專利名稱：電磁感應(yīng)焙燒連續(xù)作業(yè)工藝及其專用電磁感應(yīng)焙燒設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可用于輕工、化工及冶金工 業(yè)領(lǐng)域的，對固體物料進(jìn)行加熱焙燒的電磁感應(yīng)焙燒連續(xù)作業(yè)工藝及其專用電 磁感應(yīng)焙燒設(shè)備。
背景技術(shù)：
焙燒是輕工、化工和冶金領(lǐng)域中對固體物料(礦石)進(jìn)行處理的重要過程 之一，是固體物料在高溫不發(fā)生溶融條件下的反應(yīng)過程。在這個過程中一般需 要燃料(固體燃料、氣體燃料、液體燃料)燃燒發(fā)熱；需要大量的空氣作為熱 交換介質(zhì);需要由焙燒設(shè)備的運動或者是空氣的動力提供固體物料運動的動能。 常用的焙燒過程設(shè)備，按固體物料的運動特征可分為固定床、移動床和流動床； 按加熱的形式分，有反射爐、多膛爐、豎窯、回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐和旋風(fēng)爐等。從 實踐和理論上看，通過對焙燒過程加熱、固體物料運動和反應(yīng)環(huán)境各環(huán)節(jié)的改 進(jìn)和革新，對改善焙燒條件、操作環(huán)境和控制工藝，提高固體物料焙燒的效率， 乃至輕工、化工和.冶金過程的生產(chǎn)效率具有重要的意義?，F(xiàn)有技術(shù)的立窯、反射爐、回轉(zhuǎn)窯、流化床沸騰爐等焙燒設(shè)備，從加熱形 式上看，都使用了燃燒器，以燃料燃燒熱量作為加熱固體物料的熱源；從熱能 傳遞看，主要通過空氣介質(zhì)，以空氣熱輻射和熱對流的方式傳熱；從固體物料 的運動方式看，主要通過爐體的運動或壓縮氣流的作用使固體物料運動；從過 程控制上看，主要進(jìn)行比較粗略的溫度控制。由于大量的使用燃料(固體的、 氣體)加熱，殘留物質(zhì)和氣體導(dǎo)致反應(yīng)環(huán)境復(fù)雜；使用空氣介質(zhì)傳熱，導(dǎo)致傳 熱效率低下，使用空氣動力或整個設(shè)備的運動，為固體物料的提供運動能量， 致使焙燒設(shè)備和它的輔助設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、操作控制困難等。本發(fā)明人經(jīng)過潛心研究，開發(fā)研制了一種全新電磁感應(yīng)加熱焙燒連續(xù)作業(yè)新工藝，以 及與之配套的電磁感應(yīng)焙燒設(shè)備?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)的不足，試驗證明，應(yīng)用效 果良好。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡便，利用電磁感應(yīng)熱能加熱方式連續(xù)對 固體物料進(jìn)行焙燒連續(xù)作業(yè)的工藝。本發(fā)明的另一目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)第一目的工藝的電磁感應(yīng)焙燒設(shè)備。 本發(fā)明的第一目的是這樣實現(xiàn)的其電磁感應(yīng)焙燒連續(xù)作業(yè)工藝包括下列工序A、 經(jīng)干燥脫水后的固體物料和返料由進(jìn)料倉在重力的作用下由上到下自 然落料進(jìn)入受感器加熱料倉，直到固體物料充滿所有受感器加熱料倉；B、 電磁感應(yīng)爐通電后，受感器加熱料倉通過感應(yīng)電流產(chǎn)生的渦流發(fā)熱， 進(jìn)入受感器加熱料倉的固體物料隨即被加熱，達(dá)到所需溫度后，調(diào)整加熱電流， 恒定感應(yīng)爐內(nèi)溫度，對物料進(jìn)行動態(tài)焙燒；C、 然后啟動出料器，按工藝要求控制出料速度，隨著底部固體物料的連 續(xù)排除，進(jìn)料倉中的固體物料和受感器加熱料倉中的固體物料，在焙燒的環(huán)境 下，依次落料實現(xiàn)連續(xù)焙燒作業(yè)；D、 經(jīng)焙燒處理合格的焙燒熟料送下工序進(jìn)一步處理，不合格的焙燒生料 返送回進(jìn)料倉做再次焙燒處理；E、 焙燒過程中產(chǎn)生的高溫氣體，通過熱交換器將熱能轉(zhuǎn)換后用于原料的 干燥。本發(fā)明工藝中固體物料的運動是通過立式爐體、受感器加熱料倉串聯(lián)組合 結(jié)構(gòu)，漏斗形受感器加熱料倉的形狀使得形成圓錐形料堆，料堆形狀對自上而 下固體物料起到阻滯作用，通過控制進(jìn)料倉與出料倉之間的高差以及出料器出料連動工作機制，實現(xiàn)由出料器控制出料速度，從而達(dá)到對固體物料連續(xù)焙燒 作業(yè)的目的。本發(fā)明的另一目的是這樣實現(xiàn)的包括進(jìn)料倉，電磁感應(yīng)焙燒爐，出料倉 和熱交換器，進(jìn)料倉直接安裝在電磁感應(yīng)焙燒爐的上方，電磁感應(yīng)焙燒爐下方 安裝出料器，出料器下方與出料倉連接，熱交換器與電磁感應(yīng)焙燒爐側(cè)上部連 通。本發(fā)明采用非接觸無氧電磁感應(yīng)加熱，重力自由落料固體物料連續(xù)焙燒工 藝，反應(yīng)環(huán)境干凈、作業(yè)流程簡潔、可控；核心設(shè)備電磁感應(yīng)焙燒爐構(gòu)成焙燒 連動控制及加熱一恒溫控制系統(tǒng)。本發(fā)明特別適用于對固體物料的連續(xù)焙燒， 也可應(yīng)用于加熱或煅燒工藝中。


下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對本發(fā) 明加以限制。圖1為本發(fā)明新型電磁感應(yīng)加熱焙燒流程圖；圖2為本發(fā)明電磁感應(yīng)焙燒設(shè)備工藝配置簡圖；圖3為本發(fā)明電磁感應(yīng)焙燒爐一種實施結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明電磁感應(yīng)焙燒爐另一種實施結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖3之實施例受感器加熱料倉結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖4之實施例受感器加熱料倉結(jié)構(gòu)示意圖。其中l(wèi)進(jìn)料倉，2電磁感應(yīng)焙燒爐，3出料器，4出料倉，5熱交換器，6 受感器加熱料倉，7內(nèi)支撐架，8保溫層，9外殼，IO感應(yīng)線圈，ll屏蔽圈， 12底座，13出料斗，14頂蓋、15撐環(huán)，16排氣孔。
具體實施方式
如圖l所示，本發(fā)明電磁感應(yīng)焙燒連續(xù)作業(yè)工藝包括下列工序A、 經(jīng)干燥脫水后的固體物料和返料由進(jìn)料倉在重力的作用下由上到下自 然落料進(jìn)入受感器加熱料倉，直到固體物料充滿所有受感器加熱料倉；B、 電磁感應(yīng)爐通電后，受感器加熱料倉通過感應(yīng)電流產(chǎn)生的渦流發(fā)熱， 進(jìn)入受感器加熱料倉的固體物料隨即被加熱，達(dá)到所需的溫度后，調(diào)整加熱電流，恒定感應(yīng)爐內(nèi)溫度，對物料進(jìn)行動態(tài)焙燒；C、 然后啟動出料器，按工藝要求控制出料速度，隨著底部固體物料的連 續(xù)排除，進(jìn)料倉中的固體物料和受感器加熱料倉中的固體物料，在焙燒的環(huán)境 下，依次落料實現(xiàn)連續(xù)焙燒作業(yè)；D、 經(jīng)焙燒處理合格的焙燒熟料送下工序進(jìn)一步處理，不合格的焙燒生料 返送回進(jìn)料倉做再次焙燒處理；E、 焙燒過程中產(chǎn)生的高溫氣體，通過熱交換器將熱能轉(zhuǎn)換后用于原料的 干燥。如圖2所示，本發(fā)明電磁感應(yīng)連續(xù)焙燒設(shè)備包括進(jìn)料倉1，電磁感應(yīng)焙燒 爐2，出料倉4和熱交換器5，進(jìn)料倉1直接安裝在電磁感應(yīng)焙燒爐2的上方， 電磁感應(yīng)焙燒爐2下方安裝出料器3，出料器3下方與出料倉4連接，熱交換 器5與電磁感應(yīng)焙燒爐2的側(cè)上部連接。所述的電磁感應(yīng)焙燒爐2包括受感器加熱料倉6，內(nèi)支撐架7，保溫層8， 感應(yīng)線圈IO，屏蔽圈ll，出料斗13和排氣孔16，受感器加熱料倉6位于爐體 的中心，其與保溫層8之間設(shè)有支撐架7，外殼9包縛于保溫層外；受感器加 熱料倉6頂部設(shè)有頂蓋14，受感器加熱料倉6下部設(shè)有底座12，底座12下部 設(shè)有料斗13，外殼9與屏蔽圈11之間裝設(shè)感應(yīng)線圈10;受感器加熱料倉6上 部保溫層8中設(shè)有撐環(huán)15，受感器加熱料倉6倉壁上設(shè)有排氣孔16。所述的撐環(huán)15對上位、下位受感器加熱料倉的起支撐固定作用，用石墨 及碳制品制作。如圖3、圖5所示，所述的受感器加熱料倉6為斗型，其上端敞開，下端為單孔錐形出料口，側(cè)壁設(shè)有多個排氣孔。所述的受感器加熱料倉6由石墨碳制品或合金鋼制作，具有耐熱、耐腐蝕、 導(dǎo)熱性好的金屬及非金屬導(dǎo)體。所述的內(nèi)支承架7為圓桶型結(jié)構(gòu)，起耐熱結(jié)構(gòu)及固定保溫層作用。所述的 外殼9起固定頂蓋14、底座12及保溫層8的作用。所述的電磁感應(yīng)爐底座12起固定爐體、下料斗及與外部支撐的聯(lián)接作用， 底座可用不銹鋼材料制作。所述的頂蓋14由非金屬非導(dǎo)體材料制作(例如玻璃鋼、樹脂、陶瓷燒結(jié)料等)。圖4、圖6示出了另一實例桶型結(jié)構(gòu)受感器加熱料倉，該種結(jié)構(gòu)對物料起 加熱、盛料作用，側(cè)壁有多個斜角排氣孔。在不需要對原料進(jìn)行干燥的情況下，本發(fā)明的熱交換器可以替換為冷卻 器，冷卻器將來自電磁感應(yīng)爐的高溫氣體進(jìn)行冷卻處理后直接排空。所述的受感器加熱料倉6與進(jìn)料倉1合二為一，受感器加熱料倉6與進(jìn)料 倉1與爐子保溫層8合三為一，構(gòu)成了感應(yīng)加熱焙燒單元，可對物料加熱、物 料流量限流、物料堆砌形狀控制、爐內(nèi)氣體流通起到很好的作用。作為實施例，根據(jù)上述設(shè)計原理，發(fā)明人制作了一臺320KVA的立式電磁 感應(yīng)焙燒爐，高2米、外徑1米、內(nèi)0.8米。通過實際運行操作和初步實驗結(jié) 果看，爐子啟動快、溫度容易控制、運行平穩(wěn)、可以實現(xiàn)固體物料焙燒的連續(xù) 作業(yè)，達(dá)到了設(shè)計的目的。本發(fā)明的工作過程經(jīng)干燥除去水分的固體物料進(jìn)入進(jìn)料倉1，并自然下落充滿受感器加熱料 倉加熱料倉，啟動電源后，電磁感應(yīng)焙燒爐2隨即對受感器加熱料倉加熱料倉 6進(jìn)行感應(yīng)加熱形成溫差，進(jìn)而向固體物料傳熱，達(dá)到固體物料焙燒工藝指標(biāo)所需的溫度后，調(diào)整電磁感應(yīng)焙燒爐2恒定溫度，啟動出料器3，按固體物料 特性和工藝要求，控制出料量(也就是控制固體物料加熱、反應(yīng)、保溫的時間)。 隨著底部的固體物料連續(xù)排除，爐內(nèi)的固體物料從上到下依次跌落，與此對應(yīng)， 進(jìn)料倉中的固體物料也不斷的進(jìn)入爐內(nèi)，而出料倉4也不斷的收集經(jīng)焙燒加工的固體物料。合格的物料送下工序；不合格的物料返回進(jìn)料倉l再加工。焙燒 過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體，通過受感器加熱料倉加熱料倉邊壁透氣孔圖四a、 b 和電磁感應(yīng)爐支撐內(nèi)壁的間隙向上，經(jīng)排氣孔孔16到熱交換器5冷卻后排空。 由于，具備了獨特的加熱、傳熱、物料運動、溫度和反應(yīng)環(huán)境的控制手段，整 個焙燒工藝過程在一個相對密閉的條件下完成。因而，可以在焙燒實施過程中， 根據(jù)不同的固體物料。需要的不同的工藝參數(shù)和要求，對焙燒過程實施不同的 控制。本發(fā)明的突出效果和特點-1、 通過感應(yīng)加熱方式對受感器加熱料倉加熱，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱?速。不用燃料和燃燒器，不需要空氣，不排除燃燒廢物，使反應(yīng)氣體不受燃燒 物雜質(zhì)、煙氣的影響。而且，感應(yīng)電流只對受感器加熱料倉加熱，通過配置適 當(dāng)?shù)妮o助受感器，可以分別實現(xiàn)對固體物料的不等溫加熱，控制固體物料的反 應(yīng)過程；(例如前加熱和后加熱)。2、 熱源與固體物料之間的熱傳遞，主要通過受感器加熱料倉與固體物料之 間、固體物料與固體物料之間的直接接觸，實現(xiàn)高效的熱傳導(dǎo)為主，熱輻射、 熱對流為輔傳熱加熱機制。3、 由于主要的加熱方式為靜態(tài)加熱和固體熱傳導(dǎo)和熱輻射傳熱，不需要大 量的空氣作為熱加換介質(zhì)，因而也不會因氣體熱交換而帶走大量熱能。節(jié)能效 果顯著。4、 在固體物料勢能、重力的作用下，通過受感器加熱料倉的形狀、受感器 加熱料倉間接串聯(lián)組合結(jié)構(gòu)、受感器加熱料倉圓錐形堆料對自上而下的固體物料的阻止作用，和與出料倉出料控制器連動控制的機制與結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)固體物料 自上而下的連續(xù)流動，實現(xiàn)固體物料與反應(yīng)氣體的充分接觸和分離。同時實現(xiàn) 了對固體物料的下落速度、焙燒時間和焙燒溫度的控制。巨大的簡化了焙燒系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)備和過程控制。5、 受感器加熱料倉旁的透氣孔、受感器加熱料倉邊壁透氣孔、爐體排氣 孔組成，能使焙燒過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體快速釋放。6、 受感器加熱料倉間接串聯(lián)安裝結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)與出料器出料之間的連動控 制。它通過控制固體物料的出料量，來控制物料的焙燒時間、溫度以及物化反 應(yīng)過程。7、 進(jìn)料倉中的固體物料在出料器的控制下，經(jīng)過焙燒爐焙燒，在一個相對封閉的環(huán)境中實現(xiàn)焙燒連續(xù)作業(yè)。8、 本發(fā)明電磁感應(yīng)焙燒設(shè)備用于處理礦石、渣料和其它固體物料的焙燒、 加熱和煅燒。
權(quán)利要求
1、一種電磁感應(yīng)焙燒連續(xù)作業(yè)工藝，其特征是包括下列工序A、經(jīng)干燥脫水后的固體物料和返料由進(jìn)料倉在重力的作用下由上到下自然落料進(jìn)入受感器加熱料倉，，直到固體物料充滿所有受感器加熱料倉；B、電磁感應(yīng)爐通電后，受感器加熱料倉通過感應(yīng)電流產(chǎn)生的渦流發(fā)熱，進(jìn)入受感器加熱料倉的固體物料隨即被加熱，達(dá)到所需的溫度后，調(diào)整加熱電流，恒定感應(yīng)爐內(nèi)溫度，對物料進(jìn)行動態(tài)焙燒；C、然后啟動出料器，按工藝要求控制出料速度，隨著底部固體物料的連續(xù)排除，進(jìn)料倉中的固體物料和受感器加熱料倉中的固體物料，在焙燒的環(huán)境下，依次落料實現(xiàn)連續(xù)焙燒作業(yè)；D、經(jīng)焙燒處理合格的焙燒熟料送下工序進(jìn)一步處理，不合格的焙燒生料返送回進(jìn)料倉做再次焙燒處理；E、焙燒過程中產(chǎn)生的高溫氣體，通過熱交換器將熱能轉(zhuǎn)換后用于原料的干燥。
2、 一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述工藝的電磁感應(yīng)連續(xù)焙燒設(shè)備，包括進(jìn)料倉 (1)，電磁感應(yīng)焙燒爐(2)，出料倉(4)和熱交換器(5)，其特征是進(jìn)料倉 (1)直接安裝在電磁感應(yīng)焙燒爐(2)的上方，電磁感應(yīng)焙燒爐(2)下方安裝出料器(3)，出料器(3)下方與出料倉(4)連接，熱交換器(5)與電磁感應(yīng) 焙燒爐(2)的側(cè)上部連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的電磁感應(yīng)連續(xù)焙燒設(shè)備，其特征是所述的電磁感 應(yīng)焙燒爐(2)包括受感器加熱料倉(6)，內(nèi)支撐架(7)，保溫層(8)，感應(yīng)線 圈(10)，.屏蔽圈(11)，出料斗(13)和排氣孔(16)，受感器加熱料倉(6) 位于爐體的中心，其與保溫層(8)之間設(shè)有支撐架(7)，外殼(9)包縛于保 溫層(8)外；受感器加熱料倉(6)頂部設(shè)有頂蓋(14)，受感器加熱料倉(6) 下部設(shè)有底座(12)，底座(12)下部設(shè)有料斗(13)，外殼(9)與屏蔽圈(11) 之間裝設(shè)感應(yīng)線圈(10);受感器加熱料倉(6)上部保溫層(8)設(shè)有撐環(huán)(15)，受感器加熱料倉(6)倉壁上設(shè)有排氣孔(16)。
4、 如權(quán)利要求2所述的電磁感應(yīng)連續(xù)焙燒設(shè)備，其特征是所述的受感器 加熱料倉(6)為斗型，其上端敞開，下端為單孔錐形出料口，側(cè)壁設(shè)有多個排氣孔(16)。
5、 如權(quán)利要求2所述的電磁感應(yīng)連續(xù)焙燒設(shè)備，其特征是所述的內(nèi)支承 架7為圓桶型結(jié)構(gòu)。
6、如權(quán)利要求2所述的電磁感應(yīng)連續(xù)焙燒設(shè)備，其特征是所述的受感器加熱料倉(6)為桶形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁感應(yīng)焙燒連續(xù)作業(yè)工藝及其專用電磁感應(yīng)焙燒設(shè)備。電磁感應(yīng)焙燒設(shè)備包括進(jìn)料倉，電磁感應(yīng)焙燒爐，出料倉和熱交換器，進(jìn)料倉直接安裝在電磁感應(yīng)焙燒爐的上方，電磁感應(yīng)焙燒爐下方安裝出料器，出料器下方與出料倉連接，熱交換器與電磁感應(yīng)焙燒爐側(cè)上部連通。通過電磁感應(yīng)焙燒設(shè)備實現(xiàn)了電磁感應(yīng)焙燒連續(xù)作業(yè)工藝。本發(fā)明具有工藝簡單、安全、節(jié)能、低成本、產(chǎn)能大、易操作等優(yōu)點。本發(fā)明采用非接觸無氧電磁感應(yīng)加熱，重力自由落料固體物料連續(xù)焙燒工藝，反應(yīng)環(huán)境干凈、作業(yè)流程簡潔、可控；核心設(shè)備電磁感應(yīng)焙燒爐構(gòu)成焙燒連動控制及加熱—恒溫控制系統(tǒng)。
文檔編號F27B1/09GK101266099SQ20081005830
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者勃 彭, 喜 方 申請人:方 喜;彭 勃