CN116067187A - 节能粉体球化炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节能粉体球化炉，涉及粉体球化设备技术领域，其包括炉体、粉体输送管、内层氧气输送管、燃气输送管，外层氧气输送管、尾气回收管、换热器和旋风导入管；尾气余热回收管的流股作为热源流经换热器，以对粉体、内层氧气、燃气和外层氧气进行预热；旋风导入管能够使尾气回收管中的部分气流沿炉体的内壁切线方向进入炉体，从而在炉体内形成呈螺旋形向上流动的风场。尾气回收管可与用于排放尾气的排风机连通，以回收温度可达200℃的尾气，并将尾气作为热源通向换热器，以预热粉体、内层氧气、燃气和外层氧气，从而减少燃气燃烧所需氧气的消耗量。

Description

节能粉体球化炉

技术领域

本发明涉及粉体球化设备技术领域，尤其是涉及一种节能粉体球化炉。

背景技术

粉体球化炉包括炉体，炉体的上部为矩形体或梭形体、炉体的下部为倒三角形体，炉体的上部设置有进料口和与外部燃烧器连通的燃烧区间，将粉体物料熔化成液态，液态的物料在下落过程中冷却球化，炉体的下部设有球化产品排出口和补风口，球化产品排出口用于排出球化后粉体，通过补风口可向炉体的下部补入冷却空气，以辅助球化后粉体的冷却；粉体球化炉还包括排风机，以排出粉体球化炉的高温尾气。

通过排风机排出的高温尾气的温度可达200℃，高温尾气仍具有大量的余热，然而，目前的粉体球化炉的高温尾气大多是直接排放的，并未对高温尾气的余热加以利用。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种节能粉体球化炉，旨在解决现有粉体球化炉的高温尾气大多是直接排放的，并未对高温尾气的余热加以利用的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种节能粉体球化炉，包括炉体，炉体的上部具有进料口、下部具有球化产品排出口；还包括：

粉体输送管，用于向进料口输送粉体；

内层氧气输送管，用于向进料口输送内层氧气；

燃气输送管，用于向进料口输送燃气；

外层氧气输送管，用于向进料口输送外层氧气；

尾气回收管，用于回收炉体的尾气；

换热器；及

若个旋风导入管，其一端与尾气回收管连通、另一端与炉体连通；

其中：

粉体输送管、内层氧气输送管、燃气输送管和外层氧气输送管的流股均流经换热器；尾气余热回收管的流股作为热源流经换热器，以对粉体、内层氧气、燃气和外层氧气进行预热；

旋风导入管能够使尾气回收管中的部分气流沿炉体的内壁切线方向进入炉体，从而在炉体内形成呈螺旋形向上流动的风场。

在本发明的一些实施例中，多个旋风导入管排布在炉体的周围。

在本发明的一些实施例中，炉体的下部设有补风口。

在本发明的一些实施例中，补风口连接有气体净化机构。

在本发明的一些实施例中，节能粉体球化炉还包括粉体分散机构，粉体经过粉体分散机构后再进入粉体输送管。

在本发明的一些实施例中，粉体分散机构包括壳体，壳体相对的两侧分别具有入料口和第一进气口、底部具有第二进气口、顶部具有与粉体输送管连通的出料口。

在本发明的一些实施例中，粉体分散机构包括：

外壳；

粉体入口，开设于外壳的侧面，压缩气体能够通过粉体入口将粉体送入外壳；

排料口，设于外壳的顶部并与粉体输送管连通；

压缩气入口，设于外壳的底部；

支撑轴，可转动地设置在外壳内；

撞击板，竖直设置并沿支撑轴的径向延伸；及

驱动组件，用于驱动支撑轴旋转；

其中，粉体由粉体入口进入外壳后，能够与撞击板相撞击。

在本发明的一些实施例中，驱动组件包括：

驱动轴，与支撑轴传动连接；及

驱动叶，固定于驱动轴并靠近压缩气入口设置；

其中，压缩气入口内的气压高于粉体入口内的气压。

在本发明的一些实施例中，支撑轴呈管状，驱动轴通过连接件固定在支撑轴内，支撑轴的上端连通有排气管；

驱动组件还包括气体分流组件，来自于压缩气入口的压缩气体在带动驱动叶旋转后，能够被气体分流组件分流为两股，其中一股压缩气体能够流动至外壳与支撑轴之间、另一股压缩气体能够进入支撑轴的内部；

其中，排气管的一端延伸至外壳之外，并能够与粉体入口连通。

在本发明的一些实施例中，气体分流组件包括：

第一隔板，固定在外壳内，第一隔板上开设有导气孔；支撑轴的下部与外壳转动连接；

第二隔板，固定在外壳内，并位于第一隔板和压缩气入口之间；

外管，其一端固定在第一隔板的下侧并与压缩气入口连通、另一端贯穿第二隔板；及

内管，其一端固定在第一隔板的下侧，并与支撑轴连通；

其中，内管位于外管的内部，且内管的外壁与外管的内壁之间留有间隙；驱动叶位于内管的下方。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

1.尾气回收管可与用于排放尾气的排风机连通，以回收温度可达200℃的尾气，并将尾气作为热源通向换热器，以预热粉体、内层氧气、燃气和外层氧气，从而减少燃气燃烧所需氧气的消耗量。

2.利用尾气的余热预热粉体，还有利于提升粉体的球化效果。

3.旋风导入管使尾气回收管中的部分气流沿炉体的内壁切线方向进入炉体，从而在炉体内形成呈螺旋形向上流动的风场，以使球化后粉体沿螺旋形路径下落，延长球化后粉体的下落时间，使球化后粉体在下落过程中转α晶相时间增长。

4.由于旋风导入管向炉体内补入的尾气带有余温，因而能够减少对炉体内的炉温的影响。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得明显，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为节能粉体球化炉的结构示意图；

图2为实施例1提供的粉体分散机构的结构示意图；

图3为实施例2提供的粉体分散机构的结构示意图；

图4为图3沿A-A向的剖视图。

图标：

1-炉体，11-进料口，12-球化产品排出口，13-补风口，14-气体净化机构，

21-粉体输送管，22-内层氧气输送管，23-燃气输送管，24-外层氧气输送管，25-尾气回收管，

3-换热器，

4-旋风导入管，

5-粉体分散机构，51-壳体，52-入料口，53-第一进气口，54-第二进气口，55-出料口，

6-粉体分散机构，61-外壳，611-粉体入口，612-排料口，613-压缩气入口，62-支撑轴，621-撞击板，631-驱动轴，632-驱动叶，633-连接件，634-排气管，635-第一隔板，636-第二隔板，637-外管，638-内管，639-导气孔，641-间隙。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“逆时针”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

请参照图1~图2，本实施例提供一种节能粉体球化炉，其主要可以包括：炉体1、粉体输送管21、内层氧气输送管22、燃气输送管23、外层氧气输送管24、尾气回收管25、换热器3和旋风导入管4。

炉体1的上部具有进料口11、下部具有球化产品排出口12，粉体由进料口11进入炉体1，球化后粉体由球化产品排出口12排出。

粉体输送管21用于向进料口11输送粉体。

内层氧气输送管22用于向进料口11输送内层氧气。

燃气输送管23用于向进料口11输送天然气等燃气。

外层氧气输送管24用于向进料口11输送外层氧气。

尾气回收管25可与用于排放炉体1的尾气的排风机（图中未示出）连通，以回收炉体1温度可达200℃的尾气。

旋风导入管4至少有一个，旋风导入管4的一端与尾气回收管25连通、另一端与炉体1连通。

粉体输送管21、内层氧气输送管22、燃气输送管23和外层氧气输送管24的流股均流经换热器3；尾气余热回收管的流股作为热源流经换热器3，以对粉体、内层氧气、燃气和外层氧气进行预热；尾气回收管25可将尾气作为热源通向换热器3，以预热粉体、内层氧气、燃气和外层氧气，从而减少燃气燃烧所需氧气的消耗量。

旋风导入管4能够使尾气回收管25中的部分气流沿炉体1的内壁切线方向进入炉体1，从而在炉体1内形成呈螺旋形向上流动的风场，以使球化后粉体沿螺旋形路径下落，延长球化后粉体的下落时间，使球化后粉体在下落过程中转α晶相时间增长。此外，由于旋风导入管4向炉体1内补入的尾气带有余温，因而能够减少对炉体1内的炉温的影响。

上文大体上描述了节能粉体球化炉的主要部件和作用原理，下文将对节能粉体球化炉做更为详细的阐述。

在本实施中，为了更好地在炉体1内形成呈螺旋形向上流动的风场，优选地，炉体1的周围排布有多个旋风导入管4。

与现有技术一样，在本实施中，炉体1的下部也可以设有补风口13，以便于向炉体1的下部补入冷却气流，以辅助球化后粉体的冷却。

补风口13可以连接有气体净化机构14，以净化通过补风口13的气流。

节能粉体球化炉还可以包括粉体分散机构65，粉体经过粉体分散机构65后再进入粉体输送管21，以解开粉体团聚，将团聚的粉体分散成单颗粒，以避免因粉体熔融后团聚、粘接，而导致球化后粉体的粒度不可控或者不均匀。

具体的，在本实施例中，粉体分散机构65主要可以包括壳体51，壳体51的左侧具有入料口52、右侧具有第一进气口53，壳体51的底部具有第二进气口54、顶部具有与粉体输送管21连通的出料口55。粉体可在压缩气体的输送下通过入料口52进入壳体51内，第一进气口53和第二进气口54均通入压缩气体，粉体分散机构65利用气流对冲的方式，解开粉体团聚，将团聚的粉体分散成单颗粒。

实施例2

本实施例是粉体分散机构65的另一种实施方式。

请参照图1、图3和图4，在本发明的一些实施例中，粉体分散机构65主要可以包括：外壳61、粉体入口611、排料口612、压缩气入口613、支撑轴62、撞击板621和驱动组件。

粉体入口611开设于外壳61的侧面，压缩气体能够通过粉体入口611将粉体送入外壳61。

排料口612设于外壳61的顶部并与粉体输送管21连通，以将分散后的粉体送入炉体1。

压缩气入口613设于外壳61的底部，可通过压缩气入口613将压缩气体通入外壳61。

支撑轴62可转动地设置在外壳61内。

撞击板621竖直设置并沿支撑轴62的径向延伸。

驱动组件用于驱动支撑轴62旋转。

驱动组件能够带动撞击板621快速旋转，在粉体由粉体入口611进入外壳61后，粉体能够与撞击板621相撞击，以解开粉体团聚，将团聚的粉体分散成单颗粒，以避免因粉体熔融后团聚、粘接，而导致球化后粉体的粒度不可控或者不均匀。

具体的，驱动组件主要可以包括驱动轴631和驱动叶632，驱动轴631与支撑轴62传动连接，驱动叶632固定于驱动轴631并靠近压缩气入口613设置，由压缩气入口613进入外壳61的压缩气体能够通过驱动叶632带动驱动轴631和支撑轴62快速地逆时针旋转（图4所示逆时针方向）。

为了避免因撞击板621和粉体的撞击，而对支撑轴62的旋转造成太大的阻碍，压缩气入口613内的气压高于粉体入口611内的气压。

为了便于使压缩气入口613内的气压高于粉体入口611内的气压，在本实施例中，优选地：支撑轴62呈管状，驱动轴631通过连接件633固定在支撑轴62内，支撑轴62的上端连通有排气管634，排气管634的一端延伸至外壳61之外，并能够与粉体入口611连通；驱动组件还可以包括气体分流组件，来自于压缩气入口613的压缩气体在带动驱动叶632旋转后，能够被气体分流组件分流为两股，其中一股压缩气体能够流动至外壳61与支撑轴62之间、另一股压缩气体能够进入支撑轴62的内部，即压缩气入口613和粉体入口611内的压缩气体可以使用同一气源，压缩气入口613中的压缩气体在带动驱动叶632旋转后，压缩气入口613中的部分压缩气体能够由支撑轴62和排气管634通向粉体入口611，以将粉体通过粉体入口611送入外壳61。

具体的，气体分流组件主要可以包括：第一隔板635、第二隔板636、外管637和内管638；第一隔板635固定在外壳61内，第一隔板635上开设有导气孔639；支撑轴62的下部与外壳61转动连接；第二隔板636固定在外壳61内，并位于第一隔板635和压缩气入口613之间；外管637的一端固定在第一隔板635的下侧并与压缩气入口613连通、另一端贯穿第二隔板636；内管638的一端固定在第一隔板635的下侧，并与支撑轴62连通；内管638位于外管637的内部，且内管638的外壁与外管637的内壁之间留有间隙641；驱动叶632位于内管638的下方。

压缩气入口613中的压缩气体进入外管637后能够先带动驱动叶632旋转，再分为两股，其中一股依次流经间隙641和导气孔639后，进入外壳61的上部，以将被碰撞分散后的粉体吹向排料口612；另一股依次流经内管638、支撑轴62和排气管634后，流向粉体入口611，如此，压缩气入口613内的气压便高于粉体入口611内的气压。

需要说明的是，驱动组件的作用是使支撑轴62和撞击板621快速旋转，上述驱动组件只是一个优选的具体实施方式，驱动组件也可以采用其他结构，只要能够达到上述目的即可，本实施例就不再一一列举。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能粉体球化炉，包括炉体，所述炉体的上部具有进料口、下部具有球化产品排出口，其特征在于，还包括：

粉体输送管，用于向所述进料口输送粉体；

内层氧气输送管，用于向所述进料口输送内层氧气；

燃气输送管，用于向所述进料口输送燃气；

外层氧气输送管，用于向所述进料口输送外层氧气；

尾气回收管，用于回收所述炉体的尾气；

换热器；及

若个旋风导入管，其一端与所述尾气回收管连通、另一端与所述炉体连通；

其中：

所述粉体输送管、内层氧气输送管、燃气输送管和外层氧气输送管的流股均流经所述换热器；所述尾气余热回收管的流股作为热源流经所述换热器，以对粉体、内层氧气、燃气和外层氧气进行预热；

所述旋风导入管能够使尾气回收管中的部分气流沿所述炉体的内壁切线方向进入所述炉体，从而在所述炉体内形成呈螺旋形向上流动的风场。

2.根据权利要求1所述的节能粉体球化炉，其特征在于，多个所述旋风导入管排布在所述炉体的周围。

3.根据权利要求1所述的节能粉体球化炉，其特征在于，所述炉体的下部设有补风口。

4.根据权利要求3所述的节能粉体球化炉，其特征在于，所述补风口连接有气体净化机构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的节能粉体球化炉，其特征在于，所述节能粉体球化炉还包括粉体分散机构，粉体经过所述粉体分散机构后再进入所述粉体输送管。

6.根据权利要求5所述的节能粉体球化炉，其特征在于，所述粉体分散机构包括壳体，所述壳体相对的两侧分别具有入料口和第一进气口、底部具有第二进气口、顶部具有与所述粉体输送管连通的出料口。

7.根据权利要求5所述的节能粉体球化炉，其特征在于，所述粉体分散机构包括：

外壳；

粉体入口，开设于所述外壳的侧面，压缩气体能够通过所述粉体入口将粉体送入所述外壳；

排料口，设于所述外壳的顶部并与所述粉体输送管连通；

压缩气入口，设于所述外壳的底部；

支撑轴，可转动地设置在所述外壳内；

撞击板，竖直设置并沿所述支撑轴的径向延伸；及

驱动组件，用于驱动所述支撑轴旋转；

其中，粉体由所述粉体入口进入所述外壳后，能够与所述撞击板相撞击。

8.根据权利要求7所述的节能粉体球化炉，其特征在于，所述驱动组件包括：

驱动轴，与所述支撑轴传动连接；及

驱动叶，固定于所述驱动轴并靠近所述压缩气入口设置；

其中，所述压缩气入口内的气压高于所述粉体入口内的气压。

9.根据权利要求8所述的节能粉体球化炉，其特征在于，

所述支撑轴呈管状，所述驱动轴通过连接件固定在所述支撑轴内，所述支撑轴的上端连通有排气管；

所述驱动组件还包括气体分流组件，来自于所述压缩气入口的压缩气体在带动所述驱动叶旋转后，能够被所述气体分流组件分流为两股，其中一股压缩气体能够流动至所述外壳与所述支撑轴之间、另一股压缩气体能够进入所述支撑轴的内部；

其中，所述排气管的一端延伸至所述外壳之外，并能够与所述粉体入口连通。

10.根据权利要求9所述的节能粉体球化炉，其特征在于，所述气体分流组件包括：

第一隔板，固定在所述外壳内，所述第一隔板上开设有导气孔；所述支撑轴的下部与所述外壳转动连接；

第二隔板，固定在所述外壳内，并位于所述第一隔板和所述压缩气入口之间；

外管，其一端固定在所述第一隔板的下侧并与所述压缩气入口连通、另一端贯穿所述第二隔板；及

内管，其一端固定在所述第一隔板的下侧，并与所述支撑轴连通；

其中，所述内管位于所述外管的内部，且所述内管的外壁与所述外管的内壁之间留有间隙；所述驱动叶位于所述内管的下方。

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