一种大产量竖窑的中心结构的制作方法

1.本实用新型涉及竖窑技术领域，尤其涉及一种大产量竖窑的中心结构。


背景技术：

2.目前，工业窑炉逐渐向大型化方向发展。随着窑型的不断增大，具有较大直径圆形窑膛竖窑的设计和使用遇到了一些新的问题和挑战。由于竖窑的窑膛内部空间较大，沿窑的周向送入空气时，空气沿窑内物料横截面方向的分布非常不均匀，窑中心部分的燃料燃烧以及气体同物料之间的热交换强度相比窑壁附近的都差一些，致使原料煅烧得不均匀，燃料消耗量大并且废气的空气消耗系数增大。
3.为减少竖窑窑膛内部气流偏离，人们尝试在窑膛中心部位设置筒体占据物料空间。但是在窑膛中心部位设置筒体需要解决以下几个问题：
4.1)仅以钢管做为中心筒体的支撑，难以抵抗竖窑窑膛中心位置的高温(钢管容易软化变形)；
5.2)竖窑是从窑膛顶部下料，上方掉落的物料会对中心筒体及其支撑结构造成冲击，长期的硬性碰撞终将导致中心筒体及其支撑结构的破坏；
6.3)中心筒体的高径比在12：1以上，如果上下两端的固定不合理，极易出现偏移或倾斜的问题。
7.本实用新型着力于解决以上问题，突破竖窑向大型化发展过程中遇到的瓶颈，并大直径圆形窑膛竖窑的设计登上一个新的台阶。


技术实现要素：

8.本实用新型提供了一种大产量竖窑的中心结构，在窑膛中设置中心筒体，使窑内物料的受热更加均匀；中心筒体通过冷却风进行冷却，中心筒体的外侧设耐火防护层，上端通过上部支撑组件支撑，并设相配合的分料器，能够有效防止入窑物料的冲击及窑内高温的侵蚀，整体结构更加稳固。
9.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
10.一种大产量竖窑的中心结构，设于竖窑的中心位置；包括中心筒体、上部支撑组件、分料器及环形出料装置；所述中心筒体由主体钢管、冷却空气管道、旋流片及耐火防护层组成；主体钢管、冷却空气管道、分料器及环形出料装置均与竖窑同轴设置；冷却空气管道设于主体钢管的内部，冷却空气管道与主体钢管之间的环形空间内设旋流片；主体钢管的上端延伸至冷却空气管道的上方，主体钢管内在冷却空气管道的上方设挡板；冷却空气管道的下端延伸至主体钢管的下方；主体钢管的顶端通过上部支撑组件与竖窑的内壁连接，分料器设于上部支撑组件的上方，主体钢管的底部设环形出料装置；冷却空气管道的底端设冷却空气入口；主体钢管的外部设耐火防护层。
11.所述主体钢管及冷却空气管道均由耐腐蚀无缝钢管制成。
12.所述旋流片由多个沿冷却空气管道轴向螺旋排列的螺旋叶片组成。
13.所述上部支撑组件由环形支撑座、支撑梁及支撑座组成；环形支撑座设于主体钢管的外侧，竖窑内壁上在对应高度沿周向均匀设置多个支撑座，每个支撑座均通过对应的支撑梁与环形支撑座相连；每个支撑梁均沿主体钢管的径向设置。
14.所述分料器为圆台形分料器；由分料器本体及多个减震环组成；分料器本体是由圆锥形筒体及顶板组成的圆台形结构，圆锥形筒体的底部直径大于顶部直径；多个减震环沿高向设于圆锥形筒体的外侧；减震环由环形钢板制成，环形钢板竖直设置，环形钢板的底端与圆锥形筒体的外壁固定连接，环形钢板的内侧与圆锥形筒体的外壁之间设有多块加强筋板。
15.所述环形出料装置由环形底板及环形围板组成；环形底板与主体钢管的底端固定连接，环形底板的外侧设多层喇叭状的环形围板，各层环形围板之间均设有排风口。
16.所述耐火防护层由耐火砖砌筑而成，耐火砖由内向外至少砌筑3层，最外层的耐火砖具有互锁结构。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.1)将窑膛内部物料分布在中心筒体外壁与窑膛内壁之间，使窑膛内物料沿横断面方向能够均匀受热，大幅减少了成品的生烧率、过烧率，提高了产品质量；
19.2)中心筒体采用主体钢管作为主支撑，中心筒体的外部设耐火防护层，其重量主要集中在竖窑窑膛的中心位置，而大型竖窑多为细高状，此种结构有利于竖窑的重心更加稳固；
20.3)中心筒体的上端通过上部支撑组件支撑，上方安装一个新型的分料器，能够有效减小上部支撑部位及中心筒体所受到的冲击，延长中心筒体的使用寿命；
21.4)中心筒体内部采用风冷结构，防止主体钢管在窑内高温下软化变形；与主体钢管换热后的冷却空气可以作为助燃空气由窑膛底部进入窑内参与窑内的燃烧，提高了窑内助燃空气的温度，从而起到节能的作用。
附图说明
22.图1是本实用新型所述一种大产量竖窑的中心结构的示意图。
23.图2是本实用新型所述一种大产量竖窑的中心结构的局部放大图。
24.图3是本实用新型实施例所述旋流片的设置形式示意图(局部)。
25.图中：1.主体钢管 2.冷却空气管道 3.旋流片 4.耐火防护层 5.环形支撑座 6. 支撑梁 7.支撑座 8.分料器 9.竖窑 10.环形出料装置
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
27.如图1、图2所示，本实用新型所述一种大产量竖窑的中心结构，设于竖窑的中心位置；包括中心筒体、上部支撑组件、分料器8及环形出料装置10；所述中心筒体由主体钢管1、冷却空气管道2、旋流片3及耐火防护层4组成；主体钢管1、冷却空气管道2、分料器8及环形出料装置10均与竖窑9同轴设置；冷却空气管道2设于主体钢管1的内部，冷却空气管道2与主体钢管1之间的环形空间内设旋流片3；主体钢管1的上端延伸至冷却空气管道2的上方，主体钢管1内在冷却空气管道2的上方设挡板；冷却空气管道 2的下端延伸至主体钢管1的
下方；主体钢管1的顶端通过上部支撑组件与竖窑9的内壁连接，分料器8设于上部支撑组件的上方，主体钢管1的底部设环形出料装置10；冷却空气管道2的底端设冷却空气入口；主体钢管1的外部设耐火防护层4。
28.所述主体钢管1及冷却空气管道2均由耐腐蚀无缝钢管制成。
29.如图3所示，所述旋流片3由多个沿冷却空气管道2轴向螺旋排列的螺旋叶片组成。
30.如图2所示，所述上部支撑组件由环形支撑座5、支撑梁6及支撑座7组成；环形支撑座5设于主体钢管1的外侧，竖窑9内壁上在对应高度沿周向均匀设置多个支撑座7，每个支撑座7均通过对应的支撑梁6与环形支撑座5相连；每个支撑梁6均沿主体钢管1 的径向设置。
31.所述分料器8为圆台形分料器；由分料器本体及多个减震环组成；分料器本体是由圆锥形筒体及顶板组成的圆台形结构，圆锥形筒体的底部直径大于顶部直径；多个减震环沿高向设于圆锥形筒体的外侧；减震环由环形钢板制成，环形钢板竖直设置，环形钢板的底端与圆锥形筒体的外壁固定连接，环形钢板的内侧与圆锥形筒体的外壁之间设有多块加强筋板。
32.所述环形出料装置10由环形底板及环形围板组成；环形底板与主体钢管1的底端固定连接，环形底板的外侧设多层喇叭状的环形围板，各层环形围板之间均设有排风口。
33.所述耐火防护层4由耐火砖砌筑而成，耐火砖由内向外至少砌筑3层，最外层的耐火砖具有互锁结构。
34.以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
35.【实施例】
36.如图1-图3所示，本实施例中，竖窑的中心结构包括主体钢管1、冷却空气管道2、旋流片3、耐火防护层4、环形支撑座5、支撑梁6、支撑座7、分料器8及环形出料装置 10。
37.冷却空气管道2位于中心筒体的最内部，主体钢管1套设在冷却空气管道2的外侧。在冷却空气管道2与主体钢管1之间，由上至下、沿螺旋线方向焊接4条由钢板制成的旋流片3。
38.主体钢管1的下端与环形出料装置10焊接固定，主体钢管1的上端外侧设环形支座 5，支撑梁6为8根h型钢，支撑梁6靠近竖窑9窑壳的一端与窑壳内壁上的支撑座7铰接固定。由h型钢制成的支撑梁6安装时一侧的槽口朝向上方，其目的是承接自窑顶落下的物料，使一部分物料存储于h型钢的槽口内形成料垫，避免物料下落的冲击力直接作用于支撑梁6上。
39.上部支撑组件的上方安装一个由钢板制成的圆台形的分料器8。圆锥形筒体的外周焊接三层减震环，减震环与圆锥形筒体之间的空间内可存储少量物料；从窑顶进料时，下落的物料先与减震环中的物料接触，避免物料下落的冲击力直接作用于分料器8上。
40.中心筒体采用主体钢管1做为主支撑，保证了整体结构的强度。主体钢管1的外侧砌筑3层耐火砖，可保护主体钢管1不因窑膛内部高温而融化变形。最外层的耐火砖采用相互咬合的方式砌筑，形成互锁结构，砌筑完成之后形成稳固的整体结构，防止由于物料的冲刷等因素导致耐火砖脱落。
41.中心筒体的内部容易蓄积热量导致主体钢管1变形，为了解决这个问题，本实用新
型在中心筒体的内部设置了风冷结构。冷却空气由下至上通过冷却空气管道2，在行进的过程中与主体钢管1内部的热空气进行一次热交换。被加热后的冷却空气由冷却空气管道2 上部的出口(出口上方设挡板使气流方向折返向下)进入冷却空气管道2与主体钢管1之间的环形空间内，冷却空气与主体钢管1的内壁直接接触，实现与主体钢管1内壁的二次热交换；从而达到对中心筒体降温的目的。换热后的冷却空气由窑膛底部的环形出料装置 10进入窑内，可以作为助燃空气使用，参与窑内的燃烧，提高了窑内助燃空气的温度，从而起到节能的作用。
42.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。