CN204944198U - 一种回转窑用微波烘炉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及回转窑烘炉设备领域，提供了一种回转窑用微波烘炉装置，用于对圆筒状的回转窑的耐火内衬进行烘烤，该装置包括微波发射器和吸波板；微波发射器包括沿长度方向设置在回转窑的内部的波导管和连接在波导管的一端的微波波源，波导管的一侧沿长度方向开设有裂缝，裂缝用于使微波波源所发出的微波射出；吸波板设置在裂缝与回转窑的耐火内衬之间且靠近回转窑的内壁的位置处，用于吸收微波并将微波能转化为热能。本装置以微波作为能源，再利用吸波板将微波能转化为热能的方式对回转窑的耐火内衬进行烘烤，可精确控制烘烤温度(尤其是在低温烘炉时)，且在回转窑的长度方向上烘炉温度均匀性提高，各部件均可重复使用，节约了经济成本。

Description

一种回转窑用微波烘炉装置

技术领域

本实用新型涉及回转窑烘炉设备领域，特别提供一种回转窑用微波烘炉装置。

背景技术

回转窑特指在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，使用回转圆筒设备对固体物料进行机械、物理或化学处理的设备，包括水泥窑、石灰窑、冶金行业的氧化球团回转窑等。在生产过程中，回转窑不停的旋转，中央烧嘴提供加热物料所需热量，同时物料从窑尾向窑头滚动，完成工艺所要求的处理过程。

回转窑主体结构由钢板焊接而成的窑皮、耐火内衬、燃烧系统和传动系统组成。其中，耐火内衬是关系到回转窑使用寿命长短的关键部分，而烘炉则直接影响到耐火内衬的质量好坏。烘炉的目的就在于要把耐火内衬中的水分充分排出,避免运行时由于耐火内衬中的水分急剧蒸发,造成裂缝、甚至倒塌损坏耐火内衬。同时，烘炉可以加速完成炉体耐火内衬材料的物理、化学变化过程，使其趋于稳定，以利于生产过程中回转窑在高温状态下能长期可靠的工作。

传统的回转窑耐火内衬主要有两种砌筑方法。一种是全砖炉衬，最后用一条浇注料带收口。这种砌筑方法由于用预制砖较多，全窑只有一条浇筑料带，因此基本上不需要烘炉。但是此法对预制砖的外形尺寸和安装要求较高，每条砖缝不得大于3mm，以防止生产时窑内高温气体与窑皮接触，产生红窑现象，影响窑的使用寿命。在目前国内的生产工艺水平和安装水平不高的条件下，此法已逐渐被淘汰。另外一种砌筑方法是一条预制砖一条浇筑料带，交错砌筑。此法弥补了全砖炉衬所带来的缺陷，对预制砖和砌筑工艺要求有所降低，但对烘炉要求有了提高。目前国内大部分回转窑砌筑方法均采用这种方法。

回转窑传统的烘炉方法是采用中央烧嘴进行烘炉，其最大缺点是无法实现精确控温，尤其是在低温烘炉的时候。耐火内衬在低温烘炉时主要是水分的蒸发，而中央烧嘴一旦点火，就会向窑内输入大量的热量，引起耐火内衬水分的急剧蒸发，造成裂缝，甚至倒塌，损坏耐火材料。另外，在窑长方向上，由于中央烧嘴火焰只能充满窑长的三分之一到三分之二，窑长方向上不能充满火焰，因此在窑长方向上无法实现均匀的烘炉。因此有必要开发一种新的烘炉方法及其相应装置。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的是传统回转窑的烘炉方式无法实现精确控温以及在方向上烘炉温度不均匀的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种回转窑用微波烘炉装置，用于对圆筒状的回转窑的耐火内衬进行烘烤，包括：

微波发射器，所述微波发射器包括沿长度方向设置在所述回转窑的内部的波导管和连接在所述波导管的一端的微波波源，所述波导管的一侧沿长度方向开设有裂缝，所述裂缝用于使所述微波波源所发出的微波射出；以及

吸波板，所述吸波板设置在所述裂缝与所述回转窑的耐火内衬之间且靠近所述回转窑的内壁的位置处，用于吸收微波并将微波能转化为热能。

优选的，所述波导管沿所述回转窑的轴心设置。

优选的，在所述回转窑的周向方向上，所述吸波板的长度与所述裂缝所发射出的微波的散射范围相适应。

优选的，所述吸波板为与所述回转窑曲率相适应的弧形。

优选的，所述微波波源的输入功率可调。

优选的，所述波导管通过横梁设置在所述回转窑的内部。

优选的，所述横梁为H型钢，所述波导管卡设在所述横梁的一侧的凹槽中。

优选的，所述回转窑内设有循环风机。

优选的，所述吸波板为碳化硅陶瓷板。

优选的，还包括两块微波反射板，两块所述微波反射板分别遮挡设置在所述回转窑的两端，用于反射微波。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种回转窑用微波烘炉装置，用于对圆筒状的回转窑的耐火内衬进行烘烤，该烘炉装置包括微波发射器和吸波板；微波发射器包括沿长度方向设置在回转窑的内部的波导管和连接在波导管的一端的微波波源，波导管的一侧沿长度方向开设有裂缝，裂缝用于使微波波源所发出的微波射出；吸波板设置在裂缝与回转窑的耐火内衬之间且靠近回转窑的内壁的位置处，用于吸收微波并将微波能转化为热能。本实用新型以微波作为能源，再利用吸波板将微波能转化为热能的方式对回转窑的耐火内衬进行烘烤，可精确控制烘烤温度(尤其是在低温烘炉时)，且在回转窑的长度方向上烘炉温度均匀性提高，另外本装置的各个部件均可拆卸而重复使用，节约了经济成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种回转窑用微波烘炉装置的示意图；

图2是图1的A-A向视图；

图3是图1的B-B向视图。

附图标记：

1、窑皮；2、耐火内衬；3、横梁；4、波导管；5、裂缝；6、拉杆；7、吸波板；8、微波反射板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“纵向”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

结合图1至图3所示，本实用新型提供的一种回转窑用微波烘炉装置，回转窑为圆筒状结构，包括窑皮1和设置在窑皮1内壁的耐火内衬2，耐火内衬2是烘炉的烘烤对象，由预制砖焊接和浇注料现场浇注而成，该装置用于对回转窑内部的耐火内衬2进行烘烤。该烘炉装置包括微波发射器、吸波板7以及两块微波反射板8；微波发射器包括沿长度方向设置在回转窑的内部的波导管4和连接在波导管4的一端的微波波源，波导管4可以以横梁3作为骨架而设置在回转窑的内部，横梁3的两端分别探出于回转窑的两端并与外围构件固定，该横梁3可以采用H型钢，H型钢具有良好的径向抗弯折性能，能够对波导管4形成稳定的支撑，另外还可利用H型钢特有的结构形式，将波导管4设置在H型钢一侧的凹槽中。

微波波源位于回转窑的外侧，与电源连接，用于发射出微波并将微波发射到波导管4中；波导管4的一侧沿长度方向开设有裂缝5，该裂缝5用于使微波波源所发出的微波射出，并使由该裂缝5射出的微波呈扇形放射；吸波板7是一块与回转窑的长度相适应的板状结构，设置在裂缝5与回转窑的耐火内衬2之间且靠近回转窑的内壁的位置处，具体可通过若干个拉杆6连接在横梁3的下方，用于吸收微波并将微波能转化为热能，从而通过热辐射的方式对耐火内衬2形成烘烤，本实施例的吸波板7为对微波具有极强吸收能力的碳化硅陶瓷板。

两块微波反射板8分别遮挡设置在回转窑的两端，用于反射微波，微波反射板8可选用反射率较高的铝板，虽然微波是通过裂缝5以扇形形式正对着吸波板射出，但微波仅经过一次吸收并不能被完全吸收，未被吸收的微波会因为漫反射原因反射至回转窑两端，而微波反射板8卡可使射向回转窑两端的微波反射回来，反射回来的部分微波会再次打在吸波板7上，由此在一定程度上提高了微波的利用率。

其中，波导管4沿回转窑的轴心设置，这样可以使以扇形放射的微波射到吸波板7上时具有足够的展开面积，同时又不会因狭缝衍射现象而损失过多的微波能量。

在回转窑的周向方向上，吸波板7的长度优选与裂缝5所发射出的微波的散射范围相适应，即吸波板7的宽度能够满足能够接收到该设定位置处的整个扇形面上的微波，以此提高微波的利用率。

吸波板7优选设置为与回转窑曲率相适应的弧形，由此使吸波板7与回转窑的内壁形成等间距设置，即微波板的任意方位对耐火内衬2的辐射距离均相对，使其对耐火内衬2的烘烤更为均匀

微波波源的输入功率可调，即微波波源的数量可分组设置，并分组控制，分组控制目的在于控制微波的输入功率，从而控制回转窑在烘炉时的烘烤温度，使烘烤温度满足烘炉曲线要求，尤其是在低温烘炉时可避免耐火内衬2水分的急剧蒸发，造成开裂。

在回转窑内优选设置循环风机，用于加强窑内的空气流动，便于吸波板7与耐火内衬2之间的传热，从而进一步提高烘炉均匀性和换热效率。

本实施例的一种回转窑用微波烘炉装置的实现过程如下：

当回转窑的耐火内衬2砌筑施工完成后，安装好横梁3、微波波源和波导管4、碳化硅陶瓷吸波板7等，横梁3两端用支架固定在窑外，铝板可以固定在横梁3上，也可以另外采用型钢进行固定。波导管4上的裂缝5必须朝下正对吸波板7，否则会降低微波的利用效率。

烘炉装置安装完成后，接通电源，烘炉开始，微波从波源发出，经过波导管4的裂缝5进入回转窑内部，打在碳化硅陶瓷吸波板7上被吸收，微波能转化为热能，炉温上升。当微波打在铝板上时，微波被反射回窑内，再被吸波板7吸收，从而减少了微波泄漏带来的能量损失。

当炉温开始上升后，启动回转窑驱动装置，回转窑不停的旋转，使得浇注料被周期性的不间断的烘烤，烘干其中的水分并完成物理化学转化，从而提高烘炉的均匀性。窑内设置一台高温循环风机，用于加强窑内的空气流动，便于吸波板7与耐火内衬2之间的传热，从而进一步提高烘炉均匀性和换热效率。

烘炉刚开始时，炉温要求低，可以将微波波源的功率设置得较低，即少开几组微波波源，当炉温要求高时，再陆续打开其他几组微波波源，直至达到烘炉所要求的最高温度。

烘炉结束后，所有装置都可以拆卸下来，可以重复利用。

本实施例采用微波加热烘炉，主要有以下两个优点：

1)解决了无法实现精确控温的难题(尤其是在低温烘炉时)：耐火内衬2在低温烘炉时主要是水分的蒸发，而传统烘炉方法都是采用中央烧嘴点火烘炉，而中央烧嘴一旦点火，就会向窑内输入大量的热量，引起耐火内衬2水分的急剧蒸发，造成开裂，甚至倒塌，损坏耐火材料。

2)窑长方向上烘炉温度均匀性提高：由于中央烧嘴火焰只能充满窑长的三分之一到三分之二，窑长方向上不能充满火焰，因此在窑长方向上无法实现均匀烘炉。而本实用新型在整个窑长方向上都布置了波导管4、裂缝5天线和吸波板7，且回转窑在烘炉期间都是不停的旋转，因此不存在窑长方向烘炉不均匀的问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种回转窑用微波烘炉装置，用于对圆筒状的回转窑的耐火内衬(2)进行烘烤，其特征在于，包括：

微波发射器，所述微波发射器包括沿长度方向设置在所述回转窑的内部的波导管(4)和连接在所述波导管(4)的一端的微波波源，所述波导管(4)的一侧沿长度方向开设有裂缝(5)，所述裂缝(5)用于使所述微波波源所发出的微波射出；以及

吸波板(7)，所述吸波板(7)设置在所述裂缝(5)与所述回转窑的耐火内衬(2)之间且靠近所述回转窑的内壁的位置处，用于吸收微波并将微波能转化为热能。

2.根据权利要求1所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，所述波导管(4)沿所述回转窑的轴心设置。

3.根据权利要求1所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，在所述回转窑的周向方向上，所述吸波板(7)的长度与所述裂缝(5)所发射出的微波的散射范围相适应。

4.根据权利要求1所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，所述吸波板(7)为与所述回转窑曲率相适应的弧形。

5.根据权利要求1所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，所述微波波源的输入功率可调。

6.根据权利要求1所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，所述波导管(4)通过横梁(3)设置在所述回转窑的内部。

7.根据权利要求6所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，所述横梁(3)为H型钢，所述波导管(4)卡设在所述横梁(3)的一侧的凹槽中。

8.根据权利要求1所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，所述回转窑内设有循环风机。

9.根据权利要求1所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，所述吸波板(7)为碳化硅陶瓷板。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种回转窑用微波烘炉装置，其特征在于，还包括两块微波反射板(8)，两块所述微波反射板(8)分别遮挡设置在所述回转窑的两端，用于反射微波。