专利名称：双热源自控珍珠岩膨化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型为非金属矿——酸性含水火山灰玻璃质熔岩(珍珠岩、墨岩、玻璃斑岩等)深加工装备技术。尤其涉及一种以利用辐射热为主对物料进行可控地“暗火”清洁膨化技术领域。
膨化珍珠岩，是重要的保温隔热材料、过滤材料……，在众多产业领域有广泛开发应用前景。
传统公知的“明火膨化炉”，即用煤或气、油燃烧，直接焙烧矿砂，使其膨化。火焰烟气接触物料，急速爆炸式膨胀，烟气和膨化物一起进入沉降室。该工艺燃烧不良，热效率低，污染物料，除尘困难，产品质量低下。近年国内根据美国技术开发的以电为热源的热辐射“暗火膨化”电炉，虽解决了诸如产品质量及污染问题，但由于导热规律决定，管状膨化腔直径尺寸不能过大，从而使产量受到限制，不适应大型工业化生产。且存在单一用电作热源，经济性差，能源选择性也差的问题。
本技术方案的目的，是提供一种可选择地用电或煤、气、油作内热源，用电作外热源的双热源自控膨化炉，以克服现有公知技术缺陷。
为实现上述目的，本技术方案是有由炉底座、内座、下炉外壳，上炉外壳、支柱等构成炉体和布料器、外置电控装置组成的膨化炉。其炉体内有一个由内上、下/外上、下锥管构成环锥柱状膨化腔，和在膨化腔内下锥管里面，内座上布置的内热源；膨化腔外下锥管外面，下炉外壳里面布置的电热外热源，所构成的双热源膨化机构。
为便于描述，分述如下1、双热源膨化机构安装在炉底上的大径外下锥管和安装在内座上的小径内下锥(倒锥)管，构成呈环状横断面的环锥柱状下腔体，与由内上锥管、外上锥管构成的环锥柱状上腔体，一起组成进料口处环隙较小，膨化物出口处环隙较大的异型环锥柱状膨化腔。所有锥管用耐热钢或导热率高的耐高温非金属材料制成。内热源安装在内下锥管里面内座上面，其热量由管壁向外辐射至膨化腔。在非以电作内热源时，内上、下锥管里面有限制火焰的螺旋叶片。安装在底座上的外下锥管外侧，下炉壳内侧，装可控电热外热源，其热量通过管壁向内辐射至膨化腔。使膨化腔形成内外加热的高温状态，并形成由下而上，温度递减的温度梯度，满足物料膨化条件。上膨化腔内外无热源，但由于内热源的热量，自动上升而加热内上锥管，使上膨化腔形成预热气氛，为落入膨化腔的物料创造“徐变”地膨化条件。物料在设计的自落时间距离内，完成软化→结晶水汽化→膨胀全过程，使矿砂膨化成闭孔的玻质空心球壳。
2、炉体炉体由炉底座、内座、下炉外壳、上炉外壳、支柱等构成。
下炉外壳由钢质壳壁、隔热层、绝缘耐火层、电热元件构成，在不同高度上装有若干测温热电偶与外置电控装置连接。下炉外壳做成对开或均等的若干片，分别由绞链绞结在支柱上。铰链轴上有调高螺母。支柱安装在炉底座上。下炉外壳在整体高度上可分段制作，电热外热源，分段分组安装，下部高温区功率大，上部功率小。
上炉外壳由外上锥管、保温层及钢质外壳壁构成。内座在炉底座的内下部，安装内热源。根据内热源选择的能源及燃烧器而设计不同尺寸形状。内座与炉底座内腔有一膨化珍珠岩成品自落空间，然后由气力输送至成品料仓。炉底座内有余热利用的冷却水套。上、下炉壳结合处有隔热圈。
3、布料器、外置电控装置布料器安装炉体顶部，环状落料口对应膨化腔上部环状进料口。料斗里的物料经布料器呈环柱粉帘状自落于膨化腔内。布料器可调节环隙大小，以控制进料量。并可安装振动电机，使落料均匀而松散。安装在下炉外壳的测温热电偶，于外置电控装置连接。由温控电子元件执行调控。当膨化腔内下锥管里的内热源满足膨化腔温度及温度梯度要求时，热电偶传达给温控元件，调控电热外热源自行断开，停止工作。反之，内热源不能满足膨化腔温度或温度梯度要求时，电热外热源会自动整体或分段分组启动，以补充膨化腔整体或局部温度之不足。
本实用新型的有益效果是，环锥柱状膨化腔体，内外加热，缩短了传热距离，使膨化腔横断面温度均匀，膨化腔纵断面环隙上窄下宽，适应了物料膨化过程体积变大的要求，有效利用热能。克服了已有管状膨化腔因导热原因至使尺寸受限，产量偏低的缺点。
以下结合附图和实施例对本方案作进一步描述。
图1为实施例1 整体结构剖视图图2为实施例1 A-A剖视，下炉外壳开启状态示意图图3为实施例2 电热内热源结构示意图实施例1，在
图1、图2中，内上锥管14、外上锥管15，分别与内下锥管22、外下锥管21连接。内下锥管安装在内座2上，外下锥管安装在炉底座4上。内上、下/外上、下锥管共同构成膨化腔。内座中央安装燃烧器1、内上锥管、内下锥管里面有限制火焰5走向的螺旋叶20，火焰螺旋上升加热管壁，经烟囱18，对矿砂预热后排出。炉底座4上安装有由支柱轴9，支柱套10、框体31等组成的刚性支柱。支柱轴上有由绞链24连接的下炉外壳，下炉外壳由钢质壳壁6、隔热保温层7、绝缘耐火层8构成。绝缘耐火层上分段安装若干组电热元件23、测温热电偶27，并与外置电控装置28连接。铰链下有调高螺母25。上炉外壳由钢质壳壁12、隔热层13、外上锥管15组成。上炉外壳与下炉外壳连接处有隔热圈11、上炉外壳上有布料器16、布料器上有料斗17。矿砂19经料斗环隙自落进入膨化腔，经设计的时间和距离在膨化腔底部膨化为产品26。炉底座内有冷却水套3。
实施例2，图3中，内下锥管22里面，内座2上安装有由电热元件29、耐热绝缘柱体30构成的电热柱。内上锥管14、内下锥管22里面不设限焰螺旋叶，内上锥管14上有伞锥31，将其封闭，其余与实施例1相同。
权利要求1.一种双热源自控珍珠岩膨化炉，有由炉底座、内座、下炉外壳、上炉外壳、支柱构成的炉体及布料器、外置电控装置组成，其特征是在炉体内有一个由内上锥管、内下锥管、外上锥管、外下锥管构成的膨化腔；安装在内座上的内下锥管里面，内座上面，安装有内热源；安装在炉底座上的外下锥管外面，下炉壳里面，安装有电热外热源；下炉壳与安装在炉底座上的支柱相铰结。
2.根据权利要求1所述的双热源自控珍珠岩膨化炉，其特征是内上锥管、内下锥管、外上锥管、外下锥管构成的异型环锥柱状腔体，纵断面环隙由上至下逐渐扩大。
3.根据权利要求1所述的双热源自控珍珠岩膨化炉，其特征是燃焰型内热源，内上锥管、内下锥管里面有螺旋叶。
4.根据权利要求1所述的双热源自控珍珠岩膨化炉，其特征是电热内热源，电热体呈柱状。
专利摘要一种双热源自控珍珠岩膨化炉，由炉体、膨化腔、内热源、电热外热源、外置电控装置、布料器等组成。本技术方案是基于珍珠岩矿砂从初始加热，脱去游离水—软化—结晶水汽化—膨胀的“徐变”过程，采用内外加热“暗火膨化”原理的双热源自控炉具。内上、下/外上、下锥管构成的环锥柱形腔体，适应物料体积变化。膨化腔下内锥管里面设内热源，热量由管壁向外辐射导入腔体。下炉外壳里面设电热外热源，通过管壁向内给热，并执行调控。内外热源除电—电外，还可有煤—电，气—电，油—电多种选择，从而达到节能、环保和规模生产。
文档编号F27B5/00GK2658674SQ20032011302
公开日2004年11月24日 申请日期2003年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者范继云 申请人:范继云