改进的纯碱工业用蒸汽煅烧炉制造技术

一种纯碱工业用蒸汽煅烧炉及其附属设备的改进，是将已有的日产８００吨蒸汽煅烧炉的主机及附属设备进行改进，改进包括主机炉头花板，炉体内螺旋翅片加热管、炉体外驮轮，出料端及出料端内汽轴的改进；附属设备包括纯碱气封转动阀，返碱加料器，出料螺旋输送机和冷凝水贮罐的改进；经上述各部分的改进，使该炉生产能力达８５０ｔ／ｄ，蒸汽消耗定额≤１．３３９ｔ蒸汽／ｔ纯碱，整套装置能连续长周期稳定运行，克服了原设计装置存在的各种问题，性能远优于原设计水平。 在装置产量大，性能好，适用于纯碱工业煅烧重碱工艺的推广应用。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
纯碱工业用蒸汽煅烧炉及其附属设备的改进本专利技术涉及纯碱工业用蒸汽煅烧炉及其相关附属设备重碱气封转动阀、返碱加料器、出料螺旋输送机和冷凝水贮罐的改进。本申请人所使用的蒸汽煅烧炉及附属设备是由日本月岛机械株式会社设计制造的，该炉设计生产能力800t/d，蒸汽消耗定额≤1.4t蒸汽/t纯碱。规格：∮3600×30000(mm)，炉体部分长度30m，主电机功率170KW，采用大功率晶体管变频调速后，炉体转速为0.44-4.4r/min，正常转速为3.3r/min，炉体内加热管采用高频电阻焊螺旋翅片管，翅片螺距38mm，厚度3.2mm，高度19mm，总传热面积为3300m2，该设备经安装，空负荷试车后，在投料试车过程中及以后的连续生产中，由于设计者对该设备大型化后所产生的问题估计不足，主机煅烧炉及附属设备机械故障不断出现，成套装置不能长周期连续运转，直接影响生产任务的完成，而且潜伏着重大设备事故的隐患。本专利技术目的是提供一种改进了的蒸汽煅烧炉和改进了的相关附属设备重碱气封转动阀、返碱加料器、出料螺旋输送机和冷凝水贮罐，从而使整套装置达到连续长周期稳定运转的效果。本专利技术是这样实现的，参照附图1、2，卧式大型回转蒸汽煅烧炉是由进料系统、炉头部分，炉体部分、炉尾出料系统等组成。所述进料系统的前端有一套含电机减速器的驱动装置(1)，在内含螺旋绞刀的进料筒(2)的上方有来自预混器的混合碱进口(3)和炉气出口(4)，-->进料筒后端下方有支座(5)，在进料筒与炉头(6)之间有气缸压紧式端面密封(7)，进料筒不转动，筒内螺旋绞刀将混合碱向旋转的煅烧炉内输送，端面密封起到了静动密封作用，使外部空气不能进入炉内或碱粉及炉气不致外泄。炉头部分有支承炉内螺旋翅片加热管(8)的炉头花板(9)和来自各螺旋翅片加热管的炉外不凝气排放管(16)。炉体部分：在接近炉头(6)侧的炉外有自由端驮轮(11)，在接近炉尾(12)侧的炉外有固定端驮轮(13)、炉体外接近固定端驮轮侧有大功率驱动装置(14)，驱动装置上的小齿轮带动固定在炉体上的大齿圈(15)转动，从而使炉体转动，在炉体内有四圈从炉壁到炉中心方向排列、直径由大到小的螺旋翅片加热管(8)，加热管的左端由炉头花板(9)支承，右端固定在与炉尾(12)以法兰(16)连接的汽室(17)内，加热管与汽室内花板采用胀焊连接，加热管之间另有一定数量的支架支承(图中未表示出来)。炉尾出料系统：与炉尾以法兰连接的是汽室(17)，在汽室侧面的圆周上六等分有三个冷凝水回水管(18)和与之相隔的三个手孔(19)，与汽室采用常规方法连接的是旋转出料端(20)，在出料端(20)的与汽室相接的出料大端(21)和随后的出料小端(22)之间是固定于钢结构平台(23)上避免碱尘飞扬的出料箱(24)、出料箱与出料大端之间和与出料小端之间是气缸压紧式静动大端端面密封(25)和静动小端端面密封(26)，在出料箱(24)的下方有成品出料口(27)，所出成品进入出料螺旋输送机，在出料小端尾部是用螺栓连接的旋转接头(28)，旋转接头(28)的外壳上有两个弹簧(29)吊在支承在钢结构平台(23)上-->的型钢横梁(30)上，外壳上还有一支承在基础上的拉杆(31)，在外壳上方有蒸汽进口(32)，下方有冷凝水出口(33)，在出料端内和旋转接头内有连接的双管汽轴(34)，该汽轴伸到汽室内。汽轴内管走蒸汽，内外管之间走冷凝水。本专利技术特征在于导致总传热面积增加的螺旋翅片加热管的改进；炉头花板结构的改进；炉体外驮轮部分的改进；出料端及出料端内汽轴的改进四大部分。参照图3、5、6，在不增加翅片加热管重量即煅烧炉自重的前提下，翅片(35)高度(c)不变，调整翅片螺距(a)由38mm改为28-30mm，翅片厚度(b)由3.2mm改为2.4—2.6mm，使总传热面积由原设计的3300m2提高到3800—4000m2；参照图3、4，炉头花板(9)的厚度由38mm改为40—42mm，在炉头花板和炉体连接处每隔四排螺旋翅片加热管之间间断焊接三角形带孔筋板(36)，加热管与炉头花板之间的密封由原油浸石棉盘根密封改为柔性膨胀石墨编织物密封(37)：参照图7，位于驮轮轴向中心部位的驮轮轴(38)连接轴承(39)，轴承选用轴承内圈(40)和滚柱(41)之间带有可自由活动的中隔圈(42)或称中档边的CA型自动调心双列滚柱轴承，轴承润滑脂进口(43)设在双列滚柱的中心线位置的轴承盖(44)上，在轴承盖(44)上加设测定轴承温度的测温计(45)，在驮轮罩壳(46)上加设空气冷却系统，即在驮轮罩壳上方中央部位设百页窗式空气进口(47)，在罩壳侧下方设引风机(48)；参照图8、9，所述出料端及出料端内双管汽轴结构是这样的，-->出料端(20)由出料大端(21)和出料小端(22)组成，为明确表示大小端结构，此图省略了出料箱(24)。出料大小端之间有四根拉筋(49)，在出料端内连接旋转接头和汽室的双管汽轴(34)由汽轴内管(50)和外管(51)两部分组成，在汽轴内管(50)上焊有三头螺旋叶片(52)，在出料大端的汽轴外管(51)上也有三头螺旋叶片(53)，出料大端汽轴及螺旋叶片通过汽室延伸至炉尾一部分，但其支承轴不通汽，在出料大端靠近汽室端的外圈三等分处有三个冷凝水回水管(18)，该回水管直通汽轴外管，冷凝水进入汽轴内外管间由螺旋叶片(52)向出料小端方向推动，图中(d)表示出料大小端之间距离，本专利技术对出料端及汽轴的改进在于：汽轴外管(51)厚度由14mm增加到25——36mm；去掉连接出料大小端的四根拉筋(49)；去掉三根位于大小端之间平行于汽轴的出料立筋(54)，沿汽轴外管三头螺旋叶片(53)螺旋方向延长至小端面增设三块厚度为6mm的螺旋叶片式出料立筋(55)：在出料大端端面(56)的汽轴外管管壁上增设三块螺旋叶片式立筋(57)；汽轴和出料端的制造采用二次退火工艺。所述二次退火工艺是将汽轴内管焊上三头螺旋叶片(52)，汽轴内外管过盈装配后，与出料小端焊接，通过三根冷凝水回水管(18)的焊接与出料大端连接固定，这些部分焊接称为第一次焊接，也称为局部焊接，将此局部焊接后的部件进行第一次退火后机加工，此种过程也称为局部退火，将机加工后的部件再焊该焊接的其他部-->分，将二次焊接后的整体部分再进行第二次退火后机加工，此过程称为整体退火，合称二次退火工艺。所述汽轴的改进必须克服制造误差至最小程度，否则存在着汽轴装不上的可能，因此必须对原汽轴主要装配尺寸进行测绘后实配加工制造才能达到安装精度要求，经二次退火工艺处理，就可防焊接变形，提高加工精度；操作上出料大小端与出料箱之间要有一定的间隙，即出料箱不能与出料大小端相碰，即操作上不允许出料大小端与出料箱之间无间隙运转。所述螺旋翅片加热管翅片螺距和翅片厚度的改进使总传热面积由原来的3300m2提高到3800—4000m2、这样就提高了煅烧炉的生产能力，生产实践证明了生产能力可达850t/d，煅烧炉长期运转后，特别在炉内结疤，生产能力出现衰退时、也可以稳定在800t/d以上，炉生产能力的提高，相应增大了炉的操作弹性范围，能适应可能出现的生产波动。所述炉头花板改进后，在操作中规定了每次停炉前，必须用蒸汽或热水将炉外加热管头部所结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯碱工业用蒸汽煅烧炉的改进，该蒸汽煅烧炉为卧式回转煅烧炉，它由进料系统、炉头部分、炉体部分、炉尾及出料系统组成，在炉体内有四圈规则排列并用支架支承的螺旋翅片加热管，加热管一端由炉头花板（９）支承，另一端固定在与炉尾（１２）用法兰（１６）连接的汽室（１７）内的花板上，汽室后接出料系统，出料系统由与汽室连接的出料端（２０），和在出料大端（２１）和出料小端（２２）之间的出料箱（２４）组成，在出料小端后连接着带有蒸汽进口（３２）和冷凝水出口（３３）的旋转接头（２８），本专利技术特征在于螺旋翅片加热管、炉头花板、炉体外驮轮部分及出料端和出料端内双管汽轴的改进：（１）螺旋翅片加热管：螺距ａ为２８－３０ｍｍ；翅片厚度ｂ为２．４－２．６ｍｍ；（２）炉头花板结构：炉头花板厚度为４０－４２ｍｍ；炉头花板与炉 体连接处每四排螺旋翅片加热管间间断焊接三角形带孔筋板（３６）；炉头花板与加热管之间采用柔性膨胀石墨编织物密封（３７）；（３）驮轮部分：驮轮轴承选用轴承内圈（４０）和滚柱（４１）之间带有可自由活动的中隔圈（４２）的ＣＡ型自动调心双 列滚柱轴承；在轴承盖（４４）上双列滚柱的中心线位置设润滑脂进口（４３）；在轴承盖（４４）上设测温计（４５）；在驮轮罩壳（４６）顶部中央部位设百页窗式空气进口（４７），罩壳侧下方设引风机（４８）；（４）出料端及出料端内汽轴的改 进；汽轴外管（５１）厚度设定为２５－３６ｍｍ；去掉三根位于大小端之间平行于汽轴的出料立筋（５４），沿汽轴外管三头螺旋叶片（５３）螺旋方向延长至小端面增设三块厚度为６ｍｍ螺旋叶片式出料立筋（５５）；在出料大端端面（５６）的汽轴外管 管壁上增设三块螺旋叶片式立筋（５７）；汽轴和出料端的制造采用二次退火工艺。...

【技术特征摘要】
1、一种纯碱工业用蒸汽煅烧炉的改进，该蒸汽煅烧炉为卧式回转煅烧炉，它由进料系统、炉头部分、炉体部分、炉尾及出料系统组成，在炉体内有四圈规则排列并用支架支承的螺旋翅片加热管，加热管一端由炉头花板(9)支承，另一端固定在与炉尾(12)用法兰(16)连接的汽室(17)内的花板上，汽室后接出料系统，出料系统由与汽室连接的出料端(20)，和在出料大端(21)和出料小端(22)之间的出料箱(24)组成，在出料小端后连接着带有蒸汽进口(32)和冷凝水出口(33)的旋转接头(28)，本发明特征在于螺旋翅片加热管、炉头花板、炉体外驮轮部分及出料端和出料端内双管汽轴的改进：(1)螺旋翅片加热管：螺距a为28—30mm；翅片厚度b为2.4—2.6mm；(2)炉头花板结构：炉头花板厚度为40—42mm；炉头花板与炉体连接处每四排螺旋翅片加热管间间断焊接三角形带孔筋板(36)；炉头花板与加热管之间采用柔性膨胀石墨编织物密封(37)；(3)驮轮部分：驮轮轴承选用轴承内圈(40)和滚柱(41)之间带有可自由活动的中隔圈(42)的CA型自动调心双列滚柱轴承；在轴承盖(44)上双列滚柱的中心线位置设润滑脂进口(43)；在轴承盖(44)上设测温计(45)；在驮轮罩壳(46)顶部中央部位设百页窗式空气进口(47)，罩壳侧下方设引风机(48)；(4)出料端及出料端内汽轴的改进；汽轴外管(51)厚度设定为25—36mm；去掉三根位于大小端之间平行于汽轴的出料立筋(54)，沿汽轴外管三头螺旋叶片(53)螺旋方向延长至小端面增设三块厚度为6mm螺旋叶片式出料立筋(55)；在出料大端端面(56)的汽轴外管管壁上增设三块螺旋叶片式立筋(57)；汽轴和出料端的制造采用二次退火工艺。2、根据权利要求1所述纯碱工业用蒸汽煅烧炉的改进，其特征在于所述汽轴和出料端的制造采用二次退火工艺，包括汽轴和出料小端大端第一次焊接后的局部退火工艺和第二次焊接后的整体退火工艺。3、一种纯碱工业用蒸汽煅烧炉的附属设备的改进，其相关附属设备重碱气封转动阀主体内有一转子(58)，外罩机壳(59)，转子轴一端通过联轴器(60)与减速机(61)连接，另一端与齿轮(63)连接，本发明特征在于：机壳底部增设了与机壳同内径的其上带有清理孔(64)的短节(65)；在机壳内壁和短节内壁衬聚四氟乙烯板(66)；在机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀汉，李远松，祁寿，齐林祥，李友声，崔兆钧，朱万，
申请(专利权)人：渤海化工集团股份有限公司天津碱厂，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]