一种粉体物料卧式滚动悬浮煅烧装置的制作方法

本发明涉及一种煅烧装置，尤其涉及一种粉体物料卧式滚动悬浮煅烧装置。

背景技术：

矿物质煅烧是金属矿产加工的一种重要工艺技术，目前常用的煅烧设备主要有下列几种：竖窑、隧道窑、倒焰窑、回转窑、沸腾炉、悬浮炉等。其中竖窑、隧道窑和倒焰窑适用于有一定粒度要求的块状物料；回转窑、沸腾炉和悬浮炉适用于粉体物料，但均存在耗能较大，物料受热不均匀、生产效率较低的缺点，产品质量无法保证。悬浮流化煅烧技术可控制物料受热温度，避免过热和欠烧，具有能量利用率高、煅烧时间短的优点，对有活性要求的产品更能显示出其优势。悬浮流化技术主要应用在干燥技术领域，在煅烧技术领域应用较少。

技术实现要素：

本发明提供了一种粉体物料卧式滚动悬浮煅烧装置，利用设置在筒体内的螺旋扬料板和反螺旋扰流板实现对粉体物料的悬浮流化煅烧，粉体物料与热风充分接触换热，产品活性度高、质量均匀；筒体长度与传统回转窑相比可缩短一半，节约成本及占地面积。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种粉体物料卧式滚动悬浮煅烧装置，包括筒体、回转支撑机构、回转驱动机构、进料端封闭箱及出料端封闭箱，所述回转支撑机构由滚圈及托轮组成，所述回转驱动装置由电机、减速机、齿轮及齿圈组成，筒体通过至少2个滚圈架设在对应的托轮上，筒体上设齿圈，电机通过减速机驱动齿轮转动，齿轮与齿圈啮合带动筒体绕中心轴线回转；筒体倾斜设置；所述筒体的高端为进料端，进料端伸入进料端封闭箱内，进料端封闭箱的顶部设进料口，进料端封闭箱与筒体进料端相对的一端通过热风进风口与热风沉降室相连；筒体的低端为出料端，出料端伸入出料端封闭箱内，出料端封闭箱的顶部设出风口，底部设出料口；进料端封闭箱、出料端封闭箱与筒体之间均为密封连接；所述筒体沿物料流动方向分为导流段、煅烧段及冷却段，所述导流段、煅烧段及靠近煅烧段的冷却段筒体内壁上沿周向及纵向设有多个螺旋扬料板，所述煅烧段的筒体内设中心筒，中心筒的外壁沿周向及纵向设有多个正螺旋扰流板及多个反螺旋扰流板；筒体内壁设有保温层。

所述保温层由自内向外依次设置的耐火砖层、耐热浇注料层及纳米微孔隔热层组成。

所述筒体的外壁为金属材质。

所述螺旋扬料板、正螺旋扰流板、反螺旋扰流板均由不锈钢金属板带呈螺旋型绕制而成。

所述螺旋扬料板的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同。

所述正螺旋扰流板、反螺旋扰流板的螺旋方向相反，两者在中心筒外壁上呈不规则设置；且正螺旋扰流板的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同，反螺旋扰流板的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同。

所述螺旋扬料板、反螺旋扰流板均由不锈钢金属板带呈螺旋型绕制而成，其螺旋中心线分别垂直于对应的筒体内壁或中心筒外壁；螺旋扬料板、反螺旋扰流板的螺旋方向相反。

所述筒体的倾斜度为1.5°～3.5°，筒体的长度为20～25米。

所述筒体内径与中心筒外径的比值为5～8：1。

所述中心筒通过支撑架与筒体内壁固定连接，支撑架由沿中心筒周向设置的多个支撑臂组成。

所述进料口及出料口分别设有耐高温的旋转密封阀，进料端封闭箱中、出料端封闭箱中均设有温度传感器及压力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明所述装置的煅烧段设有螺旋扬料板及反螺旋扰流板，其能够产生的导流、扰动、击扬、悬浮流化效果，粉体矿石与热风的热交换面积大，换热充分；经悬浮流化煅烧而成的产品活性度高、质量均匀；

2)工艺参数调整方便，能够精确控制煅烧温度，利用筒体驱动机构调节物料输送速度，通过热风进风口及出料口处的温度传感器及压力传感器进行监测，随时调节热风的温度和流动速度，从而控制煅烧产品的质量；

3)热风进风口与进料口垂直设置，热风沿水平方向流动，与自由落体的粉体物料瀑布流进行交叉接触，进行快速的传质传热，有利于进一步提高煅烧效率；

4)筒体长度与传统回转窑长度(约为40-45米)相比可缩短一半，大大节约了工程投资成本及设备占地面积。

附图说明

图1是本发明所述一种粉体物料卧式滚动悬浮煅烧装置的结构示意图。

图2是本发明所述筒体的纵向断面结构示意图。

图3是图2中的a-a视图。

图4是图2中的b-b视图。

图5是图2中的c-c视图。

图6是图2中的d-d视图。

图7是本发明所述保温层的结构示意图。

图中：1.筒体101.导流段102.煅烧段103.冷却段104.螺旋扬料板105.正螺旋扰流板106.反螺旋扰流板107.中心筒108.耐火砖层109.耐热浇注料层110.纳米微孔隔热层111.外壁2.滚圈3.托轮4.电机5.减速机6.齿轮7.齿圈8.进料端封闭箱9.出料端封闭箱10.热风进风口11.热风沉降室12.进料口13.出风口14.出料口

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图6所示，本发明所述一种粉体物料卧式滚动悬浮煅烧装置，包括筒体1、回转支撑机构、回转驱动机构、进料端封闭箱8及出料端封闭箱9，所述回转支撑机构由滚圈2及托轮3组成，所述回转驱动装置由电机4、减速机5、齿轮6及齿圈7组成，筒体1通过至少2个滚圈2架设在对应的托轮3上，筒体1上设齿圈7，电机4通过减速机5驱动齿轮6转动，齿轮6与齿圈7啮合带动筒体1绕中心轴线回转；筒体1倾斜设置；所述筒体1的高端为进料端，进料端伸入进料端封闭箱8内，进料端封闭箱8的顶部设进料口12，进料端封闭箱8与筒体1进料端相对的一端通过热风进风口10与热风沉降室11相连；筒体1的低端为出料端，出料端伸入出料端封闭箱9内，出料端封闭箱9的顶部设出风口13，底部设出料口14；进料端封闭箱8、出料端封闭箱9与筒体1之间均为密封连接；所述筒体1沿物料流动方向分为导流段101、煅烧段102及冷却段103，所述导流段101、煅烧段102及靠近煅烧段102的冷却段103筒体内壁上沿周向及纵向设有多个螺旋扬料板104(如图2-图5所示)，所述煅烧段102的筒体内设中心筒106，中心筒106的外壁沿周向及纵向设有多个正螺旋扰流板105和多个反螺旋扰流板106(如图2、图4、图5所示)；筒体1内壁设有保温层。

如图7所示，所述保温层由自内向外依次设置的耐火砖层108、耐热浇注料层109及纳米微孔隔热层110组成。

所述筒体1的外壁111为金属材质。

所述螺旋扬料板104、正螺旋扰流板105、反螺旋扰流板106均由不锈钢金属板带呈螺旋型绕制而成。

所述螺旋扬料板104的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同。

所述正螺旋扰流板105、反螺旋扰流板106的螺旋方向相反，两者在中心筒107外壁上呈不规则设置；且正螺旋扰流板105的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同，反螺旋扰流板106的设置角度、长度、宽度、旋转半径、螺距各不相同。

所述筒体1的倾斜度为1.5°～3.5°，筒体1的长度为20～25米。

所述筒体1内径与中心筒107外径的比值为5～8：1。

所述中心筒107通过支撑架与筒体1内壁固定连接，支撑架由沿中心筒106周向设置的多个支撑臂组成。

所述筒体1的长度为20～25米。

所述进料口12及出料口14分别设有耐高温的旋转密封阀，进料端封闭箱8中、出料端封闭箱9中均设有温度传感器及压力传感器。

本发明所述一种粉体物料卧式滚动悬浮煅烧装置，工作温度最高可达1000±50℃；通过机械传动系统驱动筒体1回转滚动，筒体1通过滚圈2与托轮3接触，托轮3作为筒体1的支撑，筒体1沿纵向成一定斜度坐落在托轮3上。

螺旋扬料板104的固定端镶砌在筒体1内层的耐火砖层108中，其具体尺寸及螺旋半径由粉体物料的粒度大小决定，其目的是将粉体物料扬起以达到悬浮流化的效果，粉体物料随热风流动至煅烧段102时，受到中心筒106外侧设置的的正螺旋扰流板105和反螺旋扰流板的扰动、击扬作用，悬浮流化后的粉体物料经冷却段103冷却后由出料口排出。正螺旋扰流板105、反螺旋扰流板106的具体螺旋方向不作限定，只要两者螺旋方向相反即可(图4、图5中的布置形式只是示意，不起限定作用)。

筒体1两端的进料端封闭箱8、出料端封闭箱9为固定式结构，即不随筒体1转动；粉体物料自进料口12上方竖直下落形成瀑布形的料流，热风沿水平方向向筒体1进料端快速流动，由热风将粉体物料带入筒体1内，两者交叉流动充分混合的同时实现快速的传质传热。

筒体1内的保温层能够起到良好的保温作用，其中的纳米微孔隔热层110由纳米微孔隔热板制成，具有良好的隔热保温性能，能够有效减少系统的热损失；筒体1两端的进料端和出料端均为敞开式结构，分别通过进料端封闭箱8、出料端封闭箱9密封，通过设置在进料口12、出料口14处的旋转密封阀将煅烧装置的内部与外界进行有效隔绝。

综合考虑使用性能及经济性，筒体1外壁金属材料首选q235钢，螺旋扬料板104及正螺旋扰流板105、反螺旋扰流板106的材质首选310s不锈钢。

进料端封闭箱8中、出料端封闭箱9中的温度传感器及压力传感器分别与控制系统相连，控制系统另外连接热风生成装置及热风管道上的阀门，对热风的进风量、风速及温度进行及时调控，从而有效控制粉体物料的煅烧程度，防止过烧或欠烧。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。