一种直接高效利用热能的电热式回转炉

技术领域

本发明涉及煅烧设备技术领域，具体为一种直接高效利用热能的电热式回转炉。

背景技术

现有回转炉，普遍存在能耗高的缺陷。能耗高主要有三个方面的问题：一是其热源为燃煤、燃油及燃气，为保证燃料的充分燃烧，需要大量的空气，导致炉内烟气流速很快，炉内水蒸汽及物料高温分解释放的热量迅速带离炉体，即便炉内有各种式样的蓄热体，因热量品位低且没有足够的吸热时间，使得效果不佳；流出炉体的烟气一般进行预热物料处理，大量的热量浪费；二是流出炉体的烧结物料一般采用冷处理，余热没有得到有效利用；三是保温效果不好。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种直接高效利用热能的电热式回转炉。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种直接高效利用热能的电热式回转炉，其特征在于，包括机坐、1号螺旋推进外壳、2号螺旋推进外壳、螺旋推进杆、进料斗、多段、分区段旋转导电环、碳刷支撑架、外壳、正多边形耐磨防腐刚玉炉膛、炉膛储热层、隔热层、真空保温层、电加热元器件、大齿轮、轮带、托轮坐、电机、减速机、保温层、关风机、进风口调节阀、冷风预热排管、进口储热层、进口保温层和保温层外壳，所述机坐上置有两个托轮坐，所述正多边形耐磨防腐刚玉炉膛设置于两个托轮坐上，所述正多边形耐磨防腐刚玉炉膛外侧圆周面上设置有若干个电加热元器件，若干个所述电加热元器件外依次设置有炉膛储热层、隔热层、真空保温层和保温棉层，最外侧的所述保温棉层上设置有大齿轮，电机设置于机坐上，所述减速机设置于机坐上，所述减速机的输入轴和电机的转轴相连接，所述减速机的输出轴上置有传动齿轮，且和大齿轮相啮合；最外侧的所述保温棉层上设置设置有两个和托轮坐相对应的轮带；所述正多边形耐磨防腐刚玉炉膛的进口端设置保温层外壳，所述保温层外壳内依次设置有保温层和储热层，所述冷风预热排管嵌置于储热层内，所述冷风预热排管的低端伸出保温层外壳，且低端上置有进风口调节阀，所述保温层外壳的底部设置有和保温层外壳内部相连通的关风机，所述冷风预热排管的高端和正多边形耐磨防腐刚玉炉膛的进口相连通；所述正多边形耐磨防腐刚玉炉膛的排气端连接一个1号螺旋推进外壳，所述2号螺旋推进外壳的外径小于1号螺旋推进外壳的内径，所述2号螺旋推进外壳的一端置于1号螺旋推进外壳的一端内，所述2号螺旋推进外壳通过支架和机坐连接；螺旋推进杆一端置于2号推进外壳内，螺旋推进杆的另一端穿过1号螺旋推进外壳置于正多边形耐磨防腐刚玉炉膛内，所述螺旋推进杆位于1号螺旋推进外壳和2号螺旋推进外壳内的部分上均置有螺旋叶片，所述1号螺旋推进外壳外设置有防护罩，所述1号螺旋推进外壳的外侧面上设置有多段、分区段旋转导电环，且位于外壳内，所述外壳的内侧设置有和多段、分区段旋转导电环相对应的碳刷支撑架，所述2号螺旋推进外壳上设置有进料斗和排气管，所述排气管上设置有排气口调节阀。

优选地，所述炉膛储热层、进口储热层均为耐火材料与空心蓄热球混合浇注而成；

优选地，所述隔热层为耐高温、隔热系数高的膨胀蛭石或膨胀蛭石与隔热材料混合浇注而成；

优选地，所述1号螺旋推进外壳和2号螺旋推进外壳采用无缝插接，再与多段、分区段旋转导电环相互嵌入对接。

本发明的有益效果在于:1、炉内烟气流速低且可调节，既可保证低品位的水蒸气被加热为过热蒸汽，又可提高烟气在炉内停留时间，便于蓄热体吸热；2、蓄热面积大，保证热能充分吸收；3、具有隔热层、真空保温层、常规保温层三层保温；4、烧结物料预热空气，既降低物料温度，又回收了热量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种直接高效利用热能的电热式回转炉的剖面图。

附图标记说明：

机坐1、1号螺旋推进外壳2、2号螺旋推进外壳3、螺旋推进杆4、进料斗6、多段、分区段旋转导电环8、碳刷支撑架9、外壳10、正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11、炉膛储热层12、隔热层13、真空保温层14、电加热元器件15、大齿轮16、轮带17、托轮坐18、电机19、减速机20、保温层21、关风机22、进风口调节阀23、冷风预热排管24、进口储热层25、进口保温层26、保温层外壳27。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种直接高效利用热能的电热式回转炉，包括机坐1、1号螺旋推进外壳2、2号螺旋推进外壳3、螺旋推进杆4、进料斗6、多段、分区段旋转导电环8、碳刷支撑架9、外壳10、正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11、炉膛储热层12、隔热层13、真空保温层14、电加热元器件15、大齿轮16、轮带17、托轮坐18、电机19、减速机20、保温层21、关风机22、进风口调节阀23、冷风预热排管24、进口储热层25、进口保温层26和保温层外壳27，所述机坐1上置有两个托轮坐18，所述正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11设置于两个托轮坐18上，所述正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11外侧圆周面上设置有若干个电加热元器件15，若干个所述电加热元器件15外依次设置有炉膛储热层12、隔热层13、真空保温层14和保温棉层，最外侧的所述保温棉层上设置有大齿轮16，电机19设置于机坐1上，所述减速机20设置于机坐1上，所述减速机20的输入轴和电机19的转轴相连接，所述减速机20的输出轴上置有传动齿轮，且和大齿轮16相啮合；最外侧的所述保温棉层上设置设置有两个和托轮坐18相对应的轮带17；所述正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11的进口端设置保温层外壳27，所述保温层外壳27内依次设置有保温层21和储热层，所述冷风预热排管24嵌置于储热层内，所述冷风预热排管24的低端伸出保温层外壳27，且低端上置有进风口调节阀23，所述保温层外壳27的底部设置有和保温层外壳27内部相连通的关风机22，所述冷风预热排管24的高端和正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11的进口相连通；所述正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11的排气端连接一个1号螺旋推进外壳2，所述2号螺旋推进外壳3的外径小于1号螺旋推进外壳2的内径，所述2号螺旋推进外壳3的一端置于1号螺旋推进外壳2的一端内，所述2号螺旋推进外壳3通过支架和机坐1连接；螺旋推进杆4一端置于2号推进外壳10内，螺旋推进杆4的另一端穿过1号螺旋推进外壳2置于正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11内，所述螺旋推进杆4位于1号螺旋推进外壳2和2号螺旋推进外壳3内的部分上均置有螺旋叶片，所述1号螺旋推进外壳2外设置有防护罩，所述1号螺旋推进外壳2的外侧面上设置有多段、分区段旋转导电环8，且位于外壳10内，所述外壳10的内侧设置有和多段、分区段旋转导电环8相对应的碳刷支撑架9，所述2号螺旋推进外壳3上设置有进料斗6和排气管，所述排气管上设置有排气口调节阀。

进一步，所述炉膛储热层12、进口储热层25均为耐火材料与空心蓄热球混合浇注。

进一步，所述隔热层13为耐高温、隔热系数高的膨胀蛭石或膨胀蛭石与隔热材料混合浇注而成；

进一步，所述1号螺旋推进外壳2和2号螺旋推进外壳3采用无缝插接，再与多段、分区段旋转导电环8相互嵌入对接。

使用时，电机19接通电源工作，电机19转轴旋转，经减速机20减速后，将动力通过传动齿轮传递至大齿轮16，大齿轮16带动正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11旋转，1号螺旋推进外壳2、螺旋推进杆4跟随正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11旋转，1号螺旋推进外壳2上的多段、分区段旋转导电环8旋转；

电加热元器件15通电工作进行加热，电加热元器件15外设置的炉膛储热层12、隔热层13、真空保温层14、保温棉层防止热量散失；真空保温层14减少对流和接触传热，降低热损失；真空保温层14外为常规保温层21，

关风机22工作，外部空气通过冷风预热排管24预热后进入到正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11内，冷风预热排管24外设置的进口储热层25和进口保温层26防止热量散失；可通过进风口调节阀23调节进风量；进入到正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11内的空气被加热，然后通过1号螺旋推进外壳2和2号螺旋推进外壳3、排气管排除出，可通过排气口调节阀调剂气体排出量；

将物料通过进料斗6放入，物料进入到号螺旋推进外壳10内，螺旋推进杆4旋转将其螺旋推进1号螺旋推进外壳2内，然后被螺旋推进至正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11，物料在螺旋推进过程中吸收1号螺旋推进外壳2、2号螺旋推进外壳3内尾气的余热，充分利用尾气热量，正多边形耐磨防腐刚玉炉膛11其的正多边形结构，能够增加物料在炉内的径向阻力，进而使得物料持续停留在炉膛底部，提高物料的吸热效率，提高产能；烟气中的水蒸气被炉内高温迅速加热为过热蒸汽，提高了热品位，便于被蓄热材料吸收。

本回转炉尾气排放时温度在30-40℃；烧结物料出冷却仓温度小于60℃；回转炉外壳10表面温度由300-350℃降到50-60℃；节能效果非常显著，系统在预热到工作温度后，只需补充尾气、烧结物料、炉体表面散热等热损失即可。

多段、分区段旋转导电环8设有多个分段，多个区域，单独的区域或分段都可以单独旋转导电环并调节分区内温度的变化，依据工作温度的要求，对分区进行增减，控制能源消耗，并且旋转导电环采用多组导电环的多边型形式，围绕炉内物料旋转，加大物料受热面，加快吸收热能。具体调节为：旋转导电环8设有A、B、C、D、E等多个区域，可以先设定A区域依据工作温度进行加热，物料自A往E区域推进，温度逐步成阶梯式上升，至E区域为最高加热温度，可以反之逐步下降温度，节省后半区域的升温能耗，亦或者A、B、C、D、E五个区域旋转导电环同步温度，可任意调节，使物料在推送过程中，逐步调节各个区域升温情况，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式和节能效果；

本发明的设计使用电加热的方式，由于不需要大量空气，可以根据炉内物料状况调节烟气流速，大大增加烟气的停留时间，热能可充分被蓄热材料吸收；

炉尾尾气预热螺旋进料，充分利用尾气余热；

炉膛内壁由传统的圆形改为正多边形，增加物料在炉内的径向阻力，进而使得物料持续停留在炉膛底部，提高物料的吸热效率，提高产能；烟气中的水蒸气被炉内高温迅速加热为过热蒸汽，提高了热品位，便于被蓄热材料吸收；

回转炉筒体采用复合多层整体浇注，由内至外依次为炉膛、储热层、隔热层13、真空保温层14和保温棉层。炉膛为耐磨耐高温防腐刚玉。储热层为吸热系数大的耐火材料与空心蓄热球混合浇注，中间为加热元件；储热层面积大，提高热能吸收效率；隔热层13优选地，为耐高温、隔热系数高的膨胀蛭石或与隔热材料混合浇注；

筒体外为真空保温层14，减少对流和接触传热，降低热损失；真空保温层14外为常规保温层21；

储热层由耐火材料与空心蓄热球混合浇注，内置冷风预热排管24，冷风经排管与烧结物料换热后进入炉膛，减少烧结物料带走的热量。

作为对本发明的进一步说明，回转炉供料系统的1号螺旋推进外壳2和2号螺旋推进外壳3采用无缝插接，再与多段、分区段旋转导电环8相互嵌入对接，保证良好的气密性，供料系统可自行调节分区内进料速度和温度的变化，大大提高了热能利用效率，减少热量的流失。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。