CN204177232U - 一种用于钛白粉煅烧窑的测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于钛白粉煅烧窑的测温装置，所述钛白粉煅烧窑包括有窑头、窑中与窑尾；所述窑头外设置有与窑头彼此连接，且固定于煅烧窑外部的窑头罩；所述用于钛白粉煅烧窑的测温装置包括有固定安装在窑头套上的窑头测温元件；上述用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其将窑头处的测温元件采用固定放置，而不随窑体一同旋转，故而在煅烧窑旋转过程中，对于受自重影响停留在煅烧窑底部的钛白粉，窑头测温元件可始终浸入在钛白粉堆之中，从而实现钛白粉价加工的温度进行实时的精确测量，进而使得工作人员可根据更为精准的温度反馈对煅烧窑内的加工环境进行实时调节，最终使得钛白粉成品质量得以提升。

Description

一种用于钛白粉煅烧窑的测温装置

技术领域

本实用新型涉及一种化工检测设备，尤其是一种用于钛白粉煅烧窑的测温装置。 

背景技术

在硫酸法钛白粉工业生产环节中，需要将水洗完成后的偏钛酸物料，利用回转窑进行高温煅烧，完成钛白粉的干燥及晶型转化。煅烧回转窑一般由倾斜放置的连续旋转的圆筒形窑体以及相关部件组成。生产过程中，煅烧回转窑可大致分为脱水段、脱硫段与晶体成长段。偏钛酸物料由进入回转窑后，随着有小倾角的回转窑的不断旋转，物料产生流动，从而进入脱水段，在脱水段中，物料从常温升高到300至500℃，析出大量的水分，并伴随部分二氧化硫气体挥发掉；物料完成脱水后，其进入脱硫段，物料从400至800℃，产生大量的二氧化硫气体，并最终进入晶体成长阶段，最高温度可达到1000℃，经过高温煅烧的物料进入冷却窑，进行冷却。偏钛酸物料在回转窑中经过一定时间的煅烧，获得钛白粉所需的晶型结构，去除杂质成分，使物料特性达到工艺要求。回转窑的长度一般都有数十米，根据不同物料特性，对三段的长度和温度都有严格的工艺要求，三段温度的稳定对煅烧产品的最终质量有直接影响。回转窑生产过程的控制实际上就是对三段进行温度、长度的调节控制，使之按照理想的工艺温度分布曲线运行。要对回转窑温度场进行控制，精确的温度场测量是必须的条件。

上述工艺过程中，煅烧回转窑内部的脱水段、脱硫段与晶体成长段分别对应煅烧窑的窑尾、窑中与窑头；而由于煅烧窑在对物料进行加工过程中需进行不同温度的处理，故而在生产过程中对物料在煅烧窑内的温度进行实时检测十分重要。传统的回转窑系统中通常采用的测温方式是在转动窑体的窑头、窑中和窑尾分别设置固定的热电偶测温，用于测量窑头、窑中和窑尾的温度。然而上述测量方法存在以下缺点：

1）      钛白粉物料易对测温元件直接冲击，造成测温装置的损坏；

2）      部分企业为避免物料对测温元件的直接冲击，从而将窑头与窑尾的测温仪悬挂安置在回转窑的上部，其如图1至图5所示；上述安置方式中，测温仪表所测量的温度实际是窑头与窑尾上方的烟气温度，与物料的实际温度有很大的误差，不能直接反映物料温度。

同时，对窑内的煅烧段进行测温时，也有使用安装在窑头的红外比色测温仪，由于窑体很长，并且窑内烟气浊度的变化，燃烧火焰的晃动，红外比色测温仪的红外射线要穿过数米甚至数十米的窑内空间，才能达到煅烧段。由于红外线在传输过程中受窑体内部多种因素的影响，故而其不能准确的测量物料在煅烧段的实际温度。另外由于窑内负压波动、物料量的变化、燃料流量变化、窑体转速调节、风机风量调节等多种因素，回转窑实际生产运行中其脱水段、脱硫段、晶型成长段的位置和长度是很不稳定的，物料的煅烧位置时常并不理想，而是向窑头或窑尾偏移，故而，红外比色测温仪照射的固定测量点往往不是物料煅烧的真正中心高温区，从而反馈监控系统的测温结果并不真实。

此外，适应于钛白粉回转窑煅烧工况的红外比色测温仪非常昂贵，一般都采用进口设备，在煅烧高温多尘环境使用寿命不长，造成一次性投资和维护成本增加。

综上所述，上述的测温方法均存在测量误差过大的缺陷，其往往形同虚设，无法做到系统全自动生产，从而造成系统能耗加大、产品烧损增高、实收率低、产品质量不稳定等一系列缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其可有效避免窑头内部，因粉末在窑内的位置实时变化而导致测温装置无法与粉末接触而进行精确测温。

为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种用于钛白粉煅烧窑的测温装置，所述钛白粉煅烧窑包括有窑头、窑中与窑尾；所述窑头外设置有与窑头彼此连接，且固定于煅烧窑外部的窑头罩；所述用于钛白粉煅烧窑的测温装置包括有固定安装在窑头套上的窑头测温元件。

作为本实用新型的一种改进，所述窑头测温元件由窑头套的上端面向窑头套与窑头的交汇端面延伸，并延伸至窑头内部；所述窑头测温元件延伸至窑头内部的端部，其与窑头内最低位置之间的距离至多为10厘米。采用上述设计，其可通过固定在窑头套，并延伸至窑头内部的测温元件对煅烧窑的窑头部分进行测温；由于窑头套保持静止状态，故而测温元件亦可在煅烧窑内部保持静止，从而使得测温元件始终浸没在钛白粉末之中；测温元件端部与窑头底部之间的距离可确保其充分浸没于钛白粉之中。

    作为本实用新型的一种改进，所述窑头测温元件的轴线相交于窑头套与窑头的交汇端面之上的位置，相对于窑头套底端面的距离，至少为窑头套高度的4/5。采用上述设计，其可使得测温元件与窑头端部的接触位置位于窑头上方，进而避免其影响窑内物料的导出，亦可避免物料对测温元件造成冲击而使其损伤。

    作为本实用新型的一种改进，所述用于钛白粉煅烧窑的测温装置包括有分别设置在窑中，以及窑尾的窑中测温元件与窑尾测温元件，其均延伸至煅烧窑内部；所述窑头测温元件、窑中测温元件与窑尾测温元件均由测温杆件，以及设置在测温杆件于煅烧窑内部端部之上的热电偶构成。采用上述设计，其可通过窑中测温元件与窑尾测温元件有效对煅烧窑内的整个区域进行温度的测量；多个测温元件端部的热电偶可有效对钛白粉的温度进行检测。

作为本实用新型的一种改进，所述窑中测温元件与窑尾测温元件中，其在煅烧窑径向上的两侧设置有防护板，防护板上设置有多个通孔。采用上述设计，其可使得煅烧窑在旋转过程中，钛白粉绕煅烧窑的轴线进行翻转时，通过防护板使得钛白粉旋转至测温元件所在区域时速度减缓，冲击力度有所下降，从而避免其高速运动对测温元件造成冲击而形成损坏；防护板上的通孔可确保钛白粉顺利通过防护板，使得测温元件对其进行温度的测量。

作为本实用新型的一种改进，所述窑中测温元件与窑尾测温元件在其对应防护板所在平面上的投影，其均位于防护板内部，且其投影面积至多为防护板与其相对端面面积的1/3；所述防护板采用由测温元件向其外部弯曲的弧形结构，防护板中，每个通孔的面积至多为防护板总面积的1/7，多个通孔的总面积至少为防护板总面积的4/5。采用上述设计，其可通过防护板与测温元件的投影关系，使得防护板对测温元件形成良好的保护效果；防护板的弧形结构可使得其对钛白粉的接触防护板时，可沿防护板的弧形结构继续前进，从而避免防护板导致钛白粉无法正常旋转；此外，防护板上单个通孔的面积可有效使得钛白粉旋转所具有的动能通过通孔之间的防护板消除，多个通孔的总面积可确保钛白粉有效通过通孔，从而使得测温元件对其进行测量。

由于煅烧窑在工作过程中，窑头处用于对物料的煅烧过程进行控制，故而窑头的温度直接对煅烧窑内，钛白粉煅烧加工的质量进行影响。上述用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其将窑头处的测温元件采用固定放置，而不随窑体一同旋转，故而在煅烧窑旋转过程中，对于受自重影响停留在煅烧窑底部的钛白粉，窑头测温元件可始终浸入在钛白粉堆之中，从而实现钛白粉价加工的温度进行实时的精确测量，进而使得工作人员可根据更为精准的温度反馈对煅烧窑内的加工环境进行实时调节，最终使得钛白粉成品质量得以提升。

附图说明

图1为背景技术中煅烧窑内部测温装置安装示意图；

图2至图5为背景技术中煅烧窑旋转至不同角度煅烧窑径向截面图；

图6为本实用新型示意图；

图7为本实用新型中测温元件示意图；

图8为本实用新型中防护板示意图；

图9为本实用新型中窑中测温元件径向截面图；

图10为背景技术中测温元件测得窑头处温度曲线；

图11为本实用新型中测温元件测得窑头处温度曲线；

附图标记列表：

1—窑头、2—窑中、3—窑尾、4—窑头套、5—窑头测温元件、6—窑中测温元件、7—窑尾测温元件、8—测温杆件、9—热电偶、10—防护板、11—通孔、12—煅烧窑。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图6所示的一种用于钛白粉煅烧窑的测温装置，所述钛白粉煅烧窑包括有窑头1、窑中2与窑尾3；所述窑头1外设置有与窑头1彼此连接，且固定于煅烧窑外部的窑头罩4。所述用于钛白粉煅烧窑的测温装置包括有固定安装在窑头套4上的窑头测温元件5。

作为本实用新型的一种改进，所述窑头测温元件5由窑头套4的上端面向窑头套4与窑头1的交汇端面延伸，并延伸至窑头1内部；所述窑头测温元件5延伸至窑头1内部的端部，其与窑头1内最低位置之间的距离为10厘米。采用上述设计，其可通过固定在窑头套，并延伸至窑头内部的测温元件对煅烧窑的窑头部分进行测温；由于窑头套保持静止状态，故而测温元件亦可在煅烧窑内部保持静止，从而使得测温元件始终浸没在钛白粉末之中；测温元件端部与窑头底部之间的距离可确保其充分浸没于钛白粉之中。

作为本实用新型的一种改进，所述窑头测温元件5的轴线相交于窑头套4与窑头1的交汇端面之上的位置，相对于窑头套4底端面的距离为窑头套4高度的4/5。采用上述设计，其可使得测温元件与窑头端部的接触位置位于窑头上方，进而避免其影响窑内物料的导出，亦可避免物料对测温元件造成冲击而使其损伤。

作为本实用新型的一种改进，所述用于钛白粉煅烧窑的测温装置包括有分别设置在窑中，以及窑尾的窑中测温元件6与窑尾测温元件7，其均延伸至煅烧窑内部；所述窑头测温元件5、窑中测温元件6与窑尾测温元件7均由测温杆件8，以及设置在测温杆件8于煅烧窑内部端部之上的热电偶9构成，其如图7所示。采用上述设计，其可通过窑中测温元件与窑尾测温元件有效对煅烧窑内的整个区域进行温度的测量；多个测温元件端部的热电偶可有效对钛白粉的温度进行检测。

由于煅烧窑在工作过程中，窑头处用于对物料的煅烧过程进行控制，故而窑头的温度直接对煅烧窑内，钛白粉煅烧加工的质量进行影响。上述用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其将窑头处的测温元件采用固定放置，而不随窑体一同旋转，故而在煅烧窑旋转过程中，对于受自重影响停留在煅烧窑底部的钛白粉，窑头测温元件可始终浸入在钛白粉堆之中，从而实现钛白粉价加工的温度进行实时的精确测量。

将背景技术中所采用的，将测温元件悬挂安装于窑头的安装方式，以及上述用于钛白粉煅烧窑的测温装置中的窑头测温元件的安装方式所测得的煅烧窑窑头温度曲线进行对比，如图10与图11所示，本申请所采用的窑头测温元件，其温度测量误差，以及受环境干扰影响明显小于背景技术中所采用方案。故而，其可使得工作人员可根据更为精准的温度反馈对煅烧窑内的加工环境进行实时调节，最终使得钛白粉成品质量得以提升。

实施例2

作为本实用新型的一种改进，如图8与图9所示，所述窑中测温元件6与窑尾测温元件7中，其在煅烧窑径向上的两侧设置有防护板10，防护板10上设置有多个通孔11。采用上述设计，其可使得煅烧窑在旋转过程中，钛白粉绕煅烧窑的轴线进行翻转时，通过防护板使得钛白粉旋转至测温元件所在区域时速度减缓，冲击力度有所下降，从而避免其高速运动对测温元件造成冲击而形成损坏；防护板上的通孔可确保钛白粉顺利通过防护板，使得测温元件对其进行温度的测量。

作为本实用新型的一种改进，所述窑中测温元件6与窑尾测温元件7在其对应防护板10所在平面上的投影，其均位于防护板10内部，且其投影面积为防护板10与其相对端面面积的1/3；所述防护板9采用由测温元件向其外部弯曲的弧形结构，防护板10中，每个通孔11的面积为防护板9总面积的1/7，多个通孔11的总面积为防护板10的总面积的4/5。采用上述设计，其可通过防护板与测温元件的投影关系，使得防护板对测温元件形成良好的保护效果；防护板的弧形结构可使得其对钛白粉的接触防护板时，可沿防护板的弧形结构继续前进，从而避免防护板导致钛白粉无法正常旋转；此外，防护板上单个通孔的面积可有效使得钛白粉旋转所具有的动能通过通孔之间的防护板消除，多个通孔的总面积可确保钛白粉有效通过通孔，从而使得测温元件对其进行测量。

本实施例其余特征与优点均与实施例1相同。

Claims (6)

1.一种用于钛白粉煅烧窑的测温装置，所述钛白粉煅烧窑包括有窑头、窑中与窑尾；所述窑头外设置有与窑头彼此连接，且固定于煅烧窑外部的窑头罩，其特征在于，所述用于钛白粉煅烧窑的测温装置包括有固定安装在窑头套上的窑头测温元件。

2.按照权利要求1所述的用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其特征在于，所述窑头测温元件由窑头套的上端面向窑头套与窑头的交汇端面延伸，并延伸至窑头内部；所述窑头测温元件延伸至窑头内部的端部，其与窑头内最低位置之间的距离至多为10厘米。

3.按照权利要求2所述的用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其特征在于，所述窑头测温元件的轴线相交于窑头套与窑头的交汇端面之上的位置，相对于窑头套底端面的距离，至少为窑头套高度的4/5。

4.按照要求要求4所述的用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其特征在于，所述用于钛白粉煅烧窑的测温装置包括有分别设置在窑中，以及窑尾的窑中测温元件与窑尾测温元件，其均延伸至煅烧窑内部；所述窑头测温元件、窑中测温元件与窑尾测温元件均由测温杆件，以及设置在测温杆件于煅烧窑内部端部之上的热电偶构成。

5.按照权利要求1所述的用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其特征在于，所述窑中测温元件与窑尾测温元件中，其在煅烧窑径向上的两侧设置有防护板，防护板上设置有多个通孔。

6.按照权利要求5所述的用于钛白粉煅烧窑的测温装置，其特征在于，所述窑中测温元件与窑尾测温元件在其对应防护板所在平面上的投影，其均位于防护板内部，且其投影面积至多为防护板与其相对端面面积的1/3；所述防护板采用由测温元件向其外部弯曲的弧形结构，防护板中，每个通孔的面积至多为防护板总面积的1/7，多个通孔的总面积至少为防护板总面积的4/5。