一种采用微波加热的回转窑煅烧设备

本发明属于回转窑加热，涉及一种采用微波加热的回转窑煅烧设备。

背景技术：

1、在地下空间开发、房屋建筑、市政及道路工程建设中国会产生大量渣土，占建筑废弃物的60％。工程渣土堆放不仅占用大量土地资源、造成环境污染。因此，使用回转窑将渣土焙烧为陶粒，实现工程废弃渣土再利用，对节约资源和环境保护有重要意义。陶粒是一种在回转窑中经发泡生产的轻骨料。具有球状的外形，表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，有密度小、热导率低、强度高等特点。因其独特的特征，广泛应用于建筑材料、水处理、重金属处理等领域。目前陶粒的主要制做方法是使用回转窑焙烧。回转窑是对散状或浆状物进行加热处理的热工设备，是一种重载、超长、超静定的机械运行系统，广泛用于水泥、矿冶、建材及化工等方面。

2、但是，传统回转窑内部使用煤或者其他热源对物料煅烧，其热源在回转窑的一端，窑体内部的温度分布难以控制，燃料燃烧时产生的高温烟气不仅对产品的最终质量具有重要影响，也对环境造成了巨大的污染。并且，传统回转窑对物料的加热都是从外至内的，加热效率低且加热不均匀。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中回转窑加热时热源仅在其一端并且从外至内加热，导致加热效率低且加热不均匀的技术问题，提供一种采用微波加热的回转窑煅烧设备。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明提供一种采用微波加热的回转窑煅烧设备，包括进料系统、进气系统、煅烧加热系统和出料与冷却系统；所述煅烧加热系统包括窑体支撑单元和内壁设置有若干个磁控管的回转窑窑体；所述投料系统和进气系统均与回转窑窑体的进口连接；所述出料与冷却系统与回转窑窑体的出口连接。

4、本发明进一步地改进在于：

5、所述窑体支撑单元包括固定连接在所述回转窑窑体外壁上的回转窑外表面齿轮体，所述回转窑外表面齿轮体与支撑在述回转窑窑体下部平面上的托轮啮合；所述托轮连接有变速箱，所述变速箱连接有电机。

6、还包括温控系统；所述温控系统包括测温单元和控温单元；所述测温单元包括均匀设置在所述回转窑窑体的内壁的若干个热电偶；所述控温单元与所述热电偶连接，用于监测回转窑窑体内的物料温度；所述控温单元与所述电机连接，用于通过控制电机的转速调节回转窑窑体的转速。

7、还包括与回转窑窑体的气体出口连接的尾气回收净化系统，用于将尾气经冷却后净化排放。

8、所述磁控管的功率为100w-1500w；所述回转窑窑体的内壁上磁控管的数量分布不小于20kw/m3。

9、所述磁控管的端口为矩形端口；两个矩形端口垂直的磁控管组成一个磁控管组；所述回转窑窑体的同一截面圆上均匀设置有若干各磁控管组，所述回转窑窑体的同一截面圆上的所有磁控管组组成一个磁控管单元；所述回转窑窑体的内壁面上均匀设置有若干个磁控管单元。

10、所述回转窑窑体的内壁面防火砖采用微波透明复合氧化铝保温材料制造；所述防火砖的裸露面设置有一层氮化硅材料，所述氮化硅材料的厚度为3-6mm。

11、所述回转窑窑体采用进口端高、出口端低的倾斜设置；所述倾斜角度为3°-10°。

12、所述回转窑窑体的进口和出口处均设置有微波屏蔽装置。

13、所述回转窑窑体的内壁为金属材质。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、本发明公开了一种采用微波加热的回转窑煅烧设备，通过在回转窑窑体的内壁面上设置若干个磁控管，采用微波加热，可使回转窑内物料自身整体加热，缩短煅烧时间，降低烧结温度，提高产品质量。

16、进一步地，利用防火砖上设置的氮化硅材料加热与微波加热相互协调，煅烧能耗低、生产效率高、生产过程污染少。

17、进一步地，磁控管分布在回转窑的各部分，可以根据煅烧需求灵活设计回转窑的磁控管分布方式、实时调整各个磁控管的功率，使回转窑内部各焙烧部分的温度达到设定要求，回转窑内部可设定不同的烧结区域，如烧结陶粒过程中设置预热带、过渡带、焙烧带、冷却带等，使产品的生产效率与生产质量得到进一步提高。

技术特征：

1.一种采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，包括进料系统(1)、进气系统(3)、煅烧加热系统和出料与冷却系统(11)；所述煅烧加热系统包括窑体支撑单元和内壁设置有若干个磁控管(4)的回转窑窑体(9)；所述投料系统和进气系统均与回转窑窑体(9)的进口连接；所述出料与冷却系统(11)与回转窑窑体(9)的出口连接。

2.根据权利要求1所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，所述窑体支撑单元包括固定连接在所述回转窑窑体(9)外壁上的回转窑外表面齿轮体(5)，所述回转窑外表面齿轮体(5)与支撑在述回转窑窑体(9)下部平面上的托轮(10)啮合；所述托轮(10)连接有变速箱(6)，所述变速箱连接有电机(7)。

3.根据权利要求1所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，还包括温控系统；所述温控系统包括测温单元和控温单元；所述测温单元包括均匀设置在所述回转窑窑体(9)的内壁的若干个热电偶；所述控温单元与所述热电偶连接，用于监测回转窑窑体(9)内的物料温度；所述控温单元与所述电机(7)连接，用于通过控制电机(7)的转速调节回转窑窑体(9)的转速。

4.根据权利要求1所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，还包括与回转窑窑体(9)的气体出口连接的尾气回收净化系统(8)，用于将尾气经冷却后净化排放。

5.根据权利要求1所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，所述磁控管(4)的功率为100w-1500w；所述回转窑窑体(9)的内壁上磁控管(4)的数量分布不小于20kw/m3。

6.根据权利要求5所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，所述磁控管(4)的端口为矩形端口；两个矩形端口垂直的磁控管(4)组成一个磁控管组；所述回转窑窑体(9)的同一截面圆上均匀设置有若干各磁控管组，所述回转窑窑体(9)的同一截面圆上的所有磁控管组组成一个磁控管单元；所述回转窑窑体(9)的内壁面上均匀设置有若干个磁控管单元。

7.根据权利要求1所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，所述回转窑窑体(9)的内壁面防火砖采用微波透明复合氧化铝保温材料制造；所述防火砖的裸露面设置有一层氮化硅材料，所述氮化硅材料的厚度为3-6mm。

8.根据权利要求1所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，所述回转窑窑体(9)采用进口端高、出口端低的倾斜设置；所述倾斜角度为3°-10°。

9.根据权利要求1所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，所述回转窑窑体(9)的进口和出口处均设置有微波屏蔽装置。

10.根据权利要求1所述的采用微波加热的回转窑煅烧设备，其特征在于，所述回转窑窑体(9)的内壁为金属材质。

技术总结
本发明公开了一种采用微波加热的回转窑煅烧设备，属于回转窑加热技术领域。包括进料系统、进气系统、煅烧加热系统和出料与冷却系统；所述煅烧加热系统包括窑体支撑单元和内壁设置有若干个磁控管的回转窑窑体；所述投料系统和进气系统均与回转窑窑体的进口连接；所述出料与冷却系统与回转窑窑体的出口连接。通过在回转窑窑体的内壁面上设置若干个磁控管，采用微波加热，可使回转窑内物料自身整体加热，缩短煅烧时间，降低烧结温度；通过在防火砖的裸露面设置一层氮化硅材料，提高烧结腔温度分布的均匀性，降低生产能耗，提高产品质量。磁控管分布在回转窑的各部分，可以根据煅烧需求灵活设计回转窑的磁控管分布方式、实时调整各个磁控管的功率。

技术研发人员：邵珠山,刘宏涛,耿谦,吴祎彤,赵冬
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25