CN220356045U - 一种高温烧结膨化窑 - Google Patents
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Abstract
一种高温烧结膨化窑涉及窑炉技术领域，包括回转窑段（1）、隧道窑段（2）和烧结窑段（5），回转窑段（1）设有燃烧器（3）预热物料，隧道窑段（2）设有窑车（4），烧结窑段（5）设在隧道窑段（2）靠近入口端的位置，烧结窑段（5）的顶部设有落料口（6）与回转窑段（1）的出口端连接，烧结窑段（5）靠近顶部的空间设有燃烧器（3）用于高温加热膨化物料，烧结窑段（5）内设有布料装置，用于将窑车（4）举升至燃烧器火焰高温加热的区域，使落入窑车（4）内的物料在高温区域膨化，并随物料不断堆积而缓慢下降。具有结构设计更合理、生产周期短、产量大、质量高、热利用效率高、经济效果好等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及窑炉技术领域，具体涉及一种窑炉的改进结构。
背景技术
膨化轻骨料及其系列产品是由各种尾矿渣、建筑垃圾、油淤泥、污泥、焚烧后的生活灰渣、气化渣、粉煤灰、煤矸石等作为主要的原材料，通过先进技术工艺高温烧结成的膨化体。具有质轻、高强度、保温、蓄热、防火、无毒、防水、吸水率低、干缩小、隔声、耐久等特点。是现有砂子、石头子骨料(集料)的更新换代产品，具有很高的经济价值。膨化轻骨料采用隧道窑烧制，现有隧道窑结构有多种，但多为平面直通式结构，不做改进直接用来生产膨化轻骨料，存在结构不合理、热能利用率低、燃料消耗大、膨化效果差、膨化质量不稳定等问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对上述问题，提供一种窑炉的改进结构，以更加适应膨化轻骨料生产。
本实用新型的技术解决方案是：一种高温烧结膨化窑，包括回转窑段和隧道窑段，回转窑段设有燃烧器预热物料，隧道窑段设有窑车，还包括烧结窑段，烧结窑段设在隧道窑段靠近入口端的位置，烧结窑段的顶部设有落料口与回转窑段的出口端连接，烧结窑段靠近顶部的空间设有燃烧器用于高温加热膨化物料，烧结窑段内设有布料装置，用于将窑车举升至燃烧器火焰高温加热的区域，使落入窑车内的物料在高温区域膨化，并随物料不断堆积而缓慢下降。
本实用新型的技术效果是：具有结构设计更合理、生产周期短、产量大、质量高、热利用效率高、经济效果好等优点。可以实现膨化轻骨料生产连续化，使产量得到大幅度提高，大大节省能源消耗并降低生产成本，具有良好的经济效益。绕结后的膨化体经破碎分筛成人造砂、石系列产品，膨化轻骨料执行轻集料检验方法和普通混凝土用砂、石质量检验方法及标准。本设备生产的膨化轻骨料各项技术指标均高于国家相关检测标准。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型烧结窑段的纵剖结构示意图；
图3为本实用新型烧结窑段的横剖结构示意图。
具体实施方式
如图1至3所示，一种高温烧结膨化窑，包括回转窑段1、隧道窑段2和烧结窑段5，回转窑段用于预热物料，隧道窑段用于物料膨化后降温、出料，回转窑段1设有燃烧器3预热物料，隧道窑段2设有窑车4，通过液压步进装置驱动，使窑车可以从隧道窑的入口端进入到烧结窑段，接取并烧结膨化物料后，从出口端驶出，烧结窑段5设在隧道窑段2靠近入口端的位置，窑车由隧道窑入口端进入，再驶入烧结室，烧结窑段5的顶部设有落料口6与回转窑段1的出口端连接，烧结窑段5靠近顶部的空间设有燃烧器3用于高温加热膨化物料，烧结窑段5内设有布料装置，用于将窑车4举升至燃烧器火焰高温加热的区域，使落入窑车4内的物料在高温区域膨化，并随物料不断堆积而缓慢下降，直至窑车完成装料落回地面轨道。回转窑段设置在上方，隧道窑段设置在下方，回转窑段的末端设置在烧结窑段的顶端，预热的物料落入烧结室内通过缓降烧结膨化，受热均匀充分。烧结窑段内的燃烧器可设置多个，使加热更均匀，效率更高。烧结窑段烧结物料的余热向上流动进入回转窑内参与物料预热从而得到进一步利用。
所述布料装置包括升降台和液压缸7，升降台的顶部用于托举窑车的底部，液压缸7竖向设置在烧结窑段5的底部并与升降台连接，通过液压缸7可以驱动升降台上下移动，从而托起窑车4实现升降。
所述升降台包括升降架8和托举架9，升降架8通过液压缸7驱动实现上下移动，升降架8上设有两条平行设置的往复轨道10，托举架9的顶部设有用于托举窑车4的托举部11，窑车由托举部托起升降，托举架9上设有可在升降架8的往复轨道10上滚动的行走轮12，升降架8上设有平移驱动装置，用于驱动托举架9通过行走轮12在升降架8的往复轨道10上往复移动。在回转窑内预热后的物料由回转窑出口下落到升起的窑车内，平移驱动装置驱动托举架沿升降架上的轨道来回往复移动，使物料均匀平铺在窑车中，液压缸则缓慢下降，使刚落入的物料在高温环境停留足够时间熔融膨化的同时逐渐回归地面轨道。燃烧器喷出的火焰为斜向下方，以方便使热量触及车内的物料。
所述平移驱动装置包括丝杠13、丝母14和动力装置15，丝母14与托举架9固定连接，动力装置15驱动丝杠13转动来驱动丝母14带动托举架9沿往复轨道10移动。
所述动力装置15为电机或液压马达等。
所述托举部11与窑车4底部通过卡块和卡槽配合。卡块设置在托举架顶部，卡槽设置在窑车底部，卡块和卡槽的形状采用圆弧形或楔形，便于对位，使窑车固定在托举部上随升降架移动。窑车进入烧结室中心位置后，托举架通过卡块和卡槽配合顶住窑车的底部将窑车升起。
膨化轻骨料生产方法，用于生产膨化轻骨料的物料先经回转窑预热，预热后的物料由回转窑出料口下落进入烧结室，在烧结室内设置缓降装置用于接取物料，利用缓降装置随物料在其上不断积累而缓慢下降，使物料始终保持在高温加热区域受热膨化，缓降装置下落后，膨化后的物料送入隧道窑降温，缓降装置升起，再次接取物料进行下一轮的加热膨化过程，膨化后的物料在隧道窑内降温后，成品出窑。缓降装置在下降的过程中，利用平移装置使下落后的物料水平往复运动，使物料平铺在缓降装置的接料面上。膨化过程是在窑车内进行的，利用缓降装置搭载窑车接取物料，使物料在窑车内膨化，再将膨化好的物料用窑车送往隧道窑后段降温。烧结室内加热膨化的过程是在富氧条件下进行的。
利用富氧燃烧，在1100～1650摄氏度高温下，将物料熔融，继而经过后续隧道降温，形成瓷釉蜂窝玻璃体状的纯无机膨化体。在空气中氧气的体积含量约占21%，在工业窑炉的燃烧过程中，占空气总量4/5的氮气和惰性气体非但不能助燃，还会使得氧气与燃料接触面减少，造成燃烧不完全、受热不均匀，容易产生局部高温。氮气在高温情况下与氧气反应生成大量的（NOx）氮氧化合物，从而导致氧气与燃料发生碰撞反应的几率又大大减少。氮气还将携带大量的热量排出窑炉体外，造成大量的热量损失，从而严重制约了工业窑炉的热效率。目前各种水泥生产的回转窑、陶粒窑、石灰生产窑、氧化锌——碳酸铝、高岭土、生活垃圾窑炉等几十种设备的排烟热损失超过了总供入热量的40%～50%以上。在窑炉中使用富氧助燃技术后，除了通过减少无用气体含量而降低热损失外，还将根本上改善炉膛内部燃料的均匀分布及燃烧充分性，有明显的节能环保效益。富氧助燃可增加氧浓度，减少助燃风量，从而减少电动机的功率，减少烟气排放量，降低热量损失。
窑车通过液压步进装置驱动沿铺设在隧道窑内的轨道驶入烧结室，定位在烧结窑中心位置。位于轨道下方的布料装置上升，托举部从两条轨道中间的空当升起托举住窑车的底部，将窑车抬离轨道，用10～15秒将窑车快速提升1.5米。丝杠丝母配合驱动窑车在托举架上随其沿升降架上的轨道以40～80mm/每秒的速度往复运动。同时，升降架再顶着托举架及窑车以0.833～1.25mm/每秒的速度缓慢下降，约20到30分钟后窑车完成接货并下降至原位的轨道上。满载的窑车被下一辆空车推出烧结室，此空窑车再回到中心位置重复以上动作，进行下一车的烧结作业。
Claims (6)
1.一种高温烧结膨化窑，包括回转窑段（1）和隧道窑段（2），回转窑段（1）设有燃烧器（3）预热物料，隧道窑段（2）设有窑车（4），其特征在于，还包括烧结窑段（5），烧结窑段（5）设在隧道窑段（2）靠近入口端的位置，烧结窑段（5）的顶部设有落料口（6）与回转窑段（1）的出口端连接，烧结窑段（5）靠近顶部的空间设有燃烧器（3）用于高温加热膨化物料，烧结窑段（5）内设有布料装置，用于将窑车（4）举升至燃烧器火焰高温加热的区域，使落入窑车（4）内的物料在高温区域膨化，并随物料不断堆积而缓慢下降。
2.如权利要求1所述的高温烧结膨化窑，其特征在于，所述布料装置包括升降台和液压缸（7），液压缸（7）竖向设置在烧结窑段（5）的底部并与升降台连接，通过液压缸（7）可以驱动升降台上下移动，从而托起窑车（4）实现升降。
3.如权利要求2所述的高温烧结膨化窑，其特征在于，所述升降台包括升降架（8）和托举架（9），升降架（8）通过液压缸（7）驱动实现上下移动，升降架（8）上设有两条平行设置的往复轨道（10），托举架（9）的顶部设有用于托举窑车（4）的托举部（11），托举架（9）上设有可在升降架（8）的往复轨道（10）上滚动的行走轮（12），升降架（8）上设有平移驱动装置，用于驱动托举架（9）通过行走轮（12）在升降架（8）的往复轨道（10）上往复移动。
4.如权利要求3所述的高温烧结膨化窑，其特征在于，所述平移驱动装置包括丝杠（13）、丝母（14）和动力装置（15），丝母（14）与托举架（9）固定连接，动力装置（15）驱动丝杠（13）转动来驱动丝母（14）带动托举架（9）沿往复轨道（10）移动。
5.如权利要求4所述的高温烧结膨化窑，其特征在于，所述动力装置（15）为电机或液压马达。
6.如权利要求3、4或5所述的高温烧结膨化窑，其特征在于，所述托举部（11）与窑车（4）底部通过卡块和卡槽配合。
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