CN217058406U - 一种利用烟气余热的低温碳化养护设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用烟气余热的低温碳化养护设备。本实用新型的低温碳化养护设备包括本体，在本体侧壁的上部和下部分别设有用于碳化养护产品进出的进料口和出料口，在本体的底部和顶部分别设有用于烟气进出的进风口和出风口，在本体的内部自上向下间隔且错位设有多个向下倾斜设置的折流挡板，碳化养护产品从进料口经多个折流挡板进入出料口。本实用新型的低温碳化养护设备利用工业烟气余热作为加热热源，设备内部温度分布均匀，透气性好，能够良好地满足恒温碳化养护工艺条件的要求，运行成本低，碳化养护及节能减排效果好。

Description

一种利用烟气余热的低温碳化养护设备

技术领域

本实用新型涉及碳化养护技术领域，尤其是涉及一种利用烟气余热的低温碳化养护设备。

背景技术

高温工业企业的烟气余热具有一定的利用空间，尤其是中低温烟气余热，如钢铁行业排烟温度在100-200℃，可利用的中低温余热量很大。碳化建材的碳化氧护所需的烟气既需要有10％以上的二氧化碳含量，又需要50-150℃的恒温条件，与工业炉窑中低温烟道气的性质相匹配，将中低温烟气余热用于碳化建材生产的低温碳化养护窑热源，既能解决大量中低温余热回收利用难的问题，又能减少低温碳化养护的能源消耗量。

目前，对于需要100-200℃恒温养护的工艺大多采用间歇式生产设备，然而该设备随着制品进出窑内温度随之变化，需要不断调整加热过程以达到恒温条件，碳化养护条件不易控制，且产量及热效率较低，能量损失较大。能够连续生产的炉窑包括隧道窑和竖窑等；其中，隧道窑虽然具有生产连续化、产量大、热效率较高、节省劳动力及设备使用寿命长等优点，但占地面积大、窑内温度分布不均匀、热工制度灵活性差、不适宜进行恒温养护工艺，一次投资大，且维修成本高；竖窑的主要优点是设备投资少、占地面积小、结构简单及可靠性高，然而主要缺点包括物料堆积紧密、透气性差、气流分布均匀性差、不利于碳化工艺进行等。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用烟气余热的低温碳化养护设备，利用工业烟气余热作为加热热源，设备内部温度分布均匀，透气性好，能够良好地满足恒温碳化养护工艺条件的要求，运行成本低，碳化养护及节能减排效果好。

本实用新型提供一种利用烟气余热的低温碳化养护设备，包括本体，在本体侧壁的上部和下部分别设有用于碳化养护产品进出的进料口和出料口，在本体的底部和顶部分别设有用于烟气进出的进风口和出风口，在本体的内部自上向下间隔且错位设有多个向下倾斜设置的折流挡板，碳化养护产品从进料口经多个折流挡板进入出料口。

进一步地，在本体侧壁自上向下间隔设有多个用于烟气进入的补风口，补风口设置在相邻的两个折流挡板之间。

进一步地，多个补风口分布在本体侧壁的相对两侧。

进一步地，在折流挡板的末端设有缺口，碳化养护产品经折流挡板末端的缺口进入下一个折流挡板。

进一步地，碳化养护产品能够在折流挡板末端的缺口处翻转。

进一步地，进风口和补风口分别与工业炉窑的烟气出口连接。

进一步地，出风口与抽风机连接。

进一步地，进料口与提升机连接。

进一步地，在进料口和出料口分别设有控制门。

进一步地，本体的形状为立方体。

本实用新型的低温碳化养护设备在本体的内部自上向下间隔且错位设有多个向下倾斜设置的折流挡板，碳化养护产品从进料口经多个折流挡板进入出料口，该多段逆流换热方式提高了换热效率，实现了连续生产，提高了生产效率，增加了单位时间产量，减少了装炉出炉的工作量，解决了现有隧道窑占地面积大、一次投资成本高、运行成本高、温度分布不均匀等技术难题以及现有竖窑物料堆积紧密、透气性差、气流分布均匀性差、窑内温度分布不均匀等技术难题，该低温碳化养护设备采用工业炉窑或锅炉排出的具有一定余温的烟道气作为加热热源，设备内部温度分布均匀，透气性好，能够良好地满足恒温碳化养护工艺条件的要求，运行成本低，碳化养护及节能减排效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施方式的低温碳化养护设备的外部结构示意图；

图2为本实用新型一实施方式的低温碳化养护设备的内部结构示意图。

附图标记说明：

1：本体；2：进料口；3：出料口；4：进风口；5：出风口；6：折流挡板；7：补风口；8：控制门。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

结合图1、图2所示，本实施例的利用烟气余热的低温碳化养护设备包括本体1(也称为窑体)，在本体1侧壁的上部和下部分别设有用于碳化养护产品(也称为产品砖)进出的进料口2和出料口3，在本体1的底部和顶部分别设有用于烟气进出的进风口4和出风口5，在本体1的内部自上向下间隔且错位设有多个向下倾斜设置的折流挡板6，碳化养护产品从进料口2经多个折流挡板6进入出料口3。

本实施例的低温碳化养护设备在本体1上设有进料口2、出料口3、进风口4和出风口5，在本体1内部自上向下间隔且错位设有多个折流挡板6，折流挡板6向下倾斜设置，进料口2设置在第一个折流挡板6的前端，出料口3设置在最后一个折流挡板6的后端，碳化养护产品从进料口2送至第一个折流挡板6，再经第一个折流挡板6送至下一个折流挡板6，最后一个折流挡板6上的碳化养护产品经出料口3送出本体1，实现了碳化养护产品的连续生产；此外，采用自动化进出料方式，增加了单位时间产量，减少了装炉出炉的工作量，最大程度地提高了碳化养护产品的生产效率。

本实施例的低温碳化养护设备利用工业烟气余热作为加热热源，此时进风口4可与工业炉窑的烟气出口连接；同时，进料口2可与提升机连接，从而利用提升机将碳化养护产品送入进料口2。在进行低温碳化养护时，中低温工业烟气从进风口4进入本体1内部，与经进料口2进入本体1内部的碳化养护产品逆流换热，折流挡板6向下倾斜设置，碳化养护产品在折流挡板6上依靠自身重力向前滑行，连续运行直至进到出料口3，多个折流挡板6在本体1内部形成多段逆流换热，大大增加了单位时间产量；同时，由于物料行进方向与烟气流动方向呈逆流，从而提高了传热效率。

进一步地，可以在本体1侧壁自上向下间隔设有多个用于烟气进入的补风口7，补风口7可以设置在相邻的两个折流挡板6之间，补风口7与工业炉窑的烟气出口连接。多个补风口7送入的中低温工业烟气与碳化养护产品逆流换热，从而保证了本体1内部上下温度的梯度小，设备内部温度分布均匀。

对补风口7的设置数量与设置位置不作严格限制，可以根据窑内温度场需要灵活设置；具体地，可以在每两个相邻折流挡板6之间设置一个补风口7，多个补风口7可以依次分布在本体1侧壁的相对两侧。在折流挡板6的数量为n时，补风口7的数量可以为n-2个至n-4个。更具体地，本实施例设置十个折流挡板6，对应地设置八个补风口7。

此外，可以在折流挡板6的末端设置缺口(除最后一个折流挡板6)，此时碳化养护产品可以经折流挡板6末端的缺口进入下一个折流挡板6。特别是，碳化养护产品能够在折流挡板6末端的缺口处翻转，此时碳化养护产品在折流挡板6最低处的缺口进入下一层折流挡板6时会翻转一面，使原来在底面与折流挡板6接触的面暴露在烟气中，使碳化养护产品的各面受热碳化均匀，进而提高了产品质量。在进行低温碳化养护时，相邻碳化养护产品之间可以设置一定的间隔，以便使碳化养护产品可以四面受热碳化，进而缩短碳化养护时间。

对折流挡板6的向下倾斜设置角度不作严格限制，可根据根据产品砖的摩擦系数、重力等特性，结合所需产品砖在窑内的停留时间来调节折流挡板6的向下倾斜角度。此外，产品砖的长、宽、高中的任意两者比例可以接近1：1，从而有利于产品砖在窑内的移动平稳。

出风口5可与抽风机连接，中低温工业烟气从进风口4送入，与产品砖逆流换热，换热完成后冷的工业烟气可通过抽风机从出风口5抽出；同时，补风口7送入的中低温工业烟气均与碳化养护产品逆流换热，换热完成后与进风口4送入的烟气一同从出风口5抽出。

此外，可以在进料口2和出料口3分别设置控制门8，在碳化养护过程中可以通过控制门8使进料口2和出料口3处于封闭状态，从而避免本体1内部的温度波动。在低温碳化养护过程中，本体1内部维持微正压，从而能尽可能降低开关进料口2和出料口3的控制门8所带来的温度波动。

本实施例对本体1的形状和尺寸不作严格限制，可根据实际生产需求合理设置；具体地，本体1的形状可以设置为立方体。本实施例的低温碳化养护设备利用的工业烟气中CO₂浓度可以为10％-25％，温度可以为50℃-150℃，利用工业烟气进行碳化养护后，工业烟气余热为净化后可直接排放的工业烟气余热，工业烟气从该养护设备流出后仅降低温度和二氧化碳含量，可直接排放。

本实施例的低温碳化养护设备是一种热效率高、占地面积小、成本低、节能环保的连续低温碳化养护设备，该低温碳化养护设备在本体1的内部自上向下间隔且错位设有多个向下倾斜设置的折流挡板6，碳化养护产品从进料口2经多个折流挡板6进入出料口3，该多段逆流换热方式提高了换热效率，实现了连续生产，提高了生产效率，增加了单位时间产量，减少了装炉出炉的工作量，解决了现有隧道窑占地面积大、一次投资成本高、运行成本高、温度分布不均匀等技术难题以及现有竖窑物料堆积紧密、透气性差、气流分布均匀性差、窑内温度分布不均匀等技术难题，该低温碳化养护设备采用工业炉窑或锅炉排出的具有一定余温的烟道气作为加热热源，设备内部温度分布均匀，透气性好，能够良好地满足恒温碳化养护工艺条件的要求，具有运行成本低、碳化养护及节能减排效果好等优势。

实施例2

利用实施例1的低温碳化养护设备进行低温碳化养护，步骤如下：

(1)利用经过脱硫脱硝除尘的烟气进行低温碳化养护，烟气温度为80℃-90℃，烟气中二氧化碳浓度为16％-21％，将该烟气分别从进风口4和补风口7引入本体1内部，在本体1内与产品砖换热后从出风口5引出。

(2)产品砖尺寸为390mm×190mm×190mm，由提升机送到低温碳化养护设备的进料口2，产品砖之间的间隔为30mm，在低温碳化养护设备中完成碳化养护后从出料口3送出。

(3)出风口5烟气温度为50℃-60℃，二氧化碳浓度为10％-14％，直接送入电厂烟道中排出。

本实施例利用上述低温碳化养护设备利用低温工业排放烟气对碳化养护产品进行碳化养护，采用烟气余热作为热源能够达到节能的目的，所需的工业烟气含有10％以上的二氧化碳，碳化养护产品在碳化养护过程中能够固定一部分烟气中的二氧化碳，从而达到减少碳排放的效果；同时，碳化养护产品可连续地从进料口2送入，碳化养护好的产品连续地从出料口3送出，提高了碳化养护产品的生产效率；利用后的工业烟气余热为净化后可直接排放的工业烟气余热，工业烟气从该养护设备流出后仅降低了温度和二氧化碳含量，可直接排放，碳化养护及节能减排效果好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种利用烟气余热的低温碳化养护设备，其特征在于，包括本体，在本体侧壁的上部和下部分别设有用于碳化养护产品进出的进料口和出料口，在本体的底部和顶部分别设有用于烟气进出的进风口和出风口，在本体的内部自上向下间隔且错位设有多个向下倾斜设置的折流挡板，碳化养护产品从进料口经多个折流挡板进入出料口。

2.根据权利要求1所述的低温碳化养护设备，其特征在于，在本体侧壁自上向下间隔设有多个用于烟气进入的补风口，补风口设置在相邻的两个折流挡板之间。

3.根据权利要求2所述的低温碳化养护设备，其特征在于，多个补风口分布在本体侧壁的相对两侧。

4.根据权利要求1所述的低温碳化养护设备，其特征在于，在折流挡板的末端设有缺口，碳化养护产品经折流挡板末端的缺口进入下一个折流挡板。

5.根据权利要求4所述的低温碳化养护设备，其特征在于，碳化养护产品能够在折流挡板末端的缺口处翻转。

6.根据权利要求2所述的低温碳化养护设备，其特征在于，进风口和补风口分别与工业炉窑的烟气出口连接。

7.根据权利要求1所述的低温碳化养护设备，其特征在于，出风口与抽风机连接。

8.根据权利要求1所述的低温碳化养护设备，其特征在于，进料口与提升机连接。

9.根据权利要求1所述的低温碳化养护设备，其特征在于，在进料口和出料口分别设有控制门。

10.根据权利要求1所述的低温碳化养护设备，其特征在于，本体的形状为立方体。

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