專利名稱：雙熱源自控珍珠巖膨化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為非金屬礦——酸性含水火山灰玻璃質(zhì)熔巖(珍珠巖、墨巖、玻璃斑巖等)深加工裝備技術(shù)。尤其涉及一種以利用輻射熱為主對物料進(jìn)行可控地“暗火”清潔膨化技術(shù)領(lǐng)域。
膨化珍珠巖，是重要的保溫隔熱材料、過濾材料……，在眾多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有廣泛開發(fā)應(yīng)用前景。
傳統(tǒng)公知的“明火膨化爐”，即用煤或氣、油燃燒，直接焙燒礦砂，使其膨化?；鹧鏌煔饨佑|物料，急速爆炸式膨脹，煙氣和膨化物一起進(jìn)入沉降室。該工藝燃燒不良，熱效率低，污染物料，除塵困難，產(chǎn)品質(zhì)量低下。近年國內(nèi)根據(jù)美國技術(shù)開發(fā)的以電為熱源的熱輻射“暗火膨化”電爐，雖解決了諸如產(chǎn)品質(zhì)量及污染問題，但由于導(dǎo)熱規(guī)律決定，管狀膨化腔直徑尺寸不能過大，從而使產(chǎn)量受到限制，不適應(yīng)大型工業(yè)化生產(chǎn)。且存在單一用電作熱源，經(jīng)濟(jì)性差，能源選擇性也差的問題。
本技術(shù)方案的目的，是提供一種可選擇地用電或煤、氣、油作內(nèi)熱源，用電作外熱源的雙熱源自控膨化爐，以克服現(xiàn)有公知技術(shù)缺陷。
為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)方案是有由爐底座、內(nèi)座、下爐外殼，上爐外殼、支柱等構(gòu)成爐體和布料器、外置電控裝置組成的膨化爐。其爐體內(nèi)有一個由內(nèi)上、下/外上、下錐管構(gòu)成環(huán)錐柱狀膨化腔，和在膨化腔內(nèi)下錐管里面，內(nèi)座上布置的內(nèi)熱源；膨化腔外下錐管外面，下爐外殼里面布置的電熱外熱源，所構(gòu)成的雙熱源膨化機(jī)構(gòu)。
為便于描述，分述如下1、雙熱源膨化機(jī)構(gòu)安裝在爐底上的大徑外下錐管和安裝在內(nèi)座上的小徑內(nèi)下錐(倒錐)管，構(gòu)成呈環(huán)狀橫斷面的環(huán)錐柱狀下腔體，與由內(nèi)上錐管、外上錐管構(gòu)成的環(huán)錐柱狀上腔體，一起組成進(jìn)料口處環(huán)隙較小，膨化物出口處環(huán)隙較大的異型環(huán)錐柱狀膨化腔。所有錐管用耐熱鋼或?qū)崧矢叩哪透邷胤墙饘俨牧现瞥?。?nèi)熱源安裝在內(nèi)下錐管里面內(nèi)座上面，其熱量由管壁向外輻射至膨化腔。在非以電作內(nèi)熱源時，內(nèi)上、下錐管里面有限制火焰的螺旋葉片。安裝在底座上的外下錐管外側(cè)，下爐殼內(nèi)側(cè)，裝可控電熱外熱源，其熱量通過管壁向內(nèi)輻射至膨化腔。使膨化腔形成內(nèi)外加熱的高溫狀態(tài)，并形成由下而上，溫度遞減的溫度梯度，滿足物料膨化條件。上膨化腔內(nèi)外無熱源，但由于內(nèi)熱源的熱量，自動上升而加熱內(nèi)上錐管，使上膨化腔形成預(yù)熱氣氛，為落入膨化腔的物料創(chuàng)造“徐變”地膨化條件。物料在設(shè)計的自落時間距離內(nèi)，完成軟化→結(jié)晶水汽化→膨脹全過程，使礦砂膨化成閉孔的玻質(zhì)空心球殼。
2、爐體爐體由爐底座、內(nèi)座、下爐外殼、上爐外殼、支柱等構(gòu)成。
下爐外殼由鋼質(zhì)殼壁、隔熱層、絕緣耐火層、電熱元件構(gòu)成，在不同高度上裝有若干測溫?zé)犭娕寂c外置電控裝置連接。下爐外殼做成對開或均等的若干片，分別由絞鏈絞結(jié)在支柱上。鉸鏈軸上有調(diào)高螺母。支柱安裝在爐底座上。下爐外殼在整體高度上可分段制作，電熱外熱源，分段分組安裝，下部高溫區(qū)功率大，上部功率小。
上爐外殼由外上錐管、保溫層及鋼質(zhì)外殼壁構(gòu)成。內(nèi)座在爐底座的內(nèi)下部，安裝內(nèi)熱源。根據(jù)內(nèi)熱源選擇的能源及燃燒器而設(shè)計不同尺寸形狀。內(nèi)座與爐底座內(nèi)腔有一膨化珍珠巖成品自落空間，然后由氣力輸送至成品料倉。爐底座內(nèi)有余熱利用的冷卻水套。上、下爐殼結(jié)合處有隔熱圈。
3、布料器、外置電控裝置布料器安裝爐體頂部，環(huán)狀落料口對應(yīng)膨化腔上部環(huán)狀進(jìn)料口。料斗里的物料經(jīng)布料器呈環(huán)柱粉簾狀自落于膨化腔內(nèi)。布料器可調(diào)節(jié)環(huán)隙大小，以控制進(jìn)料量。并可安裝振動電機(jī)，使落料均勻而松散。安裝在下爐外殼的測溫?zé)犭娕?，于外置電控裝置連接。由溫控電子元件執(zhí)行調(diào)控。當(dāng)膨化腔內(nèi)下錐管里的內(nèi)熱源滿足膨化腔溫度及溫度梯度要求時，熱電偶傳達(dá)給溫控元件，調(diào)控電熱外熱源自行斷開，停止工作。反之，內(nèi)熱源不能滿足膨化腔溫度或溫度梯度要求時，電熱外熱源會自動整體或分段分組啟動，以補(bǔ)充膨化腔整體或局部溫度之不足。
本實用新型的有益效果是，環(huán)錐柱狀膨化腔體，內(nèi)外加熱，縮短了傳熱距離，使膨化腔橫斷面溫度均勻，膨化腔縱斷面環(huán)隙上窄下寬，適應(yīng)了物料膨化過程體積變大的要求，有效利用熱能?？朔艘延泄軤钆蚧灰?qū)嵩蛑潦钩叽缡芟蓿a(chǎn)量偏低的缺點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本方案作進(jìn)一步描述。


圖1為實施例1 整體結(jié)構(gòu)剖視圖圖2為實施例1 A-A剖視，下爐外殼開啟狀態(tài)示意圖圖3為實施例2 電熱內(nèi)熱源結(jié)構(gòu)示意圖實施例1，在
圖1、圖2中，內(nèi)上錐管14、外上錐管15，分別與內(nèi)下錐管22、外下錐管21連接。內(nèi)下錐管安裝在內(nèi)座2上，外下錐管安裝在爐底座4上。內(nèi)上、下/外上、下錐管共同構(gòu)成膨化腔。內(nèi)座中央安裝燃燒器1、內(nèi)上錐管、內(nèi)下錐管里面有限制火焰5走向的螺旋葉20，火焰螺旋上升加熱管壁，經(jīng)煙囪18，對礦砂預(yù)熱后排出。爐底座4上安裝有由支柱軸9，支柱套10、框體31等組成的剛性支柱。支柱軸上有由絞鏈24連接的下爐外殼，下爐外殼由鋼質(zhì)殼壁6、隔熱保溫層7、絕緣耐火層8構(gòu)成。絕緣耐火層上分段安裝若干組電熱元件23、測溫?zé)犭娕?7，并與外置電控裝置28連接。鉸鏈下有調(diào)高螺母25。上爐外殼由鋼質(zhì)殼壁12、隔熱層13、外上錐管15組成。上爐外殼與下爐外殼連接處有隔熱圈11、上爐外殼上有布料器16、布料器上有料斗17。礦砂19經(jīng)料斗環(huán)隙自落進(jìn)入膨化腔，經(jīng)設(shè)計的時間和距離在膨化腔底部膨化為產(chǎn)品26。爐底座內(nèi)有冷卻水套3。
實施例2，圖3中，內(nèi)下錐管22里面，內(nèi)座2上安裝有由電熱元件29、耐熱絕緣柱體30構(gòu)成的電熱柱。內(nèi)上錐管14、內(nèi)下錐管22里面不設(shè)限焰螺旋葉，內(nèi)上錐管14上有傘錐31，將其封閉，其余與實施例1相同。
權(quán)利要求1.一種雙熱源自控珍珠巖膨化爐，有由爐底座、內(nèi)座、下爐外殼、上爐外殼、支柱構(gòu)成的爐體及布料器、外置電控裝置組成，其特征是在爐體內(nèi)有一個由內(nèi)上錐管、內(nèi)下錐管、外上錐管、外下錐管構(gòu)成的膨化腔；安裝在內(nèi)座上的內(nèi)下錐管里面，內(nèi)座上面，安裝有內(nèi)熱源；安裝在爐底座上的外下錐管外面，下爐殼里面，安裝有電熱外熱源；下爐殼與安裝在爐底座上的支柱相鉸結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱源自控珍珠巖膨化爐，其特征是內(nèi)上錐管、內(nèi)下錐管、外上錐管、外下錐管構(gòu)成的異型環(huán)錐柱狀腔體，縱斷面環(huán)隙由上至下逐漸擴(kuò)大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱源自控珍珠巖膨化爐，其特征是燃焰型內(nèi)熱源，內(nèi)上錐管、內(nèi)下錐管里面有螺旋葉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙熱源自控珍珠巖膨化爐，其特征是電熱內(nèi)熱源，電熱體呈柱狀。
專利摘要一種雙熱源自控珍珠巖膨化爐，由爐體、膨化腔、內(nèi)熱源、電熱外熱源、外置電控裝置、布料器等組成。本技術(shù)方案是基于珍珠巖礦砂從初始加熱，脫去游離水—軟化—結(jié)晶水汽化—膨脹的“徐變”過程，采用內(nèi)外加熱“暗火膨化”原理的雙熱源自控爐具。內(nèi)上、下/外上、下錐管構(gòu)成的環(huán)錐柱形腔體，適應(yīng)物料體積變化。膨化腔下內(nèi)錐管里面設(shè)內(nèi)熱源，熱量由管壁向外輻射導(dǎo)入腔體。下爐外殼里面設(shè)電熱外熱源，通過管壁向內(nèi)給熱，并執(zhí)行調(diào)控。內(nèi)外熱源除電—電外，還可有煤—電，氣—電，油—電多種選擇，從而達(dá)到節(jié)能、環(huán)保和規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號F27B5/00GK2658674SQ20032011302
公開日2004年11月24日 申請日期2003年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者范繼云 申請人:范繼云