专利名称：一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法
技术领域：
本发明属于资源环境领域，具体涉及一种覆膜砂再生方法，尤其是一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法。
背景技术：
在覆膜砂再生领域通常采用热法再生方法，该方法是采用焙烧炉对旧覆膜砂进行加热再生。该方法主要存在的问题是:一是旧覆膜砂由下而上燃烧，在上部的覆膜砂由于燃烧不充分会产生烟尘，致使焙烧炉冒黑烟，这样非常容易堵塞焙烧炉，从而降低了焙烧炉的热效率；二是由于砂在加热的过程中为相对静态加热，砂与砂之间为自然扰动、传热，再生效率低，再生砂的质量差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热效率高、再生效率高、再生砂质量好的一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法，该方法，从焙烧炉进料口进来的旧覆膜砂直接进入燃烧状态，并在火焰和二次风的作用下螺旋悬浮向下由上而下反烧、传送、扰动和传热，具有热效率高、经济性优越、节能环保等显著优点。为了实现本发明，本发明所采取的技术方案如下:一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法，其包括燃烧阶段、螺旋悬浮燃烧阶段、均热段，其中:燃烧段:将旧覆膜砂送入焙烧炉的燃烧室，燃烧室的四个燃烧器同时点火，燃烧器火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆，射流火焰在炉膛截面上形成强旋流场，并且螺旋向下传送覆膜砂，使覆膜砂自上而下在进行燃烧、扰动和传热。螺旋悬浮燃烧段:为了进一步延长旧砂颗粒在高温燃烧段的停留时间，保证酚醛树脂的充分燃烧，燃烧器下方螺旋流场有所减弱处采用四角反切圆的二次风装置送入高温蒸汽助燃，同时二次风对下降的旧砂再次螺旋旋流扰动，对砂颗粒重新分布，并持续螺旋悬浮燃烧，促进树脂的燃尽。均热段:经螺旋悬浮燃烧段后，旧砂颗粒流继续沉降至沸腾床底部布风板上，开启底部布风板的风仓的热流化风，在热流化风的作用下，砂颗粒相互搓擦，并彻底完成再生。上述燃烧段的工艺条件按现有工艺条件。上述螺旋悬浮燃烧段，所述的高温蒸汽是指工业用高温蒸汽，送风量可根据生产需要进行适当调整。本发明一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法，在燃烧段，旧砂为自上而下燃烧，可有效避免由下而上燃烧不充分的问题；在螺旋悬浮燃烧段，旧砂不仅被动扰动，同时在燃烧器火焰作用下始终处于螺旋悬浮状态，可有效延长旧砂颗粒在高温区的停留时间，促进树脂的燃尽；在均热段，热流化风使砂颗粒相互搓擦，进一步加快了再生速度；因此，不仅可显著提高热效率、再生效率，同时再生砂的质量可得到显著提高。
本发明所采用的焙烧炉为与本申请同日申请的专利名为:立式悬浮燃烧与卧式沸腾加热大型覆膜砂再生焙烧炉。本发明一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法，申请人做了有限元分析，与公知技术对比，热效率可提高I倍，再生率可提高30%以上，再生的砂完全可替代新砂使用。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法工艺流程图；图2、图3是本发明一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法所用到的立式悬浮燃烧与卧式沸腾加热大型覆膜砂再生焙烧炉。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步阐述。实施例1:如图1所示，一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法，其包括燃烧阶段、螺旋悬浮燃烧阶段、均热段，其中:1、燃烧段: 将旧覆膜砂送入焙烧炉的燃烧室，燃烧室的四个燃烧器同时点火，燃烧器火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆，射流火焰在炉膛截面上形成强旋流场，并且螺旋向下传送覆膜砂，使覆膜砂自上而下在进行燃烧、扰动和传热。2、螺旋悬浮燃烧段:为了进一步延长旧砂颗粒在高温燃烧段的停留时间，保证酚醛树脂的充分燃烧，燃烧器下方螺旋流场有所减弱处采用了四角反切圆的二次风送入高温蒸汽助燃，同时二次风对下降的旧砂再次螺旋旋流扰动，对砂颗粒重新分布，并持续螺旋悬浮燃烧，促进树脂的燃尽。3、均热段:经螺旋悬浮燃烧段后，旧砂颗粒流继续沉降至沸腾床底部布风板上，开启底部布风板的风仓的热流化风，在热流化风的作用下，砂颗粒相互搓擦，并彻底完成再生。如图2、图3所示，本发明一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法，所用的立式悬浮燃烧与卧式沸腾加热大型覆膜砂再生焙烧炉，它包括立式悬浮燃烧炉膛I和卧式沸腾床2 ;其中，立式悬浮燃烧炉膛I垂直设置在卧式沸腾床2上，并与卧式沸腾床2联通。如图2、图3所示，立式悬浮燃烧炉膛I的截面为正方形，并在该正方形炉膛上装有四个燃烧器3，该燃烧器3表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆，四个燃烧器3的下方装有四个二次送风装置4 ;所述的卧式沸腾床2床底采用隔板5隔成若干块均匀的底部布风板6，每块底部布风板6上设有事故处理管7和热风口 8。如图2、图3所示，卧式沸腾床2的床上方设有隔板9，该隔板9与底部布风仓上6的隔板5错开设置。如图3所示，所述的二次送风装置4的送风口呈四角反切圆结构布置。本立式悬浮燃烧与卧式沸腾加热大型覆膜砂再生焙烧炉，工作时，旧砂由立式悬浮燃烧炉膛I上方进入，燃烧器3提供热源，旧砂在下落过程中，由于燃烧器3表现为四角射流火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆，旧砂颗粒流的被旋流均匀散布并与烟气充分接触换热，立式悬浮燃烧炉膛I存在过量的空气，高温下旧砂表面附着的酚醛树脂热解并达到着火点后即迅速燃烧；为了进一步延长旧砂颗粒在高温燃烧段的停留时间，保证酚醛树脂的充分燃烧，在燃烧器3下方螺旋流场有所减弱处采用了四角反切圆的二次风装置4，二次风装置4的二次风对下降的气固流再次旋流扰动，对砂颗粒重新分布和一定悬浮作用，从而延长了旧砂颗粒在高温区的停留时间，促进树脂的燃尽；高温烟气在炉尾引风机作用下，折流、继续沉降至沸腾床2底部布风板6上，热风口 8提供流化风并在流化风作用下表现为沸腾状态；覆膜砂颗粒在沸腾状态下被慢速向前输运，因底部布风板6上隔板5与顶部隔板9交错，则底部隔板5调节了砂子的迁移速度，顶部隔板9控制了烟气流动；砂粒流化升起过程中与扰流的热烟气接触并换热，上下两种隔板的结合使用，提高了气砂换热效率，保证了残余酚醛树脂的充分燃烧，降低了排烟温度，提高了砂的再生质量，减少了扬尘和黑烟。需要说明的是燃烧器3的燃烧能力和二次风装置4的风量大小均可根据炉膛大小和生产能力进行 调节。
权利要求
1.一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法，其特征在于:其包括燃烧阶段、螺旋悬浮燃烧阶段、均热段: 燃烧段:将旧覆膜砂送入焙烧炉的燃烧室，燃烧室的四个燃烧器同时点火，燃烧器火焰的中心线沿顺时针或同沿逆时针切于同一个假想圆，射流火焰在炉膛截面上形成强旋流场，并且螺旋向下传送覆膜砂，使覆膜砂自上而下在进行燃烧、扰动和传热。
螺旋悬浮燃烧段:为了进一步延长旧砂颗粒在高温燃烧段的停留时间，保证酚醛树脂的充分燃烧，燃烧器下方螺旋流 场有所减弱处采用四角反切圆的二次风装置送入高温蒸汽助燃，同时二次风对下降的旧砂再次螺旋旋流扰动，对砂颗粒重新分布，并持续螺旋悬浮燃烧，促进树脂的燃尽。
均热段:经螺旋悬浮燃烧段后，旧砂颗粒流继续沉降至沸腾床底部布风极上，开启底部布风板的风仓的热流化风，在热流化风的作用下，砂颗粒相互搓擦，并彻底完成再生。
全文摘要
本发明公开了一种螺旋悬浮火焰反烧覆膜砂再生方法，其包括燃烧阶段、螺旋悬浮燃烧阶段、均热段，该方法，从焙烧炉进料口进来的旧覆膜砂直接进入燃烧状态，并在火焰和二次风的作用下螺旋悬浮向下由上而下反烧、传送、扰动和传热，具有热效率高、经济性优越、节能环保等显著优点。
文档编号B22C5/00GK103231012SQ20131011171
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者刘升迁, 王翠苹, 杜伟, 王凤印, 张顺卿, 刘升利, 刘志磊, 刘志益 申请人:青岛天恒机械有限公司