專利名稱：雙熱源自控珍珠巖膨化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型為非金屬礦——酸性含水火山灰玻璃質熔巖(珍珠巖、墨巖、玻璃斑巖等)深加工裝備技術。尤其涉及一種以利用輻射熱為主對物料進行可控地“暗火”清潔膨化技術領域。
膨化珍珠巖，是重要的保溫隔熱材料、過濾材料……，在眾多產業(yè)領域有廣泛開發(fā)應用前景。
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入沉降室。該工藝燃燒不良，熱效率低，污染物料，除塵困難，產品質量低下。近年國內根據(jù)美國技術開發(fā)的以電為熱源的熱輻射“暗火膨化”電爐，雖解決了諸如產品質量及污染問題，但由于導熱規(guī)律決定，管狀膨化腔直徑尺寸不能過大，從而使產量受到限制，不適應大型工業(yè)化生產。且存在單一用電作熱源，經濟性差，能源選擇性也差的問題。
本技術方案的目的，是提供一種可選擇地用電或煤、氣、油作內熱源，用電作外熱源的雙熱源自控膨化爐，以克服現(xiàn)有公知技術缺陷。
為實現(xiàn)上述目的，本技術方案是有由爐底座、內座、下爐外殼，上爐外殼、支柱等構成爐體和布料器、外置電控裝置組成的膨化爐。其爐體內有一個由內上、下/外上、下錐管構成環(huán)錐柱狀膨化腔，和在膨化腔內下錐管里面，內座上布置的內熱源；膨化腔外下錐管外面，下爐外殼里面布置的電熱外熱源，所構成的雙熱源膨化機構。
為便于描述，分述如下1、雙熱源膨化機構安裝在爐底上的大徑外下錐管和安裝在內座上的小徑內下錐(倒錐)管，構成呈環(huán)狀橫斷面的環(huán)錐柱狀下腔體，與由內上錐管、外上錐管構成的環(huán)錐柱狀上腔體，一起組成進料口處環(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導熱率高的耐高溫非金屬材料制成。內熱源安裝在內下錐管里面內座上面，其熱量由管壁向外輻射至膨化腔。在非以電作內熱源時，內上、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，下爐殼內側，裝可控電熱外熱源，其熱量通過管壁向內輻射至膨化腔。使膨化腔形成內外加熱的高溫狀態(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。上膨化腔內外無熱源，但由于內熱源的熱量，自動上升而加熱內上錐管，使上膨化腔形成預熱氣氛，為落入膨化腔的物料創(chuàng)造“徐變”地膨化條件。物料在設計的自落時間距離內，完成軟化→結晶水汽化→膨脹全過程，使礦砂膨化成閉孔的玻質空心球殼。
2、爐體爐體由爐底座、內座、下爐外殼、上爐外殼、支柱等構成。
下爐外殼由鋼質殼壁、隔熱層、絕緣耐火層、電熱元件構成，在不同高度上裝有若干測溫熱電偶與外置電控裝置連接。下爐外殼做成對開或均等的若干片，分別由絞鏈絞結在支柱上。鉸鏈軸上有調高螺母。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、保溫層及鋼質外殼壁構成。內座在爐底座的內下部，安裝內熱源。根據(jù)內熱源選擇的能源及燃燒器而設計不同尺寸形狀。內座與爐底座內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。爐底座內有余熱利用的冷卻水套。上、下爐殼結合處有隔熱圈。
3、布料器、外置電控裝置布料器安裝爐體頂部，環(huán)狀落料口對應膨化腔上部環(huán)狀進料口。料斗里的物料經布料器呈環(huán)柱粉簾狀自落于膨化腔內。布料器可調節(jié)環(huán)隙大小，以控制進料量。并可安裝振動電機，使落料均勻而松散。安裝在下爐外殼的測溫熱電偶，于外置電控裝置連接。由溫控電子元件執(zhí)行調控。當膨化腔內下錐管里的內熱源滿足膨化腔溫度及溫度梯度要求時，熱電偶傳達給溫控元件，調控電熱外熱源自行斷開，停止工作。反之，內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灰驅嵩蛑潦钩叽缡芟蓿a量偏低的缺點。
以下結合附圖和實施例對本方案作進一步描述。


圖1為實施例1 整體結構剖視圖圖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 電熱內熱源結構示意圖實施例1，在
圖1、圖2中，內上錐管14、外上錐管15，分別與內下錐管22、外下錐管21連接。內下錐管安裝在內座2上，外下錐管安裝在爐底座4上。內上、下/外上、下錐管共同構成膨化腔。內座中央安裝燃燒器1、內上錐管、內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，經煙囪18，對礦砂預熱后排出。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，下爐外殼由鋼質殼壁6、隔熱保溫層7、絕緣耐火層8構成。絕緣耐火層上分段安裝若干組電熱元件23、測溫熱電偶27，并與外置電控裝置28連接。鉸鏈下有調高螺母25。上爐外殼由鋼質殼壁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經料斗環(huán)隙自落進入膨化腔，經設計的時間和距離在膨化腔底部膨化為產品26。爐底座內有冷卻水套3。
實施例2，圖3中，內下錐管22里面，內座2上安裝有由電熱元件29、耐熱絕緣柱體30構成的電熱柱。內上錐管14、內下錐管22里面不設限焰螺旋葉，內上錐管14上有傘錐31，將其封閉，其余與實施例1相同。
權利要求1.一種雙熱源自控珍珠巖膨化爐，有由爐底座、內座、下爐外殼、上爐外殼、支柱構成的爐體及布料器、外置電控裝置組成，其特征是在爐體內有一個由內上錐管、內下錐管、外上錐管、外下錐管構成的膨化腔；安裝在內座上的內下錐管里面，內座上面，安裝有內熱源；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。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙熱源自控珍珠巖膨化爐，其特征是內上錐管、內下錐管、外上錐管、外下錐管構成的異型環(huán)錐柱狀腔體，縱斷面環(huán)隙由上至下逐漸擴大。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙熱源自控珍珠巖膨化爐，其特征是燃焰型內熱源，內上錐管、內下錐管里面有螺旋葉。
4.根據(jù)權利要求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、內熱源、電熱外熱源、外置電控裝置、布料器等組成。本技術方案是基于珍珠巖礦砂從初始加熱，脫去游離水—軟化—結晶水汽化—膨脹的“徐變”過程，采用內外加熱“暗火膨化”原理的雙熱源自控爐具。內上、下/外上、下錐管構成的環(huán)錐柱形腔體，適應物料體積變化。膨化腔下內錐管里面設內熱源，熱量由管壁向外輻射導入腔體。下爐外殼里面設電熱外熱源，通過管壁向內給熱，并執(zhí)行調控。內外熱源除電—電外，還可有煤—電，氣—電，油—電多種選擇，從而達到節(jié)能、環(huán)保和規(guī)模生產。
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)先權日2003年10月14日
發(fā)明者范繼云 申請人:范繼云