中心回燃内热蓄热式节能高效炉罐一体化还原炉系统技术方案

一种中心回燃内热蓄热式节能高效炉罐一体化还原炉系统，包括炉体部分和加热部分。炉体部分包括：一还原罐，在还原罐内设有中心燃烧室，在中心燃烧室与罐体之间是装料室，在装料室内设有排烟高温辐射热管，该排烟高温辐射热管的下端与中心燃烧室的下端连通，其上端与烟气室连通；一进料口，该进料口与装料室连接；一镁结晶收集器，该镁结晶收集器内设有结晶套，该结晶套与装料室连通，在结晶套外面还设有水循环冷凝器；一排渣管，该排渣管上端连接装料室，其下端设有卸渣门，卸渣门上端排渣管上有水散热隔套；一燃烧器，该燃烧器连接在中心燃烧室的顶部，该燃烧器的空气经蓄热体和燃料预热预混后经电高压点火喷射入中心燃烧室并在中心燃烧室内燃烧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属还原炉，主要是指一种用于提炼金属镁的中心回燃内热蓄 热式节能高效炉罐一体化还原炉系统。
技术介绍
传统的炼镁工艺为皮江法(pidgeon)，该法使用的是一种卧式炉，在炉内横置 分布有若干还原罐，在还原罐内装填有反应物料球团，由还原罐外反射炉辐射 热先加热还原罐，再由还原罐将热量辐射传递给反应物料球团，再由球团互相 接力式传递热量，是一种外围式加热(见图5)。据实践证明这种加热方式还原罐 内热量传递率小、温梯度大、温度均匀性不好、热辐射传递半径大，使罐内料 体达到工艺要求还原温度1150—1200度，时间太长，需10-12小时一个周期， 加上受还原罐装料容积太小，每次每罐只能装几百公斤的料体，造成要投资多 炉、多罐来达到产能需要。所以皮江法存在生产效率低、劳动强度大、能耗大、 镁收率低、环境污染严重等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种中心回燃内热蓄热式节能高效炉罐一体化还原炉 系统，该系统中的还原罐采用中心内燃和多回程内热蓄热方式及结构，本专利技术 实现炉罐一体化内加热方式从根本上改变了传统的一炉多罐外围辐射式加热形 式，高温区由内向外热辐射热传导，热辐射的传递半径小，让罐内温度场趋于 均匀，缩小罐内温梯温度差，加快料体受热升温速度，提高还原率，并采用高 温烟气余热蓄热回收加热常温助燃空气和燃料。实践经验证明，"还原炉内料 体温度传递速率决定生产效率"，釆用本专利技术专利使热效率大大提高和升温时了现有镁还原炉存在的不足。实现本专利技术的技术方案是这种中心回燃内热蓄热式节能高效炉罐一体化 还原炉系统包括炉体部分和加热部分，其中所述炉体部分包括一还原罐，该还原罐包括波纹罐体、波纹中心燃烧室(或称炉胆)、排烟高 温辐射热管，其中在还原罐内设有中心燃烧室，在中心燃烧室与罐体之间是装 料室，在装料室内设有排烟高温辐射热管，该排烟高温辐射热管的下端与中心 燃烧室的下端连通，其上端与烟气室连通；一进料口，该进料口与装料室连接；一镁结晶收集器，该镁结晶收集器内设有结晶套，该结晶套与装料室连通， 在结晶套外面还设有水循环冷凝器；一排渣管，该排渣管上端连接装料室，其下端设有卸渣门，卸渣门上端排渣 管上有水散热隔套；所述加热部分包括燃烧器，该燃烧器连接在中心燃烧室的顶部，该燃烧器 将燃料和空气预混电高压点火后喷射入中心燃烧室并在中心燃烧室内燃烧。该技术方案还包括所述还原罐的内面包裹有保温层，所述还原罐的上端悬挂在钢结构支架上。所述还原罐的下端安装在下支承支架上，在还原罐的下端设有链轮转盘， 在下支承支架上设有弧形轨道，在弧形轨道与链轮转盘之间设有钢球，作为罐 体旋转支承点，在装料或卸料时罐体作小于360°旋转离心、向心回弹抛料。所述还原罐的排渣管上还设有振捣器，该振捣器带动还原罐振动，和小于 360°定位旋转回弹式动力装置。所述还原罐顶部设有A、 B两个蓄热体，该蓄热体与还原罐内烟气室连通，其中两个蓄热体交替进行蓄热和换热。所述还原罐内顶部与排烟高温辐射热管之间设有烟气室，该烟气室经蓄热 体、换向阀和风机将预热后的助燃空气送到燃烧器。所述排烟高温热管均匀分布在中心燃烧室的周围，该排烟高温辐射热管包 括一层或两层或多层，其中当所述排烟高温辐射热管设置两层或多层时，每层 的排烟高温辐射热管与排烟高温辐射热管之间顺圆周相互错位排列。所述排烟高温辐射热管的圆周表面设有错位分布的导热片。所述排烟高温辐射热管设置两层或多层时，每层排烟高温辐射热管的下端 分别与中心燃烧室的下端连通，每层排烟高温辐射热管的上端分别与外烟气室 连通。所述还原罐外设有保温外壳，在还原罐的罐体与保温外壳之间是外烟室，在外烟室下部设有A、 B两个蓄热体，该两个蓄热体交替进行蓄热和换热。所述还原罐排烟高温辐射热管设置两层或多层时，内层排烟高温辐射热管 的下端与中心燃烧室的下端连通，外层排烟高温辐射热管的上端与烟气室相通， 其下端与外烟室相通。所述保温外壳的顶部设有燃烧器，该燃烧器与外烟室连通。所述罐体包括下罐体和罐体封头，其中罐体封头通过法兰连接下罐体，所 述进料口、还原冷凝室、中心燃烧室、排烟高温辐射热管、蓄热室连接在罐体 封头上，所述中心燃烧室和排烟高温辐射热管通过罐体封头实现拆装。本专利技术具有显益经济效益该专利技术集炉和还原罐一体化，机械化智能化， 通过PLC编程控制各个工况要点，CRT显示，监视监控。以传统每个炉配五十 个不锈钢还原罐，其不锈钢耗材达35T相比，采用本专利技术炉罐一体化在产能相等或超过情况下可节省90%不锈钢还原罐材料，减少2/3人工，节省(油、 煤、气)能耗60%，比传统12个小时一炉还原周期提高3倍(约4小时一个还原 周期)，彻底改变了传统热法提炼金属镁炉和还原罐分体式外加热，解决了热效 率低，产效率低，无自动化、机械化，工人劳动强度大，环境恶劣等各方面落 后状况，达到热法提炼金属镁工艺的机械化、自动化、节能、高效、高产的效 果。附图说明图1是本专利技术的总体结构之一示意图，表示多层排烟高温辐射热管的下端 与中心燃烧室的下端连通结构。图2是图1的另一种结构，表示在还原罐外面设有保温外壳，其内多层排 烟高温辐射热管的最里层排烟高温辐射热管的下端与中心燃烧室的下端连通， 其余外层的上端与烟气室相通，其下端与外烟室相通。图3是图1的B—B剖视图。图4是图1的A向视图。图5是传统还原罐加热示意图，表示还原罐在反射炉内1200"C由外向内辐 射传热半径大。图6是图1的还原罐加热示意图，表示内热式由外多点辐射加热料体，辐 射半径小升温快。图7是蓄热预热助燃空气与节约燃料比率表，其中数字10—70表示燃烧节 能率％，数字200—1400表示蓄热回收节能预热助燃空气温度"C，图中曲线表示未蓄热回收排出的烟气温度曲线。图中l燃烧器、2二级抽真空接口、 3水循环冷凝器、4进水口、 5出水口、6镁结晶收集器、7进料口、 8悬挂吊件、9进料管、IO烟气室、ll一级抽真空 接口及电磁阀、12中心燃烧室、13排烟高温辐射热管、14装料室、15还原罐、 15a罐体封头、15b下罐体、16水套、17a/17b蓄热室、18a/18b换向阀、19振捣 器、20排渣管、21卸渣门、22下支承架、23链轮转盘、24钢球、25传动链轮、 26减速器、27马达、28链条、29电磁阀、30支承基础、31外烟室、32保温外 壳、33物料、34结晶套、35弧形轨道。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明.-实施例l:(制作立式炼镁炉)本炉包括还原罐15、燃烧器1、镁结晶收集器6、进料口 7。其中还原罐15 结构包括金属制作的波纹罐体，该罐体由罐体封头15a和下罐体15b组成，罐 体封头15a通过连接法兰连接在下罐体15b上端，该罐体的内壁有耐高温的保 温层，在罐体的中心是中心燃烧室(炉胆)12，在罐体内壁与中心燃烧室12之 间的空腔为装料室14，在中心燃烧室12周围的装料室14内均部有排烟高温辐 射热管13，该排烟高温辐射热管13为两层(根据还原罐的大小，也可以是多层)， 在排烟高温辐射热管13周围的装料室14内装入镁料球团，在排烟高温辐射热 管13的上方是烟气室(内有保温层)10，两层排烟高温辐射热管13的下端分 别与中心燃烧室12的下端相通，排烟高温辐射热管13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中心回燃内热蓄热式节能高效炉罐一体化还原炉系统，包括炉体部分和加热部分，其特征是所述炉罐一体化部分包括：　一还原罐，该还原罐包括罐体、中心燃烧室、排烟高温辐射热管，其中在还原罐内设有中心燃烧室，在中心燃烧室与罐体之间是装料室，在装 料室内设有排烟高温辐射热管，该排烟高温辐射热管的下端与中心燃烧室的下端连通，其上端与烟气室连通；　一进料口，该进料口与装料室连接；　一镁结晶收集器，该镁结晶收集器内设有结晶套，该结晶套与装料室连通，在结晶套外面还设有水循环冷凝器 ；　一排渣管，该排渣管上端连接装料室，其下端设有卸渣门，卸渣门上端排渣管上有水散热隔套；　所述加热部分包括燃烧器，该燃烧器连接在中心燃烧室的顶部，该燃烧器将燃料和空气预混电高压点火后喷射入中心燃烧室并在中心燃烧室内燃烧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小宝，李启明，李恒杰，邓华，
申请(专利权)人：邓小宝，李启明，李恒杰，邓华，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]