专利名称：高温间接煅烧窑的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煅烧窑，具体讲是涉及一种高温间接煅烧窑，属非金属矿、金属矿、化工、农业等行业物料的煅烧设备。
背景技术：
间接煅烧窑通常是根据矿物原料的理化性能和煅烧曲线设计的专用窑炉，特别是针对高岭土等非金属矿物，以及农业废料、矿物涂料、污水沉淀物与化工产品等进行焚化、分解、干燥、煅烧和焙烧的窑炉。目前现有的间接煅烧回转窑，其回转窑筒体的材质采用只耐低温的材料，当煅烧温度较高时回转窑筒体会弯曲变形，因此主传动装置只能设置于回转窑筒体的中间段，当物料在回转窑筒体内移动至中间段时，由于其中间段温度较低，回转窑筒体内煅烧温度不均匀，严重影响到物料的成品质量。在专利号为ZL01237607.8的实用新型专利中，公开了一种采用耐高温度材料因康镍601、602，将主传动装置设置在回转窑筒体的前端或后端的技术方案，较好的解决了回转窑筒体内腔材质差，耐高温性能不好，不能煅烧高档产品等问题；但是煅烧温度不均匀的问题仍然存在，使其煅烧物料的质量受到影响，适用范围受到限制。
目前，现有的间接煅烧窑的回转窑筒体均为通设于窑体中，其回转窑筒体内腔通常采用直通道形式，燃烧系统位于窑体下侧，热量分散，导致煅烧不均匀，严重影响到物料的成品质量；其二因其热量分散，也使煅烧时间长，煅烧时间长达60-90分钟，煅烧效率低，煅烧产量小，每小时喂料量最多能达1300公斤；能耗高，煅烧1公斤产品需要1000千卡热量，严重制约了高岭土等非金属矿物的开发利用以及对农业废料、矿物涂料、污水沉淀物与化工产品等的处理效果及再利用。
发明内容
为了解决现有的间接煅烧窑的煅烧温度低、煅烧温度不均匀，时间长、效率低，能耗高等缺陷，本发明的目的是提供一种可提高窑体内的煅烧温度、改善煅烧效率且能降耗的高温间接煅烧窑。
为了实现上述目的，本发明煅烧窑采用技术方案如下一种高温间接煅烧窑，它包括主传动装置、窑体和与其下部相接的燃烧系统，窑体由前至后依次设有喂料与搅拌机构、料斗、回转窑筒体与尾罩；其中，回转窑筒体通设于所述窑体且延伸出该窑体两端，所述回转窑筒体的进口端与所述料斗出口端相接，回转窑筒体的出口端与尾罩相接，所述主传动装置设置于该回转窑筒体的前端或后端；其特点为在料斗出口端与回转窑筒体进口端之间加设一个锥形小灰斗，该锥形小灰斗的顶端设有一气氛调节装置；所述回转窑筒体腔内设置有多个隔板。
上述的气氛调节装置由一通气管道、气体含量测量仪、气体测压表与进气调节阀门组成，；该进气调节阀门位于该通气管道的进气口端，其后沿其通气管道依次安装气体含量测量仪与气体测压表，所述通气管道出气端与所述锥形小灰斗顶端连通；上述的进气调节阀门所进的气体可以为空气、氧气、氯气或隋性气体。
上述的通气管道的进气口与出气口为直角设置；其进气管与出气管之间连接有一拐脖，所述进气口与外设的气泵相接。
上述的隔板为环状，其环状隔板的周边与所述回转窑筒体内壁连接。
上述的环形隔板与所述回转窑筒体内壁的连接为插接、螺接或焊接。
上述的环形隔板设置2-8块，其环形隔板与环形隔板之间的间距为不等间隔设置。
上述的燃烧系统包括燃烧室，燃烧室顶部沿其长度方向通设有一助燃空气管，其底部与该助燃空气管平行通设有一主燃气管路；燃烧室内设有若干个烧嘴，若干个烧嘴将燃烧室分隔成与其对应的若干个炉膛；所述烧嘴上端通过一气管与助燃空气管垂直连接，所述烧嘴下端通过一点火管路与主燃气管路垂直连接；每个烧嘴一侧安装有一比例调节阀。
上述的燃烧室，其底部与该助燃空气管平行通设的还可以是主燃油管路。
上述的烧嘴根据燃烧系统设置的长短，可设置为3-12个，其烧嘴与烧嘴之间为等间距设置；上述的炉膛内还可以设置若干个马弗板，该马弗板上边为与回转窑筒体下半部形状对应的半圆形凹进，其下三边分别与所述燃烧室下部形状对应设置且与所述燃烧室内壁密封连接。
本发明采用上述技术方案，其具有的有益效果如下1、本发明根据流体力学原理和所煅烧矿物的烧成曲线，在回转窑筒体内设置了间距不等的环状隔板，可有效增加了回转窑筒体的内辐射和气体热交换时间，煅烧温度均匀、稳定、易控制；提高热效率，并可节约燃料10％以上。2、在回转窑筒体的前滚圈与料斗相接处加设有锥形小灰斗，锥形小灰斗顶部连接有一气氛调节装置，气氛调节装置用于调整不同物料的煅烧气氛，掺入不同的气体，通过气氛调节装置来调整用气量的多少，调节氧化或还原气氛或惰性条件下的分解，可达到煅烧不同物料最佳效果的目的，在同等规格及条件的煅烧窑中，物料煅烧的产量可提高30-40％，能耗降低20-30％。3、本发明燃烧器与窑体上下分隔设置，使其为隔焰煅烧，由于煅烧的热源不与物料直接接触，余热为洁净的热空气，可充分利用，节约能源，不会污染产品。4、燃烧系统通过若干烧嘴将其分割为若干炉膛，通过烧嘴一侧设置的比例调节阀以及下部设置的点火管路，调节烧嘴喷射燃料的比例和温度，还可以分段进行温度控制，从而控制煅烧温度、调节煅烧曲线以及实现温度自动控制，其温度调控范围±2℃。可灵活地调节控制煅烧温度、煅烧气氛、煅烧时间，最好地适应各种物料的煅烧要求。5、在窑体与回转窑筒体之间，窑体与燃烧系统、回转窑筒体与其两端连接的控制系统、驱动装置、喂料和卸料系统的连接均采用密封连接，使其炉体内部可以实现防尘、防爆的目的，可对有毒有害的物料、溶剂进行煅烧和回收。6、在高温下使用特殊的回转窑筒体材料，如使用耐高温的因康镍合金材质作回转窑筒体材料，最高使用温度可超过1150℃，使用隔热性能良好的含锆陶瓷纤维棉作炉衬，即减轻炉体的重量，又减少蓄放热，加快升降温时间，降低窑体外壁温度，减少散热。可通过调整窑体的两个后支腿的高度来调整窑体倾角，通过变频调速电机来调整回转窑筒体的转速，从而实现对煅烧时间的调节。7实现全自动控制，保证生产的连续稳定和有效保护回转窑筒体。在窑体顶部加设热电耦，当回转窑筒体温度达到上限时报警。达到上限值时，热电耦发出信号，传送至外设的计算机控制系统内，通过控制程序自动断电，关闭所有燃烧系统。为防止局部过热现象，只有在回转窑筒体旋转时加热系统才能点火。当回转窑筒体停止旋转时，计算机控制程序自动关闭所有加热系统。同时可以备用紧急发电机、手摇装置，以防突然停电，保证回转窑筒体旋转，以保护回转窑筒体。8、燃烧气体可使用天然气、液化气、焦炉煤气、发生炉煤气、轻柴油等；也可同时装备燃油、燃气两套系统。小型窑可使用电，适用范围广，可对现有高温间接煅烧窑进行改进。
图1为本发明总体结构示意2为燃烧系统烧嘴结构示意3为图2的右视剖面结构示意4为气氛调节装置结构示意5为图1的局部剖面示意图具体实施方式
如图1所示，本发明的高温煅烧纯化窑由炉体1、燃烧系统2、回转窑筒体3、气氛调节装置4、料斗5、搅拌机构6、螺旋喂料机构7、前滚圈8、前托辊9、后滚圈10、后托辊11、驱动装置12、链轮13、尾罩14、卸料阀15、击锤装置16组成。其中，炉体1与燃烧系统2上下设置；回转窑筒体3穿设于炉体1内，回转窑筒体3延伸出炉体1的两端设置有击锤装置16，与回转窑筒体3两端口连接有前滚圈8与后滚圈10，前托辊9位于前滚圈8的下端，后托辊11位于后滚圈10的下端，后滚圈10上套设有链轮13，链轮13下部通过链条与驱动装置12连接，驱动装置12通过链轮13驱动回转窑筒体3转动；气氛调节装置4通过一锥形小灰斗加设于料斗5与回转窑筒体3进料端之间；料斗5顶部开有进料口，其中部设有搅拌机构6，搅拌机构6为一电机驱动的搅拌器构成，搅拌器伸进料斗5内；料斗5的底部设置有螺旋喂料机构7，螺旋喂料机构7由一变频电机驱动；燃烧系统2位于窑架下方，分段且间隔设置有烧嘴口，其上安装设有控制阀门的烧嘴。
如图1、图2、图3所示，燃烧系统2由若干个炉膛21和与其对应设置的烧嘴23组成，若干烧嘴23的上端通过各自的连接管路与一助燃空气管22连通，烧嘴23的下端通过各自的点火管路25与一主燃气(油)管路26连通；烧嘴23的一侧设有一比例调节阀24；炉膛21内设有若干块马弗板27，马弗板27上边为与回转窑筒体3底部对应设置的凹进的半圆弧形，马弗板27的下部为长方形，两侧边与底边与炉膛侧壁与底部固接。
烧嘴23可以根据窑体的长短设置为3-12个，每个烧嘴23位于一个炉膛21内，其烧嘴23内均设有一小燃烧室，马弗板27用来分割炉膛21，马弗板27的安装个数，一般根据窑体的大小设置，通常为2-10块；将一个炉膛21分隔成多个燃烧腔，其目的是根据物料的不同和物化反应温度实现分室温度控制，控制该间接煅烧纯化窑的升温、降温以及煅烧产品时对温度的控制，全系统可通过一个控制开关实现手动和全自动两种控制方式，该控制开关安装在该窑体控制柜上。
如图4所示，气氛调节装置4由带弯脖的进气管41、气体含量测量仪42、气体测压表43，气体调节阀44组成；气体调节阀44位于气氛调节装置4的进气口，沿其进气管41的气体调节阀44的位置依次安装有气体含量测量仪42与气体测压表43，进气管41的出气口与一锥形小灰斗17相接；锥形小灰斗17位于窑架上部的结构为筒形，位于窑架下部的结构为锥斗形，锥形小灰斗17的前侧通过一连通管路与料斗5的出料口相接；其后侧通过一连通管路与回转窑筒体3进料口相接，气氛调节装置4的作用是根据不同的物料，从多种气体中择一选用适应的气体，通过一个阀门开关装置将选定的气体输入至带弯脖的进气管41入口处，通过气体含量测量仪42与气体测压表43检测进入气氛调节装置4的气量含量与压力，通过控制气体调节阀44的开关，控制气氛调节装置4中掺入气体的流量、含量和压力，确保煅烧后产品的质量。
如图5所示，回转窑筒体3内设有若干个隔板31，隔板31为环状，其环状隔板的周边与回转窑筒体3的内壁相接，隔板31将回转窑筒体3分隔成多个内腔，分别为脱羟基区、脱碳区或其它有机质区和物料反应区，其内腔内壁上铺设有耐高温窑衬材料，在每个分隔出的内腔顶部与窑体1顶部之间还加设有马弗板27’为半圆环形，以吊挂或者砌筑的方式固定在窑体1的顶部，与固定于窑体下部的马弗板27位置交错设置，其作用是根据物料的煅烧曲线来实现不同的温度分区。
煅烧窑的设计需要根据煅烧物料的煅烧温度950-1200℃、煅烧时间为30-120分钟、煅烧气氛、煅烧产量等工艺参数确定，成型为本发明的高温间接煅烧窑，其回转窑筒体3的直径设置为310-2500mm，加热段长度设置为2700-18000mm；根据物料的不同安装功率的相应变化，可以调节其热功率的范围为200-3600kw。其中该窑的前端由于物料的吸热反应，所以热功率要大些，煅烧窑的后端由于物料的放热反应，所以热功率要小些。
本发明的应用范围很广，可对下列物料进行焚化、分解、干燥、煅烧和焙烧，其物料包括活性碳、农业废料、明矾、硫酸铝、重晶石、催化剂、氧化铜、硫酸铜、铁矾土、硅藻土、铸砂、工业废料、氧化铁、氯化铁、高岭土、石灰石、氯化镁、氢氧化镁、矿物涂料、污水沉淀物、二氧化钛、镍催化剂、氧化镍、锌矿与锆砂。
权利要求
1.一种高温间接煅烧窑，它包括主传动装置、窑体和与其下部相接的燃烧系统，窑体由前至后依次设有喂料与搅拌机构、料斗、回转窑筒体与头尾罩；其中，回转窑筒体通设于所述窑体且延伸出该窑体两端，所述回转窑筒体的进口端与所述料斗出口端相接，回转窑筒体的出口端与尾罩相接，所述主传动装置设置于该回转窑筒体的前端或后端；其特征在于所述料斗出口端与所述回转窑筒体进口端之间加设一个锥形小灰斗，该锥形小灰斗的顶端设有一气氛调节装置；所述回转窑筒体腔内设置有多个隔板。
2.如权利要求1所述的高温间接煅烧窑，其特征在于所述气氛调节装置由一通气管道、气体含量测量仪、气体测压表与进气调节阀门组成，所述进气调节阀门位于该通气管道的进气口端，其后沿通气管道依次安装气体含量测量仪与气体测压表，所述通气管道出气口端与所述锥形小灰斗顶端连通。
3.如权利要求2所述的高温间接煅烧窑气氛调节装置，其特征在于所述通气管道的进气口与出气口为直角设置；所述进气口与外设的气泵相接。
4.如权利要求1所述的高温间接煅烧窑，其特征在于所述隔板为环状，其环状隔板的周边与所述回转窑筒体内壁连接。
5.如权利要求4所述的高温间接煅烧窑，其特征在于所述隔板与所述回转窑筒体内壁的连接为插接。
6.如权利要求5所述的高温间接煅烧窑，其特征在于所述隔板设置2-8块，其隔板与隔板之间的间距为不等间隔设置。
7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的高温间接煅烧窑，其特征在于所述燃烧系统包括燃烧室，燃烧室顶部沿其长度方向通设有一助燃空气管，其底部与该助燃空气管平行通设有一主燃气管路；燃烧室内设有若干个烧嘴，若干个烧嘴将燃烧室分隔成与其对应的若干个炉膛；所述烧嘴上端通过一通气管路与助燃空气管垂直连接，所述烧嘴下端通过一点火管路与主燃气管路垂直连接；每个烧嘴一侧安装有一比例调节阀。
8.如权利要求7所述的高温间接煅烧窑，其特征在于所述烧嘴设有3-12个，其烧嘴与烧嘴之间为等间隔设置；所述炉膛内设置有若干个马弗板，该马弗板上边为与回转窑筒体下半部形状对应的半圆形凹进，其下三边分别与所述燃烧室下部形状对应设置且与所述燃烧室内壁密封连接。
9.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的高温间接煅烧窑，其特征在于所述燃烧系统包括燃烧室，燃烧室顶部沿其长度方向通设有一助燃空气管，其底部与该助燃空气管平行通设有一主燃油管路；燃烧室内设有若干个烧嘴，若干个烧嘴将燃烧室分隔成与其对应的若干个炉膛；所述烧嘴上端通过一通气管路与助燃空气管垂直连接，所述烧嘴下端通过一点火管路与主燃油管路垂直连接；每个烧嘴一侧安装有一比例调节阀。
10.如权利要求9所述的高温间接煅烧窑，其特征在于所述烧嘴设有3-12个，其烧嘴与烧嘴之间为等间隔设置；所述炉膛内设置有若干个马弗板，该马弗板上边为与回转窑筒体下半部形状对应的半圆形凹进，其下三边分别与所述燃烧室下部形状对应设置且与所述燃烧室内壁密封连接。
全文摘要
本发明公开了一种高温间接煅烧窑，它包括主传动装置、窑体和与其下部相接的燃烧系统，窑体由前至后依次设有喂料与搅拌机构、料斗、回转窑筒体与尾罩；其中，回转窑筒体通设于所述窑体且延伸出该窑体两端，回转窑筒体的进口端与所述料斗出口端相接，回转窑筒体的出口端与尾罩相接，主传动装置设置于该回转窑筒体的前端或后端；其特点为该料斗出口端与回转窑筒体进口端之间加设一锥形小灰斗，该锥形小灰斗的顶端设有一气氛调节装置；在回转窑筒体腔内还设置有多个隔板。该窑可有效增加其筒体的内辐射和气体热交换时间，煅烧温度均匀、稳定、易控制；提高热效率，并可节约燃料10％；适用范围广，有益于推广应用。
文档编号F27B7/02GK1737479SQ20051009360
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月31日 优先权日2005年8月31日
发明者赵育华, 单悬岭, 王俐健 申请人:苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司