烧结炉、卸料通风装置、烧结方法及烧结品 |
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| 申请号 | CN201611139179.4 | 申请日 | 2016-12-12 | 公开(公告)号 | CN106766917A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 北京建邦伟业机械制造有限公司; | 发明人 | 赵孟奇; 赵巍; 曹文涛; 谌学祥; 彭志强; 赵佳佳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 烧结 炉、卸料通 风 装置、烧结方法及烧结品，该烧结炉包括：炉体，其具有用于容纳待烧结物料的炉腔；卸料 通风 装置，其设置在所述炉腔的底端，可相对于所述炉腔进行旋转，以将烧结品排出所述炉腔外部，该卸料通风装置包括：塔篦，其包括第一篦板、第一风箱、第二篦板、第二风箱；其中，所述第一篦板和所述第二篦板上均设置有多个篦板通风孔和多个突出的 破碎 齿，所述第一风箱和所述第二风箱的外周面上均设置有多个风箱通风孔；并且空气从所述炉腔的顶端经过所述第一篦板的篦板通风孔、所述第一风箱的风箱通风孔、所述第二篦板的篦板通风孔、所述第二风箱的风箱通风孔流动至所述炉腔的底端。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种烧结炉，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 烧结炉、卸料通风装置、烧结方法及烧结品技术领域背景技术[0002] 目前，随着全球对节能环保的要求不断提高，利用固体废料进行烧结而生成诸如轻骨料的建材的方法得到了快速发展。 [0003] 例如，粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料，经计量、配料、成型、烧结而制成的一种人造轻骨料。粉煤灰陶粒一般是圆球形，粗糙而坚硬，在抗冻性、吸水率、安定性、软化系数等方面具有很强的耐久性，而且用粉煤灰陶粒制造的混凝土比用天然石料生产的混凝土强度大。因此粉煤灰陶粒已被广泛用来配制各种用途的高强度轻质混凝土。根据需要，可以配制不同标号的素陶粒混凝土和预应力陶粒混凝土，可用预制、现浇、滑升模板、机械成型等施工方法，制成隔热围护、承重用构件、粉煤灰陶粒空心砌块、多孔砖、地面砖、标准砖、保温隔热墙板等高强轻质新型建筑材料。 [0004] 因此，粉煤灰陶粒的生产已经成为建筑行业的一个热门领域。中国发明专利公开说明书CN2515627Y公开了一种粉煤灰陶粒机械立窑，它是由除尘器和排气道与钢制窑体构成，钢制窑体上端设置除尘器和排气道与进料口及布料器，炉膛底端设置下料器和出料通道与出料口，粉煤灰陶粒内燃焙烧，粉煤灰陶粒在窑膛内流动焙烧不易粘结。然而，其燃烧过程产生大量的废气和粉尘，不符合环保要求，而且流动焙烧要求对待烧结的粉煤灰生料球的粘结强度要求高，同时限制了粉煤灰的利用效率。 [0005] 中国实用新型专利公开说明书CN2748853Y公开了一种用烧结法生产高强粉煤灰陶粒的设备，包括焙烧装置和物料输送机构，焙烧装置包括预热室、点火室、点火灶和弱、中、强三级焙烧风箱，物料输送结构包括料车、轨道、动力机构和料车换向机构，轨道为水平布置，并形成环状，焙烧过程靠粉煤灰自燃，使能耗大大降低。然而采用这种粉煤灰烧结设备，粉煤灰烧结工序多，设备复杂，成本投入非常大，不利于推广使用。 [0006] 我国现在已经有用烧结机、回转窑烧结粉煤灰陶粒的先例，但却因为设备本身的性能所限制，生产效率低、能耗高、环境污染严重所以一直形不成规模。 发明内容[0007] 本发明的目的在于提供一种生产效率高、节能并减少环境污染的烧结炉、其中使用的卸料通风装置，本发明的目的还在于提供一种适用于该烧结炉的烧结方法，本发明还提供一种利用上述烧结方法得到的烧结品。 [0008] 本发明提供了一种烧结炉，包括：炉体，其具有用于容纳待烧结物料的炉腔；卸料通风装置，其设置在所述炉腔的底端，可相对于所述炉腔进行旋转，以将烧结品排出所述炉腔外部，该卸料通风装置包括：塔篦，其包括第一篦板、第一风箱、第二篦板、第二风箱；其中，所述第一篦板和所述第二篦板上均设置有多个篦板通风孔和多个突出的破碎齿，所述第一风箱和所述第二风箱的外周面上均设置有多个风箱通风孔；并且空气从所述炉腔的顶端经过所述第一篦板的篦板通风孔、所述第一风箱的风箱通风孔、所述第二篦板的篦板通风孔、所述第二风箱的风箱通风孔流动至所述炉腔的底端。 [0009] 优选地，所述第一塔篦的直径大于所述第一风箱的直径，以防止烧结品在排出过程中落入所述第一风箱的风箱通风口中。 [0010] 优选地，所述第一篦板和所述第二篦板上均设置有沿径向延伸的多个突出棱，所述多个突出棱间隔均匀地布置。 [0011] 优选地，所述多个突出棱中形成有沿径向延伸的通风槽。 [0012] 优选地，所述篦板通风孔的孔径从所述第一篦板和所述第二篦板的上表面向下表面逐渐变大；所述风箱通风孔的孔径从所述第一风箱和所述第二风箱的外表面向内表面逐渐变大。 [0013] 优选地，所述多个篦板通风孔以所述第一篦板和所述第二篦板的中心为圆心同心地布置，并且，随着远离所述中心，所述多个篦板通风孔的密度变小。 [0014] 优选地，所述多个风箱通风孔是上下方向的狭缝。 [0015] 本发明还提供了一种用于烧结炉的卸料通风装置，包括：塔篦，其包括第一篦板、第一风箱、第二篦板、第二风箱；其中，所述第一篦板和所述第二篦板上均设置有多个篦板通风孔和多个突出的破碎齿，所述第一风箱和所述第二风箱的外周面上均设置有多个风箱通风孔。 [0016] 本发明还提供了一种利用烧结炉进行的烧结方法，所述烧结炉包括：炉体，其具有用于容纳待烧结物料的炉腔；卸料通风装置，其设置在所述炉腔的底端，可相对于所述炉腔进行旋转，以将烧结品排出所述炉腔外部，该卸料通风装置包括：塔篦，其包括第一篦板、第一风箱、第二篦板、第二风箱；其中，所述第一篦板和所述第二篦板上均设置有多个篦板通风孔和多个突出的破碎齿，所述第一风箱和所述第二风箱的外周面上均设置有多个风箱通风孔；并且空气从所述炉腔的顶端经过所述第一篦板的篦板通风孔、所述第一风箱的风箱通风孔、所述第二篦板的篦板通风孔、所述第二风箱的风箱通风孔流动至所述炉腔的底端，所述烧结方法的特征在于，包括以下步骤：将待烧结物料放入炉腔中；点燃所述炉腔中的所述待烧结物料，使空气从所述炉腔的顶端经过所述第一篦板的篦板通风孔、所述第一风箱的风箱通风孔、所述第二篦板的篦板通风孔、所述第二风箱的风箱通风孔流动至所述炉腔的底端，从而对所述炉腔内的待烧结物料进行均匀烧结；烧结完成时，使所述卸料通风装置旋转，将粉煤灰陶粒排出炉外，其中，所述破碎齿对所述炉腔内结块的烧结品进行破碎，以得到规定尺寸的烧结品。 [0017] 本发明还提供了一种使用烧结方法得到的烧结品，其中，所述烧结品为陶粒。 [0019] 构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了优选实施方式并与说明一起用来说明本发明的原理。附图中： [0020] 图1是根据本发明优选实施方式的烧结炉的立体图； [0021] 图2是根据本发明优选实施方式的烧结炉的结构示意图； [0022] 图3是根据本发明优选实施方式的烧结炉的工作原理图； [0023] 图4是根据本发明优选实施方式的卸料通风装置的侧视图； [0024] 图5是根据本发明优选实施方式的卸料通风装置的剖视图； [0025] 图6是根据本发明优选实施方式的卸料通风装置的俯视图； [0026] 图7是根据本发明优选实施方式的卸料通风装置的仰视图； [0027] 图8是根据本发明优选实施方式的烧结方法的流程图。 具体实施方式[0028] 以下结合附图详细说明本发明的优选实施方式。在附图中，相同的部件用同一标号表示。 [0029] 图1为根据本发明优选实施方式的烧结炉1的立体图。如图1所示，烧结炉1包括圆柱形的炉体10，炉体10内部中空，用于放置待烧结的粉煤灰生料球。 [0030] 下面结合图2具体描述烧结炉1的结构。 [0031] 图2是根据本发明优选实施方式的烧结炉的结构示意图。 [0032] 如图2所示，烧结炉1包括炉体10和卸料通风装置20。 [0034] 卸料通风装置20可旋转地设置在所述炉腔的底端，支撑所述炉腔内的物料。稍后会结合图4-6详细说明卸料通风装置20的结构。 [0035] 炉体10还包括位于引风端的引风设备30，其在炉腔中产生负压，使所述炉腔中的高温空气从所述炉腔的引风端引出到所述引风设备。 [0036] 在引风端的相对一侧设置有上溜管40，用于将烧结好的陶粒释放出炉。上溜管40上设有电控气动插板阀50(参见图3)，在烧结过程中，电控气动插板阀50闭合上溜管40，在烧结后，电控气动插板阀50打开上溜管40进行卸料。 [0037] 下面结合图3更详细地说明烧结炉1的工作原理。 [0038] 在点火前，控制器(未示出)控制引风设备30开启并将炉腔中的空气抽出，从而产生负压，以便在装有粉煤灰生料球60的炉腔中形成自上而下的气流(图中箭头所示)。在炉体10的上端设有点火器(未示出)，点火器在炉腔的负压作用下，形成向下燃烧的火焰，以点燃粉煤灰生料球60。 [0039] 在烧结过程中，卸料通风装置20是静止不动的，以便托住炉腔中的粉煤灰生料球60，在烧结完成后，卸料通风装置20转动，以便破碎可能结块的生料球60，烧结完的陶粒随后进入上溜管40中从而排出炉外。 [0040] 在这个过程中，卸料通风装置20同时起到了卸料和通风的作用。 [0041] 下面先参照图4-6说明卸料通风装置20的结构，然后说明卸料通风装置20在烧结过程中的动作。 [0042] 如图4-6所示，卸料通风装置20包括：塔篦200，其自上至下包括第一篦板2001、第一风箱2002、第二篦板2003、第二风箱2004、卸料盘2005；支撑轴204，其固定于所述卸料盘202；驱动装置206，其连接至所述支撑轴204，驱动所述支撑轴204旋转，使安装在所述烧结炉内的所述卸料通风装置20相对于所述炉腔进行旋转，将烧结品排出所述烧结炉外。 [0043] 如图4所示，第一篦板2001和第二塔篦2002上均设置有多个塔篦通风孔2005和多个突出的破碎齿2006。第一风箱2002和第二风箱2004的外周面上均设置有多个风箱通风孔2007。 [0044] 如图4-7所示，第一塔篦2001的直径大于第一风箱2002的直径，以防止烧结品在排出过程中落入所述第一风箱2002上的风箱通风口2007中。 [0045] 另外，第一篦板2001和第二篦板2003上均设置有沿径向延伸的多个突出棱2008，这些突出棱2008间隔均匀地布置。 [0046] 如图6和图7所示，这些突出棱2008中形成有沿径向延伸的通风槽。 [0047] 在卸料过程中，这些突出棱2008和破碎齿2006会随着卸料通风装置20的旋转而对可能结块的陶粒进行打碎，从而保证成品率。 [0048] 另外，多个塔篦通风孔2005的孔径从第一篦板2001和第二篦板2003的上表面向下表面逐渐变大。多个风箱通风孔2007的孔径从第一风箱2002和第二风箱2004的外表面向内表面逐渐变大。 [0049] 通过上述设计，在卸料过程中，即使有直径较小的陶粒落入通风孔2005和2007中，也不会被卡住而造成通风孔的堵塞。 [0050] 结合图3，空气在负压的作用下从烧结炉的点火端进入炉腔，经由通风孔2005和/或2007进入第一风箱2002和/或第二风箱2004，然后从引风端被引出炉腔，图3中的箭头示出了气流的方向。 [0051] 另外，当烧结完成后，电控气动插板阀50打开上溜管40，这时，由卸料通风装置20排出的陶粒以及一少部分经由通风孔2005和/或2007掉入卸料盘中的陶粒，随着上溜管40打开而排出炉外，如图3中加粗黑线所示。 [0052] 优选地，多个塔篦通风孔2005和2007以第一篦板2001和第二篦板2003的中心为圆心同心地布置。并且，随着远离第一篦板2001和第二篦板2003的中心，多个塔篦通风孔2005和2007的密度变小。 [0053] 如图4所示，所述多个风箱通风孔2007是上下方向的狭缝。 [0054] 返回参照图3，在烧结炉1的中下部设置有两个测温计70和80，用于对炉腔内的温度进行检测。另外，在引风端设置有温度/湿度测量计90，用于对引风端的温度和湿度进行检测，并由控制器(未示出)进行分析，判断是否达到出炉条件。 [0055] 下面简要说明根据本发明的粉煤灰制品烧结方法。 [0056] 如图8所示，本发明的粉煤灰制品烧结方法包括以下步骤：将待烧结物料放入炉腔中(S800)；点燃所述炉腔中的待烧结物料(S802)；产生负压，使空气从炉腔顶端流动至底端(S804)；使卸料通风装置旋转，将烧结品排出炉腔外部(S806)。 [0057] 得益于本发明的卸料通风装置20的上述结构，一方面，在步骤S804中，烧结时通风效率得到提高，而且燃烧更加均匀，保证了烧结成功率和成品率。另一方面，在步骤S806中，卸料时结块的陶粒在卸料通风装置的破碎齿和突出棱的作用下被破碎，从而提高了成品率。 [0058] 由于在生料球30自上而下地烧结过程中，生料球30被依次烘干、预热、燃烧、烧结、冷却，无需其它设备进行烘干、预热和冷却。这些过程都在炉内完成，通过在烧结过程中使用二次加热的方法，能够平衡炉内温度，使烧结均匀，同时有效控制炉内温度并节约能源，降低成本，提高成品率，因此该烧结方法的密封好，烧结均匀，成品率高达95％以上，烧结过程不需要燃料，由于料层厚，也将粉尘过滤后，阻隔在炉内，所以无粉尘排出，该烧结方法的特点是节能(燃烧过程不需要能源)、环保(不排尘)、吃灰量大(粉煤灰掺量达90％以上)、成品率高(95％)。 [0059] 另外，本发明还涉及使用上述粉煤灰烧结方法得到的粉煤灰陶粒。 [0060] 通过采用上述粉煤灰烧结方法，可提高烧结后的粉煤灰陶粒的筒压强度和堆积密度并减小吸水率，使烧制而成的粉煤灰陶粒的技术指标达到堆积密度710～800g/mm，筒压强度4～8MPa，吸水率小于22％，因此得到的粉煤灰陶粒具有高强度的优点。 [0061] 并且，为了保证筒压强度达到4～8MPa，在上述烧结方法中，还需将炉内温度控制在1200～1300℃，因此使用本发明提供的粉煤灰制品烧结炉和烧结方法，能够严格控制炉内温度，并具有节能环保的优点。 [0062] 以上仅为本发明的优选实施方式，旨在对所要求的本发明提供进一步的说明，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、变化和省略。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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