專利名稱：預(yù)熱器殼體溫度調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱處理設(shè)備，例如用于熱處理水泥生料的預(yù)熱器或者煅燒爐，所述熱處理設(shè)備包括金屬殼體限定的熱處理隔室，其在內(nèi)側(cè)層具有耐火襯材料和隔熱材料。
背景技術(shù)：
在如水泥制造工業(yè)中，上述類型的熱處理設(shè)備是眾所周知的。如水泥生料的該熱處理過(guò)程通常與諸如S02、S03、HCL和H2S等的酸性氣體的釋放相關(guān)，該酸性氣體可通過(guò)耐熱和隔熱材料到達(dá)金屬殼體，其中如果溫度降低則所述氣體可冷凝在金屬殼體的內(nèi)側(cè)，從而引起腐蝕的問(wèn)題。該腐蝕問(wèn)題可簡(jiǎn)單地通過(guò)將金屬殼體的溫度增高至遠(yuǎn)超過(guò)臨界露點(diǎn)溫度而解決，從而酸將保持在氣體狀態(tài)且成為離開(kāi)熱處理設(shè)備的氣流的一部分，或者將與設(shè)備中的反應(yīng)物起反應(yīng)。一種升高金屬殼體溫度的方法是使用隔熱較少的內(nèi)部隔熱體。然而，·該方案的缺點(diǎn)是更多的能量損失。另一種方法是為熱處理裝置提供外部隔熱體；然而該方案可能由于交替變化的溫度和風(fēng)情況，導(dǎo)致金屬殼體的過(guò)熱。此外，外側(cè)隔熱可在設(shè)備沒(méi)有運(yùn)行的情況下引起金屬殼體的外側(cè)的腐蝕。從美國(guó)專利第4，020，772還可了解，提供距加熱設(shè)備的金屬殼體短距離的墻構(gòu)件，這樣讓周圍氣體經(jīng)由金屬殼體和墻構(gòu)件之間的間隙被吸入通過(guò)，從而以控制的方式將金屬殼體冷卻。然而，該系統(tǒng)的實(shí)際使用中在保持金屬殼體的適當(dāng)溫度方面存在較大問(wèn)題，實(shí)際上金屬殼體在底部分冷卻過(guò)多引起嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題，而在頂部份冷卻過(guò)少而導(dǎo)致金屬殼體的過(guò)熱。本發(fā)明的目的是提供熱處理設(shè)備，從而消除或者至少顯著地減輕上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，這通過(guò)在介紹中提到的這種設(shè)備而實(shí)現(xiàn)，且特征在于所述金屬殼體被設(shè)置有外隔熱體，其包括最內(nèi)隔熱層和至少一個(gè)外隔熱層，各隔熱層包括具有頂端和底端的多個(gè)護(hù)罩構(gòu)件，其中所述隔熱層被配置成位于距所述金屬殼體不同距離處，從而在所述最內(nèi)隔熱層和所述金屬殼體之間提供內(nèi)空氣空間，以及在所述最內(nèi)隔熱層與外隔熱層之間提供至少一個(gè)外空氣空間，其中所述金屬殼體還被設(shè)置有底部構(gòu)件，其連接至所述金屬殼體并在所述最內(nèi)隔熱層的所述底端下方的一定距離處從所述金屬殼體向外延伸，從而在所述內(nèi)和外空氣空間之間提供開(kāi)口，其中所述外隔熱層的至少一個(gè)在其底端連接至所述底部構(gòu)件。因此，可得到熱處理設(shè)備，其可較好地內(nèi)部隔熱以減少能量損失，同時(shí)可調(diào)節(jié)金屬殼體溫度以避免過(guò)熱和腐蝕問(wèn)題。通過(guò)在氣體進(jìn)入內(nèi)空氣空間之前預(yù)熱外空氣空間中的氣體，從而保證金屬殼體溫度被保持在臨界露點(diǎn)溫度以上而避免腐蝕問(wèn)題，其中酸不會(huì)冷凝在金屬殼體的內(nèi)側(cè)上而會(huì)作為離開(kāi)熱處理設(shè)備的氣流的一部分，從而通過(guò)在內(nèi)空氣空間中流動(dòng)的加熱氣與外空氣空間中流動(dòng)的氣體之間的熱交換而避免金屬殼體的過(guò)熱，其中外空氣空間中流動(dòng)的氣體被預(yù)熱。
由于在特定情況下流過(guò)空氣空間的氣流可能過(guò)快或過(guò)慢，從而比所要求的更多或更少地冷卻金屬殼體，優(yōu)選設(shè)備包括用于調(diào)節(jié)通過(guò)空氣空間的氣流的裝置?？梢匀魏魏线m的方式制造所述裝置，該裝置用于調(diào)節(jié)通過(guò)空氣空間的氣流，從而調(diào)節(jié)空氣空間中的溫度。因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)裝置是可調(diào)節(jié)的，該裝置可被制成提供改變空氣空間的寬度的可能性，如通過(guò)改變護(hù)罩機(jī)構(gòu)和金屬殼體之間的距離，而在另一個(gè)實(shí)施方式中，可將氣流調(diào)節(jié)裝置裝配在空氣空間中或者其端部中的一個(gè)上。在兩個(gè)實(shí)施方式中，可調(diào)節(jié)空氣空間中的氣流速度且從而調(diào)節(jié)溫度。該可調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)裝置可包括鉸接的擋板，其角度位置可通過(guò)適合的致動(dòng)器或執(zhí)行裝置單獨(dú)地或共同地調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)通過(guò)空氣空間的氣流。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該鉸接的擋板被安裝在空氣空間的頂端和相應(yīng)的護(hù)罩構(gòu)件上。
可通過(guò)外部裝置驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器或執(zhí)行裝置，或者其可以是具有在氣缸中的活塞的溫度控制類型，其中由溫度確定的內(nèi)部壓力控制活塞的實(shí)際位置。該致動(dòng)器還可以是雙金屬類型，從而由于溫度變化弓I起的相對(duì)膨脹執(zhí)行移動(dòng)。隔熱材料的護(hù)罩構(gòu)件可以由任何合適的材料和形式制成，其保證必要的隔熱和耐用程度以承受天氣情況的變化。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，護(hù)罩構(gòu)件由鋁或不銹鋼板制成，其優(yōu)選地具有波紋以增強(qiáng)其強(qiáng)度。由任何適當(dāng)?shù)木嚯x構(gòu)件將該獨(dú)立的隔熱層設(shè)置成距金屬殼體適當(dāng)?shù)木嚯x，從而在最內(nèi)隔熱層和金屬殼體之間提供空氣空間，和在最內(nèi)隔熱層與外隔熱層之間提供空氣空間。該距離構(gòu)件可以任何適合的方式被牢固地固定至金屬殼體或者固定至朝內(nèi)部相鄰的隔熱層，例如通過(guò)焊接、拴接等。類似地，隔熱層的護(hù)罩構(gòu)件可以任何合適的方式緊固地固定至距離構(gòu)件，而優(yōu)選螺釘連接以便于替換。


現(xiàn)在將參考示意的附圖更具體地說(shuō)明本發(fā)明；在其中示出了圖I是根據(jù)本發(fā)明的具有外隔熱部的煅燒爐的剖視圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的外隔熱部的優(yōu)選實(shí)施方式的剖視圖，其中可調(diào)節(jié)的氣流調(diào)節(jié)鉸接擋板處于關(guān)閉位置，和圖3是圖2相同的實(shí)施方式，但可調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)鉸接擋板處于完全打開(kāi)位置。
具體實(shí)施例方式在圖I中示出了煅燒爐I的形式的熱處理設(shè)備的剖視圖，以對(duì)水泥生料進(jìn)行熱處理。該煅燒爐I包括內(nèi)部耐火爐襯3、內(nèi)部隔熱層4和金屬殼體5。當(dāng)操作煅燒爐I以煅燒水泥生料時(shí),通常形成釋放的酸性氣體,如S02、S03、HCL和H2S,該氣體可通過(guò)該耐火和隔熱材料3、4到達(dá)金屬殼體5，其中如果溫度低則所述氣體可在金屬殼體5的內(nèi)側(cè)上冷凝，從而弓I起腐蝕問(wèn)題。為了避免腐蝕問(wèn)題發(fā)生而不引起嚴(yán)重的能量損失或者金屬殼體5的過(guò)熱，根據(jù)本發(fā)明的熱處理設(shè)備設(shè)置有外隔熱部6，其包括最內(nèi)隔熱層6a和外隔熱層6b形式的兩層隔熱層，各隔熱層6a、6b包括具有頂端8和底端9的多個(gè)護(hù)罩構(gòu)件7。該隔熱層6a和6b通過(guò)距離構(gòu)件15而被設(shè)置成距金屬殼體5的不同距離處，從而在最內(nèi)隔熱層6a與金屬殼體5之間提供內(nèi)空氣空間11，以及在最內(nèi)隔熱層6a與外隔熱層6b之間提供外空氣空間10。此外，金屬殼體5還被設(shè)置有底部構(gòu)件17，其連接至金屬殼體5并且在最內(nèi)隔熱層6a的底端9之下的一定距離處從金屬殼體5向外延伸，從而在內(nèi)和外空氣空間11、10之間提供開(kāi)口 18。該外隔熱層6b在底端9處連接至底部構(gòu)件17，以避免環(huán)境氣體在該處進(jìn)入。該設(shè)備包括裝置12，以調(diào)節(jié)通過(guò)空氣空間10和11的氣流，且從而調(diào)節(jié)空氣空間10和11中的溫度。所示實(shí)施方式中的氣流調(diào)節(jié)裝置包括擋板12，其被保持成以鉸鏈13固定至金屬殼體5并且被安裝在空氣空間10和11以及相應(yīng)的隔熱層6a和6b的頂端。在所示的實(shí)施方式中，利用氣缸形式中的活塞的致動(dòng)器調(diào)節(jié)擋板12的角度，從而調(diào)節(jié)通過(guò)空氣空間10和11的氣流。該擋板12可在關(guān)閉位置和完全打開(kāi)位置之間可變地移動(dòng)，其中在所述關(guān)閉位置，進(jìn)入所述空氣空間10的氣流被阻擋，且由于在較熱的金屬殼體5和較冷的外隔熱層6a之間的溫度差使得空氣空間10和11中的氣體如箭頭所示地循環(huán)同時(shí)交替地在空氣空間11中加熱和在空氣空間10中冷卻，而在所示完全打開(kāi)位置，周圍氣體被吸入并向下通過(guò)空氣空間10同時(shí)由于與空氣空間11的間接熱交換而預(yù)熱，且接著被向上吸引通過(guò)空氣空間11同時(shí)一方面被熱金屬殼體5加熱而另一方面由于與空氣空間10中的氣體的間 接熱交換而冷卻，其中來(lái)自空氣空間11的加熱氣體在空氣空間11的頂部排出至大氣中。因此，在運(yùn)行中，當(dāng)外隔熱部6的一部分之后的金屬殼體的一段的溫度升高時(shí)，向完全打開(kāi)位置的方向調(diào)節(jié)擋板12，參見(jiàn)圖3，其中當(dāng)溫度降低時(shí)向相反的方向調(diào)節(jié)擋板12，參見(jiàn)圖2。這樣將金屬殼體的溫度保持在窄的溫度范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱處理設(shè)備，例如用于熱處理水泥生料的預(yù)熱器或者煅燒爐(1)，所述熱處理設(shè)備包括由金屬殼體(5)限定的熱處理隔室，其特征在于，所述金屬殼體(5)設(shè)置有外隔熱部(6),其包括最內(nèi)隔熱層(6a)和至少一個(gè)外隔熱層(6b),各隔熱層(6a, 6b)包括具有頂端(8)和底端(9)的多個(gè)護(hù)罩構(gòu)件(7)，其中所述隔熱層被配置成位于距所述金屬殼體(5)不同距離處，從而在所述最內(nèi)隔熱層(6a)和所述金屬殼體(5)之間提供內(nèi)空氣空間(11)，以及在所述最內(nèi)隔熱層(6a)與外隔熱層(6b)之間提供至少一個(gè)外空氣空間(10)，其中所述金屬殼體(5)還設(shè)置有底部構(gòu)件(17)，其連接至所述金屬殼體(5)并在所述最內(nèi)隔熱層(6a)的所述底端(9)下方一距離處從所述金屬殼體(5)向外延伸，從而在所述內(nèi)和外空氣空間(11，1 0)之間提供開(kāi)口(18)，其中所述外隔熱層中的至少一個(gè)在其底端(9)處連接至所述底部構(gòu)件(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用于調(diào)節(jié)通過(guò)所述空氣空間(10，11)的氣流的裝置(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，調(diào)節(jié)氣流的裝置(12)被裝配在所述空氣空間(10，11)中或者其端部(8，9)之一處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)節(jié)氣流的裝置(12)包括鉸接的擋板(12)，該擋板(12)的角度位置可通過(guò)適當(dāng)?shù)闹聞?dòng)器(14)或者執(zhí)行裝置單獨(dú)地或者共同地調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)通過(guò)所述空氣空間(10，11)的氣流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述鉸接的擋板(12)被安裝在所述空氣空間(10，11)的頂端(8)和相應(yīng)的護(hù)罩構(gòu)件(7)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述致動(dòng)器(14)或執(zhí)行裝置是溫度控制型，具有在氣缸中的活塞，其中由溫度決定的內(nèi)部壓力控制所述活塞的實(shí)際位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述護(hù)罩構(gòu)件(7)由鋁或者不銹鋼板制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述護(hù)罩構(gòu)件(7)是波紋形的。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述護(hù)罩構(gòu)件(7)通過(guò)距離構(gòu)件(15)被設(shè)置成距所述金屬殼體(5)適當(dāng)?shù)木嚯x。
全文摘要
一種熱處理設(shè)備，例如用于熱處理水泥生料的預(yù)熱器或者煅燒爐(1)，其特征在于金屬殼體(5)設(shè)置有外隔熱部(6)，其包括最內(nèi)隔熱層(6a)和至少一個(gè)外隔熱層(6b)，各隔熱層(6a，6b)包括具有頂端(8)和底端(9)的多個(gè)護(hù)罩構(gòu)件(7)，其中隔熱層配置成位于距金屬殼體(5)不同距離處，從而在最內(nèi)隔熱層(6a)和金屬殼體(5)之間提供內(nèi)空氣空間(11)，在最內(nèi)隔熱層(6a)與外隔熱層(6b)之間提供至少一個(gè)外空氣空間(10)，其中金屬殼體(5)還設(shè)置有底部構(gòu)件(17)，其連接至金屬殼體(5)并在最內(nèi)隔熱層(6a)的底端(9)下方一距離處從金屬殼體(5)向外延伸，從而在內(nèi)和外空氣空間(11，10)之間提供開(kāi)口(18)，其中外隔熱層的至少一個(gè)在其底端(9)連接至底部構(gòu)件(17)。因此可獲得熱處理設(shè)備，其可較好地內(nèi)部隔熱以減少能量損失，同時(shí)可調(diào)節(jié)金屬殼體溫度以避免過(guò)熱和腐蝕問(wèn)題。
文檔編號(hào)F27D9/00GK102947662SQ201180031061
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者N.A.克里斯坦森, L.S.詹森, K.斯特龍伯格 申請(qǐng)人:Fl史密斯公司