一种新型粉料连续烧结炉的研究与应用.docx

摘要：目前烧结炉的应用非常广泛，本文主要介绍一种新型粉料连续烧结炉的结构和工作原理，以及在药粉烧结领域中的应用。关键词：新型；粉料；连续烧结炉；研究；应用1．前言：本单位焊接材料生产需要高温锻烧部分药粉原材料，以前没有高温烧结设备，完全依赖外协加工，因此不便于企业管理，产品质量也难以控制。外协时采用箱式电炉烧结药粉，这是国内普遍采用的药粉烧结形式，但存在进出料不方便、出料温度高、烧结时间长、产量低、用电成本高等问题，随着生产规模的不断扩大，箱式电炉药粉烧结工艺已经无法满足日益增长的生产需要。为满足本单位药粉原材料的烧结生产工艺质量要求，结合本地电力资源相对紧张、天然气资源相对丰富的实际，研制一种新型燃气加热式粉料连续烧结炉，并投入生产运行使用。2．新型粉料连续烧结炉的结构及特性：新型粉料连续烧结炉采用链条传动式回转炉结构，主要由加料装置、炉体、滚筒、传动机构、支承装置、加热系统及控制柜等构成，参见下图《新型粉料连续烧结炉结构示意图》。2．1加料装置：采用漏斗式皮带输送机结构，由漏斗（图中1）、皮带输送机（图中2）及上料架（图中3）构成：漏斗：采用矩形锥口结构，侧壁设有振打器，防止粉料粘连，漏斗下口设有调节闸门，调节下粉量；皮带输送机：采用减速电机直连式滚筒结构，变频调速方式，皮带出口下方设有刮刀装置，防止粉料粘连；上料架：由上料口和法兰套构成，上料口进出端分别与皮带输送机末端和滚筒进料口相连，法兰套安装在上料口末端，起遮挡密封作用。2．2炉体：采用上下卡副结构，由壳体（图中4）、炉衬（图中5）及密封圈（图中6）构成：壳体：采用板材型钢焊接的贯通式网架结构，强度高，刚性好；炉衬：采用新型节能耐火硅酸铝纤维保温材料，经过预压制处理后镶装并固定在壳体上，并在表面喷有一层高温固化剂，此炉衬具有热容量小、寿命长、重量轻等特点；密封圈：在炉体前后炉口分别设置法兰式密封圈，内部采用可调式硅酸铝纤维成型块接触结构，形成炉口与滚筒之间的动密封，阻止热能外泄。2．3滚筒：由筒体（图中7）、滚圈（图中10）、进出料法兰圈构成：筒体：贯通式卧式布局，由耐热不锈钢材料卷制而成，内部采用螺旋板（图中8）加抄板（图中9）结构，螺旋板沿筒体内侧径向焊接成型，抄板沿筒体内侧轴向焊接成型，并在烧结段两端口设计有隔热挡板；滚圈：在筒体外圈前后分别焊接支承滚圈，前支承滚圈为平直结构，后支承滚圈为凹形卡槽固定结构，在筒体受热轴向膨胀时，前支承滚圈与托轮可发生相对滑动，防止筒体受热变形；进出料法兰圈（图中11）：采用硅酸铝纤维夹层保温结构，出料法兰圈中部设计有锥形接料口。2．4传动机构：采用链条传动结构，变频调速方式，大链盘（图中12）与筒体联接，小链轮与摆线针轮减速电机（图中13）连接，通过链条带动筒体转动。2．5支承装置（图中14）：采用前后四点式托轮支承结构，筒体通过滚圈直接放在托轮上，托轮座为径向可调整结构，用于调节筒体水平及高度位置。2．6加热系统：由高速调温烧嘴（图中15）、高压风机（图中16）、排烟管（图中17）及电磁控制阀等相关配套部件构成。2．7控制柜：由温度检测、燃烧控制、传动控制、PLC、变频器等电气单元部件及相关控制按钮构成。2．8其它：出料斗（图中18）采用小车结构，下设喇叭口，与料桶相接，减少下粉扬尘对环境的影响。3．新型粉料连续烧结炉的工作原理：新型粉料连续烧结炉采用燃气直热式螺旋推料工作原理，具有自动控温、自动加料及连续送料功能。3．1加热控制系统：采用天然气作为燃料，对筒体烧结段直接供热。根据粉料比热、粉料输送量、烧结温度、及热效率等因素综合计算并选择高速调温烧嘴，配备自动点火装置，天然气在烧嘴内部完成燃烧，同时高压风机对高温烧嘴供风，高温焰气通过二次配风调温后，使烧嘴出口焰气的温度在200～1400℃范围内任意调节。通过热电偶检测筒体温度，再由PLC对气量、风量及比例阀等参数进行控制，实现自动控温功能。此系统同时具备自动检漏、火焰监测、熄火保护及报警等控制功能，确保加热过程安全、精确、可靠。3．2自动加料系统：将粉料倒入漏斗中，粉料从漏斗下口落到皮带输送机皮带上，由皮带输送机输送至上料口，再经上料口落入筒体中，实现自动加料功能。通过调整漏斗下口闸门大小以及皮带输送机转速，能控制加料量大小。3．3连续送料系统：粉料进入筒体螺旋槽后，螺旋槽内粉料在筒体旋转和抄板的双重作用下沿螺旋底部方向向前推进，实现连续送料功能。通过调整滚筒转速，能控制粉料烧结时间。4．新型粉料连续烧结炉的主要技术参数：4．1加热系统：燃料：天然气；燃气压力：4Kpa；空气压力：4Kpa；燃烧能力：5～10Nm3/h；空气消耗：50～1000Nm3/h。4．2温度控制：控温方式：自动；最高工作温度：950℃；控温精度：±10℃；升降温速率：10～250℃/h（编程自动控