一种回转炉的制作方法

文档序号:12590876阅读:478来源:国知局
一种回转炉的制作方法与工艺

本发明涉及化工设备技术领域,特别涉及一种回转炉。



背景技术:

能源以各种形式存在于自然界中,对于一些非常规的固体物料,例如垃圾、污泥、生物质、无机化合物、低阶煤、油页岩、油泥等,目前人类对其利用率不高,通过对这些非常规的固体物料进行加热、冷却、反应等处理可以转化为供人们利用的能源和物质,随着能源的紧缺不断加剧,利用非常规物料进行能源和物质的转化已被行业人士广泛专注。

上述物料的转化过程往往需要经过热解、气化、炭化、活化、反应、冷却等流程,而这些流程一般依靠回转炉来进行。现有的回转炉通常由滚筒、炉头和炉尾组成,其中,炉头和炉尾固定不动地环绕滚筒的两端转动密封连接,与滚筒的两端做动静密封,滚筒通过外部驱动装置进行连续地旋转。由于现有的回转炉的滚筒连续旋转,且滚筒两端与炉头和炉尾的密封面较大,因此,滚筒与炉头和炉尾的密封困难,漏风率高,特别是较高温度工作状况的回转炉,由于炉体的热胀冷缩及高温动密封材料的限制,密封效果很差,对生产工艺影响大;另外,同样由于滚筒连续旋转,无法在滚筒外周壁上安装其它用于工艺反应的装置,因为其它装置需要通过导线或管道与外部设备连接,只能安装在炉头和炉尾,导致滚筒内部工艺不能有效完成,滚筒外壁也不能与外部管道连接,流体物料不能直接从滚筒外壁进出,只能在炉头和炉尾进出,不利于物料在回转炉的中间位置的控制。以上因素均不利于物料的处理。

综上所述,如何解决回转炉的密封性差,无法在滚筒外周壁上安装用于工艺反应的装置,导致物料处理工艺不能有效完成的问题,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种回转炉,以提高回转炉的密封性能,能够实现流体介质从回转炉的外周壁进出,允许在滚筒外周壁上安装用于工艺反应的装置,方便对滚筒内的物料进行控制,有利于垃圾、污泥、生物质、无机化合物、低阶煤、油页岩、油泥等物料的处理。

为达到上述目的,本发明提供以下技术方案:

一种回转炉,包括滚筒,所述滚筒的进料端和出料端均为封闭的端面,且所述进料端高于所述出料端,还包括:

进料装置,与所述滚筒的进料端的进料口转动密封连通,所述进料口的横截面积小于所述进料端的横截面积,所述进料口的轴线与所述回转炉的转动轴线重合;

出料装置,连通设置于所述滚筒的出料端,与所述出料装置相互转动密封配合的位置为滚筒物料出口,所述滚筒物料出口的横截面积小于所述出料端的横截面积,所述滚筒物料出口的轴线与所述回转炉的转动轴线重合;

驱动装置,设置于所述滚筒的外部,用于驱动所述滚筒绕所述回转炉的转动轴线往复摆动;

支撑装置,设置于所述滚筒的外部,用于转动支撑所述滚筒绕所述回转炉的转动轴线往复摆动;

摆动控制装置,与所述驱动装置通过导线连接,用于控制所述驱动装置动作,控制所述滚筒的往复摆动的弧度和频率。

优选的,在上述的回转炉中,还包括连通设置于所述滚筒上的用于流体物料或热源进出所述滚筒的活动导管组件。

优选的,在上述的回转炉中,所述回转炉为同心摆动回转炉或偏心摆动回转炉;所述同心摆动回转炉的转动轴线与所述滚筒的轴线重合;所述偏心摆动回转炉为筒内偏心摆动回转炉或筒外偏心摆动回转炉,所述筒内偏心摆动回转炉的转动轴线位于所述滚筒的内部且与所述滚筒的轴线不重合;所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线位于所述滚筒的外部;所述滚筒的轴线绕所述偏心摆动回转炉的转动轴线往复摆动。

优选的,在上述的回转炉中,所述偏心摆动回转炉还设置有配重平衡块。

优选的,在上述的回转炉中,所述同心摆动回转炉的驱动装置为同心齿轮齿圈驱动装置,所述同心摆动回转炉的支撑装置为同心托轮托圈支撑装置;

所述同心齿轮齿圈驱动装置包括:

齿圈,固定于所述滚筒的外周壁上,且所述齿圈的轴线与所述滚筒的轴线重合;

主动齿轮,与所述齿圈啮合;

动力部件,与所述主动齿轮传动连接;

所述同心托轮托圈支撑装置包括:

托圈,固定于所述滚筒的外周壁上,所述托圈的轴线与所述滚筒的轴线重合;

托轮,与所述托圈的外圈表面接触支撑,且所述托轮的轴线位置固定不动,用于转动支撑所述托圈。

优选的,在上述的回转炉中,所述同心摆动回转炉的驱动装置为同心推杆驱动装置,所述同心摆动回转炉的支撑装置为同心托轮托圈支撑装置;

所述同心托轮托圈支撑装置包括:

托圈,固定于所述滚筒的外周壁上,所述托圈的轴线与所述滚筒的轴线重合;

托轮,与所述托圈的外圈表面接触支撑,且所述托轮的轴线固定不动,用于转动支撑所述托圈;

所述同心推杆驱动装置包括至少一个伸缩缸,所述伸缩缸的伸缩杆与所述滚筒铰接,所述伸缩缸的固定端与固定台铰接,通过所述伸缩缸的伸缩驱动所述滚筒往复摆动。

优选的,在上述的回转炉中,所述同心摆动回转炉的驱动装置为至少一组同心托轮托圈驱动装置,所述同心摆动回转炉的支撑装置为多组同心托轮托圈支撑装置,每组所述同心托轮托圈驱动装置包括:

托圈,固定于所述滚筒的外周壁上,所述托圈的轴线与所述滚筒的轴线重合;

托轮,与所述托圈的外圈表面支撑,且所述托轮的轴线固定不动,用于转动支撑所述托圈;

动力部件,与所述托轮传动连接;

每组所述同心托轮托圈支撑装置包括:

托圈,固定于所述滚筒的外周壁上,所述托圈的轴线与所述滚筒的轴线重合;

托轮,与所述托圈的外圈表面支撑,且所述托轮的轴线固定不动,用于转动支撑所述托圈。

优选的,在上述的回转炉中,所述筒外偏心摆动回转炉的驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置,所述偏心摆动回转炉的支撑装置为支撑辊支撑装置;

所述偏心齿轮齿圈驱动装置包括:

齿圈,固定于所述滚筒的外周壁上,且所述齿圈的轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合;

主动齿轮,与所述齿圈啮合;

动力部件,与所述主动齿轮传动连接;

所述支撑辊支撑装置包括:

支撑架,位置固定不动;

支撑辊,转动连接于所述支撑架上,所述支撑辊的轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合,且所述支撑辊的两端分别与所述滚筒的底部和所述配重平衡块固定连接。

优选的,在上述的回转炉中,所述偏心摆动回转炉的驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置,所述偏心摆动回转炉的支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置;

所述偏心齿轮齿圈驱动装置包括:

齿圈,固定于所述滚筒的外周壁上,且所述齿圈的轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合;

主动齿轮,与所述齿圈啮合;

动力部件,与所述主动齿轮传动连接;

所述偏心托轮托圈支撑装置包括:

托圈,固定于所述滚筒的外周壁上,且所述托圈的转动轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合,所述配重平衡块固定在所述托圈上;

托轮,与所述托圈的外圈表面接触支撑,且所述托轮的轴线固定不动,用于转动支撑所述托圈。

优选的,在上述的回转炉中,所述偏心摆动回转炉的驱动装置为偏心推 杆驱动装置,所述偏心摆动回转炉的支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置;

所述偏心托轮托圈支撑装置包括:

托圈,固定于所述滚筒的外周壁上,且所述托圈的轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合,所述配重平衡块固定在所述托圈上;

托轮,与所述托圈的外圈表面接触支撑,且所述托轮的轴线固定不动,用于转动支撑所述托圈;

所述偏心推杆驱动装置包括至少一个伸缩缸,所述伸缩缸的伸缩杆与所述托圈铰接,所述伸缩缸的固定端与固定台铰接,通过所述伸缩缸的伸缩驱动所述托圈往复摆动。

优选的,在上述的回转炉中,所述筒外偏心摆动回转炉的驱动装置为偏心推杆驱动装置,所述偏心摆动回转炉的支撑装置为支撑辊支撑装置;

所述支撑辊支撑装置包括:

支撑架,位置固定不动;

支撑辊,转动连接于所述支撑架上,所述支撑辊的轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合,且所述支撑辊的两侧分别与所述滚筒的底部和所述配重平衡块固定连接;

所述偏心推杆驱动装置包括:

铰接架,固定于所述支撑辊上;

至少一个伸缩缸,所述伸缩缸的伸缩杆与所述铰接架铰接,所述伸缩缸的固定端与固定台铰接,通过所述伸缩缸的伸缩驱动所述支撑辊往复转动。

优选的,在上述的回转炉中,所述偏心摆动回转炉的驱动装置为偏心托轮托圈驱动装置,所述偏心摆动回转炉的支撑装置为多组偏心托轮托圈支撑装置;

所述偏心托轮托圈驱动装置包括:

托圈,固定于所述滚筒的外周壁上,且所述托圈的轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合,所述配重平衡块固定在所述托圈上;

托轮,与所述托圈的外圈表面接触支撑,且所述托轮的轴线固定不动,用于转动支撑所述托圈;

动力部件,与所述托轮传动连接;

每组所述偏心托轮托圈支撑装置包括:

托圈,固定于所述滚筒的外周壁上,且所述托圈的轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合,所述配重平衡块固定在所述托圈上;

托轮,与所述托圈的外圈表面接触支撑,且所述托轮的轴线固定不动,用于转动支撑所述托圈。

优选的,在上述的回转炉中,所述活动导管组件为软管;或者由至少两个分管通过旋转接头首尾连接而成;或者为固定摆动管,所述固定摆动管固定连接在所述滚筒的外壁上,且所述固定摆动管的一端通过旋转接头与外部管道旋转连接,所述旋转接头的旋转轴线与所述偏心摆动回转炉的转动轴线重合。

优选的,在上述的回转炉中,所述进料装置为螺旋进料输送机或活塞进料机,所述螺旋进料输送机和所述活塞进料机的输送管与所述滚筒的进料端的进料口转动密封连接;且所述螺旋进料输送机和所述活塞进料机的输送轴线均与所述回转炉的转动轴线重合。

优选的,在上述的回转炉中,所述出料装置为螺旋出料输送机,所述螺旋出料输送机的输送管与所述滚筒的出料端的滚筒物料出口转动密封连接,且所述螺旋出料输送机的输送轴线与所述回转炉的转动轴线重合。

优选的,在上述的回转炉中,所述偏心摆动回转炉的出料装置为活塞出料机或出料管道;所述活塞出料机的输送管与所述滚筒的出料端连通,所述活塞出料机的输送管的出口与所述外部固定出料管转动密封连接,且所述活塞出料机的输送轴线与所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合;

所述出料管道与设置于所述滚筒的出料端端面上的所述滚筒物料出口转动密封连接,所述滚筒的靠近出料端的固相区筒壁通过斜坡与所述滚筒物料出口相接,所述出料管道的转动轴线与所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合;

或者所述滚筒的出料端的固相区筒壁上设置有下料管,所述滚筒物料出口为所述下料管的出口,所述出料管道与滚筒物料出口转动密封连接,所述出料管道的转动轴线与所述筒外偏心摆动回转炉的转动轴线重合。

优选的,在上述的回转炉中,所述摆动控制装置包括通过导线连接的位置传感器和电控柜,所述位置传感器固定在所述支撑装置或滚筒上,所述驱动装置与所述电控柜通过导线连接。

优选的,在上述的回转炉中,还包括设置于所述滚筒上的换热夹套和/或电加热装置,所述换热夹套通过所述活动导管组件与外部设备连接,或者所述换热夹套通过固定于所述滚筒筒壁上的固定管道与所述滚筒内部连通;所述电加热装置与第二控制装置通过导线连接,用于控制所述电加热装置的供电量。

优选的,在上述的回转炉中,所述电加热装置为电热丝加热装置、微波加热装置、电磁加热装置、等离子加热装置中的一种或多种组合。

优选的,在上述的回转炉中,所述微波加热装置通过耐高温透波层或金属导波管固定于所述滚筒的筒壁外侧,所述耐高温透波层与所述滚筒内部接触,所述金属导波管与所述滚筒内部连通。

优选的,在上述的回转炉中,所述金属导波管内还设置有隔断所述金属导波管的所述耐高温透波层。

优选的,在上述的回转炉中,还包括设置于所述滚筒和/或换热夹套上的若干温度传感器和/或压力传感器,所述温度传感器和/或所述压力传感器与第二控制装置通过导线连接,用于监测所述滚筒内部沿其轴向各个径向断面位置和/或所述换热夹套内的温度和/或压力参数。

优选的,在上述的回转炉中,所述活动导管组件和/或所述固定管道上设置有阀门。

优选的,在上述的回转炉中,所述阀门为手动阀门和/或自动阀门,所述自动阀门与所述第二控制装置通过导线连接,用于控制所述自动阀门的开度。

优选的,在上述的回转炉中,还包括固定于所述滚筒内的若干隔板,所述隔板垂直于所述滚筒的轴线,所述隔板上设置有开口,所述开口位于所述滚筒内的固体物料移动区域内。

优选的,在上述的回转炉中,还包括设置于所述滚筒内部的若干活动链条,所述活动链条的端部固定于所述滚筒的内壁和/或所述隔板上,若干所述活动链条穿过所述隔板的开口。

优选的,在上述的回转炉中,还包括固定于所述滚筒的内壁上且位于所述滚筒的固体物料移动区域内的翻料板,用于将固体物料翻起,使固体物料与气相充分接触;靠近所述出料装置的翻料板可将固体物料翻起导向至所述出料装置中。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明提供的回转炉,滚筒由驱动装置驱动,由支撑装置转动支撑,滚筒绕回转炉的转动轴线做往复摆动,滚筒往复摆动的弧度和频率由控制装置进行控制,通过控制装置控制驱动装置的动作,达到控制滚筒往复摆动弧度的目的;进料装置与滚筒的进料端的进料口转动密封连通,且进料口的横截面积小于进料端的横截面积,进料口的轴线与回转炉的转动轴线重合,出料装置连通设置于滚筒的出料端,与出料装置相互转动配合的位置为滚筒物料出口,滚筒物料出口的横截面积小于出料端的横截面积,滚筒物料出口的轴线与回转炉的转动轴线重合,由于滚筒两端的端面封闭,相对于现有技术中固定的炉头和炉尾环绕滚筒的敞口两端的外圆周转动连接,本发明中的进料装置和出料装置与滚筒的两端转动密封的密封面大大减小,因此,可以采用普通的密封件进行密封,密封简单,提高了密封性能。物料通过进料装置从滚筒的进料端进入滚筒,通过滚筒的往复摆动,以及进料端高于出料端,物料在滚筒内做往复之字形路线向出料端移动,通过出料装置从滚筒的出料端出来;由于本发明中的回转炉只在一定弧度范围内往复摆动,不做单一方向的不断旋转,因此可以在滚筒上直接安装需要与外部设备通过导线连接的传感器、电加热装置或需要与外部设备通过管道连接的换热夹套等用于物料工艺处理的装置,且不会妨碍滚筒的正常摆动,这样更有利于垃圾、污泥、生物质、无机化合物、低阶煤、油页岩、油泥等物料的处理。

本发明一实施例中,滚筒上连接有活动导管组件,由于活动导管组件自身能够弯曲或转折或旋转活动,且滚筒只在一定弧度内摆动,并不做单一方向的旋转,因此,不会将活动导管组件缠绕在滚筒上,限制滚筒的摆动,通过活动导管组件,流体介质可以直接在滚筒外周壁上进出,不会像现有技术一样,流体介质需要经过炉头和炉尾才能进入滚筒,由于不需要经过环绕滚筒的密封面,因此减少了流体物料的泄漏,进一步提高了回转炉的密封性,同时,直接在滚筒外周壁上进出流体介质更有利于滚筒内物料的工艺处理。

本发明另一实施例中,滚筒外壁上设置有换热夹套和/或电加热装置,换热夹套内通入用于对滚筒内物料进行传热的介质,电加热装置与控制装置连接,因此,根据相应的工艺要求,设置换热夹套和/或电加热器,实现对滚筒内的温度的控制,更有利于物料的处理。

在本发明又一实施例中,滚筒上还安装有温度传感器和/或压力传感器,由于滚筒只在一定弧度内摆动,因此,可以通过导线将温度传感器和/或压力传感器与检测控制装置连接,对滚筒内部沿其轴向各个径向端面位置的温度和/或压力参数进行监测,提高了滚筒内温度、压力控制的精度,更有利于物料的处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种同心摆动回转炉的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的另一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉(筒外偏心摆动回转炉)的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的另一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的第三种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图;

图8为本发明实施例提供的第四种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图(只适用于筒外偏心摆动回转炉);

图9为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉的进料装置的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉的出料装置的结构示意 图;

图11为本发明实施例提供的另一种偏心摆动回转炉(筒外偏心摆动回转炉)的出料装置的结构示意图;

图12为本发明实施例提供的第三种偏心摆动回转炉(筒外偏心摆动回转炉)的出料装置的结构示意图;

图13为本发明实施例提供的第四种偏心摆动回转炉(筒外偏心摆动回转炉)的出料装置的结构示意图;

图14为本发明实施例提供的一种回转炉的隔板的结构示意图;

图15为本发明实施例提供的一种回转炉的活动链条的安装示意图;

图16为图13的侧视图;

图17为本发明实施例提供的另一种回转炉的活动链条的安装示意图;

图18为本发明实施例提供的一种同心摆动回转炉的摆动过程示意图;

图19为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉(筒内偏心摆动回转炉)的摆动过程示意图;

图20为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉(筒内偏心摆动回转炉)的活动导管组件的工作原理示意图;

图21为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉(筒内偏心摆动回转炉)的另一种活动导管组件的工作原理示意图;

图22为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉(筒内偏心摆动回转炉)的摆动固定管的连接示意图;

图23为本发明实施例提供的一种回转炉的翻料板的横截面示意图;

图24为本发明实施例提供的一种回转炉的微波加热装置的安装结构示意图;

图25为本发明实施例提供的另一种回转炉的微波加热装置的安装结构示意图。

在图1-图25中,1为进料装置、101为第一插板阀、102为第二插板阀、2为滚筒、201为滚筒物料出口、3为托圈、4为齿圈、5为活动导管组件、501为分管、502为旋转接头、6为出料装置、601为外部固定出料管、602为下料管、7为翻料板、8为温度传感器、9为电控柜、10为动力部件、11为主动齿轮、12为托轮、13为活动链条、14为隔板、15为配重平衡块、16为支撑辊、17为支 撑架、18为直通式旋转接头、19为伸缩缸、20为电加热装置、202为耐高温透波材料、203为金属导波管、21为铰接架、A为回转炉的转动轴线、B为滚筒的轴线。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种回转炉,提高了回转炉的密封性能,能够实现流体介质从回转炉的外周壁进出,允许在滚筒外周壁上安装用于工艺反应的装置,方便对滚筒内的物料进行控制,有利于垃圾、污泥、生物质、无机化合物、低阶煤、油页岩、油泥等物料的处理。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图4,本发明实施例提供了一种回转炉,回转炉包括滚筒2、进料装置1、出料装置6、驱动装置、支撑装置和摆动控制装置。

其中,滚筒2的两端分别是进料端和出料端,进料端和出料端的端面均封闭,且进料端高于出料端,优选地,滚筒2的轴线B与水平面之间的夹角为1°~15°。物料在滚筒2中可以依靠自重由进料端向出料端自行慢慢滑动,更加方便出料,且滑行速度适中,以完成各项工艺为准。

滚筒2进料端设置有进料口,进料口的轴线与回转炉的转动轴线A重合,进料装置1与进料口进行转动密封连通,密封方式可以采用填料密封、机械密封等动静密封方式,进料口的横截面积小于进料端的横截面积,横截面为垂直于滚筒2轴线的平面,进料装置1固定不动,滚筒2可相对进料装置1转动,两者之间为动静密封,进料装置1的输送轴线(即滚筒2相对进料装置1转动的轴线,也即进料口的轴线)与回转炉的转动轴线A重合。

出料装置6连通设置于滚筒2的出料端,回转炉中与出料装置6相互转动密封配合的位置为滚筒物料出口201,物料从滚筒物料出口201排出滚筒2或出料装置6,滚筒物料出口201的横截面积小于出料端的横截面积,滚筒物料出口201的轴线与回转炉的转动轴线A重合,出料装置6的输送轴线(即滚筒物料出 口201的轴线)与回转炉的转动轴线A重合。

驱动装置设置于滚筒2的外部,用于驱动滚筒2绕回转炉的转动轴线A往复摆动。

支撑装置设置于滚筒2的外部,用于转动支撑滚筒2绕回转炉的转动轴线A往复摆动。

摆动控制装置设置于滚筒2的外部,与驱动装置通过导线连接,用于控制驱动装置动作,通过控制驱动装置进而控制滚筒2往复摆动的弧度和频率,本实施例中,滚筒2往复摆动的弧度优选为60°~360°,更优选为180°~270°。

上述回转炉在工作时,如图1所示,通过进料装置1向滚筒2中输送物料,物料进入滚筒2后,滚筒2通过摆动控制装置控制驱动装置动作,摆动驱动装置驱动滚筒2往复摆动,滚筒2由支撑装置转动支撑,在滚筒2的倾斜角度作用下,以及滚筒2的往复摆动下,物料沿之字形轨迹逐渐向出料端移动,并在滚筒2内完成相应的工艺处理,最后从出料装置中排出。

与现有技术中的回转炉相比,本发明的回转炉的滚筒2采用往复摆动结构,滚筒2只在一定弧度内往复摆动,并不做单一方向的连续旋转,因此,可以在滚筒2上直接安装需要与外部设备通过导线连接的传感器、电加热器或需要与外部设备通过管道连接的换热夹套等用于工艺处理的装置,且导线和管道不会缠绕在滚筒2上,不会阻碍滚筒2的正常摆动,更有利于垃圾、污泥、生物质、无机化合物、低阶煤、油页岩、油泥等物料的处理。相对于现有技术中固定炉头和炉尾环绕滚筒的敞口两端的外圆周转动连接,本发明中的滚筒的两端封闭,进料装置1和出料装置6与滚筒2两端的转动密封面大大减小,可以采用普通的密封件进行密封,密封简单,提高了密封性能。

如图1、图3-图6、图18-图22所示,本实施例中的回转炉还包括连通设置于滚筒2上的用于流体物料或热源进出滚筒的活动导管组件5,活动导管组件5自身可以弯曲、转折或旋转,活动导管组件5的数量根据实际的工艺需求来确定,在此不做具体限定。由于滚筒2只在一定弧度内往复摆动,并不做单一方向的连续旋转,因此,可以在滚筒2上直接安装自身能够弯曲、转折或旋转的活动导管组件5,活动导管组件5不会因为滚筒2的摆动缠绕在滚筒2上,限制滚筒2的摆动,通过活动导管组件5,流体介质可以直接在滚筒2上进出,这样更有利于物料的处理。并且在滚筒2上直接设置活动导管组件5,流体物料和 热源可以直接进出滚筒2,不需要像现有技术中那样,必须经过炉头和炉尾,因此,不会经过环绕滚筒2的密封面,减少了流体物料的泄漏,进一步提高了回转炉的密封性能。

本发明中的回转炉有两种结构形式,如图1、图3-图6、图22所示,图1和图3中的回转炉为同心摆动回转炉,即回转炉的转动轴线A与滚筒2的轴线B重合,图4-图6、图22中的回转炉为偏心摆动回转炉,即回转炉的转动轴线A与滚筒2的轴线B不重合,滚筒2的轴线B绕偏心摆动回转炉的转动轴线A往复摆动;偏心摆动回转炉按照转动轴线A的位置分为两种形式,一种是如图22所示的筒内偏心摆动回转炉,筒内偏心摆动回转炉的转动轴线A位于滚筒2内部;另一种是如图4-图6所示的筒外偏心摆动回转炉,筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A位于滚筒2外部,本实施例优选转动轴线A位于滚筒2的外部下方,便于支撑装置、驱动装置和活动导管组件5的设置,且筒外偏心摆动回转炉的滚筒2的进料端的端面可延伸至筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A,还可以不延伸至筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A,具体情况视进料装置1的结构而定;出料端的端面也可以延伸至筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A,还可以不延伸至转动轴线A,具体情况视出料装置6的结构而定。同心摆动回转炉、筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉的结构大体相似,只是在滚筒2形状、驱动装置、支撑装置、出料装置6上有所不同。

如图4和图7所示,进一步地,偏心摆动回转炉还设置有配重平衡块15,配重平衡块15的重心轴线和滚筒2的重心轴线相对回转炉的转动轴线A对称布置,用于滚筒2摆动时,提供平衡滚筒2的重力和惯性力,使滚筒2摆动更加省力,平稳。

如图1所示,本实施例以同心摆动回转炉为例进行说明。同心摆动回转炉的滚筒2优选为圆筒状,两端封闭,进料装置1和出料装置6分别于滚筒2的两端的端面转动密封连接。本实施例提供了一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置,驱动装置为同心齿轮齿圈驱动装置,支撑装置为同心托轮托圈支撑装置;其中,同心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12,托圈3固定在滚筒2的外周壁上,托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合,托圈3的外圈表面与托轮12接触支撑,托轮12位于托圈3的下方,托轮12的转轴位置固定不动,一个托圈3至少对应一个托轮12,优选为两个托轮12,用于支撑滚筒2的转动, 两组托圈3和托轮12优选地设置在靠近滚筒2两端的位置,支撑更加平稳。同心齿轮齿圈驱动装置包括至少一组齿圈4、主动齿轮11和动力部件10,齿圈4固定在滚筒2的外周壁上,齿圈4的轴线与滚筒2的轴线B重合,齿圈4与主动齿轮11啮合,主动齿轮11与动力部件10传动连接,动力部件10可以是电机或液压马达,动力部件10如果是电机,则主动齿轮11与电机通过减速机传动连接,动力部件10如果是液压马达,则主动齿轮11可以直接与液压马达连接或通过减速机传动连接。动力部件10与摆动控制装置通过导线连接,摆动控制装置控制动力部件10的转动方向,通过动力部件10驱动主动齿轮11往复转动,进而驱动齿圈4和滚筒2绕转动轴线A往复摆动。优选地,齿圈4可以由托圈3和齿形圈组成,即在托圈3的与其轴线垂直的任一侧面上固定齿形圈,齿形圈随托圈3一起转动,形成齿圈4,这样齿圈4的制造可以利用托圈3,降低了制造难度和制造成本,同时固定有齿形圈的托圈3还可以继续与托轮12配合支撑;或者齿形圈固定在托圈的外圈上,形成齿圈4。这种齿圈4的结构形式特别适用于偏心摆动回转炉,同心摆动回转炉同样使用。当然,齿圈4还可以单独制造,为一体结构。

如图2所示,本实施例提供了另一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置,驱动装置为同心推杆驱动装置,支撑装置为同心托轮托圈支撑装置;其中同心托轮托圈支撑装置包括至少一组托圈3和托轮12;托圈3固定在滚筒2的外周壁上,且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合;托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触,托轮12位于托圈3的下部,托轮12的位置固定不同,用于转动支撑托圈3;一个托圈3优选地与两个托轮12啮合,更优选地,包括两组托圈3和托轮12,且分别位于滚筒2两端,支撑更加稳定。同心推杆驱动装置包括至少一个伸缩缸19,伸缩缸19的伸缩杆与滚筒2铰接,伸缩缸19的固定端与固定台铰接,通过伸缩杆的伸缩,带动滚筒2往复摆动。具体地,滚筒2的外壁上设置有铰接架21,铰接架21沿滚筒2的径向向外伸出,伸缩缸19的伸缩杆铰接于铰接架21的外端,从而可以避免伸缩杆在伸缩的过程中碰到滚筒2。本实施例优选采用两个伸缩缸19,铰接架21相应为两个,且两个铰接架21相对滚筒2的轴线B上下对称布置,两个伸缩缸19的伸缩杆分别与上下两个铰接架21铰接,两个伸缩缸19的伸缩杆分别铰接于位于滚筒2两侧的固定台上,两个固定台之间的连线水平布置且相对同心摆动回转炉的转动轴线A对称,通过两个伸缩缸19 的交替伸缩实现滚筒2的往复摆动。当然,伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更多个,伸缩缸19的位置根据实际情况进行布置,并不局限于本实施例所列举的形式,只要能够实现滚筒2的往复摆动即可。

如图3所示,本实施例提供了第三种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置,驱动装置为至少一组同心托轮托圈驱动装置,支撑装置为多组同心托轮托圈支撑装置;其中,每组同心托轮托圈支撑装置包括托圈3和托轮12,托圈3固定在滚筒2的外周壁上,且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合;托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触,托轮12位于托圈3的下部,托轮12的位置固定不同,用于转动支撑托圈3;一个托圈3优选地与两个托轮12配合支撑,更优选地,包括两组托圈3和托轮12,且分别位于滚筒2两端,支撑更加稳定。同心托轮托圈驱动装置包括托圈3、托轮12和动力部件10,托圈3固定在滚筒2的外周壁上,且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合;托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触,托轮12位于托圈3的下部,托轮12的位置固定不同,用于转动支撑托圈3;一个托圈3优选地与两个托轮12配合支撑,动力部件10与托轮12传动连接,动力部件10驱动托轮12往复转动,通过托轮12与托圈3之间的静摩擦力带动托圈3往复摆动,进而使滚筒2往复摆动。

本实施例提供了一种具体的同心摆动回转炉的摆动控制装置,其包括位置传感器和电控柜9。其中,位置传感器固定在滚筒2或支撑装置上,用于监测滚筒2的往复摆动的弧度,并向电控柜9发送滚筒2摆动的位置信息;电控柜9与位置传感器和驱动装置均通过导线连接,电控柜9用于接收位置传感器的位置信息,当位置信息为滚筒2摆动的极限位置时,即达到滚筒2单方向最大摆动弧度时,电控柜9控制电机10改变转动方向,或者电控柜控制伸缩缸19的伸缩方向,实现控制滚筒2往复摆动。同心摆动回转炉的往复摆动的弧度一般为90°~360°,最佳角度范围在180°~270°之间。

或者采用另一种摆动控制装置,该摆动控制装置只通过程序控制驱动装置的动作,程序设定好驱动装置的主动齿轮11或托轮12在单方向转动的转数和速度,或程序设定好伸缩缸19的行程和速度,转数或行程均与滚筒2摆动弧度之间满足一定关系,当滚筒2在单方向摆动达到预设位置时(对应主动齿轮11或托轮12在该方向的转数,或对应伸缩缸19的行程),摆动控制装置自动控制电机10改变转动方向,或者控制伸缩缸19改变伸缩方向,实现滚筒2的往 复摆动,并达到限定的摆动弧度。当然,摆动控制装置还可以采用其他结构形式,只要能够实现滚筒2在一定弧度范围内往复摆动且不发生滚筒摆动的基准点漂移即可。

如图1、图3-图6、17-图22所示,本实施例对活动导管组件5进行优化,活动导管组件5有三种形式,均适用于同心摆动回转炉和偏心摆动回转炉,附图只是给出了三种活动导管组件5在某一结构形式的回转炉中的安装结构,三种活动导管组件5与同心摆动回转炉和偏心摆动回转炉可任意组合。第一种如图18所示,活动导管组件5为软管,将软管通过滚筒2外壁上的一个短接管与滚筒2连通,软管另一端与外部设备连接,软管可以弯曲,保证软管足够长,不会对滚筒2的摆动产生干涉,由于滚筒2在一定弧度范围内摆动,因此软管不会缠绕在滚筒2上。与软管连接的短接管可以设置在滚筒2的外壁上任意位置,只要不发生软管缠绕即可。

第二种活动导管组件5如图1、图3、图18-图20所示,活动导管组件5由至少两个分管501通过旋转接头502首尾连接而成。由于回转炉工作时,温度较高,且活动导管组件5中通入的介质,有些温度也比较高,因此活动导管组件5优选采用硬质耐高温材料的管,而为了不妨碍滚筒2的摆动,通过旋转接头502将至少两个硬质的分管501首尾转动连接,随着滚筒2的摆动,分管501之间相对转动,且不会限制滚筒2的摆动,其中一个分管501与滚筒2上的短接管通过旋转接头502连通,另一个分管501与外部管道通过旋转接头502连接。图18中的活动导管组件5为由三个分管501通过旋转接头502首尾转动连接而成,滚筒2从开始位置沿某一方向摆动,摆动时,带动活动导管组件5转动,整个过程中,活动导管组件5不会对滚筒2的摆动产生干涉,可选择同心摆动回转炉的外筒壁的上部或下部设置短接管,该短接管与分管501通过旋转接头502连接,类似于图18和图20中的设置,只要活动导管组件5与滚筒2的摆动不发生干涉即可。

第三种活动导管组件5如图4-图6、图22所示,活动导管组件5为固定摆动管503,对于同心摆动回转炉的固定摆动管503,其设置与图22中的设置类似,即固定摆动管503的一端固定连接在滚筒2的外壁上,如果有换热夹套,可以固定在换热夹套上;固定摆动管503的另一端延伸至同心摆动回转炉的外部两端,并通过旋转接头502与外部管道旋转连接,旋转接头502布置于同心摆动 回转炉的外部两端,且旋转接头502的旋转轴线与同心摆动回转炉的滚筒2的轴线B的延长线重合。同心摆动回转炉在往复摆动时,固定摆动管503随滚筒2一起绕滚筒2的轴线B摆动,固定摆动管503不会对滚筒2的摆动产生干涉,同时能够向滚筒2或换热夹套内通入流体物料或热源。固定摆动管503的一端可以固定于滚筒2的外筒壁的上部或下部。

对于偏心摆动回转炉的固定摆动管503,如果是筒内偏心摆动回转炉,则固定摆动管503的设置与同心摆动回转炉的设置类似,如图22所示,固定摆动管503一端固定连接在滚筒2的外壁上或换热夹套上,固定摆动管503的另一端延伸出筒内偏心回转炉的外部两端,并通过旋转接头502与外部管道旋转连接,旋转接头502布置于筒内偏心摆动回转炉的外部两端,且旋转接头502的旋转轴线与筒内偏心摆动回转炉的转动轴线A的延长线重合,工作原理和同心摆动回转炉的相同。如果是筒外偏心摆动回转炉,其转动轴线A位于滚筒2的外部下方,则固定摆动管503的设置如图4-图6所示,固定摆动管503的一端固定连接于滚筒2的下部或换热夹套上,固定摆动管503的另一端通过旋转接头502与外部管道旋转连接,旋转接头502位于滚筒2的下方,且其旋转轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A重合。工作原理如上所述,不再赘述。

如图1、图3和图9所示,本实施例对同心摆动回转炉的进料装置1进行优化,进料装置1为螺旋进料输送机或活塞进料机。如图1和图3所示,螺旋进料输送机为圆管结构,圆管内设置有螺旋机构,进料装置1的一端开设有开口朝上的料仓,圆管与开设在滚筒2的进料端的端面上的进料口转动密封连接,圆管可通过直通式旋转接头18(直通式旋转接头为一种动静密封连接件)与进料端的端面转动连接,且螺旋进料输送机的输送轴线与滚筒2的转动轴线重合。螺旋进料输送机通过螺旋机构将物料输送到滚筒2内。如果采用活塞进料机,其结构与图9中的结构相同,则活塞进料机的输送管同样与设置于滚筒2的进料端的端面上的进料口通过直通式旋转接头18转动密封连接,且活塞进料机的输送管的输送轴线与滚筒2的转动轴线重合,活塞进料机通过往复移动的活塞将物料推送进入滚筒2内。不论采用何种进料装置1,始终保持输送管内有一部分被物料充满,形成气阻,防止滚筒2内气体由进料装置1窜至滚筒2外,或滚筒2外空气从进料装置1进入滚筒2内;为了更好地实现密封,在活塞进料机的料仓处设置第一插板阀101,在活塞进料机的输送管上设置第二插板 阀102。进料时,第二插板阀102打开,第一插板阀101关闭(防止活塞推料时物料往上挤出输送管返回料仓),活塞在气缸或油缸的推动下前进将物料通过直通式旋转接头18和输送管送入回转炉;进料完毕后关闭第二插板阀102(防止活塞回退时回料),打开第一插板阀101,活塞在气缸或油缸的拉动下回退,物料通过打开第一插板阀101的下料口进入活塞进料机的输送管中。

上述的进料装置1的输送管与滚筒2的进料端的端面进行转动密封连接,与现有回转炉中的炉头环绕滚筒一端的大面积密封面相比,本发明中的进料装置1与滚筒2的转动密封面小,仅仅只需要普通的填料密封或密封圈便可满足密封要求,密封简单,降低了密封成本,不易漏风。保证了滚筒2内物料的反应质量。

以上的进料装置1同样适用于偏心摆动回转炉,对于筒内偏心摆动回转炉,进料装置1的结构和安装方式与同心摆动回转炉的相同;对于筒外偏心摆动回转炉,如图9所示,滚筒2的进料端的端面可延伸至转动轴线A,在该端面上开设进料口,进料装置1的输送管可与延伸至转动轴线A处的端面通过直通式旋转接头18转动密封连接;或者滚筒2的进料端端面不延伸至转动轴线A,而是在进料端的筒底连接一个管道,管道上具有进料口,进料装置1与该管道上的进料口转动密封连接,只要进料装置1的输送轴线与回转炉的转动轴线A重合即可,在此不再赘述。

如图1和图3所示,本实施例提供了一种同心摆动回转炉的出料装置6,出料装置6为螺旋出料输送机,螺旋出料输送机的输送管与滚筒2的出料端的端面转动密封连接,且输送管与滚筒2的轴线B重合,则滚筒物料出口201设置于出料端的端面上,螺旋出料输送机的输送管固定不动,滚筒2相对其转动。输送管位于滚筒2内的部分,其上部开设有出料槽,物料在滚筒2内翻转上来,并从出料槽进入输送管,最终排出输送管。

在本实施例中,为了更好地实现回转炉的工艺处理,同心摆动回转炉还包括设置于滚筒2外壁上的换热夹套和/或电加热装置20,换热夹套可通过活动导管组件5与外部管道和外部设备连接,换热介质经活动导管组件5进出换热夹套,换热夹套利用间壁传热的原理对滚筒2内的物料进行热处理。对滚筒2内的物料进行传热。或者换热夹套通过固定于滚筒2筒壁上的固定管道与滚筒2连通,固定管道固定于滚筒2的外壁上。电加热装置20直接对滚筒2内的物料 进行加热。电加热装置20与第二控制装置通过导线连接,第二控制装置具有电力控制单元,通过第二控制装置对电加热装置20的供电量进行控制,根据工艺需求,启闭电加热装置20和/或向换热夹套中通入传热介质,进而对滚筒2内的温度进行控制,达到工艺要求。

电加热装置20可以是电热丝加热装置、微波加热装置、电磁加热装置或等离子加热装置中的一种或多种组合。根据工艺需求,各种电加热装置20可以任意组合或单独使用。

如图24和图25所示,电加热装置20优选采用微波加热装置,微波加热装置的安装结构有两种形式,一种如图24所示,微波加热装置直接安装在筒壁上,用于安装微波加热装置的筒体部位的材料为耐高温透波材料,即在滚筒2的需要安装微波加热装置的位置设置有与滚筒2内部连通的安装孔,安装孔内密封安装有耐高温透波层202(如陶砖、硅砖、耐热玻璃钢等),耐高温透波层202作为筒体的一部分,耐高温透波层202的内表面即为滚筒2的内壁面,微波加热装置安装在耐高温透波层202的外表面上,以便微波穿过筒壁进入滚筒2内加热物料,微波加热装置通过导线与第二控制装置连接,用于向微波加热装置通电并控制供电量。该安装结构可适用于加热温度较低的工况。

另一种微波加热装置的安装结构如图25所示,微波加热装置通过金属导波管203固定于滚筒2的筒壁上,即在滚筒2的筒壁上设置有与滚筒2内部连通的金属导波管203,微波加热装置固定于金属导波管203的远离筒壁的一端,金属导波管203为圆管、方管等管壁封闭的金属管,微波加热装置产生的微波经过金属导波管203的管腔传递到滚筒2内部,加热物料,金属导波管203可防止微波外泄,且金属导波管203将微波加热装置与滚筒2的筒壁远离,可防止微波加热装置被滚筒2的筒壁加热损坏。该安装结构适用于加热温度较低或较高的工况。

作为优化,如图25所示,在本实施例中,金属导波管203内还设置有耐高温透波层202,耐高温透波层202将金属导波管203隔断,使滚筒2内的高温气体或高温固体不能通过金属导波管203与微波加热装置接触,而微波可通过耐高温透波层202进入滚筒2内部。耐高温透波层202可以是陶砖、硅砖、镁砖或高铝砖等。耐高温透波层202可以设置于金属导波管203内部的任意位置,如中间位置、与筒壁连接的位置等,只要能够阻隔滚筒2内的高温气体和固体即 可。耐高温透波层202的数量在此不做限定,可以是一层、两层。三层或更多层。该设置结构适用于加热温度较高的工况,能够进一步防止微波加热装置被高温损坏。

采用微波加热装置可以利用微波场的作用在滚筒2内的物料内部形成局部热点,通过“热点效应”更好地使物料进行反应。

更进一步地,在本实施例中,在换热夹套和滚筒2的外壁上设置保温层,对滚筒2的热处理过程进行保温。

如图1和图3所示,为了精确地检测和控制滚筒2和/或换热夹套内的温度和/或压力,本实施例中的同心摆动回转炉还包括安装在滚筒2和/或换热夹套上的温度传感器8和/或压力传感器,温度传感器8和/或压力传感器与第二控制装置通过导线连接,温度传感器8和/或压力传感器安装在滚筒2的筒壁上,感温元件伸入滚筒2内。第二控制装置具有检测控制单元,当然,第二控制装置的电力控制单元和检测控制单元可分属于两个不同的控制装置。第二控制装置、摆动控制装置可以是不同的设备,也可以集成在同一电控柜9上,如果集成在同一电控柜9上,则温度传感器8和/或压力传感器与电控柜9导线连接,用于监测滚筒2内部沿其轴向各个径向断面位置和/或换热夹套内的温度和/或压力参数,温度传感器8将温度参数传输给电控柜9,电控柜9根据温度传感器8实时监测的滚筒2轴向各个位置和/或换热夹套的温度参数,控制活动导管组件5上的阀门开度,控制进出滚筒2的流体物料或热源的量,同时电控柜9控制电加热装置20的启闭操作,控制滚筒2内各段和/或换热夹套内的温度,满足各个反应段的工艺要求,达到最优的反应效果。压力传感器将压力参数传输给电控柜9,电控柜9根据压力传感器实时监测的滚筒2和/或换热夹套内部压力参数,控制相应气动阀门的开度和风机的运行,以控制滚筒2和/或换热夹套内的压力。由于滚筒2只在某一弧度范围内往复摆动,因此,可以在滚筒2和/或换热夹套上安装温度传感器8和/或压力传感器,并通过导线与电控柜9连接,不会将导线缠绕在滚筒2上,方便了对滚筒2轴向各位置的温度和/或压力参数进行监测和控制,更有利于物料的处理。

为了便于控制滚筒2内的压力和反应温度,本实施例中的回转炉在用于导通气体的活动导管组件5和/或固定管道上设置阀门,通过控制相应阀门的开度控制通入的气体的量,进而控制滚筒2内的压力和反应温度。当然,也可不设 置阀门。

作为优化,阀门采用手动阀门和/或自动阀门,更优选采用自动阀门,自动阀门可以是气动阀门或电动阀门,自动阀门与第二控制装置通过导线连接,用于自动控制自动阀门的开度。

如图14所示,在本实施例中,同心摆动回转炉还包括设置于滚筒2内的若干隔板14,隔板14垂直于滚筒2的轴线,且隔板14上设置有开口,开口位于滚筒2内的固体物料移动区域内。由于滚筒2往复摆动,因此,物料在滚筒2的底部区域往复移动,此区域被称为固体物料移动区域,又称固相区。设置隔板14的目的是考虑到有些物料比如物料加热时,需经过热解、气化、炭化、活化等不同工艺处理,而每个工艺处理所需的温度都不相同,因此,为更好地实现物料的处理,通过隔板14将滚筒2分隔成若干温度区段,用于不同的工艺作用,使物料转化的效果达到最佳。设置隔板14的另一个目的是,在同一个工艺加热段内(一般是夹套加热时)设置多个隔板14,使得在同一个工艺加热段内形成具有多个温度区域的温度梯度,加热介质在换热夹套内与该工艺加热段滚筒2内部的物料逆向流动,可提高加热温差,从而提高了加热效率和加热介质的热能利用率。由于隔板14的靠近滚筒2底部的位置设置有开口,物料可以从隔板14与滚筒2之间的间隙中进入下一温度反应区段。

如图4-图6、图10、图12、图13、图15-图18所示,同心摆动回转炉还包括设置于滚筒2内的活动链条13,活动链条13可以设置在滚筒2的内壁上,活动链条13一端固定在滚筒2内壁上,另一端不固定,或者两端均固定在滚筒2的内壁上,随着滚筒2的往复摆动,活动链条13在滚筒2内相对壁面不断滑动,一方面可以将附着在壁面上的物料清理下来,另一方面,活动链条13可以推动物料向出料端移动,方便物料的输送。活动链条13还可以加强筒壁向物料的传热。如图15和图16所示,活动链条13还可以设置于隔板14上,活动链条13的两端分别固定于隔板14的两个板面上,活动链条13穿过隔板14的开口,随着滚筒2的往复摆动,活动链条13可在开口处往复摆动,防止隔板14堵塞;当然,穿过隔板14的活动链条13的两端还可以固定在滚筒2的上部筒壁上,如图17所示,或者一端固定在滚筒2的筒壁上,另一端固定在隔板14的板面上,穿过隔板14开口的活动链条13可以悬空,也可以部分与滚筒2的内壁接触滑动,优选接触滑动,可防止物料结壁,提高传热效率。当然,活动链条13的 安装形式并不局限于本实施例所列举的形式。

如图1、图3、图18和图23所示,为了更方便物料从出料装置6中出来,本实施例中的同心摆动回转炉还包括设置于滚筒2的内壁上位于滚筒2的固体物料移动区域内的翻料板7。翻料板7的数量为一个、两个、三个或者更多个,当翻料板7的数量为多个时,则翻料板7的布置形式为:回转炉不工作时,滚筒2处于自然静止状态,同一横截面内的多个翻料板7相对该横截面的竖直径向对称布置,且翻料板7的弯折反向朝上,这样,对称布置的翻料板7在滚筒2转动到各自所在的半边位置时均能够翻起物料,从而将物料扬起散落,使固体物料与滚筒2内的反应气体充分接触反应。靠近出料装置6设置的翻料板7还能够将固体物料翻起并导向至出料装置6中。翻料板7可在滚筒2的轴线方向的各个工艺段设置,根据需要确定翻料板7的数量。

对于偏心摆动回转炉,其翻料板7可不弯折,或弯折方向在同一径向断面内对称设置。

以上是对同心摆动回转炉进行的描述,下面对偏心摆动回转炉进行说明,如图4-图10、图22所示,在偏心摆动回转炉中,除了与同心摆动回转的滚筒2形状、出料装置6、驱动装置、支撑装置、活动导管组件5不同之外,其余结构均可采用同心摆动回转炉中的结构,在此不再赘述。

偏心摆动回转炉的滚筒2的截面形状可以是圆形、椭圆形等形状,滚筒2的两端封闭,当偏心摆动回转炉的转动轴线A位于滚筒2的外部下方时,滚筒2的进料端的端面可延伸至转动轴线A或不延伸至转动轴线A,滚筒2的出料端的端面延伸至转动轴线A或不延伸至转动轴线A,偏心摆动回转炉设置有配重平衡块15,使整个偏心摆动回转炉的重心尽量靠近偏心摆动回转炉的转动轴线A,优选地,配重平衡块15和滚筒2的重心相对转动轴线对称布置,也可以不对称布置,用于滚筒2摆动时,提供平衡滚筒2的重力和惯性力,使滚筒2摆动更加省力,平稳。

如图4所示,具体地,本实施例提供了一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置,驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置,支撑装置为支撑辊支撑装置,支撑辊支撑装置只适用于筒外偏心摆动回转炉,因此与支撑辊支撑装置组合的驱动装置和支撑装置只适用于筒外偏心摆动回转炉;其中,偏心齿轮齿圈 驱动装置包括齿圈4、主动齿轮11和动力部件10,齿圈4固定在滚筒2的外壁上,且齿圈4的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合,齿圈4与主动齿轮11啮合,主动齿轮11与动力部件10传动连接,动力部件10和同心摆动回转炉的相同,在此不再赘述。动力部件10与摆动控制装置导线连接,摆动控制装置控制动力部件10的转动方向,动力部件10带动主动齿轮11转动,主动齿轮11驱动齿圈4和滚筒2绕偏心摆动回转炉的转动轴线A往复摆动。支撑辊支撑装置包括至少两组支撑架17和支撑辊16,其中,支撑架17固定不动,支撑辊16转动连接在支撑架17上,且支撑辊16的转动轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合,滚筒2的底部与支撑辊16固定连接,且配重平衡块15固定在支撑辊16上,优选地,配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置,两组支撑架17和支撑辊16优选地分别靠近滚筒2的两端设置,使支撑更加平稳。

如图5所示,本实施例提供了另一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置,驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置,支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置,该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉。其中,偏心齿轮齿圈驱动装置包括齿圈4、主动齿轮11和动力部件10,本实施例中的偏心齿轮齿圈驱动装置与图4中的偏心齿轮齿圈驱动装置相同,在此不再赘述。偏心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12,托圈3固定于滚筒2的外周壁上,且托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合,一个托圈3与至少一个托轮12接触支撑,用于支撑托圈3转动,托圈3上设置有配重平衡块15,优选地,配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。如图5和图7所示,齿圈和托圈可以是部分圆或整圆结构,即齿圈4和托圈3为圆形板结构,在圆形板上加工出用于嵌装滚筒2的弧形缺口或圆孔,齿圈4和托圈3的外边缘超过滚筒2的轴线并接近或超过滚筒2的边缘,以提高固定强度。

如图6所示,本实施例提供了第三种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置,驱动装置为偏心托轮托圈驱动装置,支撑装置为多组偏心托轮托圈驱动装置,至少为两组,该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒外偏心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉;其中,每组偏心托轮托圈支撑装置包括托圈3和托轮12,托圈3固定于滚筒2的外周壁上,托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转 动轴线A重合,托轮12与托圈3的外圈表面接触支撑,托轮12的轴线固定不动,用于转动支撑托圈3;一个托圈3的外圈表面优选地与两个托轮12接触支撑,更优选地,包括两组托圈3和托轮12,且分别位于滚筒2两端,支撑更加稳定。偏心托轮托圈驱动装置包括托圈3、托轮12和动力部件10,动力部件10与托轮12传动连接,动力部件10驱动托轮12往复转动,通过托轮12与托圈3之间的静摩擦力带动托圈3往复摆动,进而使滚筒2往复摆动。托圈3上设置有配重平衡块15,优选地,配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。

如图7所示,本实施例提供了第四种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置,驱动装置为偏心推杆驱动装置,支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置,该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒外偏心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉;其中,偏心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12,托圈3固定在滚筒2外壁上,且托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合,托圈3的外圈表面与至少一个托轮12接触支撑,用于支撑托圈3转动,托圈3上设置有配重平衡块15,优选地,配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。偏心推杆驱动装置包括伸缩缸19,伸缩缸19的数量优选为两个,对称布置在滚筒2的两侧,伸缩缸19的伸缩杆的端部与托圈3铰接,且伸缩缸19的固定端与固定台铰接,两个伸缩缸19的伸缩杆与托圈3铰接的两点相对托圈3的竖直径向对称,两个伸缩缸19的固定端与固定台的两个铰接点位于同一水平线上,通过两个伸缩缸19的伸缩杆的交替伸缩,带动托圈3往复转动,进而带动滚筒2往复摆动。当然,伸缩缸19的数量还可以是一个、二个、三个或者更多个。伸缩缸19的位置根据实际情况确定,只要能够保证滚筒2能够往复摆动即可。

如图8所示,本实施例提供了第五种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置,驱动装置为偏心推杆驱动装置,支撑装置为支撑辊支撑装置,由于支撑装置采用支撑辊支撑装置,则该驱动装置和支撑装置的组合只适用于筒外偏心摆动回转炉;其中,支撑辊支撑装置包括至少两组支撑架17和支撑辊16,与图7中的支撑辊支撑装置相同,在此不再赘述。配重平衡块15固定在支撑辊16上,优选地,配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。偏心推杆驱动装置包括铰接架21和至少一个伸缩 缸19,伸缩缸19优选为两个,对称布置在滚筒2的两侧,铰接架21固定于支撑辊19上,两个伸缩缸19的伸缩杆分别与铰接架21的两端铰接,通过铰接架21增大转矩,伸缩缸19的固定端与固定台铰接,两个伸缩缸19的固定端与固定台的两个铰接点位于同一水平线上,通过两个伸缩缸19的伸缩杆的交替伸缩,带动支撑辊16往复转动,进而带动滚筒2往复摆动。当然,伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更多个。伸缩缸19的位置根据实际情况确定,只要能够保证滚筒2能够往复摆动即可。

本实施例中,伸缩缸19可以是电动伸缩缸、液压伸缩缸或气动伸缩缸。伸缩缸19与控制装置连接,通过控制装置控制伸缩缸19的伸缩,实现滚筒2的往复摆动。

在本实施例中,偏心摆动回转炉的摆动控制装置可以和同心摆动回转炉的摆动控制装置相同,通过位置传感器和电控柜9对动力部件10的转动方向进行控制,或者电控柜9对伸缩缸19的伸缩方向和行程进行控制,实现滚筒2的往复摆动;或者只通过控制装置的程序自动控制动力部件10的转动方向和单方向的转动转数,或者通过程序自动控制伸缩缸19的伸缩方向和行程,实现对滚筒2往复摆动弧度的控制。偏心摆动回转炉的往复摆动弧度一般在60°~270°之间,最佳角度范围在120°~210°之间。

如图10-图13所示,本实施例提供了三种偏心摆动回转炉的出料装置6,筒内偏心摆动回转炉的出料装置6采用与同心摆动回转炉相同的螺旋出料输送机,为了方便出料,在滚筒2内靠近螺旋出料输送机的固体物料移动区域设置翻料板7。筒外偏心摆动回转炉除了可采用与同心摆动回转炉相同的螺旋出料输送机外,筒外偏心摆动回转炉的出料装置6还可以为活塞出料机或出料管道。如图10所示,筒外偏心摆动回转炉的出料装置6为螺旋出料输送机,螺旋出料输送机的位于滚筒外部的输送管可与滚筒2的出料端的延伸至转动轴线A的端面通过直通式旋转接头18转动密封连接,此种情况下,滚筒物料出口201设置于延伸的出料端端面上;或者滚筒2的出料端端面不延伸至转动轴线A,螺旋出料输送机的输送管与设置于出料端的固相区筒壁上的一根管道通过直通式旋转接头18转动密封连接,则滚筒物料出口201为该管道的管口。如图11所示,筒外偏心摆动回转炉的出料装置6为活塞出料机,活塞出料机的输送管与滚筒2的出料端的筒体连通,且活塞出料机的输送轴线与筒外偏心摆动回转 炉的转动轴线A重合。活塞出料机的输送管的出口与外部固定出料管601通过直通式旋转接头18转动密封连接,则滚筒物料出口201为活塞出料机的输送管出口。滚筒2内靠近出料端的筒体内壁上设置有活动链条13,滚筒2的筒底与出料装置6连接的部位为斜坡,物料通过斜坡滑入出料装置6中,最终被排出。

如图12所示,另一种筒外偏心摆动回转炉的出料装置6为出料管道,本实施例列举两种出料管道的设置形式,一种是滚筒2的出料端的端面延伸至转动轴线A,在滚筒2的出料端的端面上开设滚筒物料出口201,滚筒物料出口201靠近出料端的端面的下部设置,且滚筒物料出口201的轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A重合,滚筒2的固相区筒壁与滚筒物料出口201通过斜坡过渡相接,便于固体物料沿斜坡滑向滚筒物料出口201;出料管道与滚筒物料出口201转动密封连接,可通过直通式旋转接头18连接,出料管道为弯折管道,向下直角弯曲,斜坡和/或出料管道上设置有活动链条13。随着活动链条13的摆动,将物料送至滚筒物料出口201,并从出料管道排出。

另一种出料管道的设置形式如图13所示,滚筒2的出料端的端面不延伸至转动轴线A;在滚筒2的靠近出料端的固相区筒壁上开设下料口,下料口与下料管602连接,出料管道与该下料管602的出口转动密封连接,具体可通过直通式旋转接头18转动连接,则滚筒物料出口201为下料管602的的出口,出料管道的转动轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A重合。只要能够实现筒外偏心摆动回转炉的出料即可,并不局限于本实施例所列举的结构形式。

如图18和图19所示,对于偏心摆动回转炉,且活动导管组件5采用分管501和旋转接头502的形式的情况,活动导管组件5设置于滚筒2的下部时,则分管501和滚筒2上的短接管的设置条件如下:与外部管道连接的旋转接头502始终位于偏心摆动回转炉的转动轴线A的竖直下方,且当短接管移动到滚筒2的最下端时,短接管上的旋转接头502的旋转轴线与连接外部管道的旋转接头502的旋转轴线重合,这样可以更好地避免分管501在转动的过程中与滚筒2发生碰撞。当活动导管组件5设置于滚筒2的上部时,与外部管道连接的旋转接头502始终位于转动轴线A的竖直上方,同样为了更好地避免分管501与滚筒2发生碰撞。

以上的回转炉的滚筒2优选采用耐热钢制造,也可不采用耐热钢,根据具体工艺和用途选择合适的制造材料,本发明的回转炉密封良好,生产环境好, 自动化程度高,温度控制精确,系统的启动、运行均可实现自动化,可以24小时连续进出料生产。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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