CN209116739U - 一种气氛保护辊道窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气氛保护辊道窑，包括具有炉膛的炉体、设于炉膛内的物料输送装置和用于向炉膛内通入保护气体的第一进气装置，炉膛沿进口到出口的方向依次分为升温段、恒温段和降温段，升温段和恒温段内设有加热装置，炉膛还设有排烟段，排烟段位于升温段与炉膛进口之间，排烟段连接有第一排气装置。本实用新型具有使用寿命长、工作稳定可靠、能耗低、可提高产品品质等优点。

Description

一种气氛保护辊道窑

技术领域

本实用新型涉及热处理设备技术领域，具体涉及一种气氛保护辊道窑。

背景技术

气氛辊道窑是物料热处理常用的设备。高温热解法制备硅碳负极材料所用到的硅碳负极材料气氛保护辊道窑分为升温段、恒温段以及降温段三部分，由于硅碳负极材料生产工艺要求的特殊性，对气氛保护辊道窑提出了更高的要求，具体表现为：

物料中含有大量易挥发物，挥发物在升温段200-400℃区间内会大量产生，若这些挥发物无法及时排出，会影响设备工作环境，导致传感器失效；且挥发物不断聚集，其会在重力影响下沿炉膛侧壁向下长大，并不断吸附在硅碳棒、辊棒以及侧壁的耐火材料上，由于该挥发物具有导电性，一旦吸附到上、下硅碳棒上形成短路，则会对辊棒、耐火材料产生电击，在强电流作用下将大大减少这些部件的使用寿命，从而降低窑炉整体的使用寿命和设备稳定性。

目前行业普遍采用烧碳的方式来解决上述问题，即在窑炉运行一段时间后停止进料，待物料完全出炉膛后，向炉膛中通入空气、氧气，使挥发凝结物（碳基）在高温环境下迅速氧化，以二氧化碳的形式排出炉膛，随即再重新调整炉内气氛（氮气、氩气等保护性气氛）直至达标后，重新进料。这种处理方式仅能避免凝结物对设备的危害，并不能从根本上解决凝结物的产生，且不仅影响产能（每月一次），还会消耗掉大量的保护性气体，代价高昂，效率低下。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种使用寿命长、工作稳定可靠、能耗低、可提高产品品质的气氛保护辊道窑。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种气氛保护辊道窑，包括具有炉膛的炉体、设于炉膛内的物料输送装置和用于向炉膛内通入保护气体的第一进气装置，所述炉膛沿进口到出口的方向依次分为升温段、恒温段和降温段，所述升温段和恒温段内设有加热装置，所述炉膛还设有排烟段，所述排烟段位于升温段与炉膛进口之间，所述排烟段连接有第一排气装置。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述排烟段内不设置加热部件。

所述第一排气装置包括排风机和排风管，所述排风机通过排风管与排烟段连通。

所述排烟段设有进气孔，所述进气孔连接有第二进气装置。

所述升温段和恒温段的炉膛分为若干沿炉膛进口到出口方向依次相接的控压区，各控压区设有所述第一进气装置和用于检测控压区压力的测压组件，所述第一排气装置、第一进气装置、第二进气装置和测压组件与一控制器相连，所述控制器接收各测压组件检测的压力信号，并根据压力信号控制第一排气装置的排气量、第一进气装置的进气量和第二进气装置的进气量使炉膛内炉压保持在一设定压力梯度，所述设定压力梯度使炉膛内气氛均匀向排烟段流动。

所述炉膛的进口和出口均连接有置换室。

所述降温段的炉体设有冷却腔，所述冷却腔连接有冷却气体通入装置和第二排气装置。

所述加热装置包括若干加热元件，各加热元件外部设有一将加热元件与炉膛隔离的隔离导热件。

所述加热元件为贯穿炉膛的棒状件，所述隔离导热件包括隔离套管，所述隔离套管套设于加热元件外部，所述隔离套管的两端分别通过固定组件安装炉体的炉壁上。

所述固定组件包括支撑管，所述支撑管插设于隔离套管内，所述支撑管设有一环形连接部，所述环形连接部通过紧固件以可拆卸方式安装在炉体的炉壁上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的气氛保护辊道窑，设置位于升温段与炉膛进口之间的排烟段，并且排烟段连接有第一排气装置，工作时，利用第一排气装置排出排烟段内的气体，可使升温段和恒温段内含有挥发物的高温气体向排烟段移动，使得物料加热后产生的挥发物快速排出炉膛，从而避免凝结物的产生，可提高设备使用寿命和稳定性，并降低挥发物对物料的影响，提高产品品质；同时，升温段和恒温段的高温气体经排烟段排出时还对排烟段中的物料进行加热，可降低能耗。

附图说明

图1为气氛保护辊道窑的主视结构示意图。

图2为气氛保护辊道窑的剖视结构示意图。

图3为隔离导热件安装在炉体侧壁上的局部剖视结构示意图。

图例说明：

1、炉体；11、炉膛；111、升温段；112、恒温段；113、降温段；114、排烟段；2、物料输送装置；3、加热装置；31、加热元件；4、第一排气装置；41、排风管；5、置换室；6、第二排气装置；7、隔离套管；8、支撑管；81、环形连接部。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实施例的气氛保护辊道窑，包括具有炉膛11的炉体1、设于炉膛11内的物料输送装置2和与炉膛11相连用于向炉膛11内通入保护气体的第一进气装置（图中未示出），炉膛11沿进口到出口的方向依次分为升温段111、恒温段112和降温段113，升温段111和恒温段112内设有加热装置3。炉膛11还设有排烟段114，排烟段114位于升温段111与炉膛11进口之间，排烟段114连接有第一排气装置4。在工作时，利用第一排气装置4排出排烟段114内的气体，可使升温段111和恒温段112内含有挥发物的高温气体向排烟段114移动，使得物料加热后产生的挥发物快速排出炉膛11，从而避免凝结物的产生，可提高设备使用寿命和稳定性，并降低挥发物对物料的影响，提高产品品质；同时，升温段111和恒温段112的高温气体经排烟段114排出时还对排烟段114中的物料进行加热，可降低能耗。该气氛保护辊道窑易于在现有辊道窑的基础上改造得到，具有易于改造、改造成本低。

本实施例中，排烟段114内不设置加热部件，不仅有利于降低设备能耗，还能促进炉内压差形成，实现快速排烟的效果。且排烟段114内没有加热部件，不会存在凝结物附着而导致短路的情况。

本实施例中，第一排气装置4包括排风机和排风管41，排风机通过排风管41与排烟段114连通，其结构简单、成本低、易于控制。优选的，排风机通过排风管41与排烟段114的顶部连通，利于快速排出烟气。

本实施例中，排烟段114设有进气孔，进气孔连接有第二进气装置。由于辊道窑中物料输送装置2的辊棒穿过炉体1以及辊道窑设置排气装置等原因，炉膛11难以保证严格的密封，在排烟段114设置进气孔进行进气，可保证排烟段114内保持微正压，避免排烟段114内渗入氧气而影响产品品质。优选的，进气孔设置在排烟段114的侧面和/或底部。

本实施例中，升温段111和恒温段112的炉膛11分为若干沿炉膛11进口到出口方向依次相接的控压区，各控压区设有第一进气装置和用于检测控压区压力的测压组件，第一排气装置4、第一进气装置、第二进气装置和测压组件与一控制器相连，控制器接收各测压组件检测的压力信号，并根据压力信号控制第一排气装置4的排气量、第一进气装置的进气量和第二进气装置的进气量使炉膛11内炉压保持在一设定压力梯度，设定压力梯度使炉膛11内气氛均匀向排烟段114流动。这样，不仅利于烟气排出，且使炉膛11内温度场、气氛场更加稳定，利于提高产品质量。例如，当烧结物料为硅碳负极材料时，可提高烧结产品的一致性。

上述第一进气装置和第二进气装置均采用现有技术，包括通气管路和设于通气管路上的压力开关、减压阀、电磁阀和测氧点等。

本实施例中，炉膛11的进口和出口均连接有置换室5，置换室5具有气体置换功能，确保物料进、出炉膛11时，炉膛11内气氛不与外界空气接触，有效保证炉膛11内保护性工艺气体浓度。

本实施例中，降温段113的炉体1设有冷却腔，冷却腔连接有冷却气体通入装置（图中未示）和第二排气装置6。冷却气体通入装置将冷却气体通入冷却腔，第二排气装置6将冷却腔中的气体排出，在冷却强内形成流动的冷却气流，可对降温段113的炉体1进行冷却，从而对降温段113的炉膛11进行冷却，使降温段113的炉膛11具有好的冷却效率和均匀性。上述冷却气体通入装置为通过进气管道与冷却腔连接的风机。第二排气装置6可以是通过排气管道与冷却腔连接的风机，也可以仅是排气管道。

本实施例中，如图3所示，加热装置3包括若干加热元件31，各加热元件31外部设有一将加热元件31与炉膛11隔离的隔离导热件。隔离导热件将加热元件31与炉膛11隔离，可避免凝结物接触加热元件31而导致短路，进一步提高加热元件31使用寿命和工作稳定可靠性。

本实施例中，加热元件31为贯穿炉膛11的棒状件，隔离导热件包括隔离套管7，隔离套管7套设于加热元件31外部，隔离套管7的两端分别通过固定组件安装炉体1的炉壁上。该隔离导热件能够提高结构简单紧凑性，且成本低。上述隔离套管7为圆形套管，优选采用高铝质材料制作，具有优良的热震性。隔离套管7与加热元件31的中心线重合，且隔离套管7的内径大于加热元件31的外径，使得隔离套管7内壁与加热元件31之间留有稍许膨胀缝。

本实施例中，固定组件包括支撑管8，支撑管8插设于隔离套管7内，支撑管8设有一环形连接部81，环形连接部81通过紧固件以可拆卸方式安装在炉体1的炉壁上。该种固定组件的结构简单、易于制作、拆装方便、安装稳固可靠。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种气氛保护辊道窑，包括具有炉膛（11）的炉体（1）、设于炉膛（11）内的物料输送装置（2）和用于向炉膛（11）内通入保护气体的第一进气装置，所述炉膛（11）沿进口到出口的方向依次分为升温段（111）、恒温段（112）和降温段（113），所述升温段（111）和恒温段（112）内设有加热装置（3），其特征在于：所述炉膛（11）还设有排烟段（114），所述排烟段（114）位于升温段（111）与炉膛（11）进口之间，所述排烟段（114）连接有第一排气装置（4）。

2.根据权利要求1所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述排烟段（114）内不设置加热部件。

3.根据权利要求1所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述第一排气装置（4）包括排风机和排风管（41），所述排风机通过排风管（41）与排烟段（114）连通。

4.根据权利要求1所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述排烟段（114）设有进气孔，所述进气孔连接有第二进气装置。

5.根据权利要求1所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述升温段（111）和恒温段（112）的炉膛（11）分为若干沿炉膛（11）进口到出口方向依次相接的控压区，各控压区设有所述第一进气装置和用于检测控压区压力的测压组件，所述第一排气装置（4）、第一进气装置、第二进气装置和测压组件与一控制器相连，所述控制器接收各测压组件检测的压力信号，并根据压力信号控制第一排气装置（4）的排气量、第一进气装置的进气量和第二进气装置的进气量使炉膛（11）内炉压保持在一设定压力梯度，所述设定压力梯度使炉膛（11）内气氛均匀向排烟段（114）流动。

6.根据权利要求1所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述炉膛（11）的进口和出口均连接有置换室（5）。

7.根据权利要求1所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述降温段（113）的炉体（1）设有冷却腔，所述冷却腔连接有冷却气体通入装置和第二排气装置（6）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述加热装置（3）包括若干加热元件（31），各加热元件（31）外部设有一将加热元件（31）与炉膛（11）隔离的隔离导热件。

9.根据权利要求8所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述加热元件（31）为贯穿炉膛（11）的棒状件，所述隔离导热件包括隔离套管（7），所述隔离套管（7）套设于加热元件（31）外部，所述隔离套管（7）的两端分别通过固定组件安装炉体（1）的炉壁上。

10.根据权利要求9所述的气氛保护辊道窑，其特征在于：所述固定组件包括支撑管（8），所述支撑管（8）插设于隔离套管（7）内，所述支撑管（8）设有一环形连接部（81），所述环形连接部（81）通过紧固件以可拆卸方式安装在炉体（1）的炉壁上。