專利名稱：箱式炭化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種爐窯，特別是一種棒狀燃料的炭化爐。
炭化爐是一種供農(nóng)林剩余物，如木屑、樹皮、稻殼、咖啡殼、桔桿等物料加工成棒狀燃料之后，對(duì)棒狀燃料進(jìn)行炭化時(shí)使用的設(shè)備。這種設(shè)備在密封性能上要求較高，生產(chǎn)周期不能過長(zhǎng)，而且制造成本不能過高。目前在國(guó)內(nèi)使用的普通炭化爐由于密封性差、溫度調(diào)節(jié)難的原因，很難適應(yīng)出口需要。而美國(guó)生產(chǎn)的耙式爐炭化得率高，產(chǎn)品固定炭含量也高，但是造價(jià)也很高。因此低廉的價(jià)格和完美的質(zhì)量是炭化爐國(guó)際市場(chǎng)拓展的關(guān)鍵。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品性能可達(dá)到炭化得率為25％，固定炭含量大于80％的箱式炭化爐。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)施的箱式炭化爐是一種造價(jià)較低的炭化爐，其爐體為鋼外殼內(nèi)襯硅質(zhì)耐火磚作為保溫層、保溫磚作為保溫層和高鋁玻璃纖維作耐熱層；箱式炭化爐的拱形爐蓋以往是經(jīng)簡(jiǎn)單保溫的爐蓋，所以是散漏熱量的一個(gè)主要點(diǎn)?，F(xiàn)在改為與新設(shè)計(jì)的爐體一樣加裝了拱形硅質(zhì)耐火磚、保溫磚與高鋁玻璃纖維耐熱層，由此達(dá)到保持爐溫的目的。
爐蓋上裝有引風(fēng)機(jī)與配在引風(fēng)機(jī)出口處的煙管，引風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口與設(shè)在爐蓋上的焦油回收器的出口相接，而箱式爐爐頂?shù)某隹诠芘c焦油回收器的進(jìn)口相接。由此使炭化爐的爐氣經(jīng)焦油回收器回收焦油后，從引風(fēng)機(jī)出口經(jīng)煙管排入大氣。引風(fēng)機(jī)配用的電動(dòng)機(jī)為1.5千瓦。
這種箱式炭化爐的復(fù)合結(jié)構(gòu)解決了以往爐內(nèi)保溫時(shí)間太短的問題。
物料在爐內(nèi)的炭化溫度需要及時(shí)顯示，因此采用了熱電偶儀表顯示，使操作中的實(shí)際炭化曲線與理論曲線吻合。
炭化爐的爐門采用硅酸鋁纖維柔性密封設(shè)計(jì)，從而使?fàn)t體密封性能得到了可靠的保證。此爐門與爐體相合時(shí)，應(yīng)保證門、體的結(jié)合部不漏縫，以防止?fàn)t內(nèi)熱量散失。采用的方法是在爐門的周邊處設(shè)有一周凹槽，在凹槽內(nèi)填入矩形橫截面的柔性硅酸鋁纖維密封條。當(dāng)爐門關(guān)閉時(shí)，柔性硅酸鋁纖維密封條受爐體進(jìn)口門邊的擠壓而變形，從而使密封條貼緊包住爐門邊框，達(dá)到爐門密閉之目的。
爐底上設(shè)有網(wǎng)狀封口風(fēng)道，即用耐火磚砌在爐底上的進(jìn)風(fēng)口，并分三道平行的熱風(fēng)道，再在風(fēng)道上加蓋風(fēng)道蓋板，蓋板與蓋板之間留有網(wǎng)狀空隙，則使風(fēng)道內(nèi)的熱風(fēng)經(jīng)蓋板，從蓋板網(wǎng)狀空隙間均勻地流出，則可與爐內(nèi)欄桿式托盤架中的棒狀燃料堆得以均勻燃燒并炭化，這種風(fēng)道即稱為爐底網(wǎng)狀封口風(fēng)道。為保證風(fēng)道的通暢，每使用一次必須清理一次。
炭化爐內(nèi)所放置的欄桿式托盤架的移動(dòng)方式有兩種。欄桿式托盤架是無蓋的籠式結(jié)構(gòu)，托盤架前面裝有雙開欄桿門，以便于進(jìn)出料。在托盤架底部設(shè)四個(gè)滾輪，則爐底的相應(yīng)位置上應(yīng)設(shè)有滾輪走道；另一種是在托盤架的底部下面，分左右兩側(cè)焊接兩條凹口向外的槽鋼作為托盤架的移動(dòng)軌道，而在爐底的相應(yīng)位置上設(shè)兩條與兩槽鋼凹口相嚙合的鋼制滑軌，使托盤架可在滑軌上前后移動(dòng)，也便于進(jìn)出料。
使用時(shí)，從爐內(nèi)拉出托盤架，先在爐底蓋板上均勻地鋪設(shè)一定厚度的助燃物，如干樹枝、木片、細(xì)炭棒。打開托盤架的欄桿門，將成形的棒狀燃料從托盤架的底部開始鋪設(shè)，逐漸向上均勻堆放至與托盤架上口平齊，關(guān)閉雙欄桿門并栓定，將托盤架推入爐膛內(nèi)，再關(guān)閉炭化爐門。爐門與爐體相合處，可由爐門凹槽內(nèi)的柔性硅酸鋁纖維條被擠壓而使?fàn)t門密封。然后啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)排空爐內(nèi)空氣。從爐門下的進(jìn)風(fēng)口點(diǎn)火，使引燃物燃燒直至棒狀燃料自燃，此時(shí)從煙管中冒出的煙的色澤來加以控制，即煙色從黑色轉(zhuǎn)青而變黃，方可逐漸關(guān)小進(jìn)風(fēng)口，其燃燒時(shí)間為三小時(shí)左右，關(guān)閉引風(fēng)機(jī)，并將炭化爐的進(jìn)風(fēng)口封閉，即開始封爐保溫。待爐溫降至50℃左右，即可出爐。出爐時(shí)，若發(fā)現(xiàn)有火光，則應(yīng)用水強(qiáng)制冷卻。其成品炭化棒狀燃料的炭化率為25％以上，生物炭中固定炭含量為80％，焦油回收率根據(jù)物料的不同略有差別，一般達(dá)3.5％。本爐添加5噸棒狀燃料可制得1噸成品炭棒。
經(jīng)以上的技術(shù)改造，箱式炭化爐的性能可接近美國(guó)耙式爐的技術(shù)指標(biāo)，產(chǎn)品的炭化指標(biāo)符合國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由于本實(shí)用新型的箱式炭化爐的實(shí)施，將為我國(guó)生物能源發(fā)展解決了一個(gè)難題，為我國(guó)人造炭技術(shù)走向世界奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)也為農(nóng)林剩余物加工棒狀燃料機(jī)械開拓市場(chǎng)開辟了新的道路。
下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的炭化爐作詳細(xì)的闡述。
附


圖1是炭化爐的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是炭化爐的爐底網(wǎng)狀風(fēng)道俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是炭化爐的爐底網(wǎng)狀風(fēng)道側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是炭化爐的爐門柔性硅酸鋁纖維密封條安裝示意圖；附圖5是炭化爐的爐門柔性硅酸鋁纖維密封條在爐門閉合時(shí)的變形示意圖；附圖6是炭化爐的托盤架結(jié)構(gòu)示意圖。
參照附
圖1、
箱式炭化爐是一種造價(jià)較低的炭化爐，其爐體(1)為鋼外殼內(nèi)襯硅質(zhì)耐火磚(2)作為保溫層、保溫磚(3)作為保溫層和高鋁玻璃纖維(4)作耐熱層；箱式炭化爐的拱形爐蓋(5)以往是經(jīng)簡(jiǎn)單保溫的爐蓋，所以是散漏熱量的一個(gè)主要點(diǎn)。現(xiàn)在改為與新設(shè)計(jì)的爐體一樣加裝了拱形硅質(zhì)耐火磚(2)、保溫磚(3)與高鋁玻璃纖維耐熱層(4)，由此達(dá)到保持爐溫的目的。
爐蓋(5)上裝有引風(fēng)機(jī)(7)與配在引風(fēng)機(jī)出口處的煙管(6)，引風(fēng)機(jī)(7)的進(jìn)風(fēng)口與設(shè)在爐蓋(5)上的焦油回收器(8)的出口相接，而箱式炭化爐爐頂(5)的出口管(9)與焦油回收器(8)的進(jìn)口相接。由此使箱式炭化爐的爐氣從出口管(9)經(jīng)焦油回收器(8)回收焦油后，從引風(fēng)機(jī)(7)出口經(jīng)煙管(6)排入大氣。引風(fēng)機(jī)(6)配用的電動(dòng)機(jī)為1.5千瓦。
這種箱式炭化爐的復(fù)合結(jié)構(gòu)解決了以往爐內(nèi)保溫時(shí)間太短的問題。
物料在爐內(nèi)的炭化溫度需要及時(shí)顯示，因此采用了熱電偶儀表顯示，使操作中的實(shí)際炭化曲線與理論曲線吻合。
參照附圖4、附圖5箱式炭化爐的爐門(16)采用硅酸鋁纖維柔性密封條(11)的密封設(shè)計(jì)，從而使?fàn)t體(13)的密封性能得到了可靠的保證。此爐門(16)與爐體(13)有鉸鏈(12)相連接，關(guān)閉時(shí)應(yīng)保證爐門(16)、爐體(13)的結(jié)合部不漏縫，以防止?fàn)t內(nèi)熱量散失。采用的方法是在爐門(16)的周邊處設(shè)有一周凹槽(14)，在凹槽(14)內(nèi)填入矩形橫截面的柔性硅酸鋁纖維密封條(11)。當(dāng)爐門(16)關(guān)閉時(shí)，柔性硅酸鋁纖維密封條(11)受爐體(13)進(jìn)口門邊(15)的擠壓而變形，從而使密封條(11)貼緊包住爐門(13)邊框(15)上，達(dá)到爐門密閉之目的。
參照附圖2、附圖3爐底(10)上設(shè)有網(wǎng)狀封口風(fēng)道(17)，即是在爐底用耐火磚砌出進(jìn)風(fēng)口(20)，并分三道平行的熱風(fēng)道(19)，熱風(fēng)道(19)上加蓋風(fēng)道蓋板(18)，蓋板與蓋板之間留有網(wǎng)狀空隙(22)，則使熱風(fēng)道(19)內(nèi)的熱風(fēng)經(jīng)蓋板(18)，從蓋板網(wǎng)狀空隙(22)間均勻地流出，則可與爐內(nèi)欄桿式托盤架(23)中的棒狀燃料堆得以均勻燃燒并炭化，這種熱風(fēng)管裝置即稱為爐底網(wǎng)狀封口風(fēng)道。為保證風(fēng)道的通暢，每使用一次必須清理一次。
參照附圖6箱式炭化爐的爐膛內(nèi)放置的欄桿式托盤架(23)的移動(dòng)方式有兩種，一種為滾輪式，一種是滑槽式。欄桿式托盤架(23)是無蓋的籠式結(jié)構(gòu)，托盤架前面裝有雙開欄桿門(24)，以便于進(jìn)出料。在托盤架(23)底部設(shè)四個(gè)滾輪(25)，則爐底的相應(yīng)位置上應(yīng)設(shè)有滾輪走道；另一種是在托盤架(23)的底部下面將滾輪(25)改為分左右兩側(cè)焊接兩條凹口向外的槽鋼(26)作為托盤架(23)的移動(dòng)軌道，而在爐底(10)的相應(yīng)位置上設(shè)兩條與兩槽鋼凹口相嚙合的鋼制滑軌，使托盤架可在滑軌上前后移動(dòng)，也便于進(jìn)出料。
使用時(shí)，打開爐門(16)從爐膛內(nèi)拉出托盤架(23)，先在爐底蓋板(18)上均勻地鋪設(shè)一定厚度的助燃物，如干樹枝、木片、細(xì)炭棒。打開托盤架(23)的欄桿門(24)，將成形的棒狀燃料從托盤架(23)的底部開始鋪設(shè)，逐漸向上均勻堆放至與托盤架上口平齊，關(guān)閉雙欄桿門(24)并栓定，將托盤架(23)推入爐膛內(nèi)，再關(guān)閉炭化爐門(16)。爐門(16)與爐體(13)相合處，可由爐門凹槽(14)內(nèi)的柔性硅酸鋁纖維條(11)被擠壓而使?fàn)t門(16)密封。然后啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)(7)排空爐內(nèi)空氣。從爐門(10)下的進(jìn)風(fēng)口點(diǎn)火，使引燃物燃燒直至棒狀燃料自燃，此時(shí)從煙管(6)中冒出的煙的色澤來加以控制，即煙色從黑色轉(zhuǎn)青而變黃，方可逐漸關(guān)小進(jìn)風(fēng)口，其燃燒時(shí)間為三小時(shí)左右，關(guān)閉引風(fēng)機(jī)(6)，并將箱式炭化爐的進(jìn)風(fēng)口封閉，即開始封爐保溫。待爐溫降至50℃左右，即可出爐。出爐時(shí)，若發(fā)現(xiàn)有火光，則應(yīng)用水強(qiáng)制冷卻。其成品炭化棒狀燃料的炭化率為25％以上，生物炭中固定炭含量為80％，焦油回收率根據(jù)物料的不同略有差別，一般達(dá)3.5％。箱式炭化爐每添加5噸棒狀燃料可制得1噸成品炭棒。
經(jīng)以上的技術(shù)改造，箱式炭化爐的性能可接近美國(guó)耙式爐的技術(shù)指標(biāo)，產(chǎn)品的炭化指標(biāo)符合國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由于本實(shí)用新型的箱式炭化爐的實(shí)施，將為我國(guó)生物能源發(fā)展解決了一個(gè)難題，為我國(guó)人造炭技術(shù)走向世界奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)也為農(nóng)林剩余物加工棒狀燃料機(jī)械開拓市場(chǎng)開辟了新的道路。
權(quán)利要求1.箱式炭化爐是由爐蓋、爐體構(gòu)成的，其特征在于箱式炭化爐的爐體(1)為鋼外殼內(nèi)襯硅質(zhì)耐火磚(2)作為保溫層、保溫磚(3)作為保溫層和高鋁玻璃纖維(4)作耐熱層；拱形爐蓋(5)內(nèi)加裝了拱形硅質(zhì)耐火磚(2)、保溫磚(3)與高鋁玻璃纖維耐熱層(4)，爐蓋(5)上裝有引風(fēng)機(jī)(7)與配在引風(fēng)機(jī)出口處的煙管(6)，引風(fēng)機(jī)(7)的進(jìn)風(fēng)口與設(shè)在爐蓋(5)上的焦油回收器(8)的出口相接，而爐頂(5)的出口管(9)與焦油回收器(8)的進(jìn)口相接；其爐門(16)的周邊處設(shè)有一周凹槽(14)，在凹槽(14)內(nèi)填入矩形橫截面的柔性硅酸鋁纖維密封條(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式炭化爐，其特征在于其爐底(10)上設(shè)有網(wǎng)狀封口風(fēng)道(17)，即在爐底用耐火磚砌出進(jìn)風(fēng)口(20)，并分三道平行的熱風(fēng)道(19)，熱風(fēng)道(19)上加蓋風(fēng)道蓋板(18)，蓋板與蓋板之間留有網(wǎng)狀空隙(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式炭化爐，其特征在于在爐膛內(nèi)放置的欄桿式托盤架(23)的移動(dòng)方式有兩種，一種為滾輪式，一種是滑槽式；欄桿式托盤架(23)是在無蓋的籠式結(jié)構(gòu)，托盤架前面裝有雙開欄桿門(24)，在托盤架(23)底部設(shè)四個(gè)滾輪(25)，則在爐底的相應(yīng)位置上應(yīng)設(shè)有滾輪走道；另一種是在托盤架(23)的底部下面不設(shè)滾輪(25)而在盤底兩側(cè)焊接兩條凹口向外的槽鋼(26)作為托盤架(23)的移動(dòng)軌道，則在爐底(10)的相應(yīng)位置上設(shè)兩條與兩槽鋼凹口相嚙合的鋼制滑軌，使托盤架可在滑軌上前后移動(dòng)。
專利摘要箱式炭化爐爐體與拱形爐蓋內(nèi)均內(nèi)襯硅質(zhì)耐火磚作為保溫層、保溫磚作為保溫層和高鋁玻璃纖維作耐熱層;爐蓋上裝有引風(fēng)機(jī)、煙管和焦油回收器,其爐門的周邊上設(shè)有矩形橫截面的柔性硅酸鋁纖維密封條。爐底上設(shè)有網(wǎng)狀封口風(fēng)道。在爐膛內(nèi)放置的是有滾輪的或是滑槽式的欄桿式托盤架。產(chǎn)品的炭化指標(biāo)符合國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)F27B5/05GK2325740SQ9724306
公開日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1997年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月10日
發(fā)明者吳效典, 柏美枝, 李毓川, 劉運(yùn)平 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)江蘇省東?？h糧食機(jī)械廠