[发明专利]一种混合加热的工业窑炉

说明书

本发明公开了一种混合加热的工业窑炉，包括依次设置的预热炉体、加热炉体、恒温炉体和降温炉体，加热炉体设有天然气燃烧装置，恒温炉体设有电加热装置，降温炉体通过余热管道与预热炉体连接。本发明根据工业窑炉的温度区间以及物料的生产工艺采用不同的加热方式，最大限度的利用热能，能更加匹配物料的烧结特性，更大程度地利用热能转换效率并降低生产成本。

技术领域

本发明涉及烧结设备，尤其涉及一种混合加热的工业窑炉。

背景技术

绿色和环保成为经济发展的重要要求，工业窑炉作为各类型材料生产的核心设备，广泛地应用于各个工业领域。工业窑炉需要为物料生产提高较高的温度，是一种高能耗的机械设备，节能降耗技术成为发展的重点以及未来行业发展的趋势。

物料整个烧结过程是个大范围变化的温度范围，不同温度段对窑炉的加热性能要求不一样。低温度段主要在于烘干产品，排出水分和废气，其温度和气氛均匀性相对较低，高温度段主要使产品发生化学反应，生产合格产品，其温度和气氛均匀性要求十分严格。因此可以针对产品的生产工艺和特性，对不同温度段采用不同热源功能，满足产品生产要求，并做到节能和环保的效果。

现有的工业窑炉通常采用单一的加热源进行加热，不断加热为炉腔提供较高的温度用来烧结物料，常用电加热方式。这种加热方式不能充分的考虑到物料的烧结特性，导致热能效率不高。不同温度段，所需的热量不同，配备的功率不同，同一种电气方式加热，电气元件不能充分发挥其性能，功率因素低，造成了电能的极大浪费。并且，工业窑炉烧结过程中会产生大量的废气和水蒸气等，为避免电气元件的短路，实际使用过程通常在电气元件外加保护套管。但电气元件在炉内加热主要是通过辐射实现的，外加保护管减小了电气元件的热辐射效率，造成了不小的热损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种根据工业窑炉的温度区间以及物料的生产工艺采用不同的加热方式，最大限度的利用热能，能更加匹配物料的烧结特性，更大程度地利用热能转换效率并降低生产成本的混合加热的工业窑炉。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种混合加热的工业窑炉，包括依次设置的预热炉体、加热炉体、恒温炉体和降温炉体，所述加热炉体设有天然气燃烧装置，所述恒温炉体设有电加热装置，所述降温炉体通过余热管道与预热炉体连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述天然气燃烧装置为烧嘴，所述加热炉体分为与预热炉体相邻的上游低温区和与恒温炉体相邻的下游高温区，所述上游低温区的下部设有至少一对所述烧嘴，每对的两个烧嘴分设于上游低温区的两侧壁，错位分布；所述下游高温区上部设有至少一对所述烧嘴，所述下游高温区下部设有至少一对所述烧嘴，每对的两个烧嘴分设于下游高温区的两侧壁，错位分布，且上部烧嘴与下部烧嘴呈对角错位布置。

所述上游低温区与下游高温区之间设有一可升降的气道高度调节板。

所述加热炉体设有热电偶，所述热电偶位于烧嘴的对面侧面。

所述恒温炉体包括两个热电偶，所述电加热装置为上下布置的两个电加热硅碳棒，一个热电偶位于上面的电加热硅碳棒的上方，另一个热电偶位于下面的电加热硅碳棒的下方。

所述降温炉体包括上游冷却区和下游冷却区，所述上游冷却区的炉体炉膛内侧壁上设有耐火套管，所述耐火套管为密闭的空心管，并设有降温进风管和降温出风管，所述降温出风管与余热管道连通，所述降温进风管通入冷风或空气。

所述下游冷却区的炉体包括内壳和外壳，所述外壳和内壳形成空心的风冷夹套，所述风冷夹套内设有将风冷夹套分为上层气流通道和下层气流通道的隔板，所述上层气流通道具有一个上层进风管和一个上层出风管，下层气流通道具有一个下层进风管和一个下层出风管，所述上层进风管和下层进风管通入冷风或空气，所述上层出风管和下层出风管均与余热管道相连通。