利用废弃含碳耐火材料的新型热源发生器及其制热方法技术

本发明专利技术公开了一种利用废弃含碳耐火材料的新型热源发生器及用其对废弃含碳耐火材料进行回收处理并制热的方法；该发生器包括供含碳耐火材料燃烧的炉体，为炉体提供可燃物料的供料系统，支持物料燃烧的助燃系统，在炉体的上管段通过添加助燃剂来促进耐火材料持续燃烧，通过冷却系统及时地将燃烧产生的热量带走，该热量可以用于供暖、发电、供热水洗浴等等。通过上述装置及相应方法，以较低成本去除废弃材料中的碳，同时充分利用燃烧产生的热量，整体上降低生产成本，减少能量消耗。减少能量消耗。减少能量消耗。

【技术实现步骤摘要】
利用废弃含碳耐火材料的新型热源发生器及其制热方法


[0001]本专利技术涉及含碳废弃耐高温材料的回收利用装置及其应用，具体涉及一种利用废弃含碳耐火材料的新型热源发生器及其制热方法。

技术介绍

[0002]含碳耐火材料包括镁碳砖、镁铝碳砖等，一般都用在炼铁的高炉中，当含碳耐火材料经过长时间使用，需要更换时，往往需要将耐火砖从高炉中取出，采取堆埋等废弃方式进行处理，或者通过水洗等方式进行回收利用，但现有的回收方案比较落后，需要消耗大量的能源，不环保也不经济；现有的回收方案中一般都将含碳耐火材料中的碳成分视为杂质，需将其去除以回收有效成分氧化镁，用于重新生成镁砖，不但回收成本高，有价值的碳源浪费不用，而且容易造成污染，难以满足环保要求，由于以上诸多因素，目前镁矿产区以及镁碳砖、镁铝碳砖应用厂家对于废弃含碳耐火材料重新利用的动力不足，致使其利用率很低。
[0003]由于上述原因，本专利技术人对现有废弃含碳耐火材料的回收处理方式做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的新的处理装置和处理方法。

技术实现思路

[0004]为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种利用废弃含碳耐火材料的新型热源发生器及其制热方法；该发生器包括炉体，所述炉体从上至下至少包括三个彼此连通的管段，即上管段、中管段和下管段，在上管段通过添加助燃剂来促进耐火材料持续燃烧，同时将产生的烟气及炉内的多余空气/氮气及时排出至炉外；通过在炉内添加冷却系统来及时地将炉内燃烧产生的热量带走，被带走的热量可以用于供暖、发电、供热水洗浴等等，通过上述方法及装置，以尽量低的成本去除废弃材料中的碳，同时充分利用燃烧产生的热量，以便于整体上降低生产成本，降低能量消耗，从而完成本专利技术。
[0005]具体来说，本专利技术的目的在于提供一种利用废弃含碳耐火材料的新型热源发生器，
[0006]该发生器包括供含碳耐火材料燃烧的炉体，为炉体提供可燃物料的供料系统，支持物料燃烧的助燃系统。
[0007]其中，炉体从上至下包括三个彼此连通的管段：
[0008]上管段，其中，物料与来自助燃系统的助燃剂持续作用并产热，
[0009]中管段，其中，燃烧后的物料持续冷却降温，和
[0010]下管段，其底部设置有出料口，降温的物料从所述出料口排出，
[0011]优选地，上管段和中管段可以一体成型，下管段与中管段进行固结，更优选地，下管段设置为收口状。
[0012]其中，助燃系统用于向炉体中鼓入助燃剂(可以为氧气或者含氧气体，如空气，优选地为空气)，主要包括鼓风机，可以设置多个，例如至少两个，优选成对设置，或者沿炉体外围等间距设置，
[0013]优选地，每个鼓风机都对应有至少一条送风主管道，其上连通有支管。
[0014]其中，在炉体的顶部设置有密闭顶盖，为半球状的盖体，在顶盖上连接有供料系统和排风系统。
[0015]其中，供料系统包括混合罐和加料管道，在混合罐中添加有优选进行破碎处理的废弃含碳耐火材料，任选地在添加废弃含碳耐火材料之前、之后或同时地还添加有辅助燃料，
[0016]优选地，供料系统还包括物料分流装置，其一端与加料管道相连，另一端连通至炉体内部。
[0017]其中，该发生器还包括冷却系统，其主要包括冷却剂进入管道、冷却剂输出管道和与之相连的冷却管道，以及任选的鼓入冷却剂并提供动力的驱动装置，
[0018]优选地，冷却管道可以为螺旋盘管或竖直管道，
[0019]更优选地，螺旋盘管包括从下至上顺次连通的下螺旋管、中螺旋和上螺旋管；竖直管道包括上环管、下环管和在两者之间设置的立管。
[0020]其中，在炉体底部设置有除料机，包括多条彼此平行设置的螺旋杆，
[0021]优选地，在螺旋杆的叶片外轮廓上开设有齿槽。
[0022]其中，在炉体的外部设置有换热器，其热源入口与冷却剂输出管道相连，换热器中的冷介质可以为空气，在换热器中被加热后，与助燃系统的鼓风机的入风口相连。
[0023]其中，在炉体中从上至下依次设置多个温度传感器。
[0024]本专利技术还提供一种废弃含碳耐火材料的回收处理方法，优选采用上文所述的热源发生器进行回收并制热，包括如下步骤：
[0025]步骤1，在炉体中装填燃烧物料，
[0026]步骤2，启动助燃系统和排风系统，点燃引火物；
[0027]步骤3，启动供料系统，向炉体中添加物料，并燃烧；
[0028]步骤4，启动除料机，逐步排出煅烧过的物料。
[0029]本专利技术能够取得以下有益效果：
[0030](1)根据本专利技术提供的新型热源发生器及其制热方法，能够在较低的成本投入情况下，持续获得除碳后的耐火材料，其为以氧化镁为主，包含少量氧化铝和氧化硅的混合原料，该原料能够直接用于生产耐火砖，实现循环利用，有效降低材料成本；
[0031](2)根据本专利技术提供的新型热源发生器及其制热方法，能够及时地将碳燃烧产生的热量通过冷却系统传导到炉体之外，从而能够对该热量予以充分回收并利用，回收能源，提高物料使用效率，增强经济效益。
附图说明
[0032]图1示出根据本专利技术的热源发生器的整体结构示意图；
[0033]图2示出根据本专利技术一种实施方式的热源发生器的冷却管道为螺旋盘管时的剖视图；
[0034]图3示出根据本专利技术一种实施方式的热源发生器的冷却管道为竖直管道时的结构示意图；
[0035]图4示出根据本专利技术一种实施方式的热源发生器的除料机结构示意图；
[0036]图5示出根据本专利技术一种实施方式的热源发生器与换热器之间管道连接关系示意图。
[0037]附图标号说明：
[0038]1‑
炉体
[0039]11
‑
上管段
[0040]12
‑
中管段
[0041]13
‑
下管段
[0042]14
‑
螺旋杆
[0043]141
‑
叶片
[0044]142
‑
齿槽
[0045]15
‑
水管
[0046]2‑
密闭顶盖
[0047]3‑
助燃系统
[0048]31
‑
鼓风机
[0049]32
‑
送风主管道
[0050]33
‑
支管
[0051]4‑
供料系统
[0052]41
‑
混合罐
[0053]42
‑
加料管道
[0054]5‑
排风系统
[0055]61
‑
冷却剂进入管道
[0056]62
‑
冷却管道
[0057]63
‑
冷却剂输出管道
[0058]71
‑
下螺旋管<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用废弃含碳耐火材料的新型热源发生器，其特征在于，该发生器包括供含碳耐火材料燃烧的炉体(1)，为炉体提供可燃物料的供料系统(4)，支持物料燃烧的助燃系统(3)。2.根据权利要求1所述的热源发生器，其特征在于，炉体(1)从上至下包括三个彼此连通的管段：上管段(11)，其中，物料与来自助燃系统(3)的助燃剂持续作用并产热，中管段(12)，其中，燃烧后的物料持续冷却降温，和下管段(13)，其底部设置有出料口，降温的物料从所述出料口排出，优选地，上管段(11)和中管段(12)可以一体成型，下管段(13)与中管段(12)进行固结，更优选地，下管段(13)设置为收口状。3.根据权利要求1或2所述的热源发生器，其特征在于，助燃系统(3)用于向炉体(1)中鼓入助燃剂(可以为氧气或者含氧气体，如空气，优选地为空气)，主要包括鼓风机(31)，可以设置多个，例如至少两个，优选成对设置，或者沿炉体(1)外围等间距设置，优选地，每个鼓风机(31)都对应有至少一条送风主管道(32)，其上连通有支管(33)。4.根据权利要求1所述的热源发生器，其特征在于，在炉体(1)的顶部设置有密闭顶盖(2)，为半球状的盖体，在顶盖(2)上连接有供料系统(4)和排风系统(5)。5.根据权利要求1或4所述的热源发生器，其特征在于，供料系统(4)包括混合罐(41)和加料管道(42)，在混合罐(41)中添加有优选进行破碎处理的废弃含碳耐火材料，任选地在添加废弃含碳耐火材料之前、之后或同时地还添加有辅助燃料，优选地，供料系统(4)还...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世东，耿浩，
申请(专利权)人：张世东，
类型：发明
国别省市：