CN221217725U - 一种内燃式碳化炉设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内燃式碳化炉设备，包括第一碳化炉、第二碳化炉、冷却釜、换热装置；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉、所述冷却釜依次相连通；通过PLC控制器控制所述第一碳化炉与所述第二碳化炉的温度不同；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉内部设有喷嘴，所述喷嘴用于输送天然气；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉、所述换热装置之间通过风管相连通。本技术方案中，使用天然气燃烧产生热能的方式，使炉内温度达到1100°，提高了物料的碳化效率；通过设置第一碳化炉与第二碳化炉的温度不同，可以实现物料的不同温段逐步升温、连续加热，实现对物料较好的温度控制；通过设置风管及换热装置，使设备内的废气能够循环利用，并使能源消耗最低化。

Description

一种内燃式碳化炉设备

技术领域

本实用新型涉及碳化炉技术领域，特别涉及一种内燃式碳化炉设备。

背景技术

在工业生产中，常常需要对物料进行碳化处理，碳化处理通常使用碳化炉，传统的碳化炉的加热方式，采用电阻带加热，使用电阻带进行缠绕，利用电阻带的双面发热，达到加热的目的，此种加热方式具有热损失大的缺点，不仅如此，在使用过程中，由于温度较高，电阻带易老化，电阻带的使用寿命短，经常更换电阻带，设备维修量也变大。因此，现有技术中使用电阻带的加热方式具有能耗大、电阻带易老化的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种内燃式碳化炉设备，旨在解决现有技术中的碳化炉使用电阻带进行加热的方式具有能耗大、电阻带易老化的技术缺陷。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种内燃式碳化炉设备，包括第一碳化炉、第二碳化炉、冷却釜、换热装置；所述第一碳化炉的出料口与所述第二碳化炉的进料口相连通，所述第二碳化炉的出料口与所述冷却釜的进料口相连通；碳化炉设备上连接有可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，用以控制所述第一碳化炉与所述第二碳化炉的温度不同；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉内部设有喷嘴，所述喷嘴用于输送天然气；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉、所述换热装置之间通过风管相连通。

其中，所述第一碳化炉内设有第一滚筒，所述第二碳化炉内设有第二滚筒，所述第一滚筒与所述第二滚筒通过轴承相连，所述轴承上设有链轮和链条，所述链条与驱动机构相连。

其中，所述第一碳化炉与所述第二碳化炉的侧壁上还设有多个风口。

其中，所述风管包括第一风管、第二风管、第三风管，所述换热装置上设有空气管道，所述第一风管连通所述第一碳化炉与所述换热装置，所述第二风管连通所述第二碳化炉与所述换热装置；所述第三风管连通所述第一碳化炉与所述第二碳化炉。

具体的，所述换热装置上还连有风机。

具体的，所述第一碳化炉的进料口连接有第一螺旋送料机构，所述第二碳化炉的出料口连接有第二螺旋送料机构。

具体的，内燃式碳化炉设备还包括支撑架，所述支撑架分别设置在所述第一螺旋送料机构、所述第一碳化炉、所述第二碳化炉、所述第二螺旋送料机构、所述冷却釜的底部，用于支撑整个碳化炉设备。

优选的，所述支撑架为钢结构支撑架。

优选的，所述第一螺旋送料机构的旁侧还设有操作平台。

优选的，所述第一碳化炉、所述第二碳化炉相平行设置，所述冷却釜与所述第二碳化炉相垂直设置。

本技术方案所公开的一种内燃式碳化炉设备，包括第一碳化炉、第二碳化炉、冷却釜、换热装置；所述第一碳化炉的出料口与所述第二碳化炉的进料口相连通，所述第二碳化炉的出料口与所述冷却釜的进料口相连通；所述第一碳化炉与所述第二碳化炉的温度不同；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉内部设有喷嘴，所述喷嘴用于输送天然气；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉、所述换热装置之间通过风管相连通。本技术方案中，使用天然气进行燃烧产生热能的方式取代现有技术中使用电阻带加热的方式，可以使炉内温度达到1100°，有效降低能耗并提高了物料的碳化效率；通过PLC控制器控制第一碳化炉与第二碳化炉的温度不同，可以实现物料的不同温段逐步升温、连续加热，可以实现对物料较好的温度控制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所公开的一种内燃式碳化炉设备的整体结构图；

图2为本实用新型实施例所公开的第一碳化炉、第二碳化炉连接处的结构图；

图3为本实用新型实施例所公开的换热装置及相邻部件的连接结构图；

图4为本实用新型实施例所公开的第一螺旋送料机构及相邻部件的连接结构图。

其中：1、第一碳化炉；2、第二碳化炉；21、轴承；22、链轮；23、链条；24、第一驱动机构；3、冷却釜；4、第一螺旋送料机构；41、进料装置；42、第二驱动机构；5、第二螺旋送料机构；6、换热装置；61、风机；7、支撑架；71、操作平台；81、第一风管；82、第二风管；83、第三风管；84、空气管道；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、

“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型公开了一种内燃式碳化炉设备，如图1-4所示，包括第一碳化炉1、第二碳化炉2、冷却釜3、换热装置6；所述第一碳化炉1的出料口与所述第二碳化炉2的进料口相连通，所述第二碳化炉2的出料口与所述冷却釜3的进料口相连通；所述第一碳化炉1与所述第二碳化炉2的温度不同，碳化炉设备上连接有PLC控制器，用于控制第一碳化炉1和第二碳化炉2的温度，升降温过程中通过比例-积分-微分控制器(Proportion IntegrationDifferentiation，PID)进行自动恒温控制，使温度偏差在±5℃范围内。在本实施例中，所述第二碳化炉2的设定温度高于所述第一碳化炉1的设定温度，物料经过第一碳化炉1和第二碳化炉2不同温段逐步升温、连续加热，可以实现对物料较好的温度控制，以更好地制备出所需产品；所述第一碳化炉1、所述第二碳化炉2上分别设有多个喷嘴12，所述喷嘴12与所述第一碳化炉1、所述第二碳化炉2的内部空间相连通，所述喷嘴12用于输送天然气，通过天然气的燃烧为第一碳化炉1、第二碳化炉2提供热量，使炉内的物料反应，所述第一碳化炉1、所述第二碳化炉2、所述换热装置6之间通过风管相连通，风管上设有用于开启、闭合的阀门，第一碳化炉1和第二碳化炉2内还设有燃烧器，具体的，燃烧器设置在第一碳化炉1和第二碳化炉2内部左右两侧，燃烧器在第一碳化炉1和第二碳化炉2内的布局相同，主要采用强制供风亚高速烧嘴和二次风烧嘴，通过自动点火器进行电控点火，其中，强制供风亚高速烧嘴主要为天然气燃烧提供热能，二次风烧嘴主要为生产中所产生的尾气的燃烧提供热能。

具体的，所述第一碳化炉1内设有第一滚筒，所述第二碳化炉2内设有第二滚筒，所述喷嘴分别连通所述第一滚筒与所述第二滚筒，天然气通过喷嘴输送至第一滚筒和第二滚筒内部；所述第一滚筒与所述第二滚筒通过轴承21相连，所述轴承21上设有链轮22和链条23，所述链条23与第一驱动机构24相连，作业时，第一驱动机构24运转，带动链条23及链轮22运转，并通过轴承21分别带动第一滚筒、第二滚筒转动。

具体的，所述第一碳化炉1与所述第二碳化炉2的侧壁上还设有多个风口11，用于连接所述风管，以实现与所述换热装置6的连通。

其中，所述风管包括第一风管81、第二风管82、第三风管83，所述换热装置6上设有空气管道84，所述第一风管81连通所述第一碳化炉1与所述换热装置6，所述第二风管82连通所述第二碳化炉2与所述换热装置6，天然气在第一碳化炉1与第二碳化炉2内燃烧所产生的废气，通过第一风管81进入换热装置6，换热装置6通过空气管道84及风机61对废气进行再次燃烧，燃烧过程中产生的热量通过第二风管82回到第二碳化炉2内部，以补充第二碳化炉2内的热能；所述第三风管83连通所述第一碳化炉1与所述第二碳化炉2及所述换热装置6，在第二碳化炉2内，加热、燃烧会产生烟气，烟气通过第三风管83进入第一碳化炉1，可以补充第一碳化炉1内燃烧时所需的热能，多余气体则流入换热装置6进行循环，此种设置方式可以将反应过程中所产生的烟气及废气得到可循环利用，并使能源消耗最低。

其中，所述换热装置6上还连有风机61，用于为换热装置6提供风力。

其中，所述第一碳化炉1的进料口连接有第一螺旋送料机构4，所述第二碳化炉2的出料口连接有第二螺旋送料机构5。

其中，碳化炉设备还包括支撑架7，所述支撑架7分别设置在所述第一螺旋送料机构4、所述第一碳化炉1、所述第二碳化炉2、所述第二螺旋送料机构5、所述冷却釜3的底部，用于支撑整个碳化炉设备。

进一步的，所述支撑架7为钢结构支撑架，支撑架7由钢结构搭建并焊接而成，搭设简便且稳固。

其中，所述第一螺旋送料机构4的旁侧还设有操作平台71，工作人员站在操作平台71上对第一螺旋送料机构4进行检修或操作。

进一步的，所述第一螺旋送料机构4上还设有进料装置41及第二驱动机构42，所述进料装置41用于向第一螺旋送料机构4内进料，第二驱动机构42用于驱动第一螺旋送料机构4进行工作。

其中，所述第一碳化炉1、所述第二碳化炉2相平行设置，所述冷却釜3与所述第二碳化炉2相垂直设置，此种设置可以减少碳化炉设备的占地面积。

在具体实施例中，分别启动第一驱动机构24、第二驱动机构42，待处理物料由第一螺旋送料机构4依次进入第一碳化炉1、第二碳化炉2，开启喷嘴12使天然气进入第一碳化炉1和第二碳化炉2内部，启动燃烧器进行点火，第一滚筒和第二滚筒转动，使物料充分混合并碳化，第一碳化炉1内的温度小于第二碳化炉2内的温度，物料在第一滚筒内翻转前进并进入第二滚筒，可以使物料先预热再进行高温反应，物料经过不同温段逐步升温和连续加热，可实现较好的温度控制并制得所需产品；此过程中，同步开启第一风管81、第二风管82、第三风管83和空气管道84的阀门并打开风机61，使第一碳化炉1、第二碳化炉2中的气体与换热装置6内的气体实现流通并达到循环利用，能耗最低；经充分反应后的物料，由第二滚筒进入第二螺旋送料机构5，随后进入冷却釜3中进行冷却。

本技术方案所公开的一种内燃式碳化炉设备，包括第一碳化炉、第二碳化炉、冷却釜、换热装置；所述第一碳化炉的出料口与所述第二碳化炉的进料口相连通，所述第二碳化炉的出料口与所述冷却釜的进料口相连通；通过PLC控制器控制所述第一碳化炉与所述第二碳化炉的温度不同；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉内部设有喷嘴，所述喷嘴用于输送天然气；所述第一碳化炉、所述第二碳化炉、所述换热装置之间通过风管相连通。本技术方案中，使用天然气进行燃烧产生热能的方式取代现有技术中使用电阻带加热的方式，可以使炉内温度达到1100°，有效降低能耗并提高了物料的碳化效率；通过设置第一碳化炉与第二碳化炉的温度不同，可以实现物料的不同温段逐步升温、连续加热，可以实现对物料较好的温度控制；不仅如此，通过设置风管及换热装置，加热过程中产生的废气可以进入换热装置中进行再次燃烧，废气再次燃烧所产生的热能还可回流至炉体内补充热量，此种循环可以达到能量的循环利用，并使能源消耗最低化。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，包括第一碳化炉、第二碳化炉、冷却釜、换热装置；

所述第一碳化炉的出料口与所述第二碳化炉的进料口相连通，所述第二碳化炉的出料口与所述冷却釜的进料口相连通；

碳化炉设备上连接有PLC控制器，用以控制所述第一碳化炉与所述第二碳化炉的温度不同；

所述第一碳化炉、所述第二碳化炉内部设有喷嘴，所述喷嘴用于输送天然气；

所述第一碳化炉、所述第二碳化炉、所述换热装置之间通过风管相连通。

2.根据权利要求1所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，所述第一碳化炉内设有第一滚筒，所述第二碳化炉内设有第二滚筒，所述第一滚筒与所述第二滚筒通过轴承相连，所述轴承上设有链轮和链条，所述链条与驱动机构相连。

3.根据权利要求1所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，所述第一碳化炉与所述第二碳化炉的侧壁上还设有多个风口。

4.根据权利要求2所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，所述风管包括第一风管、第二风管、第三风管，所述换热装置上设有空气管道，所述第一风管连通所述第一碳化炉与所述换热装置，所述第二风管连通所述第二碳化炉与所述换热装置；所述第三风管连通所述第一碳化炉与所述第二碳化炉。

5.根据权利要求1所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，所述换热装置上还连有风机。

6.根据权利要求1所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，所述第一碳化炉的进料口连接有第一螺旋送料机构，所述第二碳化炉的出料口连接有第二螺旋送料机构。

7.根据权利要求6所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架分别设置在所述第一螺旋送料机构、所述第一碳化炉、所述第二碳化炉、所述第二螺旋送料机构、所述冷却釜的底部，用于支撑整个碳化炉设备。

8.根据权利要求7所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，所述支撑架为钢结构支撑架。

9.根据权利要求6所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，所述第一螺旋送料机构的旁侧还设有操作平台。

10.根据权利要求1所述一种内燃式碳化炉设备，其特征在于，所述第一碳化炉、所述第二碳化炉相平行设置，所述冷却釜与所述第二碳化炉相垂直设置。