CN112146433A - 一种可控气氛回转窑及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可控气氛回转窑，包括回转窑本体，回转窑本体包括炉管，炉管的内壁上设有搅拌条，回转窑本体的进料端设有进料机构，回转窑本体的出料端设有出料机构，回转窑本体与进料机构的连接处套设有窑口惰性气体保护装置，回转窑本体与出料机构的连接处套设有窑尾惰性气体保护装置；本发明还公开了一种可控气氛回转窑的实现方法。本发明在炉管的内壁上设有搅拌条，可以随着炉管转动而间接带动粉料搅拌，继而使得粉料在炉管内处于一个不断流动的状态，使粉料整体受热更均匀，避免粉料结团结块，提高粉料与窑内反应气体的接触面，使反应进行得更充分，反应后粉料纯度高，杂质少。

Description

一种可控气氛回转窑及其实现方法
技术领域
本发明属于回转窑技术领域，具体涉及一种可控气氛回转窑及其实现方法。
背景技术
市场需求：随着电子工业，通讯产业，航空领域等产业的快速发展，行业对高性能吸波滤波材料的市场需求越来越大。
用以往设备来生产这类产品时存在以下问题：
一、均匀性差：普通窑炉烧结时因需要将粉料装在一个相对比较固定的容器里，因此粉料始终处在一个静止的状态，烧结时容易结团结块，使粉料密度分布不均匀进而导致粉料受热不均匀，影响粉料的退火。
二、性能难以提升：普通窑炉烧结的粉料在结团结块时，容易在粉体表面形成致密层，阻隔反应气体与内部粉体的充分接触，使反应不能够充分进行，进而影响性能。
三、气密性不足，气氛不可控：普通回转窑并没有设计成完全密封的气密性设计结构，因此不存在气氛可调控的特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可控气氛回转窑，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种可控气氛回转窑，具有均匀性好，产品烧结后密度更加均匀致密，性能更好的特点。
本发明另一目的在于提供一种可控气氛回转窑的实现方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可控气氛回转窑，包括回转窑本体，回转窑本体包括炉管，炉管的内壁上设有搅拌条，回转窑本体的进料端设有进料机构，回转窑本体的出料端设有出料机构，回转窑本体与进料机构的连接处套设有窑口惰性气体保护装置，回转窑本体与出料机构的连接处套设有窑尾惰性气体保护装置。
在本发明中进一步地，搅拌条为螺旋形结构或长条形结构。
在本发明中进一步地，进料机构包括第一进料仓、第二进料仓和螺旋给料器，其中，螺旋给料器的输出端嵌入在回转窑本体输入端的内部，螺旋给料器的输入端上方设有第二进料仓，第二进料仓的上方设有第一进料仓。
在本发明中进一步地，出料机构包括出料仓和冷却罐，其中，回转窑本体的输出端伸入至出料仓输入端的内部，出料仓输出端的下方连接有冷却罐。
在本发明中进一步地，窑尾惰性气体保护装置包括第一密封壳体、第一连接转环、第一惰性气体进气口和还原性气体进气口，其中，第一密封壳体套设在回转窑本体与出料机构连接处的外部，第一密封壳体与炉管通过第一连接转环连接，第一密封壳体的底部设有第一惰性气体进气口和还原性气体进气口，还原性气体进气口位于第一惰性气体进气口的一侧。
在本发明中进一步地，窑口惰性气体保护装置包括第二密封壳体、第二惰性气体进气口和第二连接转环，其中，第二密封壳体套设在回转窑本体与进料机构连接处的外部，第二密封壳体与炉管通过第二连接转环连接，第二密封壳体的底部设有第二惰性气体进气口，第二密封壳体的上方设有出气口。
在本发明中进一步地，搅拌条为不锈钢构件。
在本发明中进一步地，所述的可控气氛回转窑的实现方法，包括以下步骤：
(一)、物料从第一进料仓处加入，经第二进料仓和螺旋给料器进入炉管的内部；
(二)、从还原性气体进气口处接入还原性气体，物料在回转窑本体的搅拌下，与还原性气体充分接触，进行反应，产生的废气从出气口处排出；
(三)、反应完成后的物料进入出料仓内，并经过冷却罐冷却后排出；
(四)、反应过程中，从第一惰性气体进气口和第二惰性气体进气口处接入惰性气体，使第一密封壳体和第二密封壳体的内部充满惰性气体，防止空气进入炉管内导致物料被氧化。
在本发明中进一步地，所述的可控气氛回转窑的实现方法，步骤(二)中还原性气体为氢气，步骤(四)中的惰性气体为氮气。
在本发明中进一步地，搅拌条为螺旋形结构或长条形结构，进料机构包括第一进料仓、第二进料仓和螺旋给料器，其中，螺旋给料器的输出端嵌入在回转窑本体输入端的内部，螺旋给料器的输入端上方设有第二进料仓，第二进料仓的上方设有第一进料仓，出料机构包括出料仓和冷却罐，其中，回转窑本体的输出端伸入至出料仓输入端的内部，出料仓输出端的下方连接有冷却罐，窑尾惰性气体保护装置包括第一密封壳体、第一连接转环、第一惰性气体进气口和还原性气体进气口，其中，第一密封壳体套设在回转窑本体与出料机构连接处的外部，第一密封壳体与炉管通过第一连接转环连接，第一密封壳体的底部设有第一惰性气体进气口和还原性气体进气口，还原性气体进气口位于第一惰性气体进气口的一侧，窑口惰性气体保护装置包括第二密封壳体、第二惰性气体进气口和第二连接转环，其中，第二密封壳体套设在回转窑本体与进料机构连接处的外部，第二密封壳体与炉管通过第二连接转环连接，第二密封壳体的底部设有第二惰性气体进气口，第二密封壳体的上方设有出气口，搅拌条为不锈钢构件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在炉管的内壁上设有搅拌条，可以随着炉管转动而间接带动粉料搅拌，继而使得粉料在炉管内处于一个不断流动的状态，使粉料整体受热更均匀，避免粉料结团结块，提高粉料与窑内反应气体的接触面，使反应进行得更充分，反应后粉料纯度高，杂质少；
2、本发明进料机构采用第一进料仓和第二进料仓双级料仓形式进料，可以确保粉料充分与外部隔绝，采用螺旋给料器进行供料，使进料均匀稳定；
3、本发明出料机构上设置了冷却罐，通过冷却罐的设置可以对物料进行冷却；
4、本发明通过窑尾惰性气体保护装置和窑口惰性气体保护装置的设置，可以防止空气进入炉管内使粉料被氧化，保证了回转窑本体的安全性，防止安全事故发生。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明进料机构的结构示意图；
图3为本发明出料机构的结构示意图；
图4为本发明窑口惰性气体保护装置的结构示意图；
图5为本发明窑尾惰性气体保护装置的结构示意图；
图6和7均为本发明炉管内部的结构示意图；
图中：1、回转窑本体；2、出料机构；21、出料仓；22、冷却罐；3、窑尾惰性气体保护装置；31、第一密封壳体；32、第一连接转环；33、第一惰性气体进气口；34、还原性气体进气口；4、进料机构；41、第一进料仓；42、第二进料仓；43、螺旋给料器；5、窑口惰性气体保护装置；51、第二密封壳体；52、第二惰性气体进气口；53、第二连接转环；54、出气口；6、炉管；7、搅拌条。
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。
实施例1
请参阅图1-7，本发明提供以下技术方案：一种可控气氛回转窑，包括回转窑本体1，回转窑本体1包括炉管6，炉管6的内壁上设有搅拌条7，搅拌条7为不锈钢构件，回转窑本体1的进料端设有进料机构4，回转窑本体1的出料端设有出料机构2，回转窑本体1与进料机构4的连接处套设有窑口惰性气体保护装置5，回转窑本体1与出料机构2的连接处套设有窑尾惰性气体保护装置3。
进一步地，搅拌条7为螺旋形结构。
通过采用上述技术方案，可以随着炉管6转动而间接带动粉料搅拌，继而使得粉料在炉管6内处于一个不断流动的状态，使粉料整体受热更均匀，避免粉料结团结块，提高粉料与窑内反应气体的接触面，使反应进行得更充分，反应后粉料纯度高，杂质少。
进一步地，进料机构4包括第一进料仓41、第二进料仓42和螺旋给料器43，其中，螺旋给料器43的输出端嵌入在回转窑本体1输入端的内部，螺旋给料器43的输入端上方设有第二进料仓42，第二进料仓42的上方设有第一进料仓41。
通过采用上述技术方案，采用第一进料仓41和第二进料仓42双级料仓形式进料，可以确保粉料充分与外部隔绝；采用螺旋给料器43进行供料，使进料均匀稳定。
进一步地，出料机构2包括出料仓21和冷却罐22，其中，回转窑本体1的输出端伸入至出料仓21输入端的内部，出料仓21输出端的下方连接有冷却罐22。
通过采用上述技术方案，通过冷却罐22的设置可以对物料进行冷却。
进一步地，窑尾惰性气体保护装置3包括第一密封壳体31、第一连接转环32、第一惰性气体进气口33和还原性气体进气口34，其中，第一密封壳体31套设在回转窑本体1与出料机构2连接处的外部，第一密封壳体31与炉管6通过第一连接转环32连接，第一密封壳体31的底部设有第一惰性气体进气口33和还原性气体进气口34，还原性气体进气口34位于第一惰性气体进气口33的一侧。
进一步地，窑口惰性气体保护装置5包括第二密封壳体51、第二惰性气体进气口52和第二连接转环53，其中，第二密封壳体51套设在回转窑本体1与进料机构4连接处的外部，第二密封壳体51与炉管6通过第二连接转环53连接，第二密封壳体51的底部设有第二惰性气体进气口52，第二密封壳体51的上方设有出气口54。
通过采用上述技术方案，通过窑尾惰性气体保护装置3和窑口惰性气体保护装置5的设置，可以防止空气进入炉管6内使粉料被氧化，保证了回转窑本体1的安全性，防止安全事故发生。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于：进一步地，搅拌条7为长条形结构。
通过采用上述技术方案，长条形搅拌条至少设置三个以上。
进一步地，本发明所述的可控气氛回转窑的实现方法，包括以下步骤：
(一)、物料从第一进料仓41处加入，经第二进料仓42和螺旋给料器43进入炉管6的内部；
(二)、从还原性气体进气口34处接入还原性气体，物料在回转窑本体1的搅拌下，与还原性气体充分接触，进行反应，产生的废气从出气口54处排出；
(三)、反应完成后的物料进入出料仓21内，并经过冷却罐22冷却后排出；
(四)、反应过程中，从第一惰性气体进气口33和第二惰性气体进气口52处接入惰性气体，使第一密封壳体31和第二密封壳体51的内部充满惰性气体，防止空气进入炉管6内导致物料被氧化。
进一步地，步骤(二)中还原性气体为氢气(或其他还原性气体)，步骤(四)中的惰性气体为氮气(或其他惰性气体)。
本发明中回转窑本体1的型号为3.5M-YY-WFT；冷却罐22的型号为FTK-127S；连接转环的型号为DN300；螺旋给料器43的型号为50A，均从宜兴炜丰热工科技有限公司采购。
综上所述，本发明在炉管6的内壁上设有搅拌条7，可以随着炉管6转动而间接带动粉料搅拌，继而使得粉料在炉管6内处于一个不断流动的状态，使粉料整体受热更均匀，避免粉料结团结块，提高粉料与窑内反应气体的接触面，使反应进行得更充分，反应后粉料纯度高，杂质少；本发明进料机构4采用第一进料仓41和第二进料仓42双级料仓形式进料，可以确保粉料充分与外部隔绝，采用螺旋给料器43进行供料，使进料均匀稳定；本发明出料机构2上设置了冷却罐22，通过冷却罐22的设置可以对物料进行冷却；本发明通过窑尾惰性气体保护装置3和窑口惰性气体保护装置5的设置，可以防止空气进入炉管6内使粉料被氧化，保证了回转窑本体1的安全性，防止安全事故发生。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可控气氛回转窑，包括回转窑本体(1)，其特征在于：回转窑本体(1)包括炉管(6)，炉管(6)的内壁上设有搅拌条(7)，回转窑本体(1)的进料端设有进料机构(4)，回转窑本体(1)的出料端设有出料机构(2)，回转窑本体(1)与进料机构(4)的连接处套设有窑口惰性气体保护装置(5)，回转窑本体(1)与出料机构(2)的连接处套设有窑尾惰性气体保护装置(3)。
2.根据权利要求1所述的一种可控气氛回转窑，其特征在于：搅拌条(7)为螺旋形结构或长条形结构。
3.根据权利要求1所述的一种可控气氛回转窑，其特征在于：进料机构(4)包括第一进料仓(41)、第二进料仓(42)和螺旋给料器(43)，其中，螺旋给料器(43)的输出端嵌入在回转窑本体(1)输入端的内部，螺旋给料器(43)的输入端上方设有第二进料仓(42)，第二进料仓(42)的上方设有第一进料仓(41)。
4.根据权利要求1所述的一种可控气氛回转窑，其特征在于：出料机构(2)包括出料仓(21)和冷却罐(22)，其中，回转窑本体(1)的输出端伸入至出料仓(21)输入端的内部，出料仓(21)输出端的下方连接有冷却罐(22)。
5.根据权利要求1所述的一种可控气氛回转窑，其特征在于：窑尾惰性气体保护装置(3)包括第一密封壳体(31)、第一连接转环(32)、第一惰性气体进气口(33)和还原性气体进气口(34)，其中，第一密封壳体(31)套设在回转窑本体(1)与出料机构(2)连接处的外部，第一密封壳体(31)与炉管(6)通过第一连接转环(32)连接，第一密封壳体(31)的底部设有第一惰性气体进气口(33)和还原性气体进气口(34)，还原性气体进气口(34)位于第一惰性气体进气口(33)的一侧。
6.根据权利要求1所述的一种可控气氛回转窑，其特征在于：窑口惰性气体保护装置(5)包括第二密封壳体(51)、第二惰性气体进气口(52)和第二连接转环(53)，其中，第二密封壳体(51)套设在回转窑本体(1)与进料机构(4)连接处的外部，第二密封壳体(51)与炉管(6)通过第二连接转环(53)连接，第二密封壳体(51)的底部设有第二惰性气体进气口(52)，第二密封壳体(51)的上方设有出气口(54)。
7.根据权利要求1所述的一种可控气氛回转窑，其特征在于：搅拌条(7)为不锈钢构件。
8.根据权利要求1-7任一项所述的可控气氛回转窑的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(一)、物料从第一进料仓(41)处加入，经第二进料仓(42)和螺旋给料器(43)进入炉管(6)的内部；
(二)、从还原性气体进气口(34)处接入还原性气体，物料在回转窑本体(1)的搅拌下，与还原性气体充分接触，进行反应，产生的废气从出气口(54)处排出；
(三)、反应完成后的物料进入出料仓(21)内，并经过冷却罐(22)冷却后排出；
(四)、反应过程中，从第一惰性气体进气口(33)和第二惰性气体进气口(52)处接入惰性气体，使第一密封壳体(31)和第二密封壳体(51)的内部充满惰性气体，防止空气进入炉管(6)内导致物料被氧化。
9.根据权利要求8所述的可控气氛回转窑的实现方法，其特征在于：步骤(二)中还原性气体为氢气，步骤(四)中的惰性气体为氮气。
10.根据权利要求9所述的可控气氛回转窑的实现方法，其特征在于：搅拌条(7)为螺旋形结构或长条形结构，进料机构(4)包括第一进料仓(41)、第二进料仓(42)和螺旋给料器(43)，其中，螺旋给料器(43)的输出端嵌入在回转窑本体(1)输入端的内部，螺旋给料器(43)的输入端上方设有第二进料仓(42)，第二进料仓(42)的上方设有第一进料仓(41)，出料机构(2)包括出料仓(21)和冷却罐(22)，其中，回转窑本体(1)的输出端伸入至出料仓(21)输入端的内部，出料仓(21)输出端的下方连接有冷却罐(22)，窑尾惰性气体保护装置(3)包括第一密封壳体(31)、第一连接转环(32)、第一惰性气体进气口(33)和还原性气体进气口(34)，其中，第一密封壳体(31)套设在回转窑本体(1)与出料机构(2)连接处的外部，第一密封壳体(31)与炉管(6)通过第一连接转环(32)连接，第一密封壳体(31)的底部设有第一惰性气体进气口(33)和还原性气体进气口(34)，还原性气体进气口(34)位于第一惰性气体进气口(33)的一侧，窑口惰性气体保护装置(5)包括第二密封壳体(51)、第二惰性气体进气口(52)和第二连接转环(53)，其中，第二密封壳体(51)套设在回转窑本体(1)与进料机构(4)连接处的外部，第二密封壳体(51)与炉管(6)通过第二连接转环(53)连接，第二密封壳体(51)的底部设有第二惰性气体进气口(52)，第二密封壳体(51)的上方设有出气口(54)，搅拌条(7)为不锈钢构件。
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