干燥处理的一大特点是需要高温供给，而在对焙烧后的热砂进行冷却处理中这一段高温余热却白白浪费了，热砂冷却时散发的热量回收困难，致使这块余热资源难以被有效利用。现有技术中，如公开号为CN103934412B中国专利提供的一种铸造废砂连续水洗回用装置就存在以上不足。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种应用于铸造废砂的、可高效研磨换热的砂对砂节能循环系统。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种砂对砂换热研磨的节能循环系统，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：一种砂对砂换热研磨的节能循环系统，包括焙烧炉、热砂罐、换热研磨设备和湿砂罐，

所述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，所述尾气通过一管路连通至所述换热研磨设备处；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；

物料经过焙烧炉二次焙烧后形成热砂，自收料斗滑落，所述收料斗的下方设有所述热砂罐，所述热砂罐包括热砂罐体，热砂罐体的上部设有热砂进罐口，底部设有热砂出罐口，所述热砂出罐口处还设有第一阀门，由所述第一阀门控制热砂出罐口的启闭；

所述热砂出罐口连通至所述换热研磨设备，所述换热研磨设备用于热砂与湿砂进行热交换，包括机架，以及设置在机架上的换热筒，所述换热筒包括与所述机架相固接的外筒，所述外筒内部套接有一内筒，所述内筒与外筒同轴布置，所述外筒内壁与内筒外壁形成供热砂输送的外管道，内筒沿延伸方向贯通，形成供湿砂输送的内管道；

所述内筒的外壁沿延伸方向固接有螺旋叶片，所述螺旋叶片上设置有多个点状突起，所述换热筒上设置有驱动所述内筒相对外筒旋转的驱动组件；

所述换热筒与水平面呈倾斜设置，所述外筒的下部设有供热砂进入的入料口，其上部设有排料口；所述内筒的上端设有供湿砂进入的进料口，其下端设有出料口，所述内筒的进料口还设置有一气管，所述气管自进料口朝向出料口处喷气，所述焙烧炉排出的尾气为内筒的气管提供气源；

热砂通过换热后冷却，冷却后的热砂经过漂洗、浓缩形成湿砂，湿砂输送至所述湿砂罐中，所述湿砂罐包括湿砂罐体，湿砂罐体的底部设有湿砂出罐口，所述湿砂出罐口处还设有第二阀门，由所述第二阀门控制湿砂出罐口的启闭，所述湿砂出罐口连通至所述换热研磨设备的湿砂进料口。

在本发明中，本节能循环系统的立式焙烧炉可以对尾气、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，废砂等物料焙烧回收处理效果好；

此外，采用节能循环系统可高效利用余热，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；本节能循环系统能将焙烧产生的有机废气焚烧氧化，尾气净化处理充分，有效地避免了含有机废气的尾气排放对环境产生危害；同时，设置管路将净化后的尾气引入换热研磨设备中，形成朝向湿砂喷射的气体，带动湿砂下行，避免内筒通道堵塞；

简化铸造废砂的回收再生工艺，将对砂粒表面的研磨处理集成在热砂与湿砂的热交换过程中，能有效降低生产线造价成本，提高铸造废砂的回收生产效率。

作为以上方案的进一步改进，还包括控制单元，所述控制单元分别与第一阀门、第二阀门和换热研磨设备的驱动组件相连，所述热砂罐/湿砂罐底部内置有称重模块，所述称重模块与所述控制单元电连接；

所述控制单元中内置有多个依次递增的称重阈值，热砂罐/湿砂罐内的称重模块实时监测热砂罐体/湿砂罐体内的热砂/湿砂质量，形成称重信号，所述称重模块将称重信号输送给控制单元，控制单元将称重信号与各称重阈值一一对比，控制单元根据称重信号所达到的称重阈值对应控制第一阀门、第二阀门的阀门开启大小，以及换热研磨设备的驱动组件运行的快缓。

作为以上方案的进一步改进，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，保证焙烧炉的连续工作性能。

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，本节能循环系统的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。

作为以上方案的进一步改进，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；

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，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。

作为以上方案的进一步改进，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；

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；

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；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。

所述换热器为逆流式热交换器；为了在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。

作为以上方案的进一步改进，所述内筒的内径小于所述外筒的内径，内筒内径为外筒内径的1/3～1/5；

需要说明的是，在传统的铸造废砂回收再生工艺中，热砂冷却时散发的热量回收困难，本换热研磨设备通过内管道走湿砂、外管道走热砂的形式进行热交换；进一步的，为平衡热砂与湿砂的换热效率及换热均匀度，配置合适的内筒与外筒内径比，使得单位时间内内筒的湿砂与外筒的热砂充分换热，达到有效减少能耗的目的。

所述换热筒倾斜时与水平面形成夹角α，35°≤α≤75°；一方面，本换热研磨设备配置适合的倾斜角度，有利于热砂自下而上输送时，螺旋叶片上的点状突起对沙粒表面研磨充分；另一方面，湿砂本身具有一定的粘度，自上而下输送时容易阻塞卡滞，配置适宜的倾斜角，有利于湿砂的输送顺畅，提高砂对砂的换热研磨效率。

所述外筒的入料口开口朝上，外筒的排料口开口斜向下延伸设置，与竖直方向形成夹角β，48°≤β≤62°。

作为以上方案的进一步改进，所述内筒的两端分别设置有轴承，所述外筒的两端分别固接有端盖，所述轴承的内圈与内筒的外壁抵接，轴承的外圈与外筒的端盖固定连接，所述内筒通过所述轴承相对所述外筒旋转动作。

作为以上方案的进一步改进，所述气管的一端通过所述管路连通所述尾气，另一端自内筒的进料口朝向出料口处延伸，所述气管上均布有多个筛孔，气流经所述筛孔喷出。

作为以上方案的进一步改进，所述驱动组件与机架之间还设置有减震器，所述减震器包括相互连接的固定座和多个塑性柱，所述驱动组件与固定座相固接，并通过所述多个塑性柱与所述机架固定连接；

为了提高驱动组件的传动效率，进一步的，在驱动组件与机架之间配置减震器，能去除驱动组件的抖动，有效延长驱动组件的使用寿命。

作为以上方案的进一步改进，所述驱动组件包括电机、主动轮和套接在内筒外壁上的从动轮，所述电机与机架固定连接，电机的输出轴与所述主动轮驱动连接，所述电机通过为所述主动轮提供动力，主动轮与从动轮传动连接，从而驱动所述内筒旋转动作；

所述主动轮为主动链轮/主动皮带轮，所述从动轮为从动链轮/从动皮带轮，主动轮与从动轮之间对应通过链条/皮带形成所述传动连接；或，

所述主动轮为主动齿轮，所述从动轮为从动齿轮，主动轮与从动轮之间通过啮合配合形成所述传动连接。

本发明的有益效果：

(1)本节能循环系统的立式焙烧炉可以对尾气、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，废砂等物料焙烧回收处理效果好；

(2)采用节能循环系统可高效利用余热，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；本节能循环系统能将焙烧产生的有机废气焚烧氧化，尾气净化处理充分，有效地避免了含有机废气的尾气排放对环境产生危害；同时，设置管路将净化后的尾气引入换热研磨设备中，形成朝向湿砂喷射的气体，在对湿砂烘干脱水的同时，带动湿砂下行，避免内筒通道堵塞。

(3)焙烧后的热砂需冷却后进行擦洗，擦洗后的湿砂进行干燥处理，本节能循环系统的换热研磨设备采用焙烧后热砂的余热对湿砂进行烘干，利用了焙烧后热砂的高温余热与湿砂进行热交换，对热砂进行快速降温的同时，为湿砂的烘干供给高温，大大提高能源的利用率，具有显著的市场应用前景；

(4)本节能循环系统的换热研磨设备上设置内外双层管，通过内管道走湿砂、外管道走热砂的形式进行热交换，充分利用热砂冷却时散发的热量，在内筒外壁上固接螺旋叶片，并通过螺旋叶片上设置多个点状突起，对砂粒表面相互研磨，从而让其表面附着的有机质、碳素、金属氧化物等杂质脱落，再生砂品质更优；

(5)简化铸造废砂的回收再生工艺，将对砂粒表面的研磨处理集成在热砂与湿砂的热交换过程中，能有效降低生产线造价成本，提高铸造废砂的回收生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的焙烧炉的结构示意图；

图3为本发明的焙烧炉一级燃烧室的俯视图；

图4为本发明的焙烧炉工作原理图；

图5为本发明的热砂罐的结构示意图；

图6为本发明的湿砂罐的结构示意图；

图7为本发明的换热研磨设备的结构示意图；

图8为图7的a处局部放大示意图；

图9为图7的b处局部放大示意图；

图10为本发明的换热研磨设备螺旋叶片的结构示意图；

图11为本发明的换热研磨设备工作原理图；

图12为本发明的工作流程图；

附图标记：

A1、焙烧炉；A2、热砂罐；A3、湿砂罐；A4、换热研磨设备；

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；G2、管路；

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；

6、机架；

7、换热筒；

71、外筒；72、内筒；73、螺旋叶片；731、点状突起；

74、驱动组件；741、电机；742、主动轮；743、从动轮；744、减震器；7441、固定座；7442、塑性柱；75、气管；751、筛孔；76、轴承；77、端盖；

N0、内管道；N1、进料口；N2、出料口；

W0、外管道；W1、入料口；W2、排料口；

8、热砂罐体；81、热砂进罐口；82、热砂出罐口；83、第一阀门；831、气动推杆；832、阀门挡板；

9、湿砂罐体；92、湿砂出罐口；93、第二阀门。

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。

实施例1

如图1-图11所示，一种砂对砂换热研磨的节能循环系统，包括焙烧炉A1、热砂罐A2、换热研磨设备A4和湿砂罐A3，

所述焙烧炉A1的顶部设置有进料机构1，焙烧炉A1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A1的底部设有若干个支撑脚，用于支撑整体焙烧炉A1；

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A1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A1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。

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，

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；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。

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A1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，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；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A1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，保证焙烧炉A1的连续工作性能。

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，本节能循环系统的焙烧炉A1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。

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，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；

所述管道G1位于焙烧炉A1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；所述换热器5位于焙烧炉A1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，本焙烧炉A1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A1在空间上的利用率，将管道G1设置在位于焙烧炉A1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A1外部，且尾气Q4净化处理充分，有效地避免了焙烧炉A1尾气Q4排放对环境的危害。

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为逆流式热交换器；为了在焙烧炉A1中更加高效地回收余热，进一步的，通过在焙烧炉A1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A1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。

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A1形成尾气Q4，所述尾气Q4通过一管路G2连通至所述换热研磨设备A4处；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进入一级燃烧室2沸腾物料；

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；

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，焙烧炉A1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A1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。

物料经过焙烧炉A1二次焙烧后形成热砂，自收料斗41滑落，所述收料斗41的下方设有所述热砂罐A2，所述热砂罐A2包括热砂罐体8，热砂罐体8的上部设有热砂进罐口81，底部设有热砂出罐口82，所述热砂出罐口82处还设有第一阀门83，由所述第一阀门83控制热砂出罐口82的启闭；

所述热砂出罐口82连通至所述换热研磨设备A4，所述换热研磨设备A4用于热砂与湿砂进行热交换，在废砂再生的热湿法工艺处理中，需要对废砂进行高温焙烧，焙烧后的热砂经冷却后进行研磨擦洗、漂洗、浓缩成为湿砂，最后经脱水、干燥形成再生砂。焙烧后的热砂需冷却后进行擦洗，擦洗后的湿砂进行干燥处理，本换热研磨设备A4采用焙烧后热砂的余热对湿砂进行烘干，利用了焙烧后热砂的高温余热与湿砂进行热交换，对热砂进行快速降温的同时，为湿砂的烘干供给高温，大大提高能源的利用率，具有显著的市场应用前景。

具体的，包括机架6，以及设置在机架6上的换热筒7，

所述换热筒7包括与所述机架6相固接的外筒71，所述外筒71内部套接有一内筒72，所述内筒72与外筒71同轴布置，所述外筒71内壁与内筒72外壁形成供热砂输送的外管道W0，内筒72沿延伸方向贯通，形成供湿砂输送的内管道N0；

在本实施例中，所述内筒72的内径小于所述外筒71的内径，内筒72内径为外筒71内径的1/3～1/5；

需要说明的是，在传统的铸造废砂回收再生工艺中，热砂冷却时散发的热量回收困难，本换热研磨设备A4通过内管道N0走湿砂、外管道W0走热砂的形式进行热交换；进一步的，为平衡热砂与湿砂的换热效率及换热均匀度，配置合适的内筒72与外筒71内径比，使得单位时间内内筒72的湿砂与外筒71的热砂充分换热，达到有效减少能耗的目的。

所述内筒72的外壁沿延伸方向固接有螺旋叶片73，所述螺旋叶片73单螺旋带结构，可定量均匀输送物料；所述螺旋叶片73上设置有多个点状突起731，

在热湿法工艺过程中，研磨擦洗是采用机械设备让废砂在一定速度下使砂粒相互冲撞，表面相互摩擦，从而让其表面附着的有机质、碳素、金属氧化物等杂质脱落的过程。传统的铸造废砂的回收再生生产线需要额外设置研磨擦洗装置，特地对铸造废砂进行研磨擦洗，生产线造价成本高，且耗能较大；

在本实施例中，在内筒72外壁上固接螺旋叶片73，并通过螺旋叶片73上设置多个点状突起731，对砂粒表面相互研磨，从而让其表面附着的有机质、碳素、金属氧化物等杂质脱落，再生砂品质更优。

所述换热筒7上设置有驱动所述内筒72相对外筒71旋转的驱动组件74；在本实施例中，所述驱动组件74包括电机741、主动轮742和套接在内筒72外壁上的从动轮743，所述电机741与机架6固定连接，电机741的输出轴与所述主动轮742驱动连接，所述电机741通过为所述主动轮742提供动力，主动轮742与从动轮743传动连接，从而驱动所述内筒72旋转动作；

所述主动轮742为主动链轮/主动皮带轮，所述从动轮743为从动链轮/从动皮带轮，主动轮742与从动轮743之间对应通过链条/皮带形成所述传动连接。

在本实施例中，所述内筒72的两端分别设置有轴承76，所述外筒71的两端分别固接有端盖77，所述轴承76的内圈与内筒72的外壁抵接，轴承76的外圈与外筒71的端盖77固定连接，所述内筒72通过所述轴承76相对所述外筒71旋转动作。

所述换热筒7与水平面呈倾斜设置，所述换热筒7倾斜时与水平面形成夹角α，35°≤α≤75°；具体的，夹角α优选为50°。

一方面，本换热研磨设备A4配置适合的倾斜角度，有利于热砂自下而上输送时，螺旋叶片73上的点状突起731对沙粒表面研磨充分；另一方面，湿砂本身具有一定的粘度，自上而下输送时容易阻塞卡滞，配置适宜的倾斜角，有利于湿砂的输送顺畅，提高砂对砂的换热研磨效率。

所述外筒71的下部设有供热砂进入的入料口W1，其上部设有排料口W2；所述内筒72的上端设有供湿砂进入的进料口N1，其下端设有出料口N2，所述外筒71的入料口W1开口朝上，外筒71的排料口W2开口斜向下延伸设置，与竖直方向形成夹角β，48°≤β≤62°；所述内筒72的进料口N1还设置有一气管75，所述气管75自进料口N1朝向出料口N2处喷气，所述焙烧炉A1排出的尾气Q4为内筒72的气管75提供气源；在本实施例中，气管75的一端通过所述管路G2连通所述尾气Q4，另一端自内筒72的进料口N1朝向出料口N2处延伸，所述气管75上均布有多个筛孔751，气流经所述筛孔751喷出；设置管路G2将净化后的尾气Q4引入换热研磨设备A4中，形成朝向湿砂喷射的气体，在对湿砂烘干脱水的同时，带动湿砂下行，避免内筒72通道堵塞。

热砂通过换热后冷却，冷却后的热砂经过漂洗、浓缩形成湿砂，湿砂输送至所述湿砂罐A3中，所述湿砂罐A3包括湿砂罐体9，湿砂罐体9的底部设有湿砂出罐口92，所述湿砂出罐口92处还设有第二阀门93，由所述第二阀门93控制湿砂出罐口92的启闭，所述湿砂出罐口92连通至所述换热研磨设备A4的湿砂进料口N1。

在本实施例中，还包括控制单元，所述控制单元分别与第一阀门83、第二阀门93和换热研磨设备A4的驱动组件74相连，

在本实施例中，第一阀门83/第二阀门93包括左右相向设置的气动推杆831、阀门挡板832，阀门挡板832的一端与热砂罐体8/湿砂罐体9内腔铰接，另一端连接有气动推杆831，气动推杆831延伸铰接在热砂罐体8/湿砂罐体9的外壁上，气动推杆831通过调整伸缩量控制两相向设置的阀门挡板832形成的开口大小；

所述热砂罐A2/湿砂罐A3底部内置有称重模块(图中未标示)，所述称重模块与所述控制单元电连接；

所述控制单元中内置有多个依次递增的称重阈值，热砂罐A2/湿砂罐A3内的称重模块实时监测热砂罐体8/湿砂罐体9内的热砂/湿砂质量，形成称重信号，所述称重模块将称重信号输送给控制单元，控制单元将称重信号与各称重阈值一一对比，控制单元根据称重信号所达到的称重阈值对应控制第一阀门83、第二阀门93的阀门开启大小，以及换热研磨设备A4的驱动组件74运行的快缓；

具体的，当热砂罐A2/湿砂罐A3内的称重模块监测的称重信号所达到的称重阈值较低时，即热砂罐A2/湿砂罐A3内的热砂/湿砂存量不多时，控制单元控制气动推杆831减小收缩，两相向设置的阀门挡板832形成的开口较小，自热砂罐A2/湿砂罐A3输出的热砂/湿砂流速减慢；同时，控制单元控制换热研磨设备A4的驱动组件74降低转速，换热速率降低；

当热砂罐A2/湿砂罐A3内的称重模块监测的称重信号所达到的称重阈值较高时，即热砂罐A2/湿砂罐A3内的热砂/湿砂存量过多时，控制单元控制气动推杆831加大收缩，两相向设置的阀门挡板832形成的开口增大，自热砂罐A2/湿砂罐A3输出的热砂/湿砂流速加快；同时，控制单元控制换热研磨设备A4的驱动组件74提高转速，换热速率加快。

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A1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A1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A1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A1形成尾气Q4，所述尾气Q4经管路G2输送至换热研磨设备A4处，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。

在本实施例中，节能循环系统的焙烧炉A1可以对尾气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A1难以处理的粘土砂进行再生回收处理，废砂等物料焙烧回收处理效果好；此外，采用节能循环系统可高效利用余热，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；本节能循环系统能将焙烧产生的有机废气焚烧氧化，尾气Q4净化处理充分，有效地避免了含有机废气的尾气Q4排放对环境产生危害；同时，设置管路G2将净化后的尾气Q4引入换热研磨设备A4中，形成朝向湿砂喷射的气体，带动湿砂下行，避免内筒72通道堵塞；简化铸造废砂的回收再生工艺，将对砂粒表面的研磨处理集成在热砂与湿砂的热交换过程中，能有效降低生产线造价成本，提高铸造废砂的回收生产效率。

物料经过焙烧炉A1二次焙烧后形成热砂，自收料斗41滑落，所述收料斗41的下方设有所述热砂罐A2，热砂罐A2的称重模块实时监测热砂罐体8的热砂质量，形成称重信号，所述称重模块将称重信号输送给控制单元，控制单元根据称重信号所达到的称重阈值对应控制第一阀门83开启大小。

所述热砂出罐口82连通至所述换热研磨设备A4，当热砂导入换热研磨设备A4时，首先，启动驱动组件74的电机741，电机741驱动主动轮742，主动轮742与从动轮743传动连接，带动内筒72旋转；将焙烧后的热砂从换热筒7的外筒71的入料口W1投入，同时，将需烘干的湿砂从内筒72的进料口N1输入，并往气管75鼓入净化后的尾气Q4，利用尾气Q4的余热初步对湿砂进行烘干；然后，热砂由内筒72的外壁的螺旋叶片73带动自下而上提升，螺旋叶片73上设置多个点状突起731，对砂粒表面相互研磨，从而让其表面附着的有机质、碳素、金属氧化物等杂质脱落，再生砂品质更优；此时，湿砂在重力及气流的推动下下行，焙烧后热砂的高温余热与湿砂进行热交换，对热砂进行快速降温的同时，为湿砂的烘干供给高温；最后，热砂经冷却后通过外筒71的排料口W2抛出，湿砂经烘干后从内筒72下部的出料口N2输出，换热研磨设备A4简化铸造废砂的回收再生工艺，将对砂粒表面的研磨处理集成在热砂与湿砂的热交换过程中，能有效降低生产线造价成本，提高铸造废砂的回收生产效率。

热砂通过换热后冷却，冷却后的热砂经过漂洗、浓缩形成湿砂，湿砂输送至所述湿砂罐A3中，所述湿砂罐A3同样连接至控制单元，湿砂罐A3的称重模块实时监测湿砂罐体9的湿砂质量，形成称重信号，所述称重模块将称重信号输送给控制单元，控制单元根据称重信号所达到的称重阈值对应控制第二阀门93开启大小；

所述湿砂出罐口92连通至所述换热研磨设备A4的湿砂进料口N1，湿砂导入换热研磨系统，与下一批热砂进行换热，形成湿砂节能循环系统。

实施例2

本发明的实施方式之一，本实施例的主要技术方案与实施例1，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于：

在本实施例中，所述主动轮742为主动齿轮，所述从动轮743为从动齿轮，主动轮742与从动轮743之间通过啮合配合形成所述传动连接；

电机741通过主动齿轮与从动齿轮的啮合传动，驱动内筒72相对外筒71旋转动作，使得驱动组件74结构更为紧凑，电机741输出扭矩时，主动齿轮与从动齿轮精密啮合，产生的噪音小，有利于延长本大型换热研磨设备A4的实际使用寿命。

实施例3

本发明的实施方式之一，本实施例的主要技术方案与实施例1，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于：

在本实施例中，所述驱动组件74与机架6之间还设置有减震器744，所述减震器744包括相互连接的固定座7441和多个塑性柱7442，所述驱动组件74与固定座7441相固接，并通过所述多个塑性柱7442与所述机架6固定连接；为了提高驱动组件74的传动效率，进一步的，在驱动组件74与机架6之间配置减震器744，能去除驱动组件74的抖动，有效延长驱动组件74的使用寿命。

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)

1.一种砂对砂换热研磨的节能循环系统，包括焙烧炉、热砂罐、换热研磨设备和湿砂罐，其特征在于：

所述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，所述尾气通过一管路连通至所述换热研磨设备处；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；

物料经过焙烧炉二次焙烧后形成热砂，自收料斗滑落，所述收料斗的下方设有所述热砂罐，所述热砂罐包括热砂罐体，热砂罐体的上部设有热砂进罐口，底部设有热砂出罐口，所述热砂出罐口处还设有第一阀门，由所述第一阀门控制热砂出罐口的启闭；

所述热砂出罐口连通至所述换热研磨设备，所述换热研磨设备用于热砂与湿砂进行热交换，包括机架，以及设置在机架上的换热筒，所述换热筒包括与所述机架相固接的外筒，所述外筒内部套接有一内筒，所述内筒与外筒同轴布置，所述外筒内壁与内筒外壁形成供热砂输送的外管道，内筒沿延伸方向贯通，形成供湿砂输送的内管道；

所述内筒的外壁沿延伸方向固接有螺旋叶片，所述螺旋叶片上设置有多个点状突起，所述换热筒上设置有驱动所述内筒相对外筒旋转的驱动组件；

所述换热筒与水平面呈倾斜设置，所述外筒的下部设有供热砂进入的入料口，其上部设有排料口；所述内筒的上端设有供湿砂进入的进料口，其下端设有出料口，所述内筒的进料口还设置有一气管，所述气管自进料口朝向出料口处喷气，所述焙烧炉排出的尾气为内筒的气管提供气源；

热砂通过换热后冷却，冷却后的热砂经过漂洗、浓缩形成湿砂，湿砂输送至所述湿砂罐中，所述湿砂罐包括湿砂罐体，湿砂罐体的底部设有湿砂出罐口，所述湿砂出罐口处还设有第二阀门，由所述第二阀门控制湿砂出罐口的启闭，所述湿砂出罐口连通至所述换热研磨设备的湿砂进料口。

2.根据权利要求1所述的节能循环系统，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元分别与第一阀门、第二阀门和换热研磨设备的驱动组件相连，所述热砂罐/湿砂罐底部内置有称重模块，所述称重模块与所述控制单元电连接；

所述控制单元中内置有多个依次递增的称重阈值，热砂罐/湿砂罐内的称重模块实时监测热砂罐体/湿砂罐体内的热砂/湿砂质量，形成称重信号，所述称重模块将称重信号输送给控制单元，控制单元将称重信号与各称重阈值一一对比，控制单元根据称重信号所达到的称重阈值对应控制第一阀门、第二阀门的阀门开启大小，以及换热研磨设备的驱动组件运行的快缓。

3.根据权利要求1所述的节能循环系统，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；

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所述的节能循环系统，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；

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。

5.根据权利要求1所述的节能循环系统，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；

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；

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；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；所述换热器为逆流式热交换器。

6.根据权利要求1所述的节能循环系统，其特征在于，所述内筒的内径小于所述外筒的内径，内筒内径为外筒内径的1/3～1/5；

所述换热筒倾斜时与水平面形成夹角α，35°≤α≤75°；

所述外筒的入料口开口朝上，外筒的排料口开口斜向下延伸设置，与竖直方向形成夹角β，48°≤β≤62°。

7.根据权利要求1所述的节能循环系统，其特征在于，所述内筒的两端分别设置有轴承，所述外筒的两端分别固接有端盖，所述轴承的内圈与内筒的外壁抵接，轴承的外圈与外筒的端盖固定连接，所述内筒通过所述轴承相对所述外筒旋转动作。

8.根据权利要求1所述的节能循环系统，其特征在于，所述气管的一端通过所述管路连通所述尾气，另一端自内筒的进料口朝向出料口处延伸，所述气管上均布有多个筛孔，气流经所述筛孔喷出。

9.根据权利要求1所述的节能循环系统，其特征在于，所述驱动组件与机架之间还设置有减震器，所述减震器包括相互连接的固定座和多个塑性柱，所述驱动组件与固定座相固接，并通过所述多个塑性柱与所述机架固定连接。

10.根据权利要求1所述的节能循环系统，其特征在于，所述驱动组件包括电机、主动轮和套接在内筒外壁上的从动轮，所述电机与机架固定连接，电机的输出轴与所述主动轮驱动连接，所述电机通过为所述主动轮提供动力，主动轮与从动轮传动连接，从而驱动所述内筒旋转动作；

所述主动轮为主动链轮/主动皮带轮，所述从动轮为从动链轮/从动皮带轮，主动轮与从动轮之间对应通过链条/皮带形成所述传动连接；或，

所述主动轮为主动齿轮，所述从动轮为从动齿轮，主动轮与从动轮之间通过啮合配合形成所述传动连接。