具有余热回收功能的变径水泥回转窑的制作方法

本发明涉及一种回转窑，特别是涉及一种用于将生料以及熟料煅烧成水泥的具有余热回收功能的变径水泥回转窑。

背景技术：

回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥回转窑、冶金化工窑和石灰窑。水泥回转窑是水泥生产的关键设备，由于水泥回转窑在煅烧水泥过程中会产生大量余热，而现有技术的水泥回转窑还没有余热回收装置，导致水泥回转窑生产水泥过程中往往伴随着大量的热量散失，无法满足国家节能减排政策的要求。

同时，通常水泥回转窑的窑体内部包括煅烧段、保温段和冷却段，水泥回转窑的煅烧水泥后，需要经保温段保温，以及冷却段冷却后再输送出去，因此，通常水泥回转窑的窑体较长，导致现有技术的水泥回转窑占用的空间较大，生产成本较高。

因此，急需一种具有余热回收功能及占用的空间较少的水泥回转窑，以降低生产成本和能耗，节约资源，并满足国家节能减排政策的要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有余热回收功能的变径水泥回转窑，以解决上述技术问题，具体的技术方案如下：提供一种具有余热回收功能的变径水泥回转窑，用于将生料以及熟料煅烧成水泥，其中具有余热回收功能的变径水泥回转窑包括：进料转接体，其上设有用于生料进料的生料进口、用于熟料进料的熟料进料口和用于生料和熟料出料的出料口，进料转接体用于转接生料和熟料；分解炉，与进料转接体上的熟料进料口连接，分解炉用于分解熟料并将分解后的熟料从熟料进料口输送至进料转接体内；回转窑窑体，一端与进料转接体上的出料口连接，回转窑窑体内部沿着物料输送方向依次设有煅烧回转窑段、保温回转窑段以及冷却回转窑段，煅烧回转窑段将生料和熟料煅烧成水泥，保温回转窑段用于保温水泥，保温回转窑段的直径大于煅烧回转窑段的直径，冷却回转窑段用于冷却水泥，冷却回转窑段的直径大于保温回转窑段的直径；窑头罩，与回转窑窑体的另一端连接，窑头罩用于冷却后的水泥出料；转动装置，与回转窑窑体连接，转动装置用于转动回转窑窑体；以及余热回流装置，一端与回转窑窑体上的保温回转窑段连接，余热回流装置的另一端与分解炉连接，余热回流装置用于将回转窑窑体内煅烧后的余热输送至分解炉。

在一种可能的设计中，还包括：导料板，倾斜设置于进料转接体内，导料板的倾斜方向朝向出料口；以及搅拌装置，设置于进料转接体内，搅拌装置用于搅拌生料和熟料。

在一种可能的设计中，搅拌装置还包括：支撑装置；搅拌电机，通过支撑装置安装在导料板下方；以及螺旋搅拌叶片，穿过导料板与搅拌电机连接，螺旋搅拌叶片通过搅拌电机驱动转动而搅拌生料和熟料。

在一种可能的设计中，还包括：底部支撑，设置于进料转接体下方，底部支撑用于支撑进料转接体；以及支撑装置，设置于回转窑窑体下方，支撑装置用于支撑回转窑窑体。

在一种可能的设计中，还包括：至少一个防变形支撑架，包括支撑部件和弧形托举部件，弧形托举部件设置于支撑部件上，弧形托举部件的内径与回转窑窑体外径相同，弧形托举部件设置于回转窑窑体下方，防变形支撑架用于支撑回转窑窑体；至少一个万向结构，设置于支撑部件与弧形托举部件之间；以及至少一个摆动支撑杆，一端与弧形托举部件连接，摆动支撑杆的另一端与支撑部件连接；其中，弧形托举部件通过万向结构和摆动支撑杆与支撑部件摆动连接。

在一种可能的设计中，转动装置还包括：大齿圈传动结构，与回转窑窑体连接；以及电机，与大齿圈传动结构连接，电机通过大齿圈传动结构带动回转窑窑体转动。

在一种可能的设计中，余热回流装置还包括：回流风管，一端与回转窑窑体上的保温回转窑段连通；第一引风机，进风口与回流风管的另一端连接；电磁锁风阀，一端与第一引风机的出风口连接；以及三次引风管，一端与电磁锁风阀的另一端连接，三次引风管的另一端与分解炉连接。

在一种可能的设计中，余热回流装置还包括：球形保温缓冲器，设置于第一引风机与电磁锁风阀之间并与第一引风机和电磁锁风阀连接。

在一种可能的设计中，具有余热回收功能的变径水泥回转窑还包括：回转套筒，套装在回转窑窑体上；多个支撑杆设置于回转套筒与回转窑窑体之间，回转套筒与回转窑窑体之间通过多个支撑杆支撑形成保温通道；以及第二风机，一端与保温通道连接，第二风机的另一端与球形保温缓冲器连接，第二风机用于将保温通道内的热风引至球形保温缓冲器内。

在一种可能的设计中，还包括：冷却风机，与回转窑窑体上的冷却回转窑段连接，冷却风机用于冷却保温后的水泥。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

1、本发明的具有余热回收功能的变径水泥回转窑上设有余热回流装置，将回转窑窑体煅烧产生的余热引流至分解炉，作为第三次热风，用于帮助分解炉分解熟料，分解炉分解产生的熟料与生料在进料转接体内进行混合。同时，在导料板以及搅拌装置的作用下将生料和熟料混合均匀，使生料和熟料得到了较为均匀的预热，随后进入具有余热回收功能的变径水泥回转窑的煅烧回转窑段进行煅烧，只需较短的时间即可以完成煅烧，本发明充分地利用了自身产生的热能来进行物料预热，节能效果好；

2、本发明的回转窑窑体的煅烧回转窑段、保温回转窑段以及冷却回转窑段的内部直径依次增加，使得整个设备的煅烧能量相对较少，产生的余热也能够得到充分的利用，而且加工完成的水泥产品在回转窑窑体内能够得到充分的冷却，得到的水泥品质较好，使用性能较佳。同时，通过回转窑窑体的内部直径依次增加这种设计方式，在能满足水泥加工要求的前提下，可以设计较短的煅烧回转窑段以及冷却回转窑段，这样使得本发明的具有余热回收功能的变径水泥回转窑占用的空间较少，生产成本也较低；

3、本发明的具有余热回收功能的变径水泥回转窑还设有回转套筒、多个支撑杆以及第二风机，回转套筒与回转窑窑体通过多个支撑杆形成保温通道，并通过第二风机将保温通道内的热风引至球形保温缓冲器内，作为第四次热风，用于帮助分解炉分解熟料，本发明充分地利用了回转窑窑体表面产生的热能来进行物料预热，更进一步增加本发明的节能效果；

4、本发明的具有余热回收功能的变径水泥回转窑在冷却回转窑段还设有冷却风机，可加快水泥的冷却，提高生产效率。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一实施例的具有余热回收功能的变径水泥回转窑的结构示意图。

图2是本发明另一实施例的具有余热回收功能的变径水泥回转窑的结构示意图。

图3是本发明一实施例的具有余热回收功能的变径水泥回转窑的局部结构示意图。

图4是本发明一实施例的防变形支撑架的结构示意图。

具体实施方式

在本发明的一实施例中揭露了一种具有余热回收功能的变径水泥回转窑1，请参考图1-4所示，用于将生料以及熟料煅烧成水泥，具有余热回收功能的变径水泥回转窑1包括进料转接体2、分解炉3、回转窑窑体4、窑头罩5、转动装置6和余热回流装置7，其中：

请参考图1-3所示，进料转接体2上设有用于生料进料的生料进口201、用于熟料进料的熟料进料口202和用于生料和熟料出料的出料口203，本实施例公开的生料进口201设置于进料转接体2的侧面上端，熟料进料口202设置于进料转接体2的上端，出料口203设置于进料转接体2的另一侧面下端，但生料进口201、熟料进料口202和出料口203的设置位置并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际生产需求选择将生料进口201、熟料进料口202和出料口203设置在其他合适的位置。

本发明的具有余热回收功能的变径水泥回转窑1在生产水泥时，生料通过生料进口201进入进料转接体2内，熟料通过熟料进料口202进入进料转接体2内，生料和熟料通过在进料转接体2内进行混合后再通过出料口203进入回转窑窑体4内进行煅烧，因此本发明中的进料转接体2主要是用于转接生料和熟料，即主要是为生料和熟料的混合提供一容置空间，对于进料转接体2的结构的选择没有特殊要求，参见本领域常规技术选择即可，例如为箱体结构。

在一优选实施例中，请参考图1-3所示，具有余热回收功能的变径水泥回转窑1还包括导料板8和搅拌装置9，导料板8倾斜设置于进料转接体2内，导料板8的倾斜方向朝向出料口203，本实施例公开的导料板8的一端设置于生料进口201下端并靠近生料进口201处，导料板8的另一端设置于出料口203的下端并靠近出料口203处，实现将生料进料口201进入的生料更快并且毫无遗漏地导引至回转窑窑体4的入料口位置，然导料板8的设置方式并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他合适的设置方式。搅拌装置9设置于进料转接体2内，搅拌装置9用于将添加至进料转接体2内的生料以及熟料混合均匀，提高物料的混合能力，为物料进行快速的煅烧做好准备。

在一优选实施例中，请参考图3所示，搅拌装置9还包括安装定位机构901、搅拌电机902和螺旋搅拌叶片903，搅拌电机902通过安装定位机构901安装在导料板8下方，螺旋搅拌叶片903穿过导料板8与搅拌电机902连接，螺旋搅拌叶片903优选为耐高温陶瓷叶片，以提高其耐高温性能，搅拌电机902通过驱动螺旋搅拌叶片903转动而搅拌生料和熟料，然搅拌装置9的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他合适的搅拌装置。

在一优选实施例中，请参考图1、2所示，具有余热回收功能的变径水泥回转窑1还包括底部支撑10，底部支撑10设置于进料转接体2下方，底部支撑10用于支撑进料转接体2，在本发明中对于底部支撑10的结构没有特殊要求，参见本领域常规选择即可，例如为长方形箱体结构或长方形支架结构。

请参考图1、2所示，分解炉3与进料转接体2上的熟料进料口202连接，分解炉3用于分解熟料并将分解后的熟料从熟料进料口202输送至进料转接体2内，本发明中对于分解炉的选择没有特殊要求，参见本领域常规选择即可。

请参考图1、2所示，回转窑窑体4一端与进料转接体2上的出料口203连接，回转窑窑体4内部沿着物料输送方向依次设有煅烧回转窑段401、保温回转窑段402以及冷却回转窑段403，煅烧回转窑段401将生料和熟料煅烧成水泥，保温回转窑段402用于保温水泥，保温回转窑段402的直径大于煅烧回转窑段401的直径，冷却回转窑段403用于冷却水泥，冷却回转窑段403的直径大于保温回转窑段402的直径，回转窑窑体4的煅烧回转窑段401、保温回转窑段402以及冷却回转窑段403的内部直径依次增加，使得整个设备的煅烧能量相对较少，产生的余热也能够得到充分的利用，而且加工完成的水泥产品在回转窑内能够得到充分的冷却，得到的水泥品质好，使用性能佳，同时通过这种设计方式，在满足水泥加工要求的前提下，可以设计较短的煅烧回转窑段401以及较短的冷却回转窑段403，这样使得本发明的具有余热回收功能的变径水泥回转窑1占用的空间较少，生产成本也较低。

在一优选实施例中，请参考图1、2所示，具有余热回收功能的变径水泥回转窑1还包括支撑装置19，支撑装置19设置于回转窑窑体4下方，支撑装置19用于支撑回转窑窑体4。本实施例公开的支撑装置19包括支撑柱192和支撑托轮191，支撑柱192的一端支撑在地面上，支撑柱192的另一端用于支撑回转窑窑体4，支撑柱192可以是水泥立柱，也可以是由钢构架焊接、固定连接而成的支柱，支撑托轮191的一端支撑在地面上，支撑托轮191的另一端用于支撑回转窑窑体4，然支撑装置19的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他合适的支撑结构。

在一优选实施例中，请参考图2、4所示，具有余热回收功能的变径水泥回转窑1还包括至少一个防变形支撑架11、至少一个万向结构12、和至少一个摆动支撑杆13，防变形支撑架11包括支撑部件111和弧形托举部件112，弧形托举部件112设置于支撑部件111上，弧形托举部件112的内径与回转窑窑体4外径相同，弧形托举部件112设置于回转窑窑体4下方，防变形支撑架11用于支撑回转窑窑体4，万向结构12设置于支撑部件111与弧形托举部件112之间，摆动支撑杆13的一端与弧形托举部件112连接，摆动支撑杆13的另一端与支撑部件111连接，优选的，摆动支撑杆13与弧形托举部件112和支撑部件111为通过铰接连接，以较好地帮助弧形举托部件112更好地举托回转窑窑体4，同时，弧形托举部件112通过万向结构12和摆动支撑杆13与支撑部件111摆动连接。本实施例进一步公开的支撑部件111的下端可以直接固定在地面上，也可以通过一横梁14可拆卸地固定在支撑装置19上，方便更换,同时降低使用成本。

在一优选实施例中，弧形托举部件112的上下两侧均设有耐磨材料，以增加弧形托举部件112的耐磨性，耐磨材料可以为橡胶垫，也可以为牛皮纸，但并不以此为限。

请参考图1、2所示，窑头罩5与回转窑窑体4的另一端连接，窑头罩5用于冷却后的水泥出料，本发明中对于窑头罩5的选择没有特殊要求，参见本领域常规选择即可。

转动装置6与回转窑窑体4连接，转动装置6用于转动回转窑窑体4，请参考图1、2所示，本实施例公开的转动装置6还包括大齿圈传动结构601和电机602，大齿圈传动结构601与回转窑窑体4连接，电机602与大齿圈传动结构601连接，电机602通过大齿圈传动结构601带动回转窑窑体4转动。

余热回流装置7的一端与回转窑窑体4上的保温回转窑段402连接，余热回流装置7的另一端与分解炉3连接，余热回流装置7用于将回转窑窑体4内煅烧后的余热输送至分解炉3，作为第三次热风使用，并帮助分解炉分解熟料，从而实现对回转窑窑体4煅烧后产生的余热回收利用，节约能源。

在一优选实施例中，请参考图1、2所示，余热回流装置7还包括回流风管701、第一引风机702、电磁锁风阀703和三次引风管704，回流风管701的一端与回转窑窑体4上的保温回转窑段402连通，第一引风机702的进风口与回流风管701的另一端连接，电磁锁风阀703的一端与第一引风机702的出风口连接，三次引风管704的一端与电磁锁风阀703的另一端连接，三次引风管704的另一端与分解炉3连接，然余热回流装置7的结构并不局限于此，本领域技术人员可以根据本发明的教导选择其他合适的结构。

在一优选实施例中，请参考图1、2所示，余热回流装置7还包括球形保温缓冲器705，球形保温缓冲器705设置于第一引风机702与电磁锁风阀703之间并与第一引风机702和电磁锁风阀703连接，球形保温缓冲器705用于缓解从第一引风机702引出的高速热风，防止电磁锁风阀703关闭时，第一引风机11出口的压力过高，造成第一引风机11损坏，从而提高第一引风机11的使用寿命。

在一优选实施例中，请参考图2所示，具有余热回收功能的变径水泥回转窑1还包括回转套筒15、多个支撑杆16和第二风机17，回转套筒15套装在回转窑窑体4上，以减轻回转窑窑体4的变形挠度，多个支撑杆16设置于回转套筒15与回转窑窑体4之间，优选的多个支撑杆16的两端分别焊接在回转窑窑体4上，以了提高回转窑窑体4的刚度，减轻其变形的挠度，但并不以此为限，回转套筒15与回转窑窑体4之间通过多个支撑杆16支撑形成保温通道，第二风机17的一端与保温通道连接，第二风机17的另一端与球形保温缓冲器705连接，第二风机17用于将保温通道内的热风引至球形保温缓冲器705内，并依次经电磁锁风阀703、三次引风管704进入分解炉3内，实现充分地利用了回转窑窑体4表面产生的热能来进行物料预热，更进一步增加本发明的节能效果。

同时，请参考图2所示，本发明的第二风机17与第一风机701通过共用球形保温缓冲器705、电磁锁风阀703和三次引风管704，从而减少具有余热回收功能的变径水泥回转窑1的复杂程度，但并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际生产需求设置对应的连接方式。

在一优选实施例中，请参考图1所示，具有余热回收功能的变径水泥回转窑1还包括冷却风机18，冷却风机18与回转窑窑体4上的冷却回转窑段403连接，冷却风机18通过朝向窑头罩5方向吹冷风而加快水泥的冷却，进而提高生产效率。

本发明的具有余热回收功能的变径水泥回转窑1在工作时，生料从生料进口201进入进料转接体2内，同时，熟料从分解炉3经熟料进料口202进入进料转接体2内，搅拌电机902通过驱动螺旋搅拌叶片903转动而搅拌生料和熟料，一方面进行生料和熟料混合，另一方面进行预热，使生料和熟料混合成温度均匀、颗粒度近似相同的物料，当这些物料进入煅烧回转窑段401时，由于物料受热以及颗粒较为均匀，其水泥粉料受热更为均匀，并且只需较短的时间即可以完成煅烧，煅烧完成后，物料依次进入保温回转窑段402进行保温、冷却回转窑段403机进行冷却，最后从窑头罩5出料。

同时，煅烧回转窑段401以及保温回转窑段402的余热空气通过余热回流装置7输送至分解炉3，作为第三次热风，用于帮助分解炉分3解熟料，分解炉3分解产生的熟料与生料在进料转接体内进行混合，在导料板8以及搅拌装置9的作用下将生料和熟料混合均匀，使生料和熟料得到了较为均匀的预热，随后进入具有余热回收功能的变径水泥回转窑1的煅烧回转窑段进行煅烧，只需较短的时间即可以完成煅烧，本发明充分地利用了自身产生的热能来进行物料预热，节能效果好；

此外，本发明的具有余热回收功能的变径水泥回转窑1的回转窑窑体4的煅烧回转窑段401、保温回转窑段402以及冷却回转窑段403的内部直径依次增加，使得整个设备的煅烧能量相对较少，产生的余热也能够得到充分的利用，而且加工完成的水泥产品在回转窑内能够得到充分的冷却，得到的水泥品质好，使用性能佳。这样设置的另外一个好处是，在满足水泥加工要求下，可以设计较短的煅烧回转窑段401以及较短的冷却回转窑段402，以减少具有余热回收功能的变径水泥回转窑1的占用空间，并降低生产成本。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。