一種熱效率高的回轉窯的制作方法

本發明涉及工業爐窯設備領域，具體的說是一種熱效率高的回轉窯。

背景技術：

工業窯爐是在工業生產中，利用燃料燃燒或電能轉化的熱量，將物料或工件加熱的熱工設備。回轉窯是工業爐窯中應用較廣泛的一種新型爐窯，具有受熱均勻、熱效率高、可連續生產、產品煅燒質量好等優點，廣泛用于冶金、化工、建筑耐火材料、環保等工業。

回轉窯由筒體、支撐裝置、傳動裝置、窯頭、窯尾和密封裝置組成，筒體具有一定傾斜角度進行回轉運動，物料在筒體空心窯膛內既沿圓周方向翻滾又沿軸向（從高端向低端）移動，燃料燃燒產生的煙氣從窯膛中穿過煅燒或還原物料。回轉窯加熱物料過程中，被加工物料和燃燒在同一窯膛運行，燃料中的有害物質附著在被煅燒或還原物料上，同時燃燒產生的灰塵落在物料上，影響煅燒或還原產品的質量；另外，燃燒后的煙氣與石灰石分解產生的二氧化碳混合在一起，不利于石灰石煅燒副產品二氧化碳的回收和利用，因此不能直接用于進行焦化、煤氣化或蘭炭生產。

公開號為cn104792154a的中國發明專利申請公開了“一種間壁式回轉窯裝置，包括回轉窯、煙氣余熱發電設備、氣體回收處理設備、冷卻器、助燃風機、上料系統和廢氣排放系統。窯體的耐材砌體為由耐材內筒和耐材外筒構成的空心結構。耐材內筒的中心為窯膛，耐材內筒和耐材外筒之間為物料通道，物料通道設有耐材支撐或含有通道的耐火砌體。加料設備設有分解氣體出口，分解氣體出口通過原料預熱倉或間壁預熱器連接到氣體回收處理設備，窯膛通過窯頭罩連接到煙氣余熱發電設備。”該專利申請設置由窯壁、以及同軸安裝的耐材內筒和耐材外筒構成的窯體，避免煙氣與物料直接接觸，提高了被加熱或煅燒產品的質量，有利于回收利用分解氣體，增加副產收入和企業的經濟效益。

上述專利申請在實際操作仍然存在一定難度：砌筑間壁形式的窯體具有很大的砌筑難度，磚燒制成型后差異較大，砌筑的時候，對施工工藝要求較高，經常會有切磚的情況；而且磚縫較大，無法可靠密封，容易磚脫落現象，設備工作時一旦發生掉磚情況，將影響整個設備的穩定運行，風險較大；并且對耐材要求很高，需要的模具也很復雜，施工成本極大增加。

技術實現要素：

本發明需要解決的技術問題是提供一種熱效率高的回轉窯，通過對回轉窯提供潔凈的加熱介質，無雜質摻雜，提高產品純度。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種熱效率高的回轉窯，包括窯體、支撐裝置、傳動裝置和密封裝置，還包括燃燒室、換熱沉降室、介質室、收塵器、循環風機、冷卻設備，

所述窯體的窯尾端設置物料進口，窯體的窯頭端設置物料出口，物料出口連接冷卻設備；所述窯體的窯頭端設置加熱介質入口，窯體的窯尾端設置加熱介質出口；所述燃燒室設置燃燒器，燃燒室連通換熱沉降室，換熱沉降室的頂部設置介質室，介質室與換熱沉降室之間設置換熱用的熱管；所述介質室的介質出口連通到窯體的加熱介質入口，窯體的加熱介質出口通過循環管路連接到介質室的介質入口，循環風機安裝在循環管路上；所述換熱沉降室設置煙氣出口，煙氣出口通過管道連通收塵器，收塵器通過引風機連接煙囪。

本發明的進一步改進在于：所述循環風機與介質室的介質入口之間的管路上設置循環介質檢測儀。

本發明的進一步改進在于：所述加熱介質出口與循環風機之間的管路上設置旋風收塵器，旋風收塵器的下部設置積灰箱。

本發明的進一步改進在于：所述換熱沉降室的煙氣出口與收塵器之間設置空氣預熱器，空氣預熱器設置相鄰的煙氣室和空氣室，煙氣室的入口連接換熱沉降室的煙氣出口，煙氣室的出口連接收塵器，空氣室的入口連接冷卻設備的冷風出口，空氣室的出口連接燃燒器的助燃氣體入口，煙氣室和空氣室之間設置換熱用的熱管。

本發明的進一步改進在于：所述換熱沉降室與介質室之間的熱管為陶瓷熱管，所述冷卻設備為篦冷機。

本發明的進一步改進在于：所述燃燒室的中部設置燃燒器，燃燒室的頂部設置連通換熱沉降室的通道，換熱沉降室的下部設置煙氣出口。

本發明進一步改進在于：所述回轉窯的內壁涂覆耐高溫隔熱材料，物料入口投入石灰石，物料出口收集石灰，所述循環介質為二氧化碳，循環風機的工作溫度為1000-1100℃，所述循環風機與介質室的介質入口之間的管路上通過支管設置用于收集氣體的二氧化碳儲柜，支管上設置二氧化碳檢測儀、氣泵。

本發明在采用上述技術方案后，具有如下技術進步的效果：

本發明通過在燃燒器產生高溫熱煙氣，進入到換熱沉降室，一來通過流向的急劇改變，使飛灰產生沉降；二來通過第一高效陶瓷熱管群，對熱管群另一側的潔凈氣體進行加熱，熱氣體在高溫循環風機的拉動下進入回轉窯，對回轉窯內相向流動的物料進行加熱分解，隨后氣體進入旋風收塵器除去大部分灰塵后進入高溫循環風機，在循環風機的推動下再次進入介質室進行加熱，如此循環重復以上步驟。本發明燃燒產生的煙氣在經過換熱沉降室的熱管群后，加熱純凈的氣體，用于循環熱解物料，不會帶來其他雜質；之后經過空氣預熱器的熱管群充分吸收熱量后，在保證不結露的情況下進入袋式收塵器過濾后達標排入大氣；具有熱能利用率高、產品純度高的優點。

附圖說明

圖1是本發明一種實施例的示意圖。

圖中各標號表示為：1、燃燒室，2、換熱沉降室，3、介質室，4、熱管，5、回轉窯，6、石灰石，7、積灰箱，8、旋風收塵器，9、循環風機，10、二氧化碳檢測儀，11、氣泵，12、二氧化碳儲氣柜，13、燃燒器，14、篦冷機，15、風機，16、冷空氣，17、煙氣室，18、空氣室，19、收塵器，20、引風機，21、煙囪。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步詳細說明：

實施例1

一種熱效率高的回轉窯，包括窯體、支撐裝置、傳動裝置、密封裝置、燃燒室1、換熱沉降室2、介質室3、收塵器19、循環風機9、冷卻設備。

所述回轉窯5的內壁涂覆耐高溫隔熱材料，窯體的窯尾端設置物料進口，窯體的窯頭端設置物料出口，物料出口連接冷卻設備。所述窯體的窯頭端設置加熱介質入口，窯體的窯尾端設置加熱介質出口。

所述燃燒室1的中部設置燃燒器13，燃燒器13以煤粉和助燃空氣為燃料。燃燒室1的頂部通過通道連通換熱沉降室2，換熱沉降室2的頂部設置介質室3，介質室3與換熱沉降室2之間設置換熱用的陶瓷熱管。所述介質室3的介質入口加入二氧化碳，介質室3內的二氧化碳被加熱后通過介質出口進入回轉窯。由回轉窯窯尾端的物料入口投入石灰石6，石灰石被逆流的加熱的二氧化碳熱解，從窯頭端物料出口收集石灰，冷卻設備篦冷機14通過風機15引入冷空氣16，冷卻石灰為活性石灰。窯體內被利用過的二氧化碳介質以及石灰石熱解后的二氧化碳通過窯尾端的加熱介質出口被引出。窯體的加熱介質出口通過循環管路連接到介質室3的介質入口，以便重新參與循環。所述循環管路上從加熱介質出口一端依次設置旋風收塵器8、循環風機9和回收用支管。旋風收塵器8通過旋風分離將二氧化碳中的灰塵收到積灰箱7。循環風機9牽引二氧化碳循環參與回轉窯5工作。為回收二氧化碳，循環風機9與介質室3的介質入口之間的管路上通過支管設置用于收集氣體的二氧化碳儲柜12，支管上設置二氧化碳檢測儀10、氣泵11。

所述換熱沉降室2的下部設置煙氣出口，煙氣出口通過管道連通收塵器19，收塵器19通過引風機20連接煙囪21。所述換熱沉降室2的煙氣出口與收塵器19之間設置空氣預熱器，空氣預熱器設置相鄰的煙氣室17和空氣室18。煙氣室17的入口連接換熱沉降室2的煙氣出口，煙氣室17的出口連接收塵器19，空氣室18的入口連接冷卻設備的冷風出口，空氣室18的出口連接燃燒器13的助燃氣體入口，煙氣室17和空氣室18之間設置換熱用的熱管4，利用熱管充分二次利用煙氣的余熱，起到助燃作用。

本發明的工作流程如下，氣體走向：本系統通過燃燒器燃燒煤粉，產生1400℃左右熱煙氣，進入到換熱沉降室，一來通過流向的急劇改變，使飛灰產生沉降；二來通過第一高效陶瓷熱管群，對熱管群另一側的潔凈氣體進行加熱，產生1100℃左右的熱氣體在高溫循環風機的拉動下進入回轉窯，對回轉窯內相向流動的石灰石進行加熱分解，隨后氣體進入旋風收塵器除去大部分灰塵后進入高溫循環風機，此時氣體溫度大約600℃左右，在循環風機的推動下再次進入介質室進行加熱，如此循環重復以上步驟。

在此純凈氣體的循環中，隨著石灰石分解反應的進行，氣壓會逐漸升高，為了系統安全及收集二氧化碳氣體的需要，在保證系統微正壓的情況下，二氧化碳檢測儀監控氣體壓力及濃度，適時通過聯鎖的氣泵將部分氣體排入二氧化碳儲氣柜。

對于出窯的活性石灰，通過篦冷機的風機快速冷卻，所得熱氣體在經過第二個熱管群吸收煙氣余熱后，作為含氧充分的預熱空氣進入燃燒室。

燃燒所產生的煙氣在經過第一、第二熱管群充分吸收熱量后，在保證不結露的情況下進入袋式收塵器過濾后達標排入大氣。

物料走向：石灰石由窯尾喂入，經過與回轉窯內逆向流動1100℃左右的熱氣體充分進行熱交換后，實現預熱、分解，生成活性石灰。900℃左右的活性石灰從窯頭進入篦冷機，在環境溫度10—30℃左右的空氣冷卻下，將活性石灰的溫度降至環境溫度+60℃，由于是極冷降溫，也更好的保證了石灰的活性。