CN117213205A - 回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烘干窑技术领域，是一种回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其包括烘干窑、主料仓、第一皮带机、提升机、第二皮带机、第三皮带机、除尘器、余热管线、出气管线、氮气管线和除尘管线，烘干窑包括主窑体、进料仓和出料仓，主窑体内设有上下贯通烘干腔，主窑体上端固定安装有进料仓，主料仓下方设有下料口，下料口下方设有第一皮带机，第一皮带机的出料端设有提升机。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过向出料仓内通入氮气，避免混合炭材发生自燃及产生红料；通过设置缓降组件，使物料在自身的重力作用下沿外锥筒内侧及内锥筒外侧缓慢蠕动下行，具有高效、节能和烘干效果好的特点。

Description

回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置

技术领域

本发明涉及烘干窑技术领域，是一种回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置。

背景技术

烘干窑是用于工业生产中的一种大型烘干设备，在水泥工业、冶金工业、木材烘干、砖瓦烘干等生产中有广泛的应用。烘干窑生产过程中窑体反应温度较高，因此窑体温度等过程参数采集与监测控制是保证焙烧质量的重要环节。目前，市面上现有烘干窑多为卧式旋转烘干窑，卧式烘干窑使用4个大拖轮将烘干窑筒体托起，由电动机带动减速机驱动滚筒旋转，通过螺旋叶片将焦炭扬起并向前推进，从而达到烘干目的，该类烘干窑浪费电、烘干焦炭破损率高、烘干滚筒与焦炭接触对滚筒螺旋叶片及筒壁磨损严重，托轮磨损严重、故障率高，维修成本高的问题。

而现有立式烘干窑对兰炭和焦炭混掺而成混合炭材烘干过程中存在的问题：（1）立式烘干窑在改烘焦兰炭混合物料后，由于兰炭燃点较低，烘干机内出现卡料时，兰炭易燃烧现象，产生红料；（2）兰炭出现红料对烘干机内筛网造成损坏，在检修更换筛网时，检修需吊装作业，作业空间狭小，检修作业风险大，存在较大的安全隐患；（3）兰炭燃烧后产生的除尘灰易造成除尘布袋着火事故，更换除尘布袋作业，产生的有毒有害气体对作业人员存在健康损害；（4）出现红料造成输送带烧损，增加生产成本。另外，现有立式烘干窑的烘干热风多来源于沸腾炉，为了企业可持续发展，作为高耗能的电石行业必须时刻考虑能源节约问题，作为电石炉配套的石灰窑装置，生产中窑内排放的高温烟气流量较大，且温度可达180-220℃，烟气余热回收利用价值很高，因此通过烘干窑回收利用石灰窑余热尾气，对电石行业生产有非常积极的作用，可完善企业生产循环经济链，并且能产生一定的经济效益和社会效益，达到节能减排的目的。

发明内容

本发明提供了一种回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有立式烘干窑对兰炭和焦炭混掺而成混合炭材烘干时出现红料的问题，还能进一步解决现有立式烘干窑耗能的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置包括烘干窑、主料仓、第一皮带机、提升机、第二皮带机、第三皮带机、除尘器、余热管线、出气管线、氮气管线和除尘管线，烘干窑包括主窑体、进料仓和出料仓，主窑体内设有上下贯通烘干腔，主窑体上端固定安装有进料仓，主料仓下方设有下料口，下料口下方设有第一皮带机，第一皮带机的出料端设有提升机，提升机的出料端设有出料端位于进料仓上方的第二皮带机；主窑体下端固定安装有出料仓，出料仓中部外侧设有氮气口，对应氮气口位置的出料仓外侧固定安装有氮气管线，出料仓下端设有出料口，出料口下方设有第三皮带机；主窑体外侧设有至少一个能与烘干腔内连通的进气口，对应每个进气口位置的主窑体外侧均固定安装有余热管线，主窑体外侧设有至少一个能与烘干腔内连通的出气口，对应每个出气口位置的主窑体外侧均固定安装有出气管线，所有出气管线的出气端均与除尘管线连通，除尘管线的出气端与除尘器连通。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述主窑体可包括至少两个由上至下依次固定安装在一起的窑筒，窑筒包括筒节和缓降组件，筒节内固定安装有能使物料缓慢下降的缓降组件，缓降组件包括内锥组件、外锥组件和固定筋板，筒节内设有外锥组件，外锥组件内侧套装有内锥组件，外锥组件内侧与内锥组件外侧之间沿圆周分布有至少两个固定筋板；外锥组件包括至少两个上下间隔分布的外锥筒，外锥筒呈上下贯通且上大下小的圆台形，内锥组件包括至少两个上下间隔分布的内锥筒，内锥筒呈上下贯通且上小下大的圆台形，对应每个外锥筒位置的外锥筒内均设有内锥筒。

上述进气口可包括第一进气口、第二进气口、第三进气口和第四进气口，进料仓中部外侧沿圆周间隔均布有第一进气口和第二进气口，对应最下方位置的两个筒节外侧分别设有第三进气口和第四进气口；对应每个筒节外侧均上下间隔设有至少一个出气口。

上述还可包括温度变送器、压力变送器、控制阀和料位计，余热管线包括第一进风管线、第二进风管线、第三进风管线和第四进风管线，第一进风管线的出气端与第一进气口固定连通在一起，第二进风管线的进气端与第一进风管线固定连通在一起，第二进风管线的出气端与第二进气口固定连通在一起，对应第二进风管线的进气端与第一进风管线的出气端之间位置第一进风管线依次与第三进风管线的进气端和第四进风管线的进气端固定连通在一起，第三进风管线的出气端与第三进气口固定连通在一起，第四进风管线的出气端与第四进气口固定连通在一起；第一进风管线上依次设有温度变送器、控制阀和温度变送器，第二进风管线上依次设有控制阀、温度变送器和压力变送器，第三进风管线上依次设有控制阀、温度变送器和压力变送器，第四进风管线上依次设有控制阀、温度变送器和压力变送器，对应每个出气管线上均依次设有压力变送器或/和温度变送器或/和控制阀，除尘管线上设有控制阀，氮气管线上设有控制阀，对应每个筒节外侧均设有至少一个温度变送器，进料仓上设有料位计，出料仓上部外侧沿圆周间隔设有至少两个温度变送器。

上述烘干窑还可包括上布料斗和下布料斗，主窑体上端固定安装有位于进料仓内的上布料斗，主窑体下端内侧固定安装有下布料斗，上布料斗和下部料斗均呈开口向下且上小下大的圆台形。

上述氮气管线可包括氮气总管线、环形管道和喷气管线，出料仓中部外侧设有环形管道，环形管道内侧沿圆周分布有至少三个内外贯通的第一安装孔，对应每个第一安装孔位置的出料仓外侧均设有内外贯通的第二安装孔，对应每个第一安装孔位置环形管道内侧均固定安装有喷气管线，喷气管线内端固定安装在对应位置的第二安装孔内；环形管道外侧设有内外贯通的进氮气口，进氮气口与氮气总管线的出气口连通。

上述还可包括振动给料机，出料仓下端和主料仓下端均设有振动给料机。

上述窑筒还可包括保温层，筒节外侧设有保温层，保温层包括由内至外依次设有保温棉和波纹板，筒节外侧固定安装保温棉，保温棉外侧设有与筒节外侧固定安装在一起的波纹板。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过向出料仓内通入氮气，避免混合炭材发生自燃及产生红料；通过设置缓降组件，使物料在自身的重力作用下沿外锥筒内侧及内锥筒外侧缓慢蠕动下行，具有高效、节能和烘干效果好的特点。

附图说明

附图1为本发明实施例1至8的工艺流程图。

附图2为附图1中烘干窑的主视剖视结构示意图。

附图3为附图1中窑筒的主视剖视放大结构示意图。

附图4为附图1中固定筋板主视放大结构示意图。

附图5为附图1中氮气管线的俯视剖视放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为主料仓，2为第一皮带机，3为提升机，4为第二皮带机，5为第三皮带机，6为除尘器，7为进料仓，8为出料仓，9为上布料斗，10为下布料斗，11为固定筋板，12为外锥筒，13为内锥筒，14为筒节，15第一进风管线，16为第二进风管线，17为第三进风管线，18为第四进风管线，19为氮气总管线，20为环形管道，21为喷气管线，22为振动给料机，23为出气管线，24为除尘管线，25为控制阀，26为温度变送器，27为压力变送器，28为料位计。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2、3、4、5所示，该回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置包括烘干窑、主料仓1、第一皮带机2、提升机3、第二皮带机4、第三皮带机5、除尘器6、余热管线、出气管线23、氮气管线和除尘管线24，烘干窑包括主窑体、进料仓7和出料仓8，主窑体内设有上下贯通烘干腔，主窑体上端固定安装有进料仓7，主料仓1下方设有下料口，下料口下方设有第一皮带机2，第一皮带机2的出料端设有提升机3，提升机3的出料端设有出料端位于进料仓7上方的第二皮带机4；主窑体下端固定安装有出料仓8，出料仓8中部外侧设有氮气口，对应氮气口位置的出料仓8外侧固定安装有氮气管线，出料仓8下端设有出料口，出料口下方设有第三皮带机5；主窑体外侧设有至少一个能与烘干腔内连通的进气口，对应每个进气口位置的主窑体外侧均固定安装有余热管线，主窑体外侧设有至少一个能与烘干腔内连通的出气口，对应每个出气口位置的主窑体外侧均固定安装有出气管线23，所有出气管线23的出气端均与除尘管线24连通，除尘管线24的出气端与除尘器6连通。

在使用过程，将本发明安装在现有公知的土建基础预埋件上，将上进气口和下进气口分别通过进气管线与现有公知的电石炉石灰窑的排烟管固定连通在一起，在石灰窑尾气供入烘干腔，主料仓1内的物料（如，兰炭和焦炭混掺而成混合炭材）经第一皮带机2、提升机3和第二皮带机4输送至进料仓7内，物料经穿过烘干腔后从出料仓8排出，并由第三皮带机5将烘干后的物料输送至电石原料车间，作为电石生产原材料。本发明的实施，使作为高耗能的电石行业有效的能源节约，作为电石炉配套的石灰窑装置，生产中窑内排放的高温烟气流量较大，且温度可达180-220℃，烟气余热回收利用价值很高，因此研发本发明回收利用石灰窑余热尾气，对电石行业生产有非常积极的作用，可完善企业生产循环经济链，并且能产生一定的经济效益和社会效益，达到节能减排的目的。另外，在电石炉生产中，原材料的质量选择尤为重要，炭材水份超标会直接影响电石炉安全生产。烘干塔作为炭材烘干的主要装置，其结构性能、热能利用、烘干效率决定炭材烘干的品质。原烘干塔结构为立式棱柱型，存在产量低，破损率高，维修工作量大，易产生红料、钢结构高温变形等问题。

可根据实际需要，对上述回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置作进一步优化或/和改进：

实施例2：如附图1、2、3、4、5所示，主窑体包括至少两个由上至下依次固定安装在一起的窑筒，窑筒包括筒节14和缓降组件，筒节14内固定安装有能使物料缓慢下降的缓降组件，缓降组件包括内锥组件、外锥组件和固定筋板11，筒节14内设有外锥组件，外锥组件内侧套装有内锥组件，外锥组件内侧与内锥组件外侧之间沿圆周分布有至少两个固定筋板11；外锥组件包括至少两个上下间隔分布的外锥筒12，外锥筒12呈上下贯通且上大下小的圆台形，内锥组件包括至少两个上下间隔分布的内锥筒13，内锥筒13呈上下贯通且上小下大的圆台形，对应每个外锥筒12位置的外锥筒12内均设有内锥筒13。在使用过程中，通过设置固定筋板11，便于将内锥筒13和外锥筒12固定安装在一起；通过设置内锥组件和外锥组件，便于物料在自身的重力作用下沿外锥筒12内侧及内锥筒13外侧缓慢蠕动下行；通过上下间隔分布的外锥筒12和内锥筒13，便于热气从内锥组件和外锥组件之间的环空腔穿过，从而烘干环空腔内缓慢蠕动下行的物料。

实施例3：如附图1、2、3、4、5所示，进气口包括第一进气口、第二进气口、第三进气口和第四进气口，进料仓7中部外侧沿圆周间隔均布有第一进气口和第二进气口，对应最下方位置的两个筒节14外侧分别设有第三进气口和第四进气口；对应每个筒节14外侧均上下间隔设有至少一个出气口。在使用过程中，通过这样的设置，实现更好的烘干效果。

实施例4：如附图1、2、3、4、5所示，还包括温度变送器26、压力变送器27、控制阀25和料位计28，余热管线包括第一进风管线15、第二进风管线16、第三进风管线17和第四进风管线18，第一进风管线15的出气端与第一进气口固定连通在一起，第二进风管线16的进气端与第一进风管线15固定连通在一起，第二进风管线16的出气端与第二进气口固定连通在一起，对应第二进风管线16的进气端与第一进风管线15的出气端之间位置第一进风管线15依次与第三进风管线17的进气端和第四进风管线18的进气端固定连通在一起，第三进风管线17的出气端与第三进气口固定连通在一起，第四进风管线18的出气端与第四进气口固定连通在一起；第一进风管线15上依次设有温度变送器26、控制阀25和温度变送器26，第二进风管线16上依次设有控制阀25、温度变送器26和压力变送器27，第三进风管线17上依次设有控制阀25、温度变送器26和压力变送器27，第四进风管线18上依次设有控制阀25、温度变送器26和压力变送器27，对应每个出气管线23上均依次设有压力变送器27或/和温度变送器26或/和控制阀25，除尘管线24上设有控制阀25，氮气管线上设有控制阀25，对应每个筒节14外侧均设有至少一个温度变送器26，进料仓7上设有料位计28，出料仓8上部外侧沿圆周间隔设有至少两个温度变送器26。在使用过程中，通过这样的设置，便于根据每个筒节14的温度，及时调整进料速度、进风量、出风量和是否通入氮气。

实施例5：如附图1、2、3、4、5所示，烘干窑还包括上布料斗9和下布料斗10，主窑体上端固定安装有位于进料仓7内的上布料斗9，主窑体下端内侧固定安装有下布料斗10，上布料斗9和下部料斗均呈开口向下且上小下大的圆台形。在使用过程中，通过这样的设置，使下料更加均匀。

实施例6：如附图1、2、3、4、5所示，氮气管线包括氮气总管线19、环形管道20和喷气管线21，出料仓8中部外侧设有环形管道20，环形管道20内侧沿圆周分布有至少三个内外贯通的第一安装孔，对应每个第一安装孔位置的出料仓8外侧均设有内外贯通的第二安装孔，对应每个第一安装孔位置环形管道20内侧均固定安装有喷气管线21，喷气管线21内端固定安装在对应位置的第二安装孔内；环形管道20外侧设有内外贯通的进氮气口，进氮气口与氮气总管线19的出气口连通。在使用过程中，通过向出料仓8内通入氮气，利用氮气惰化的原理避免混合炭材发生自燃及产生红料；通过设置多个均布设置的喷气管线21，使通入出料仓8内的氮气均匀。

实施例7：如附图1、2、3、4、5所示，还包括振动给料机22，出料仓8下端和主料仓1下端均设有振动给料机22。在使用过程中，通过设置振动给料机22，便于出料仓8和主料仓1下料。

实施例8：如附图1、2、3、4、5所示，窑筒还包括保温层，筒节14外侧设有保温层，保温层包括由内至外依次设有保温棉和波纹板，筒节14外侧固定安装保温棉，保温棉外侧设有与筒节14外侧固定安装在一起的波纹板。在使用过程中，通过这样的设置，主窑体具有更好的保温性能。根据需求，保温棉为现有公知技术，其可为厚度100mm的耐高温硅酸铝岩棉，保温棉可用16号铁丝固定在筒节14外侧；保温棉外部使用波纹板包裹，波纹板使用铆钉与筒节14外侧固定安装在一起，波纹板对接缝处的铆钉间距小于100mm。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于包括烘干窑、主料仓、第一皮带机、提升机、第二皮带机、第三皮带机、除尘器、余热管线、出气管线、氮气管线和除尘管线，烘干窑包括主窑体、进料仓和出料仓，主窑体内设有上下贯通烘干腔，主窑体上端固定安装有进料仓，主料仓下方设有下料口，下料口下方设有第一皮带机，第一皮带机的出料端设有提升机，提升机的出料端设有出料端位于进料仓上方的第二皮带机；主窑体下端固定安装有出料仓，出料仓中部外侧设有氮气口，对应氮气口位置的出料仓外侧固定安装有氮气管线，出料仓下端设有出料口，出料口下方设有第三皮带机；主窑体外侧设有至少一个能与烘干腔内连通的进气口，对应每个进气口位置的主窑体外侧均固定安装有余热管线，主窑体外侧设有至少一个能与烘干腔内连通的出气口，对应每个出气口位置的主窑体外侧均固定安装有出气管线，所有出气管线的出气端均与除尘管线连通，除尘管线的出气端与除尘器连通。

2.根据权利要求1所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于主窑体包括至少两个由上至下依次固定安装在一起的窑筒，窑筒包括筒节和缓降组件，筒节内固定安装有能使物料缓慢下降的缓降组件，缓降组件包括内锥组件、外锥组件和固定筋板，筒节内设有外锥组件，外锥组件内侧套装有内锥组件，外锥组件内侧与内锥组件外侧之间沿圆周分布有至少两个固定筋板；外锥组件包括至少两个上下间隔分布的外锥筒，外锥筒呈上下贯通且上大下小的圆台形，内锥组件包括至少两个上下间隔分布的内锥筒，内锥筒呈上下贯通且上小下大的圆台形，对应每个外锥筒位置的外锥筒内均设有内锥筒。

3.根据权利要求2所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于进气口包括第一进气口、第二进气口、第三进气口和第四进气口，进料仓中部外侧沿圆周间隔均布有第一进气口和第二进气口，对应最下方位置的两个筒节外侧分别设有第三进气口和第四进气口；对应每个筒节外侧均上下间隔设有至少一个出气口。

4.根据权利要求3所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于还包括温度变送器、压力变送器、控制阀和料位计，余热管线包括第一进风管线、第二进风管线、第三进风管线和第四进风管线，第一进风管线的出气端与第一进气口固定连通在一起，第二进风管线的进气端与第一进风管线固定连通在一起，第二进风管线的出气端与第二进气口固定连通在一起，对应第二进风管线的进气端与第一进风管线的出气端之间位置第一进风管线依次与第三进风管线的进气端和第四进风管线的进气端固定连通在一起，第三进风管线的出气端与第三进气口固定连通在一起，第四进风管线的出气端与第四进气口固定连通在一起；第一进风管线上依次设有温度变送器、控制阀和温度变送器，第二进风管线上依次设有控制阀、温度变送器和压力变送器，第三进风管线上依次设有控制阀、温度变送器和压力变送器，第四进风管线上依次设有控制阀、温度变送器和压力变送器，对应每个出气管线上均依次设有压力变送器或/和温度变送器或/和控制阀，除尘管线上设有控制阀，氮气管线上设有控制阀，对应每个筒节外侧均设有至少一个温度变送器，进料仓上设有料位计，出料仓上部外侧沿圆周间隔设有至少两个温度变送器。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于烘干窑还包括上布料斗和下布料斗，主窑体上端固定安装有位于进料仓内的上布料斗，主窑体下端内侧固定安装有下布料斗，上布料斗和下部料斗均呈开口向下且上小下大的圆台形。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于氮气管线包括氮气总管线、环形管道和喷气管线，出料仓中部外侧设有环形管道，环形管道内侧沿圆周分布有至少三个内外贯通的第一安装孔，对应每个第一安装孔位置的出料仓外侧均设有内外贯通的第二安装孔，对应每个第一安装孔位置环形管道内侧均固定安装有喷气管线，喷气管线内端固定安装在对应位置的第二安装孔内；环形管道外侧设有内外贯通的进氮气口，进氮气口与氮气总管线的出气口连通。

7.根据权利要求5所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于氮气管线包括氮气总管线、环形管道和喷气管线，出料仓中部外侧设有环形管道，环形管道内侧沿圆周分布有至少三个内外贯通的第一安装孔，对应每个第一安装孔位置的出料仓外侧均设有内外贯通的第二安装孔，对应每个第一安装孔位置环形管道内侧均固定安装有喷气管线，喷气管线内端固定安装在对应位置的第二安装孔内；环形管道外侧设有内外贯通的进氮气口，进氮气口与氮气总管线的出气口连通。

8.根据权利要求1或2或3或4或7所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于还包括振动给料机，出料仓下端和主料仓下端均设有振动给料机；或/和，窑筒还包括保温层，筒节外侧设有保温层，保温层包括由内至外依次设有保温棉和波纹板，筒节外侧固定安装保温棉，保温棉外侧设有与筒节外侧固定安装在一起的波纹板。

9.根据权利要求5所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于还包括振动给料机，出料仓下端和主料仓下端均设有振动给料机；或/和，窑筒还包括保温层，筒节外侧设有保温层，保温层包括由内至外依次设有保温棉和波纹板，筒节外侧固定安装保温棉，保温棉外侧设有与筒节外侧固定安装在一起的波纹板。

10.根据权利要求6所述的回收利用石灰窑尾气余热的轴径式干燥装置，其特征在于还包括振动给料机，出料仓下端和主料仓下端均设有振动给料机；或/和，窑筒还包括保温层，筒节外侧设有保温层，保温层包括由内至外依次设有保温棉和波纹板，筒节外侧固定安装保温棉，保温棉外侧设有与筒节外侧固定安装在一起的波纹板。