CN205403485U - 一种可控气氛的多功能焙烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可控气氛的多功能焙烧炉，包括控制柜、焙烧炉箱体、载气管道、尾气管道，所述的焙烧炉箱体内部设有W型的加热器、循环风机、物料盘、检测器件；焙烧炉箱体的两侧部、底部、端部为互相连通的加热火道，加热通道的底部设有检测器件，而检测器件上设有温度计和气体检测器，焙烧炉箱体正面设有舱门，舱门的通道上固定着一个物料盘，物料盘下面连通着加热通道，循环风机设置在物料盘的上方，保证加热气体在加热通道里循环流动；载气管道和尾气管道都是直接连在加热通道里。该炉适用于固体类的物质在环式焙烧炉中的焙烧，也适用于各种盐类的焙烧和二次焙烧，还可用于其它沥青浸渍制品的焙烧。

Description

一种可控气氛的多功能焙烧炉

技术领域

本实用新型涉及炭素制品焙烧炉的技术领域，特别涉及一种可控气氛的多功能焙烧炉。适用于固体类的物质在环式焙烧炉中的焙烧装置，也适用于各种盐类的焙烧和二次焙烧，还可用于其它沥青浸渍制品的焙烧。

背景技术

现有的焙烧炉一般分为三种，分别是环式炉、箱式炉、回转式炉，而这些分类又主要分为二大类分别是带盖炉（密封式）和无盖炉（敞开式）。在密封盖式的焙烧炉中焙烧时需要盖上一定规模的盖，在敞开式的焙烧炉中焙烧时，出口处需要覆盖一层很厚的保护膜。如果需要焙烧一些特别的制品或大规模的制品需要备用专用的独立式的焙烧炉。

上述的这几种焙烧装置在焙烧结构上及大规格炭素制品制做过程中主要存在以下几点缺点：

1、带盖焙烧炉（密封式）加热的方式是采用侧部和炉底同时加热、顶部带盖，而产品在炉室内周围受热方式，这种方式比较科学和合理，但是加热通道是瓷砖组成，加热时火焰分别从瓷砖的小孔进入炉底，这样会容易形成断层，阻力大，火焰传输速度大大降低会导致上下温差大。

2、在焙烧过程中都会有大量的挥发分排出。这是一种高发热量的可燃气体，在焙烧炉中可以烧掉一部分，另一部分则进入到烟道或净化系统。虽然烧掉的部分为炉子提供大量的热量，但没有烧掉的挥发分在温度比较低的情况下可能会形成沉积变成焦油，影响正赏睥操作。

3、无盖焙烧炉（敞开式）的加热火道是W型，上下温差小，便于控制，但是只有两侧是加热的，加热面积有一定的局限性，如果炉底部不能加热，则必需在顶端上面覆盖一层保温膜，以免散热过快，导致上下温差过大，底部和顶部要用传导热来维持温度，这种方式很容易形成受热不均匀的情况发生。

4、无盖焙烧炉在焙烧过程中如果部分像沥青这样的挥发份没有燃烧完全或者在低温带没有燃烧的部分沥青挥发份一部分就会随着尾气进入大气中，造成大气污染，另一部分冷凝后沉积在排烟管和风机上，必须定期的清理才能正常运行，或者要在系统外设立独立的处理器。

5、上述的二种焙烧炉容易形成温差过大或者受热不均匀，且在挥发份上不能完全燃烧造成烟气或者温度过度损失，而且在操作上存在一定的不合理性和困难。二者都不能适应在细节构上及大规格炭素制品的焙烧工艺要求。

如果设立独立的焙烧炉来制定特定的产品需求，在成本，能源上大大增加，效率上降低，还要占用一定的面积等一系列需求。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述的问题而提供一种可控气氛的多功能焙烧炉。

本实用新型的技术方案是：一种可控气氛的多功能焙烧炉，包括控制柜、焙烧炉箱体、载气管道、尾气管道，其特征在于：焙烧炉箱体内部设有加热器、循环风机、物料盘、检测器件和炉室；炉室的二侧部、底部、端部组成互相连通的环形加热火道；加热火道的底部设有检测器件，检测器件上设有温度计和气体检测器；焙烧炉箱体正面设有舱门；舱门的通道上设置物料盘，物料盘下面连通着加热火道，循环风机设置在物料盘上方，保证加热气体在加热火道里循环流动；载气管道和尾气管道都是直接连在加热火道里；载气管道设置在加热器的上面，尾气管道设置在载气管道的侧上方。加热火道的四周都是端墙，所以加热火道就是一个循环利用加热器。在物料盘的产品随着焙烧而产生的挥发份会在加热火道里循环燃烧完全，再把尾气从尾气管道排出。

所述的加热器为W形加热器，加热器加热载气，载气通过循环风机在环形加热火道内循环，间接对物料盘进行加热。

所述的循环风机采用变频控制载气流量大小。

所述的载气为空气、氮气、氢气、氩气、水气、有机气体或其混合物。

所述的加热火道包括焙烧炉箱体两侧的侧部火道、两端的端部火道、底部的底部火道构成环形加热火道。

所述的侧部火道为W形的曲线火道。正面的火道的端部通过火道闸门与连通火道实现连通和隔断。

所述的侧部火道的正面用火道砖封闭，该火道正面砖上设有观察孔。

所述的烘烧炉箱体正面的舱门为多层密封舱门，最内一层是耐热隔板，中间一层是耐热隔离填充密封层，最外面一层为耐热橡胶密封层。

所述的舱门包括无底的金属顶盖，顶盖的下沿镶硅酸铝纤维棉板，顶盖内表面焊接金属锚固钉，顶盖内部用镶硅酸铝纤维棉填充，舱门盖的内圈向里面凸出镶入炉室内部。

本实用新型的加热火道设有循环风机控制流速的大小，在炉箱二侧的加热通道、顶端和底端都与载气管道、尾气管道相通，在炉箱底部横向的加热通道上设有检测器件，让控制柜方便控制温度的大小和流速。

本实用新型的有益效果

1、本炉对室内或室外的环境污染危害很小，排放出的尾气中基本没有有害气体，尾气气体主要是由N₂、CO₂、H₂O组成。

2、本焙烧炉的温度是可控的范围是0度到900度，操作简单，容易控制，适用于多种颗粒物料及粉料的焙烧。

3、侧部火道墙结构设计是为敞开式焙烧炉的，四周是口字型，底部和端部是为凹字形火道加热通道，炉箱五面都成为加热，炉的正面有舱门方式，炉室的横墙底侧设有检测器件让控制柜来控制火道的温度和气流的大小，在端部的横侧与尾气和管道相连，还在物料盘的上部设有挥发份的引入口，在挥发份通道上设循环风机来控制挥发份的循环流速。火道的上下温差小，便于控制。

4、尾气经过降温装置后，尾气排出的温度小于200度，所以还能把余热利用起来。

5、本焙烧装置没有设立独立的烟气处理器，这可以降低投资的成本，和运行的成本。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图中：1、控制柜；2、焙烧炉箱体；3、舱门；4、物料盘；5、检测器件；6、加热器；7、载气管道；8、尾气管道；9、循环风机。

具体实施方式

实施例1

参见图1，图中是一种可控气氛的多功能焙烧炉，包括有控制柜、焙烧炉箱体、载气管道、尾气管道，所述的焙烧炉箱体内部包括有W型的加热器、循环风机、物料盘、检测器件、炉室。炉室的二侧部、底部、端部均为互相连通的加热通道，加热通道的底部有检测器件，检测器件有温度计和气体检测器，炉箱正面设有舱门，舱门的通道上固定着一个物料盘，物料盘下面连通着加热火道，循环风机设在物料盘上方，保证加热气体在加热火道里循环流动。载气管道和尾气管道都是直接连在加热火道里，只是载气管道是在加热器上方，而尾气管道是在载气管道的侧上方，在加热火道的四周都是端墙，所以加热火道就是一个循环利用加热器。在物料盘的产品随着焙烧而产生的挥发份会在加热火道里循环燃烧完全，再把尾气从尾气管道排出。所述的加热火道包括炉箱两侧的侧部火道、炉箱两端的端部火道、炉箱底部的底部火道，所述的侧部火道为W形的曲线火道，正面的火道的端部通过火道闸门与连通火道实现连通和隔断。所述的侧部火道的正面通道用火道砖封闭，该火道正面砖上设有观察孔。所述的舱门包括无底的金属顶盖，顶盖的下沿镶硅酸铝纤维棉板，顶盖内表面焊接若干金属锚固钉，顶盖内部为镶硅酸铝纤维棉填充，舱门盖略大于炉箱的内部，内圈向里面凸出镶入炉室内部。所述的加热火道内设有循环风机控制流速的大小，在炉箱二侧的加热火道、顶端和底端都与载气管道、尾气管道相通，在炉箱底部横向的加热通道上设有检测器件，让控制柜方便控制温度的大小和流速。

该炉的运转过程如下：

如图1所示，按照加热顺序从左往右依次分别是加热器、检测器件、炉室、物料盘、循环风机，高温炉室内的两端的挥发份调整阀关闭，舱门关闭，尾气管道阀门关闭，载气管道阀门打开，循环风机打开，让气氛在加热通道内循环。

当加热器热源进入高温炉室的加热火道时，火焰产生高温热气从高温炉室的加热火道，依次进入左侧的加热火道，底部的加热火道的检测器件，汇入与物料盘相接的预热带炉室的底端横墙下部的连通火道并进入顶端的加热火道来循环，最后进入尾气管道排出。

在上述加热的同时，在预热带炉室中产生的挥发份沿炉室上部进入上端的加热火道和挥发份的回烧通道，挥发份的回烧通道就是高温沪室的加热火道，由于有循环风机装置可以让挥发份形成负压，所以挥发份就会沿着挥发份通道回烧（加热火道），遇上明火就会燃烧，从而利用了挥发份的可燃性来加热，避免了污染大气和废物利用。由于设置了检测器件，所以可以控制加热的温度、控制挥发份的挥发量的调整，都能控制流量的调整，从而实现了对个个区域的控制和节省能源，使其按照产品的加热工艺曲线来对制品进行焙烧。

本实用新型的特点在于：密闭、风循环、载气可控。

其使用温度范围：常温到∽900度。

可控的气氛：普通氧化气氛(空气、Cl₂)、惰性气氛(N₂、氩气等)、还原气氛(H₂、有机气体等)。

循环风机将加热后的载气循环起来，使整个风道内温度一致。

载气通过载气管道加入，可以控制加入流量，废气从废气管道口排出，在循环风机作用下，整个风道腔体内气氛是均匀的。

载气可以是空气、N₂、H₂、H₂O、氩气、Cl₂、有机气体。

下面通过实例说明本实用新型可以实现的功能有：干燥、焙烧、还原、碳化、合成、烧结。

实施例2：干燥焙烧

将物料置于物料盘中，关好仓门，开启循环风机，按设定的温度曲线可以自动升温干燥焙烧，降温结束后，取出物料即可。

实施例3：还原

将物料置于物料盘中，关好仓门，开启循环风机，从载气管道通入一定流量的惰性气体(N₂气、氦气等)，当循环载气中O₂含量达到目标值后，再通入H₂或有机气体，可以控制气体的比例，使循环载体中H₂或有机气体控制在一定比例范围内，然后按设定的温度曲线可以自动升温干燥焙烧，降温结束后，取出物料即可。

实施例4：碳化

将物料置于物料盘中，关好仓门，开启循环风机，从载气管道通入一定流量的惰性气体(N₂气、氦气等)，当循环载气中O₂含量达到目标值后，然后按设定的温度曲线可以自动升温干燥焙烧，降温结束后，取出物料即可。

实施例5：分子筛水热合成

将按目标分子筛合成好的干胶物料置于物料盘中，关好仓门，开启循环风机，从载气管道通入一定流量的水蒸气(也可以先升温到~100℃，按一定流量注水到载气管道中)，当循环载气中O₂含量达到目标值后，然后按设定的温度曲线可以自动升温恒温，降温结束后，取出物料即可。

实施例6：烧结

将物料置于物料盘中，关好仓门，开启循环风机，从载气管道通入一定流量的惰性气体(N₂气、氦气等)，当循环载气中O₂含量达到目标值后，然后按设定的温度曲线可以自动升温干燥焙烧，烧结完成、降温后，取出物料即可。

Claims (9)

1.一种可控气氛的多功能焙烧炉，包括控制柜、焙烧炉箱体、载气管道、尾气管道，其特征在于：焙烧炉箱体内部设有加热器、循环风机、物料盘、检测器件和炉室；炉室的二侧部、底部、端部组成互相连通的环形加热火道；加热火道的底部设有检测器件，检测器件上设有温度计和气体检测器；焙烧炉箱体正面设有舱门；舱门的通道上设置物料盘，物料盘下面连通着加热火道，循环风机设置在物料盘上方，保证加热气体在加热火道里循环流动；载气管道和尾气管道都是直接连在加热火道里；载气管道设置在加热器的上面，尾气管道设置在载气管道的侧上方。

2.根据权利要求1所述的可控气氛的多功能焙烧炉，其特征是：加热器为W型加热器，加热器加热载气，载气通过循环风机在环形加热火道内循环，间接对物料盘进行加热。

3.根据权利要求1所述的可控气氛的多功能焙烧炉，其特征是：循环风机采用变频控制载气流量大小。

4.根据权利要求2所述的可控气氛的多功能焙烧炉，其特征是：载气为空气、氮气、氢气、氩气、水气、有机气体或其混合物。

5.根据权利要求1所述的可控气氛的多功能焙烧炉，其特征是：加热火道包括焙烧炉箱体两侧的侧部火道、两端的端部火道、底部的底部火道构成环形加热火道。

6.根据权利要求5所述的可控气氛的多功能焙烧炉，其特征是：所述的侧部火道为W形的曲线火道。

7.根据权利要求5所述的可控气氛的多功能焙烧炉，其特征是：所述的侧部火道的正面用火道砖封闭，该火道正面砖上设有观察孔。

8.根据权利要求1所述的可控气氛的多功能焙烧炉，其特征是：焙烧炉箱体正面的舱门为多层密封舱门，最内一层是耐热隔板，中间一层是耐热隔离填充密封层，最外面一层为耐热橡胶密封层。

9.根据权利要求8所述的可控气氛的多功能焙烧炉，其特征是：所述的舱门包括无底的金属顶盖，顶盖的下沿镶硅酸铝纤维棉板，顶盖内表面焊接金属锚固钉，顶盖内部用镶硅酸铝纤维棉填充，舱门盖的内圈向里面凸出镶入炉室内部。