CN104726119A - 一种立式焙烧炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式焙烧炉，包括立式炉体，炉体底部安装转盘，转盘与旋转驱动装置连接，转盘上安装布风分料器，炉体底部侧面设置出料通道，出料通道的入口位于转盘外侧，出料通道上安装卸料阀，布风分料器周圈的炉体侧壁上安装挡板，挡板位于出料通道的入口处，挡板下端紧靠转盘的顶面，炉体底部设置进风管，布风分料器上设置布风孔，布风孔与进风管相通。本发明的优点在于：能够对型煤或污泥球团进行干馏焙烧，并同时进行干燥和冷却，整个生产过程可连续进行，生产效率高；对型煤进行干馏时可有效防止煤气与空气混合等。
Description
技术领域
本发明涉及一种干馏设备，具体地说是一种立式焙烧炉。
背景技术
我国煤炭资源丰富、分布面广，但国内对煤炭资源的应用水平较低，基本都是散煤直接燃烧排放，能源利用率不高，并且会对环境造成污染，这正是雾霾天气形成的主要原因之一，为提高煤炭利用率，可将散煤制成型煤，并经过焙烧、干馏焦化得到干馏型焦，同时干馏过程中可回收得到荒煤气，干馏型焦可用于煤气发生炉、锅炉和化肥厂固定床等设备，实现煤的洁净燃烧，减轻燃煤领域对环境造成的污染程度；荒煤气可以通过其它化工设备分离出煤气、焦油、苯、萘等化工产品，提高煤炭的综合利用率。此外，钢铁企业中烟气湿法除尘工序产生的转炉污泥中含有大量氧化铁及氧化钙，这些都是有益的金属原料和造渣溶剂，目前各钢铁企业对转炉污泥的利用方式是将污泥掺入铁精粉中进行烧结，这样做既浪费资源，又会使铁精粉的品位有所降低，而将转炉污泥做成污泥球团，经焙烧后得到具有金属化特征的污泥球团，可以用做炼钢化渣剂，在冶炼时起到冷却、化渣、脱磷、脱硫等效果，替代块矿、废钢等原料，降低钢铁企业的生产成本。但目前现有的能够对型煤或污泥球团进行焙烧的设备大都无法实现连续生产，生产效率较低，难以满足生产环节的需求，并且现有的焙烧设备大都仅能实现干馏功能，对型煤或污泥球团的干燥、冷却等步骤均需配合其它设备及生产步骤完成，并且现有焙烧设备在对型煤进行干馏时，排放的烟气中携带有部分挥发份，尤其是在对烟煤进行干馏时，排放的挥发份含量较高，难以达到环保标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种立式焙烧炉，它能够对型煤或污泥球团进行干馏焙烧，并同时进行干燥和冷却，整个生产过程可连续进行，生产效率高。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括立式炉体，炉体底部安装转盘，转盘与旋转驱动装置连接，转盘上安装布风分料器，炉体底部侧面设置出料通道，出料通道的入口位于转盘外侧，出料通道上安装卸料阀，布风分料器周圈的炉体侧壁上安装挡板，挡板位于出料通道的入口处，挡板下端紧靠转盘的顶面，炉体底部设置进风管，布风分料器上设置布风孔，布风孔与进风管相通，布风分料器上方的炉体侧壁内部设置环形集风槽，环形集风槽通过集风口与炉体内部相通，集风口上方的炉体内设置燃烧管，燃烧管上设置烧嘴，燃烧管上方的炉体侧壁上设置出风口，出风口与炉体侧壁内部设置的匀风环槽连通，匀风环槽通过设置在炉体侧壁内部的冷风通道与环形集风槽连通，炉体顶部设置集风罩和进料口，集风罩与排气口连通。进料口与集风罩之间设置隔板，进料口下方的炉体上设置气封出气口，气封出气口与气封管道的一端连接，气封管道的另一端与气封燃烧室连通，进料口上方的炉体顶部设置烟囱。所述冷风通道由设置在炉体侧壁内部的多个方柱并排排列组成，方柱下端与环形集风槽连通，方柱上端与匀风环槽相通。所述出风口设置在炉体靠近进料口一侧的侧壁以及炉体与进料口相对一侧的侧壁上，炉体靠近进料口一侧的侧壁上设置的出风口数量大于炉体与进料口相对一侧的侧壁上设置的出风口数量。炉体与进料口相对一侧的内壁上设置挡风板，挡风板位于出风口上方。炉体底部侧面设置至少3个出料通道，各出料通道在炉体底部周圈均匀分布，每个出料通道上均安装卸料阀，每个出料通道入口的炉体侧壁上处均设置挡板。所述卸料阀包括安装在出料通道上的第一插板阀和第二插板阀，第一插板阀与第二插板阀之间间隔0.3m-1m。炉体内设置两层燃烧管，每层燃烧管均设置烧嘴，两层燃烧管在炉体内上下重叠排列。上层的燃烧管顶端所在平面与最下端的出风口所在平面之间的距离H1的长度为1m-2m，下层的燃烧管下端所在平面与集风口上端所在平面之间的距离H2的长度为2m-3m。集风口上部的两侧炉体内壁之间设置拱形梁。
本发明的优点在于：能够对型煤或污泥球团进行干馏焙烧，并同时进行干燥和冷却，整个生产过程可连续进行，生产效率高；对型煤进行干馏时可有效防止煤气与空气混合等。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A-A剖视结构示意图；
图3是图1中B-B剖视结构示意图。
具体实施方式
本发明所述的一种立式焙烧炉包括立式炉体1，炉体1底部安装转盘2，转盘2与旋转驱动装置连接，转盘2上安装布风分料器3，炉体1底部侧面设置出料通道16，出料通道16的入口位于转盘2外侧，出料通道16上安装卸料阀，布风分料器3周圈的炉体侧壁上安装挡板15，挡板15位于出料通道16的入口处，挡板15下端紧靠转盘2的顶面，炉体1底部设置进风管4，布风分料器3上设置布风孔18，布风孔18与进风管4相通，布风分料器3上方的炉体1侧壁内部设置环形集风槽5，环形集风槽5通过集风口6与炉体1内部相通，集风口6上方的炉体1内设置燃烧管7，燃烧管7上设置烧嘴8，燃烧管7上方的炉体1侧壁上设置出风口9，出风口9与炉体1侧壁内部设置的匀风环槽10连通，匀风环槽10通过设置在炉体1侧壁内部的冷风通道11与环形集风槽5连通，炉体1顶部设置集风罩12和进料口14，集风罩12与排气口13连通。本发明使用时，物料从进料口14进入并填满炉体1，炉体1内部设置出风口9的位置为干燥区，通过气流对刚进入炉体1的物料进行干燥，降低物料的含水量，提高后续焙烧过程的干馏效率；炉体1内部出风口9与燃烧管7之间的区域为预热区，预热区内的物料与上升的热空气进行热交换，使物料的温度提升，进一步提高后续焙烧过程的干馏效率；炉体1内部安装燃烧管7的位置为干馏区，干馏区内的物料被烧嘴喷出的高温气体焙烧，焙烧后物料中的水分、挥发份等物质逸出，剩余的固体物料形成固结；炉体1内部燃烧管7与集风口6之间的区域为均热区，固结后的物料在均热区内停留一端时间，有利于物料之间进行热传递，消除物料受热不均的情况，使各物料的干馏程度达到一致；炉体1内部集风口6下方的区域为冷却区，冷却区内的物料与炉体1底部通入的冷却风进行换热，冷却后的物料积聚在炉体1底部，转盘2旋转时，带动炉体1底部的物料与挡板15接触，挡板15将物料导入出料通道16，并通过卸料阀排出炉体1。炉体1底部通入的冷却风对冷却区内的物料进行降温后，从集风口6进入环形集风槽5，由于炉体1内填满物料，因此冷却风在炉体1内上升阻力远远大于集风口6处的阻力，因此冷却风会顺利进入集风口6，并沿环形集风槽5上方的冷风通道11上升，然后从出风口9吹入干燥区，对刚进入炉体1内部的物料进行干燥，冷却风从冷风通道11内绕过均热区、干馏区和预热区，可消除冷却风对炉内温度的影响，同时冷风通道11在炉体1侧壁内形成中空夹层，可增强均热区、干馏区和预热区位置炉壁的保温性能，更进一步提升本发明的干馏效率。本发明能够对型煤或污泥球团进行干馏焙烧，并同时进行干燥和冷却，整个生产过程可连续进行，生产效率高。
本发明对型煤进行干馏时，为防止煤气在进料口14处与空气混合，避免煤气浓度达到爆炸极限，可在本发明所述进料口14处设置气封装置，具体结构为：进料口14与集风罩5之间设置隔板22，进料口14下方的炉体1上设置气封出气口19，气封出气口19与气封管道20的一端连接，气封管道20的另一端与气封燃烧室21连通，进料口14上方的炉体1顶部设置烟囱23。本发明随型煤进行干馏时，气封燃烧室21内通入可燃气体并持续燃烧，燃烧产生的二氧化碳气体沿气封管道持续通向炉体1的进料口14下方，并从烟囱23排出，气封管道20向炉体1内通入的二氧化碳气体可在进料口14处隔绝外界空气，防止炉体1内干馏产生的煤气与空气混合达到爆炸极限而造成安全隐患。
本发明所述冷风通道11优选采用以下结构：所述冷风通道11由设置在炉体1侧壁内部的多个方柱24并排排列组成，方柱24下端与环形集风槽5连通，方柱24上端与匀风环槽10相通。该结构具有施工方便、支撑强度高、冷却风不会向炉体1内渗透的优点，当然本发明所述冷风通道11也可以采用保温砖或金属件制成的环形通道、螺旋形通道等多种结构，但这些结构施工难度相对较大，支撑强度有限，并且冷却风容易透过缝隙向炉体1内部渗透，影响干馏效率。
本发明为了降低进料口14处上升气体的浓度，可采用下述结构：所述出风口9设置在炉体1靠近进料口14一侧的侧壁以及炉体1与进料口14相对一侧的侧壁上，炉体1靠近进料口14一侧的侧壁上设置的出风口数量大于炉体1与进料口14相对一侧的侧壁上设置的出风口数量。该结构使炉体1进料口14一侧的出风口阻力小于对面的出风口阻力，使进料口14一侧的出风口出风风速增加，携带上升的煤气、蒸汽、挥发份等物质穿过进料口14下方的区域，直接进入集风罩12，该结构可有效降低进料口14处上升气体的浓度，防止干馏产生的煤气、蒸汽、挥发份等物质从进料口14逸出。
本发明为消除炉体1与进料口14相对一侧出风口9的附壁效应，可在炉体1与进料口14相对一侧的内壁上设置挡风板25，挡风板25位于出风口9上方。
本发明为降低卸料阻力，确保均匀卸料，并减少物料在炉体1底部的行程，防止固结的物料碎裂，可在炉体1底部侧面设置至少3个出料通道16，各出料通道16在炉体1底部周圈均匀分布，每个出料通道16上均安装卸料阀，每个出料通道16入口的炉体1侧壁上处均设置挡板15。
本发明为防止卸料过程中炉体1内部气体外泄，可将出料通道16上的卸料阀设置为双层闸阀，其结构为：所述卸料阀包括安装在出料通道16上的第一插板阀17和第二插板阀26，第一插板阀17与第二插板阀26之间间隔0.3m-1m。卸料时，先关闭出料通道16下部的第二插板阀26，并打开出料通道16上部的第一插板阀17，使物料进入第一插板阀17与第二插板阀26之间的出料通道16，此时关闭第一插板阀17、打开第二插板阀26，将出料通道16内的物料排出。
本发明为提高炉内温度，可在炉体1内设置两层燃烧管7，每层燃烧管7均设置烧嘴8，两层燃烧管7在炉体1内上下重叠排列。使用时可根据物料种类及燃料燃烧情况等实际情况选择使用双层燃烧管7同时燃烧或仅使用单层燃烧管7燃烧，从而实现控制炉体1内部干馏温度、扩大干馏温度区间的技术效果。
本发明为了确保预热和均热过程能够充分完成，可采用以下技术方案：上层的燃烧管7顶端所在平面与最下端的出风口9所在平面之间的距离H1的长度为1m-2m，下层的燃烧管7下端所在平面与集风口6上端所在平面之间的距离H2的长度为2m-3m。上述尺寸为本发明的优选尺寸，H1和H2的长度过大会造成排料阻力过大，使驱动装置负载成倍增加，使设备运行时的能耗以及故障率大幅上升，同时还会造成固结后的物料破碎；H1和H2的长度过小则预热或均热的程度达不到设计要求，干馏效率会大打折扣。
本发明为减少集风口6处的气流阻力，进一步确保冷却风顺利进入环形集风槽5，可在集风口6上部的两侧炉体1内壁之间设置拱形梁27。拱形梁27能够在其下方的物料内形成中空区域，使冷却风顺畅流动，便于冷却风顺利进入环形集风槽5。
Claims (10)
1.一种立式焙烧炉，其特征在于：包括立式炉体（1），炉体（1）底部安装转盘（2），转盘（2）与旋转驱动装置连接，转盘（2）上安装布风分料器（3），炉体（1）底部侧面设置出料通道（16），出料通道（16）的入口位于转盘（2）外侧，出料通道（16）上安装卸料阀，布风分料器（3）周圈的炉体侧壁上安装挡板（15），挡板（15）位于出料通道（16）的入口处，挡板（15）下端紧靠转盘（2）的顶面，炉体（1）底部设置进风管（4），布风分料器（3）上设置布风孔（18），布风孔（18）与进风管（4）相通，布风分料器（3）上方的炉体（1）侧壁内部设置环形集风槽（5），环形集风槽（5）通过集风口（6）与炉体（1）内部相通，集风口（6）上方的炉体（1）内设置燃烧管（7），燃烧管（7）上设置烧嘴（8），燃烧管（7）上方的炉体（1）侧壁上设置出风口（9），出风口（9）与炉体（1）侧壁内部设置的匀风环槽（10）连通，匀风环槽（10）通过设置在炉体（1）侧壁内部的冷风通道（11）与环形集风槽（5）连通，炉体（1）顶部设置集风罩（12）和进料口（14），集风罩（12）与排气口（13）连通。
2.根据权利要求1所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：进料口（14）与集风罩（5）之间设置隔板（22），进料口（14）下方的炉体（1）上设置气封出气口（19），气封出气口（19）与气封管道（20）的一端连接，气封管道（20）的另一端与气封燃烧室（21）连通，进料口（14）上方的炉体（1）顶部设置烟囱（23）。
3.根据权利要求1所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：所述冷风通道（11）由设置在炉体（1）侧壁内部的多个方柱（24）并排排列组成，方柱（24）下端与环形集风槽（5）连通，方柱（24）上端与匀风环槽（10）相通。
4.根据权利要求1所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：所述出风口（9）设置在炉体（1）靠近进料口（14）一侧的侧壁以及炉体（1）与进料口（14）相对一侧的侧壁上，炉体（1）靠近进料口（14）一侧的侧壁上设置的出风口数量大于炉体（1）与进料口（14）相对一侧的侧壁上设置的出风口数量。
5.根据权利要求4所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：炉体（1）与进料口（14）相对一侧的内壁上设置挡风板（25），挡风板（25）位于出风口（9）上方。
6.根据权利要求1所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：炉体（1）底部侧面设置至少3个出料通道（16），各出料通道（16）在炉体（1）底部周圈均匀分布，每个出料通道（16）上均安装卸料阀，每个出料通道（16）入口的炉体（1）侧壁上处均设置挡板（15）。
7.根据权利要求1或6所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：所述卸料阀包括安装在出料通道（16）上的第一插板阀（17）和第二插板阀（26），第一插板阀（17）与第二插板阀（26）之间间隔0.3m-1m。
8.根据权利要求1所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：炉体（1）内设置两层燃烧管（7），每层燃烧管（7）均设置烧嘴（8），两层燃烧管（7）在炉体（1）内上下重叠排列。
9.根据权利要求8所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：上层的燃烧管（7）顶端所在平面与最下端的出风口（9）所在平面之间的距离H1的长度为1m-2m，下层的燃烧管（7）下端所在平面与集风口（6）上端所在平面之间的距离H2的长度为2m-3m。
10.根据权利要求1所述的一种立式焙烧炉，其特征在于：集风口（6）上部的两侧炉体（1）内壁之间设置拱形梁（27）。
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