CN218155496U - 焙烧炉导热装置及环式焙烧炉设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种焙烧炉导热装置及环式焙烧炉设备，属于焙烧炉设备技术领域。该焙烧炉导热装置包括导热件及管道组件；导热件用于设置于具有坩埚的焙烧炉内；导热件间隔设置于坩埚的外侧；导热件与坩埚的外壁之间以及导热件与焙烧炉的内壁之间均填充有保温料；管道组件包括输气管和排气管，输气管和排气管均与导热件连通。该导热装置能够加快坩埚内物料的导热速率，提升产能，降低生产成本。

Description

焙烧炉导热装置及环式焙烧炉设备

技术领域

本实用新型涉及焙烧炉设备技术领域，具体而言，涉及一种焙烧炉导热装置及环式焙烧炉设备。

背景技术

环式焙烧炉是一种由若干个炉室首尾相连组成的环形炉，其特点是装待焙烧物料的炉室是固定的，而对炉子供热的火焰系统是移动的，随着火焰系统的周期性循环作业，炉室及其坩埚里的焙烧物料逐渐完成从低温到高温然后冷却的整个焙烧过程，环式焙烧炉分为三个带：预热带、焙烧带、冷却带。

环式焙烧炉是用耐火砖砌成的用以焙烧物料的设备，通常将待焙烧的炭素材料装入坩埚，在坩埚上铺有保温料。在环式炉使用过程中，依靠炉壁对坩埚里的炭素材料进行加热，升温至1000度左右保温一段时间，然后自然冷却至200度以下取出。

在环式焙烧炉升温及冷却阶段，由于物料装填的坩埚铺上有一层保温料，热量需要通过窑炉火道墙再从保温料传递到坩埚，物料升温速率慢，时间长。在冷却阶段，通常是自然冷却或通过风机吹最上层保温料带走热量，通过这两种方法使坩埚冷却至200度以下时间较长，至少需要15天以上，严重限制了产能。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种焙烧炉导热装置，其能够加快坩埚内物料的导热速率，提升产能，降低生产成本。

本实用新型的目的之二在于提供一种具有上述焙烧炉导热装置的环式焙烧炉设备。

本实用新型可这样实现：

第一方面，本实用新型提供了一种焙烧炉导热装置，其包括导热件及管道组件；

导热件用于设置于具有坩埚的焙烧炉内；

导热件间隔设置于坩埚的外侧；导热件与坩埚的外壁之间以及导热件与焙烧炉的内壁之间均填充有保温料；

管道组件包括输气管和排气管，输气管和排气管均与导热件连通。

在可选的实施方式中，坩埚的数量为多个；相邻的坩埚之间竖向设置有导热件。

在可选的实施方式中，与导热件相邻的各坩埚至导热件的距离相等。

在可选的实施方式中，导热件的上表面设置的保温料的厚度不低于5cm。

在可选的实施方式中，导热件具有导热壳体，导热壳体内部形成导热腔室，导热壳体的顶部设有进气口和排气口；

输气管的一端穿过进气口并伸入导热腔室底部，排气管的一端与排气口连接。

在可选的实施方式中，导热件的导热腔室内设有螺旋导气板；螺旋导气板沿导热壳体的高度方向，绕设于位于导热腔室内的输气管的外侧。

在可选的实施方式中，输气管的外壁设有保温套。

在可选的实施方式中，焙烧炉导热装置还包括冷气供应器，输气管的远离导热腔室的一端与冷气供应器连接。

在可选的实施方式中，排气管的远离排气口的一端分设有第一出气口和第二出气口；

输气管沿冷气供应器至进气口的方向上连接有输气辅管，第一出气口用于与大气连通，第二出气口与输气辅管的远离输气管的一端连通。

第二方面，本实用新型提供了一种环式焙烧炉设备，其包括环式焙烧炉以及上述焙烧炉导热装置。

本实用新型的有益效果包括：

该本实用新型通过将导热件间隔设置于坩埚的外侧，导热件与坩埚的外壁之间以及导热件与焙烧炉的内壁之间均填充有保温料；使得导热件的外壁与保温来料接触并进行热量交换，进而使坩埚及其内部待焙烧材料的温度发生变化。

该导热装置能够加快坩埚内物料的导热速率，提升产能，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的焙烧炉导热装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的焙烧炉导热装置中导热罐的一种放置位置示意图；

图3为本实用新型实施例提供的焙烧炉导热装置中导热罐的结构示意图；

图4为图3中螺旋导气板与输气管的设置示意图。

图标：1-坩埚；2-保温料；3-焙烧炉；4-导热件；5-电动阀；6-开关阀门；7-风机；8-快速接头；9-温度计；10-第一出气口；11-第二出气口；12-输气管；13-排气管；14-螺旋导气板；15-电气柜；16-输气辅管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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。此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例

请参照图1，本实施例提供了一种环式焙烧炉设备，其包括环式焙烧炉3(散热时可敞开)以及焙烧炉导热装置。

焙烧炉导热装置包括导热件4和管道组件。

导热件4用于设置于具有坩埚1的焙烧炉3内。

导热件4间隔设置于坩埚1的外侧；导热件4与坩埚1的外壁之间以及导热件4与焙烧炉3的内壁之间均填充有保温料2。

管道组件包括输气管12和排气管13，输气管12和排气管13均与导热件4连通。

上述坩埚1的内部用于装入待焙烧材料，如炭素材料等。保温料2能在焙烧的过程中保持炉体的温度，示例性地，保温料2可以为焦。

在可选地实施方式中，坩埚1的数量可以仅为1个，也可为2个、3个、4个或更多个。

当坩埚1的数量仅为1个时，导热件4则间隔设置于该坩埚1的外侧即可(导热件4竖向设置)。

当坩埚1的数量较多时，坩埚1在焙烧炉3内可按层分布，具体的层数可以为1层、2层或更多层。

当层数仅为1层时，多个坩埚1间隔设置，每个坩埚1的侧面以及上表面和下表面均设置有保温料2。当层数为多层(层数大于或等于2)时，上层的坩埚1叠放在下层的坩埚1的上方，上层坩埚1与下层坩埚1之间填充有保温料2，同理地，每个坩埚1的外表面均设置有保温料2。

无论是层数为1层还是多层时，同一高度上，相邻的坩埚1之间均竖向设置有导热件4。当层数大于或等于2时，同一竖直方向的各坩埚1共用同一个导热件4。

在较佳的实施方式中，与导热件4相邻的各坩埚1至导热件4的距离相等，以使得各坩埚1的温度变化速率基本一致。也可理解为：导热件4竖直放置于坩埚1与坩埚1间隙的正中央位置(如图2所示)。

本实施例中，导热件4的底面低于坩埚1的底面。若坩埚1的层数大于或等于2时，导热件4的底面低于最下层的坩埚1的底面，也即，导热件4的底面距离焙烧炉3的底壁的距离小于最下层的坩埚1距离焙烧炉3的底壁的距离。

可参考地，导热件4的上表面设置的保温料2的厚度不低于5cm，例如可以为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm或30cm等。

通过上述设置，能够确保所有坩埚1在高度方向的各个位置均得到有效导热。另一方面，在焙烧炉正常运行过程中，不会影响炉体整体的保温效果，而在散热时，能有效导热。

本实施例中，导热件4可以为罐体(也即导热罐)、筒体(也即导热筒)以及其它形式。

该导热件4具有导热壳体，导热壳体内部形成导热腔室，导热壳体设有进气口和排气口。

外界的冷源可通过进气口进入导热腔室，从而同与导热件4外壁接触的保温料2进行热量交换，进而使坩埚1及其内部待焙烧材料的温度发生变化。冷源在导热腔室内与保温料2热量交换后，从排气口排出即可。

在具体使用时，根据需要，冷源不断从进气口进入导热腔室，热量交换后，再不断地从排气口排出。

在优选地实施方式中，进气口和排气口均设置于导热壳体的顶部。此外，也不排除在其它实施方式中，将进气口和排气口设置在导热壳体的其它位置的情况。

进一步地，如图3所示，输气管12的一端穿过进气口并伸入导热腔室底部，排气管13的一端与排气口连接。

相应地，换热介质为气体，也即冷源为气体。

较佳地，导热件4的导热腔室内设有螺旋导气板14(如图4所示)；螺旋导气板14沿导热壳体的高度方向，绕设于位于导热腔室内的输气管12的外侧。

通过设置螺旋导气板14，能够使换热介质(气体，如空气)沿导气板螺旋上升，充分与导热件4的内壁接触后，从导热件4的顶部排出，在气体排出的过程中，加快导热件4内壁与室外空气的热交换，从而实现上中下层保温料2的快速导热，进而提升导热速率，节约成本。也即，螺旋导气板14主要起引导空气在导热件4内的流动路径，将空气从径直向上排出变为螺旋向上排出，增加空气在导热件4的流通路径和接触面积，使空气带走更多的热量。

在一些优选的实施方式中，输气管12的外壁设有保温套(图未示)，以对管内的气体进行保温。

此外，本实施例提供的焙烧炉导热装置还包括冷气供应器，输气管12的远离导热腔室的一端与冷气供应器连接。

作为参考地，冷气供应器可以为风机7，风机7还与电气柜15连接。

输气管12沿冷气供应器至进气口的方向设有阀门。

在一些实施方式中，输气管12具有两个输入端(定义为第一输入端和第二输入端)，其中一个输入端(第一输入端)与冷气供应器连接，另一个输入端(第二输入端)可与其它气管连接。

排气管13具有两个出气口，其中一个用于将气体排放至空气中，另一个可将气体排放到其它管道。

排气管13沿排气口至出气口的方向设有阀门，排气口与阀门之间还可设有温度计9。

更具体的，排气管13的远离排气口的一端分设有第一出气口10和第二出气口11。输气管12沿风机7至进气口的方向上连接有输气辅管16，第一出气口10用于与大气连通，第二出气口11与输气辅管16的远离输气管12的一端连通，该输气辅管16的另一端则与输气管12的第二输入端连接，该方式可使能量循环利用，节约能耗。

在一些实施方式中，导热件4的数量≥2个，可将所有导热件4各自对应的输气管12统一汇合后再分设出第一输入端和第二输入端以分别与冷气供应器以及输气辅管16连接，同理地，可将所有导热件4各自对应的排气管13统一汇合后再分设出第一出气口10和第二出气口11。

在上述条件下，每个导热件4各自对应的输气管12上均可设有电动阀5(以使对应输气管12道不仅可以开合和关闭，且可根据实际情况的需要，对输气管12道进行半封闭，进而完成气体流量的控制)和快速接头8(以实现管道的快速连接)，输气辅管16上可设有开关阀门6(以控制输气辅管16输入气流的量)，风机7的连接管上也可设有开关阀门6(以控制风机7输入气流的量)。同理地，每个导热件4各自对应的排气管13上均可设有温度计9(以监控排气管13内的气流温度)以及快速接头8(以实现管道的快速连接)，第一出气口10和第二出气口11的上游均可设有电动阀5(以使对应排气管13道不仅可以开合和关闭，且可根据实际情况的需要，对排气管13道进行半封闭，进而完成气体流量的控制)。

承上，上述环式焙烧炉设备使用原理和方法包括：

(1)将装有待焙烧材料的坩埚1在焙烧炉3内放置好后，将导热罐竖直放置于坩埚1与坩埚1间隙之间，然后再覆盖填充焦作为保温料2，导热罐顶层面需低于保温料2层至少5cm，连接好输气管12和排气管13的快速接头8。

(2)将第二出气口11与输气辅管16连接。

(3)物料结束焙烧进入冷却阶段，风机7将室外空气压入输气管12进入导热罐内，室外空气沿罐内的螺旋导气板14螺旋上升，充分与导热罐内壁接触后，从导热罐顶端排出进入排气管13，在气体排出的过程中，加快导热管壁与室外空气的热交换，从而实现上中下层保温料2快速降温。

(4)从第二出气口11排出的加热空气，可以通过输气辅管16进入输气管12，进而对待预热炉室内导热罐进行加热，从而加速炉室内保温料2升温速率。

综上所述，本实用新型提供的焙烧炉导热装置结构简单、设计合理，导热速率快、效果明显，能够提升产能，节约能耗，降低生产成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焙烧炉导热装置，其特征在于，包括导热件及管道组件；

所述导热件用于设置于具有坩埚的焙烧炉内；

所述导热件间隔设置于所述坩埚的外侧；所述导热件与所述坩埚的外壁之间以及所述导热件与所述焙烧炉的内壁之间均填充有保温料；

所述管道组件包括输气管和排气管，所述输气管和所述排气管均与所述导热件连通。

2.根据权利要求1所述的焙烧炉导热装置，其特征在于，所述坩埚的数量为多个；相邻的坩埚之间竖向设置有所述导热件。

3.根据权利要求2所述的焙烧炉导热装置，其特征在于，与所述导热件相邻的各坩埚至所述导热件的距离相等。

4.根据权利要求1所述的焙烧炉导热装置，其特征在于，所述导热件的上表面设置的保温料的厚度不低于5cm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的焙烧炉导热装置，其特征在于，所述导热件具有导热壳体，所述导热壳体内部形成导热腔室，所述导热壳体的顶部设有进气口和排气口；

所述输气管的一端穿过所述进气口并伸入所述导热腔室底部，所述排气管的一端与所述排气口连接。

6.根据权利要求5所述的焙烧炉导热装置，其特征在于，所述导热件的所述导热腔室内设有螺旋导气板；所述螺旋导气板沿所述导热壳体的高度方向，绕设于位于所述导热腔室内的所述输气管的外侧。

7.根据权利要求5所述的焙烧炉导热装置，其特征在于，所述输气管的外壁设有保温套。

8.根据权利要求5所述的焙烧炉导热装置，其特征在于，所述焙烧炉导热装置还包括冷气供应器，所述输气管的远离所述导热腔室的一端与所述冷气供应器连接。

9.根据权利要求8所述的焙烧炉导热装置，其特征在于，所述排气管的远离所述排气口的一端分设有第一出气口和第二出气口；

所述输气管沿所述冷气供应器至所述进气口的方向上连接有输气辅管，所述第一出气口用于与大气连通，所述第二出气口与所述输气辅管的远离所述输气管的一端连通。

10.一种环式焙烧炉设备，其特征在于，包括环式焙烧炉以及如权利要求1-9任一项所述的焙烧炉导热装置。

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