一种高效环保微波气固反应鼓风炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高效环保微波气固反应鼓风炉，属于工业炉技术领域。所述鼓风炉包括卧式气固反应鼓风炉，鼓风炉包括炉体、炉腔、分设于炉体首尾段的进料口及出料口、布于炉腔的风帽、设于炉体尾段上部的烟气出口、设于炉腔内的搅动轴及叶片、设于炉体外与搅动轴连接的驱动装置、设于炉体的磁控管，炉腔内壁设有透波陶瓷顶盖和倒拱形吸波陶瓷底座，进料装置出料口与进料口连通，风帽与供风装置连接，烟气出口与收尘器、烟气处理装置连通，磁控管与微波发生装置电连接。所述生产工艺包括开炉、鼓风炉生产、停炉步骤。本实用新型专利技术在鼓风炉增加微波加热，结构较为简单，能量利用率高，腔内温度更加均匀、适合于不同反应气氛要求。

High efficiency environmental protection microwave gas solid reaction blast furnace

The utility model relates to a high-efficiency environmental protection microwave gas solid reaction blast furnace, which belongs to the technical field of industrial furnaces. The blast furnace comprises a horizontal gas solid reaction of blast furnace, blast furnace comprises a material inlet and a material of furnace body, furnace cavity, are arranged on the furnace body, mouth cloth cap, in the furnace cavity is arranged in the furnace body and tail section of the upper part of the flue gas outlet is arranged in the furnace cavity, stirring shaft and the blade is arranged in the furnace, in vitro and the agitation shaft driving device, connected to the magnetron is arranged on the furnace body, the inner wall of the oven cavity is provided with a transparent ceramic roof and inverted arch absorbing ceramic base, the feed outlet is communicated with the inlet nozzle is connected with the air supply device, flue gas outlet and the dust collector connected, flue gas treatment device, and magnetron the microwave generator is electrically connected. The production process includes furnace, blast furnace production, shutdown procedures. The utility model has the advantages of simple structure, high energy utilization rate, more uniform temperature in the cavity, and the utility model is suitable for different reaction atmosphere requirements.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高效环保微波气固反应鼓风炉，属于工业炉

技术介绍
在冶金、化工、建材等工业化生产中，经常需要气体与固体进行反应，现有的气固反应炉主要有回转窑、多膛炉、沸腾焙烧炉等多种形式。其中回转窑由于气固接触差，通常采用重油、煤气作为燃料，反应气氛难以控制，气相杂质多，反应效果差，能耗高，污染大，系统庞大；另外，传统的多膛炉采用旋转耙拨动物料，气固接触仍较差，需要大量热风，热效率差，反应效率低，系统复杂，投资大；此外，传统的沸腾焙烧炉需要从底部的大量风帽中通入大量气体将物料悬浮起来，气固接触充分，热量来源为物料与气相反应生成的热，气体利用率低，粉尘量大，不适合于处理低发热值的物料，不适合于比重大的粗颗粒物料处理，物料需要细磨，设备体积高度庞大。传统回转窑、烟化炉和多膛炉由于采用诸如煤气等燃气燃烧供热，不仅热效率较低、炉腔温度均匀性难以控制，而且反应气氛不够纯净，如氧化反应时，由于燃烧反应而使反应气体中的氧分压减少，影响反应效率，且由于反应气相复杂，后期难以分离和处理，也就难以广泛适应诸如氧化、还原、惰性等反应，应用范围较为狭窄。因此，如何通过创新气固反应鼓风炉以克服现有技术中的缺陷，从而提高反应效率和能源效率、降低后期反应气相的分离及处理、扩大气固反应的适用面等，将是气固反应设备中面临的重要技术难题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本技术提供一种高效环保微波气固反应鼓风炉。该气固反应鼓风炉具有结构简单、反应效率高、适合于不同反应气氛要求、节能降耗的优点，本技术通过以下技术方案实现。一种高效环保微波气固反应鼓风炉，包括进料装置1、卧式气固反应鼓风炉2、微波发生装置、供风装置、收尘器4和烟气处理装置5，所述卧式气固反应鼓风炉2包括炉体21、炉腔22、设置于炉体21首段的进料口23及尾段的出料口24、分布于炉腔22侧上部的风帽25、设置于炉体21尾段上部的烟气出口26、设置于炉腔22内的搅动轴27及其叶片28、设置于炉体21外部且与搅动轴27连接的驱动装置29、设置于炉体21并对炉腔22加热的的磁控管2a，所述炉腔22内壁设置有透波陶瓷顶盖2b和倒拱形吸波陶瓷底座2c，所述进料装置1与进料口23连通，所述风帽25与供风装置连接，所述烟气出口26通过管道依次与收尘器4和烟气处理装置5连通，所述磁控管2a与微波发生装置电连接。所述磁控管2a设置于透波陶瓷顶盖2b上部，所述炉腔22内的物料发生气固反应时处于透波陶瓷顶盖2b和倒拱形吸波陶瓷底座2c之间。所述倒拱形吸波陶瓷底座2c的底部和/或侧部设置有至少两个测温传感器，所述测温传感器与微波发生装置信号连接，所述磁控管2a还设置于倒拱形吸波陶瓷底座2c的下部。所述炉腔22呈U形、椭圆形或圆形，所述风帽25自炉体21一侧或两侧伸入炉腔22。所述风帽25为自炉体21侧部水平伸入炉腔22侧上部的多个“T”形结构管道，所述“T”形结构管道两端封闭且管道下部和/或侧下部的管壁设有多个喷口。所述“T”型结构管道的喷口为管壁上直径1～5mm的通孔。所述“T”形结构管道为自炉体21两侧交叉水平伸入炉腔22侧上部。所述“T”形结构管道自炉体21首端向尾端方向左侧设置3个且右侧设置2个。所述炉体21的炉壁采用金属板拼接而成，所述炉体21的炉壁与搅动轴27连接处采用石墨线密封并由金属压盖进行封波。一种高效环保微波气固反应鼓风炉的生产方法，其具体步骤如下：A、开炉和鼓风炉生产：将物料通过进料装置1由进料口23送入炉腔22，在叶片28的搅动作用下在炉内均匀的翻滚，经供风装置预热后的气体通过风帽25均匀地与物料进行接触，同时通过微波发生装置经磁控管2a向炉腔22供入微波能使物料和炉腔22的温度达到反应所需温度，在不出料的情况下保持反应所需时间；B、停炉：停止进料装置1进料，继续加热至反应所需时间，然后停止微波加热，由出料口24连续出料，待物料出完后停止供风和停止叶片28的搅动，待温度降至低温阶段，停止所有系统。所述卧式气固反应鼓风炉2上部还设有直筒状、无热源沸腾室，直筒状沸腾室底部与炉腔22连通，筒状沸腾室顶部连接收尘器4底部。所述开炉和鼓风炉生产中还包括沸腾反应步骤，炉腔22内的粉状物料由于供风装置鼓风的作用而被吹入到直筒状、无热源沸腾室中，在烟气余热和反射微波与粉料的自然沸腾悬浮状态下继续反应。本高效环保微波气固反应鼓风炉工作原理：本技术通过在卧式气固反应鼓风炉增加微波加热装置，物料和炉壁能同时收到微波传输的能量，从而能量直接送入鼓风炉，避免了传统换热环节，能量利用率高，腔体内温度更加均匀；由于微波能直接转化为物料反应所需的热能，反应气体纯净，反应效率较高，得到的反应气相更加纯净，从而易于分离和处理；而由于反应气体纯净，因此适合于在炉内保持各种需要的气氛，如氧化、还原、惰性等，使得本技术的鼓风炉适用面更广；另外，利用微波对物料中反应分子的扭转作用，可降低反应的活化能，提高了气固反应的效率；此外，粗颗粒物料在炉腔中搅动叶片的作用下不断在炉内翻滚，气固相物料接触充分，反应更加迅速；且对于多孔颗粒，可在物料粒度较粗的情况下操作，不需细磨，前期准备更加简单；由于风帽分布在鼓风炉炉腔的侧上部，可避免物料对风帽的腐蚀和堵塞，提供鼓风炉的使用寿命和可靠性。进一步将磁控管设置于透波陶瓷顶盖上部，炉腔内的物料气固反应时处于透波陶瓷顶盖和倒拱形吸波陶瓷底座之间，这样既能提高微波发热的效率，又能使磁控管处于较低的工作温度，还能便于为磁控管设置冷却设备，提供磁控管的可靠性和寿命。更进一步在拱形吸波陶瓷底座的底部和/或侧部设置有至少两个测温传感器，测温传感器与微波发生装置信号连接，微波发生装置能够根据炉腔温度自动控制全部或部分磁控管的输出功率，从而提高炉内温度的波动和均匀性；另外，磁控管还设置于倒拱形吸波陶瓷底座的下部，不仅能够增加炉腔温度的均匀性，多个磁控管实现微波功率的放大，有利于提高气固反应质量，而且还能减少因个别磁控管故障对气固反应的影响，从而提高鼓风炉的可靠性。进一步将风帽设为自炉体侧部水平伸入炉腔侧上部的“T”形结构管道，“T”形结构管道两端封闭且管道下部和/或侧下部的管壁设有多个喷口，即能根据需要灵活设置风帽位置和形式，又能更进一步的提高气固反应的效率和质量，还能提高风帽的可靠性和降低风帽的检修难度。进一步将炉体之炉壁采用金属板拼接而成，且炉体之炉壁与搅动轴连接处采用石墨线密封，能够有效的防止微波泄漏。再进一步在卧式微波气固反应鼓风炉的尾段上部连接直筒状无热源沸腾炉，粉状物料由于鼓风的作用而被吹入到沸腾室中，在不需要另外供应能源的情况下，通过反射微波加热和利用烟气余热与粉状物料的自然沸腾悬浮状态，粉状物料与高温烟气充分接触，从而实现固体物料的低能耗、快速高效而充分的反应；另外，由于沸腾室的存在，相比传统的直接烟气后处理，烟气阻力增大，能够增加卧式气固反应炉炉腔内气固反应的压力，从而促进反应发生，提高气固反应的速度；此外，由于粉状物料被吹入沸腾室后气流流速降低，粉状物料逐渐沉降下来而得以回收，不仅提高了物料的利用率和产率，而且大大降低烟气的粉尘量；其次，粉状物料随烟气进入沸腾室中反应，随着沸腾室炉壁散热，能够有效降低烟气的温度，从而降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效环保微波气固反应鼓风炉，其特征在于：包括进料装置（1）、卧式气固反应鼓风炉（2）、微波发生装置、供风装置、收尘器（4）和烟气处理装置（5），所述卧式气固反应鼓风炉（2）包括炉体（21）、炉腔（22）、设置于炉体（21）首段的进料口（23）及尾段的出料口（24）、分布于炉腔（22）侧上部的风帽（25）、设置于炉体（21）尾段上部的烟气出口（26）、设置于炉腔（22）内的搅动轴（27）及其叶片（28）、设置于炉体（21）外部且与搅动轴（27）连接的驱动装置（29）、设置于炉体（21）并对炉腔（22）加热的的磁控管（2a），所述炉腔（22）内壁设置有透波陶瓷顶盖（2b）和倒拱形吸波陶瓷底座（2c），所述进料装置（1）与进料口（23）连通，所述风帽（25）与供风装置连接，所述烟气出口（26）通过管道依次与收尘器（4）和烟气处理装置（5）连通，所述磁控管（2a）与微波发生装置电连接。

【技术特征摘要】
1.一种高效环保微波气固反应鼓风炉，其特征在于：包括进料装置（1）、卧式气固反应鼓风炉（2）、微波发生装置、供风装置、收尘器（4）和烟气处理装置（5），所述卧式气固反应鼓风炉（2）包括炉体（21）、炉腔（22）、设置于炉体（21）首段的进料口（23）及尾段的出料口（24）、分布于炉腔（22）侧上部的风帽（25）、设置于炉体（21）尾段上部的烟气出口（26）、设置于炉腔（22）内的搅动轴（27）及其叶片（28）、设置于炉体（21）外部且与搅动轴（27）连接的驱动装置（29）、设置于炉体（21）并对炉腔（22）加热的的磁控管（2a），所述炉腔（22）内壁设置有透波陶瓷顶盖（2b）和倒拱形吸波陶瓷底座（2c），所述进料装置（1）与进料口（23）连通，所述风帽（25）与供风装置连接，所述烟气出口（26）通过管道依次与收尘器（4）和烟气处理装置（5）连通，所述磁控管（2a）与微波发生装置电连接。2.根据权利要求1所述的高效环保微波气固反应鼓风炉，其特征在于：所述磁控管（2a）设置于透波陶瓷顶盖（2b）上部，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭金辉，巨少华，周俊文，郭胜惠，郑明春，许磊，刘秉国，夏洪应，代林晴，李鑫培，李超，田时泓，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53