申请/专利权人：厦工(三明)重型机器有限公司

申请日：2019-04-09

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN109855423B

主分类号：F27B7/32

分类号：F27B7/32;F27B7/33

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.07.02#实质审查的生效;2019.06.07#公开

摘要：本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种化工转炉，包括炉体、送料管和集料箱；所述炉体的相对两端分别为物料进料端和燃料进气端；所述送料管环绕设置在所述炉体外并与炉体同轴转动；所述送料管自炉体的燃料进气端向物料进料端的方向以与炉体的转动方向相反的方向螺旋设置；所述送料管的表面与炉体的表面具有间隙；所述送料管靠近燃料进气端的一端与炉体导通；所述集料箱设置在炉体外并与炉体同轴转动。本发明利用环绕设置在炉体外且随之转动的送料管，实现了高温物料的输送、散热作业，解决了炉体在高温下的轴向拉伸变形而造成密封和落料精准度低的问题，提高了炉体与输送装置之间的密封性。

主权项：1.一种化工转炉，其特征在于，包括炉体、送料管和集料箱；所述炉体的相对两端分别为物料进料端和燃料进气端；所述送料管环绕设置在所述炉体外并与炉体同轴转动；所述送料管自炉体的燃料进气端向物料进料端的方向以与炉体的转动方向相反的方向螺旋设置；所述送料管的表面与炉体的表面具有间隙；所述送料管靠近燃料进气端的一端与炉体导通；所述集料箱设置在炉体外并与炉体同轴转动，所述送料管的远离燃料进气端的一端与集料箱连接。

全文数据：一种化工转炉技术领域本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种化工转炉。背景技术化工转炉在工作过程中炉体持续转动，由于受热高温，其轴向伸长最多可达100mm左右；出料系统的主要作用则是从炉内将物料转移到炉外，然后经转运、冷却后再进行装袋、包装。由于炉体的持续转动特性以及存在的轴向伸长问题，但是转运包装系统则相对固定，因此，出料系统必须是一套动静结合的机构。而且，从出料至转运的过程中需将高温超500℃的物料冷却至低于80℃的温度，这样才能方便将物料装袋进和包装。另外，炉体内高温加热混合物料会伴随产生浓烈的有害高温挥发烟气，所以，动静接合处必须密封，才能使得烟气无法随物料外泄。目前的化工转炉出料系统一般采用螺旋输送机输送，密封结构一般有径向迷宫式密封装置和轴向迷宫式密封装置、接触式石棉绳密封装置和接触式石棉布密封装置、动静环压紧、密封装置以及铸铁活塞环密封出料装置等，冷却作业则包括在转运过程中利用风机吹送或空气自发扩散散热等常用手段。以上转炉出料系统存在多方面缺点，具体如下：1采用炉体螺旋叶片导出的输料方式仅适用于迷宫式密封，其密封效果一般，存在漏气、漏料等问题，且物料的出料温度基本与炉体同温，不利于后续作业；2螺旋叶片输送机的密封手段分为石棉盘根密封、动静环密封或铸铁活塞环密封。动静环密封的密封方式由于出料口会随炉体伸长而移动，且伸长只能采用伸缩节补偿，从而影响了落料的精准度；石棉盘根密封和铸铁活塞环的密封方式则存在尺寸小、磨损大以及轴向伸缩量有限等缺点；3现有的输送机一般由电机、减速机等一整套设备组成，结构相对复杂，增加了成本和故障点，且物料在输送机中降温效果不佳；4上述冷却方式均需炉外冷却，一般在转运的皮带或螺旋输送机上吹风或通过空气扩散冷却，这样容易导致扬尘或烟气继续挥发，且增加了使用空间，提高了成本。发明内容本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提高物料输送过程的密封性和降温效率，解决炉体轴向变形导致的落料精准度不够的问题的化工转炉。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种化工转炉，包括炉体、送料管和集料箱；所述炉体的相对两端分别为物料进料端和燃料进气端；所述送料管环绕设置在所述炉体外并与炉体同轴转动；所述送料管自炉体的燃料进气端向物料进料端的方向以与炉体的转动方向相反的方向螺旋设置；所述送料管的表面与炉体的表面具有间隙；所述送料管靠近燃料进气端的一端与炉体导通；所述集料箱设置在炉体外并与炉体同轴转动，所述送料管的远离燃料进气端的一端与集料箱连接。本发明的有益效果在于：提供一种化工回转炉，包括炉体、送料管和集料箱，无需专用螺旋输送机就能将物料从转动的炉体内腔转移至固定的出料筒内，节约设备成本、输送机功耗成本以及克服密封结构摩擦力的功耗成本；无需另外设计炉体与输送机之间的密封装置，送料管即能阻止炉体内的高温挥发烟气向外部泄露，避免造成污染；送料管与的表面与炉体的表面具有间隙，提高了送料管内的物料与外界的热交换效率，有利于后续包装等作业；有效解决了炉体转动、受热轴向伸长导致的落料位置改变、密封不稳定、降低散热效率的问题；整体结构紧凑、节省了占地面积。本发明利用环绕设置在炉体外且随之转动的送料管，实现了高温物料的输送、散热作业，解决了炉体在高温下的轴向拉伸变形而造成密封和落料精准度低的问题，提高了炉体与输送装置之间的密封性。附图说明图1为本发明实施例的化工转炉的结构示意图；图2为本发明实施例的化工转炉的主视图；标号说明：1-炉体；11-内衬层；13-物料进料端；14-燃料进气端；2-送料管；21-连接法兰；22-固定座；23-连接口；3-集料箱；31-落料口；32-集料挡板；4-出料筒；41-固定底座；42-上盖；5-安装架。具体实施方式为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本发明最关键的构思在于：利用环绕设置在炉体外且随之转动的送料管，实现了高温物料的输送、散热作业，解决了炉体在高温下的轴向拉伸变形而造成密封和落料精准度低的问题，提高了炉体与输送装置之间的密封性。请参照图1至图2，一种化工转炉，包括炉体、送料管和集料箱；所述炉体的相对两端分别为物料进料端和燃料进气端；所述送料管环绕设置在所述炉体外并与炉体同轴转动；所述送料管自炉体的燃料进气端向物料进料端的方向以与炉体的转动方向相反的方向螺旋设置；所述送料管的表面与炉体的表面具有间隙；所述送料管靠近燃料进气端的一端与炉体导通；所述集料箱设置在炉体外并与炉体同轴转动，所述送料管的远离燃料进气端的一端与集料箱连接。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：所述炉体为通用的化工回转反应炉，由托轮通过滚圈支撑，所述送料管环绕设置在炉体外；物料从炉体的物料进料端进入，燃料从炉体的燃料进气端进入，炉体的物料进料端的水平位置相对于燃料进气端的水平位置更高，送料管设置在炉体上更靠近的燃料进气端的一侧，集料箱设置在炉体上更靠近的物料进料端的一侧。所述送料管自炉体的燃料进气端向物料进料端的方向以与炉体的转动方向相反的方向螺旋设置，炉体在转动过程中，物料自物料进料端向燃料进气端运动，然后进入送料管内，送料管内的物料与炉体内的物料的运送方向相反，向集料箱所在一侧运送，炉体靠近燃料进气端的一侧煅烧更充分，温度更高，形成的烟气往物料进料端的一侧移动，最后从设置炉体的物料进料端所在一侧的导气筒排出回收，实现了回转炉系统的自密封、自输送功能，无需专门设计螺旋输料机及密封装置。同时，物料落入送料管后，充满整个管道，所以炉体内的烟气不会进入送料管，呈粉末状的成品料中夹杂的烟气在刚进入送料管时温度较高、具有一定的腐蚀性，随着成品料在送料管内移动冷却，至集料箱处后，其高温腐蚀性几可忽略不计；集料箱与炉体采用焊接一体设计。炉体内腔的燃气煅烧和烟气排散实现了由热端即低端、物料出料端向冷端即高端、物料进料端的转移，更利于物料充分煅烧反应，燃料燃烧充分，回转炉系统的功效更高。炉体与送料管在工作过程中温度均会升高，但由于二者的温度不相同、材料热膨胀系数不一样，当炉体发生轴向伸长或径向膨胀时，送料管的受热变化量并不相同，由于送料管采用的类似弹簧的螺旋状设计，能够有效的根据炉体的轴向或径向变形进行相应补偿拉伸或补偿扩张。进一步的，所述送料管靠近炉体的燃料进气端的一端的螺旋角小于另一端的螺旋角。由上述描述可知，送料管靠近炉体的燃料进气端的一端的螺旋角较小，螺距为P1，有利于增加物料的输送路程、从而增大送料管的有效散热长度；送料管在靠近集料箱的末端处的螺旋角较大，螺距为P2，使得送料管穿过集料箱部分的长度较小，即集料箱上修割出的用以连接送料管的避让缺口的长度较小，这样有利于提高送料管与集料箱之间连接的密封性与稳定性。进一步的，所述集料箱与送料管均安装在炉体的表面并随炉体转动。由上述描述可知，所述集料箱设置在所述炉体的表面并随炉体转动，所述送料管通过固定座安装在炉体的表面并随炉体转动，保证三者的转动速度相同。进一步的，所述集料箱设置在炉体的圆周表面上，所述送料管远离燃料进气端的一端设有与集料箱连接的连接口。由上述描述可知，集料箱可根据炉体型号自主设计其形状和安装位置，连接口用以排出送料管内的物料，送料管穿过集料箱侧壁上的避让缺口并与集料箱焊接连接，焊缝为全焊，保证密封性。进一步的，所述化工转炉还包括出料筒，所述出料筒罩设于集料箱外，所述出料筒的内壁与集料箱的外壁之间具有间隙，所述集料箱的外壁上设有与出料筒的内腔导通的落料口。由上述描述可知，出料筒位置固定，当落料口转动至集料箱的水平中分面的下半部分时，集料箱内的物料通过落料口落入出料筒内，而后根据工艺要求直接装袋或由转运机转运至理想位置进行包装装袋；由于出料筒的内壁与集料箱的外壁之间具有间隙，即出料筒的宽度大于集料箱的宽度，为炉体受热后轴向伸长留有空间，防止二者发生干涉，保证了落料精度以及装置安全。进一步的，所述化工转炉还包括安装架，所述炉体通过托轮可转动的安装在安装架上，所述出料筒固定在安装架上。由上述描述可知，安装架用以分别安装炉体和出料筒，保证装置稳定运行。进一步的，所述炉体上设有与送料管导通的连接管，所述送料管与连接管的材质为不锈钢。由上述描述可知，送料管在连接管处导通，其余开口采用封板焊接，当连接管转动至炉体的水平中分面的下半部分时，炉体内的物料通过连接管落入送料管内，物料在送料管内进行输送和热交换作业。送料管与连接管采用不锈钢材质，可以防止其被高温物料及烟气腐蚀，并且可提高其散热性能，可以配合风冷装置进一步提高物料在送料管内的降温效率。进一步的，所述炉体的内壁设有内衬层。由上述描述可知，炉体内腔的工作温度一般高达1000℃，采用内衬层为耐火砖或耐高温水泥浇筑料，以将炉内高温和腐蚀性烟气隔绝，防止炉体的金属内壁被侵蚀，使金属壁的温度保持在120～150℃的范围内。请参照图1至图2，本发明的实施例一为：一种化工转炉，包括炉体1、送料管2和集料箱3；所述炉体1的相对两端分别为物料进料端13和燃料进气端14；所述送料管2环绕设置在所述炉体1外并与炉体1同轴转动；所述送料管2上自靠近炉体1的燃料进气端14的一端向靠近物料进料端13的一端以与炉体1的转动方向相反的方向螺旋设置；所述送料管2的表面与炉体1的表面具有间隙；所述送料管2靠近燃料进气端14的一端与炉体1导通；所述集料箱3设置在炉体1外并与炉体1同轴转动，所述送料管2的远离燃料进气端14的一端与集料箱3连接。请参照图1至图2，本发明的实施例二为：一种化工转炉，包括炉体1、送料管2和集料箱3；所述炉体1的相对两端分别为物料进料端13和燃料进气端14；所述送料管2环绕设置在所述炉体1外并与炉体1同轴转动；所述送料管2上自靠近炉体1的燃料进气端14的一端向靠近物料进料端13的一端以与炉体1的转动方向相反的方向螺旋设置；所述送料管2的表面与炉体1的表面具有间隙；所述送料管2靠近燃料进气端14的一端与炉体1导通；所述集料箱3设置在炉体1外并与炉体1同轴转动，所述送料管2的远离燃料进气端14的一端与集料箱3连接。所述炉体1的形状为内部中空的圆柱形筒体。炉体1的燃料进气端14设计检修口，方便对炉体1内腔及物料情况进行观察，便于工人进入炉体1内维护。所述送料管2由二个以上的半圆形管道拼接而成，相邻两个所述半圆形管道通过连接法兰21用螺栓螺母把合连接，相邻两个所述连接法兰21之间设有密封垫。所述送料管2靠近炉体1的燃料进气端14的一端的螺旋角小于另一端的螺旋角。所述集料箱3与送料管2均安装在炉体1的表面并随炉体1转动。所述集料箱3设置在所述炉体1的表面并随炉体1转动，所述送料管2通过固定座22安装在炉体1的表面并随炉体1转动，固定座22焊接在炉体1外壁上。所述集料箱3设置在炉体1的圆周表面上，所述送料管2远离燃料进气端14的一端设有与集料箱3连接的连接口23，送料管2穿过集料箱3侧壁上的避让缺口并与集料箱3焊接连接。所述集料箱3的截面形状为U形，所述集料箱3由二个半圆形壳体拼接形成，所述避让缺口设置在二个半圆形壳体的拼接位置，二个所述半圆形壳体由炉体1的相对两侧扣合，而后通过焊接连接。所述化工转炉还包括出料筒4，所述出料筒4罩设于集料箱3外，所述出料筒4的内壁与集料箱3的外壁之间具有间隙，所述集料箱3的外壁均匀设有四个分别与出料筒的内腔导通的落料口31。出料筒4的内壁与集料箱3的外壁之间的间隙设计为大于100mm根据不同规格的炉体受热的伸缩量设计，为炉体1轴向拉伸留有空间，所述集料箱3的内壁位于落料口31的两侧均设有集料挡板32，集料挡板32既能够作为增强集料箱3强度的加强筋，又能够使集料箱3内的物料向落料口31集中，提高了落料效率，便于清理。出料筒4包括固定底座41和上盖42，固定底座41位固定不动，上盖42通过螺栓与固定底座41锁合，保证外界污染物不会落入出料筒4与集料箱3之间的间隙内，避免外界污染。所述化工转炉还包括安装架5，所述炉体1由托轮通过滚圈支撑安装在安装架5上，安装架5上设有驱动炉体1上的齿轮转动的传动装置，传动装置包括电机、齿轮组等传动部件，所述出料筒4固定在安装架5上，出料筒4与集料箱3、送料管2和炉体1之间均不接触。所述炉体1上设有与送料管2导通的连接管，二个所述连接管在炉体1的截面上的投影呈圆周方向上均布，所述送料管2与连接管的材质为不锈钢。所述炉体1的内壁设有内衬层11。所述内衬层11为耐火砖或耐高温水泥浇筑料，以将炉内高温和腐蚀性烟气隔绝。综上所述，本发明提供一种化工回转炉，包括炉体、送料管和集料箱，无需专用螺旋输送机就能将物料从转动的炉体内腔转移至固定的出料筒内，节约设备成本、输送机功耗成本以及克服密封结构摩擦力的功耗成本；无需另外设计炉体与输送机之间的密封装置，送料管即能阻止炉体内的高温挥发烟气向外部泄露，避免造成污染；送料管与的表面与炉体的表面具有间隙，提高了送料管内的物料与外界的热交换效率，有利于后续包装等作业；有效解决了炉体转动、受热轴向伸长导致的落料位置改变、密封不稳定、降低散热效率的问题；整体结构紧凑、节省了占地面积。本发明利用环绕设置在炉体外且随之转动的送料管，实现了高温物料的输送、散热作业，解决了炉体在高温下的轴向拉伸变形而造成密封和落料精准度低的问题，提高了炉体与输送装置之间的密封性。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

权利要求：1.一种化工转炉，其特征在于，包括炉体、送料管和集料箱；所述炉体的相对两端分别为物料进料端和燃料进气端；所述送料管环绕设置在所述炉体外并与炉体同轴转动；所述送料管自炉体的燃料进气端向物料进料端的方向以与炉体的转动方向相反的方向螺旋设置；所述送料管的表面与炉体的表面具有间隙；所述送料管靠近燃料进气端的一端与炉体导通；所述集料箱设置在炉体外并与炉体同轴转动，所述送料管的远离燃料进气端的一端与集料箱连接。2.根据权利要求1所述的化工转炉，其特征在于，所述送料管靠近炉体的燃料进气端的一端的螺旋角小于另一端的螺旋角。3.根据权利要求1所述的化工转炉，其特征在于，所述集料箱与送料管均安装在炉体的表面并随炉体转动。4.根据权利要求1所述的化工转炉，其特征在于，所述集料箱设置在炉体的圆周表面上，所述送料管远离燃料进气端的一端设有与集料箱连接的连接口。5.根据权利要求1所述的化工转炉，其特征在于，所述化工转炉还包括出料筒，所述出料筒罩设于集料箱外，所述出料筒的内壁与集料箱的外壁之间具有间隙，所述集料箱的外壁上设有与出料筒的内腔导通的落料口。6.根据权利要求5所述的化工转炉，其特征在于，所述化工转炉还包括安装架，所述炉体通过托轮可转动的安装在安装架上，所述出料筒固定在安装架上。7.根据权利要求1所述的化工转炉，其特征在于，所述炉体上设有与送料管导通的连接管，所述送料管与连接管的材质为不锈钢。

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