一种热解回转窑的制作方法

本发明涉及煤热解技术领域，具体而言，涉及一种热解回转窑。

背景技术：

目前，煤热解是煤转化的关键步骤，煤气化、液化、焦化和燃烧都要经过或发生热解过程。煤焦油是煤炭干馏时生产的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状液体，是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物，是有机化学工业的重要原料。而现有的煤热解设备的产焦油率普遍较低。

鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种热解回转窑以解决产焦油率低的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供了一种热解回转窑，其包括回转窑壳体和套设在回转窑壳体出料端的下料罩，且下料罩与回转窑壳体外壁具有第一间隙以使得回转窑壳体相对下料罩旋转，回转窑壳体内设置有煤气导流管，煤气导流管的进气端伸入回转窑内的煤开始热解区域，煤气导流管的出气端贯穿下料罩，且下料罩与煤气导流管的外壁旋转密封连接。

回转窑壳体内还设置有烟气加热管道，烟气加热管道的进气端与外设在回转窑壳体的热风罩烟气分配室连通，烟气加热管道的废气端与设置在回转窑进料端的废气集气室连通，烟气加热管道通过所述支撑座与回转窑壳体的内周壁相邻固定连接，热风罩烟气分配室位于回转窑壳体出料端且与回转窑壳体的外壁留有第二间隙。

发明人发现影响回转窑设备煤焦油率低的原因在于：煤气在升温段易发生二次裂解，致使导出的煤气无法达到较高水平的产油率。本发明在煤气开始热解的区域就设置有煤气导流管，从而使得在低温段实现煤气的导出，当回转窑的热解温度达到600℃前，煤焦油基本从煤气导流管出净。这样避免了煤焦油在回转窑的升温段发生二次裂解，提升了产油率。当物料达到最大产油率时的煤气热解温度后，热解产生的煤气可沿煤气导流管快速流动汇集至相对低温处，在低温处煤气不发生裂解，有利于煤焦油的产率最大化。

煤开始热解区域的温度为360℃±50℃，热解回转窑窑内的最高温度在450～600℃。上述回转窑可以实现在煤开始热解的区域实现煤气的快速送出。且随着热解窑最高温度的提高，有无煤气导流管的设置，煤焦油的产率及煤焦油密度会发生较大变化；热解窑最高温度越大，没有煤气导流管的焦油产率越低，且煤焦油的密度越大，反之，设置有煤气导流管的焦油产率明显高，且煤焦油的密度比较低。

在一种实施方式中，下料罩与外界的固定装置固定不动，而回转窑相对下料罩旋转运动。设置第一间隙以避免回转窑上下左右跳动或摆动对下料罩的磨损。

在一种实施方式中，热风罩烟气分配室与外界固定不同，而回转窑相对热风罩烟气分配室旋转运动。设置第二间隙以避免回转窑上下左右跳动或摆动对热风罩烟气分配室的磨损。热风罩烟气分配室用于对燃烧室中的热风进行均布。热风罩烟气分配室环设于回转窑壳体外周。

需要说明的是，上述第一间隙和第二间隙均可根据实际热解的需求进行自适应设置。

在一种实施方式中，支撑座为支撑架、支撑棍或支撑板，例如通过焊接的方式将煤气导流管的外周壁焊接多个支撑钢板，并在支撑钢板上开设多个安装孔用于安装加热管。

在本发明应用较佳的实施方式中，废气集气室设置在回转窑进料端的腔室内，在废气集气室所处的回转窑壳体上开设有多个第一废气出口，第一废气出口向内连通废气集气室，第一废气出口向外连通设置于回转窑壳体外的废气罩。

第一废气出口靠近进料端，第一废气出口的数目和大小可根据废气集气的需求进行设置。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述废气罩具有壳体，在废气罩的壳体上开设有至少一个第二废气出口，且第二废气出口与废气罩内部连通。设置第二废气出口以尽量废气减少出口的数量，从而对废气进行集中处理。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述废气罩与回转窑壳体具有第三间隙以使得回转窑壳体相对废气罩旋转。在一种实施方式中，上述废气罩与外界固定不动，使用时，回转窑相对废气罩转动。同样地，第三间隙以满足回转窑的上下左右位移的需求。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述回转窑壳体的外周壁上均布有多个热风分布孔，且热风分布孔位于热风罩烟气分配室范围内回转窑壳体上圆周分布，热风分布孔与加热管道连通。热风分布孔以促进热风的均匀分布，有利于煤充分热解，提升煤焦油产率。

在一种实施方式中，上述加热管道为多根，且多根加热管道环设在回转窑内。多根加热管道均匀设置在回转窑内。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述热风罩烟气分配室与外设于回转窑壳体外的燃烧室通过管路连通。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述下料罩具有下料口。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述煤气导流管的外周设置有螺旋物料输送叶片；煤气导流管通过支撑座与回转窑壳体的内周壁固定连接。

螺旋物料输送叶片包括多段螺旋叶片段，且相邻两段螺旋叶片段之间具有间隙。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述间隙是指相邻两段螺旋叶片段在螺旋方向具有第四间隙，主要的目的是防止热胀冷缩导致叶片变形或脱焊。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述间隙是指相邻两段螺旋叶片段在螺旋方向具有重叠部，在输送物料方向上具有第五间隙。设置第五间隙：一是保证螺旋推进物料的不间断，二是防止热胀冷缩导致叶片变形或脱焊。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在煤气开始热解的区域就设置有煤气导流管，从而使得在低温段实现煤气的导出，当回转窑的热解温度达到600℃前，煤焦油基本从煤气导流管出净。这样避免了煤焦油在回转窑的升温段发生二次裂解，提升了产油率。当物料达到最大产油率时的煤气热解温度后，热解产生的煤气可沿煤气导流管快速流动汇集至相对低温处，在低温处煤气不发生裂解，有利于煤焦油的产率最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为实施例1提供的回转窑的纵剖面结构示意图；

图2为实施例2提供的回转窑的纵剖面结构示意图。

图标：1-回转窑壳体；2-物料进口；3-下料罩；4-物料出口；5-热风罩烟气分配室；6-燃烧室；7-烟气加热管道；8-废气集气室；9-废气罩；10-热风分布孔；11-第一废气出口；12-第二废气出口；13-煤气输气导流管；14-煤气进气口；15-煤气出口；16-螺旋输送物料叶片；17-螺旋叶片段；18-支撑座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供了一种热解回转窑，包括回转窑壳体1和套设在回转窑壳体1出料端的下料罩3，且下料罩3与回转窑壳体1外壁具有第一间隙以使得回转窑壳体1相对下料罩3旋转，下料罩3与外部固定不动，下料罩3的下方设置物料出口4。

回转窑壳体1内设置有煤气导流管(即为煤气输气导流管13)，煤气导流管的煤气进气口14伸入回转窑内的煤开始热解区域(温度在360℃±50℃，本实施例中温度设置在热解回转窑内310℃的煤开始热解附近区域)，热解回转窑内的最高温度为600℃，煤气导流管的出气端贯穿下料罩3从煤气出口15出，且下料罩3与煤气导流管的外壁旋转密封连接。煤气导流管的外周设置有螺旋物料输送叶片，将物料从物料进口2输送到出料端。

螺旋输送物料叶片16包括同旋向的多段螺旋叶片段17，多段螺旋叶片段17之间，采用一段螺旋叶片段17与另一段螺旋叶片段17在螺旋方向设置有间隙a的方式布置(参照图1所示，即为第四间隙)。多段螺旋叶片段17不连续间隔的设置，主要的目的是防止热胀冷缩导致叶片变形或脱焊。

煤气导流管通过多个均布的支撑座18与回转窑壳体1的内周壁固定连接。支撑座18既能支撑烟气加热管道7，又能支撑煤气输气导流管13。这样的设置简化了热解回转窑的加工难度，并增加物料的输送量和输送速度。

回转窑壳体1内还设置有烟气加热管道7，烟气加热管道7的进气端与外设在回转窑壳体1的热风罩烟气分配室5连通，烟气加热管道7的废气端与设置在回转窑进料端的废气集气室8连通，烟气加热管道通过支撑座18与回转窑壳体1的内周壁固定连接，热风罩烟气分配室5位于回转窑壳体1出料端且与回转窑壳体1的外壁留有第二间隙。热风罩烟气分配室5与外设于回转窑壳体1外的燃烧室6连通。

废气集气室8设置在回转窑进料端的腔室内，在废气集气室8所处的回转窑壳体1上开设有多个第一废气出口11，第一废气出口11向内连通废气集气室8，第一废气出口11向外连通设置于回转窑壳体1外的废气罩9。第一废气出口11靠近进料端，第一废气出口11的数目和大小可根据废气集气的需求进行设置。

废气罩9具有壳体，在废气罩9的壳体上开设有至少一个第二废气出口12，且第二废气出口12与废气罩9内部连通。

在本发明应用较佳的实施方式中，上述废气罩9与回转窑壳体1具有第三间隙以使得回转窑壳体1相对废气罩9旋转。在一种实施方式中，上述废气罩9与外界固定不动，使用时，回转窑相对废气罩9转动。同样地，第三间隙以满足回转窑的上下左右位移的需求。

回转窑壳体1的外周壁上均布有多个热风分布孔10，且热风分布孔10位于热风罩烟气分配室5范围内回转窑壳体上圆周分布，热风分布孔10与加热管道连通。热风分布孔10以促进热风的均匀分布，有利于煤充分热解，提升煤焦油产率。

在热解回转窑内的最高温度为600℃时，以神木煤为例，不加煤气导流管，生产出的煤焦油产率为干基煤的8％，且煤焦油的密度80％以上为1.06～1.08g/cm³；加煤气导流管，生产出的煤焦油产率为干基煤的10.2％，且煤焦油的密度50％以上为小于1.00g/cm³。

实施例2

与实施例1的区别仅在于，煤气输气导流管13导流的煤气进气口14起至热解回转窑内410℃的煤开始热解附近区域，热解回转窑内的最高温度450℃。在多段螺旋叶片段17之间，采用一段螺旋叶片段17与另一段螺旋叶片段17有相互重叠部分b，但在水平方向(即为物料输送方向)有间隔c(即为第五间隙)的方式布置(参照图2所示)。

在热解回转窑内的最高温度为450℃时，以神木煤为例，不加煤气导流管，生产出的煤焦油产率为干基煤的9％，且煤焦油的密度50％以上为1.06～1.08g/cm³；加煤气导流管，生产出的煤焦油产率为干基煤的10.5％，且煤焦油的密度60％以上为小于1.00g/cm³。

这样设置有助于保证螺旋推进物料的不间断，还可以防止热胀冷缩导致叶片变形或脱焊。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。