[发明专利]一种电加热回转窑

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型加热形式的回转窑，其通过将电源直接馈入回转窑内的物料，利用物料的电阻使得物料自身直接发热。

背景技术

回转窑是化工、材料、甚至医药行业重要的加热煅烧设备，应用非常广泛。其加热方式按照热源在回转窑中的位置，可以分为外加热和内加热；按照热源种类的不同，可以分为电加热、燃气加热、喷煤加热；还有在物料中混入燃料如燃煤等进行燃烧的加热方式。

内加热回转窑，喷煤和喷燃气到回转窑炉膛内部，并且导入空气或者氧气进行燃烧，其适用的被加热物料必须具有一定的抗氧化性能或者对氧化性气氛本身没有要求，另外物料对燃料带来的污染要有一定的耐受程度或者对杂质污染要求不高。比如常见的石灰窑，由于某些应用领域对石灰的品质要求较高，就采用电热回转窑，如中国专利CN202543076U。因此喷煤和喷气或者在加热物料中加入燃煤的加热方式，对被加热物料的种类限制还是比较大的。

外热式燃煤燃气回转窑，一般回转管为金属，以利于热量传递到回转管内的加热物料。而金属回转管在燃烧热源里面持续工作，容易氧化损坏。即使这样，热量传递的效率也比较低，因此，才有了对内热燃煤或者燃气回转窑的需求；另外也开发了一些将热气导管通过炉膛内部的传热方式，比如中国专利CN201915016U公开的回转窑。

对于温度控制精度要求较高、物料洁净度要求高、物料不适宜氧化气氛、或者燃煤燃气不方便的情况，一般采用电热回转窑，如世界专利WO2009/028541A1、JP2000161859(A)公开的回转窑。但是外加热的电热回转窑也存在传热效率低的问题，而且回转管一般也用金属件，金属件在高温状况下容易腐蚀，且使用温度一般不会超过1000℃。已有的研究也在研发如何提高外热电热回转窑传热效率的，如中国专利CN201697448就通过在回转管内壁设置杨料板，以增加传热面积和对物料的翻动，CN201555443则对回转管下部和两侧进行加热，也是为了增加回转管的受热面和传热面。

通过以上文献可以看出，外加热回转窑的热效率始终是比较低的，而且为了较高的传热效率，回转管一般使用金属管，而金属管易在高温氧化，并且最高使用温度低于1000℃。

内热式回转窑中，燃煤燃气方式加热的，一般只用于水泥和矿石的煅烧，因为氧化气氛和洁净度不高的限制。电热内热式回转窑，一般是回转管内侧有保温材料，保温材料内壁或者靠近内壁部分设置电热元件。为了提高传热效率，有专利CN202166304U将电热元件置于石墨块之中，或者直接采用石墨作发热元件如CN102393138A。中国专利CN2627438在回转窑回转管中心轴位置安装一根不锈钢管，上涂绝缘材料，把电加热元件设置在该绝缘材料之中。还有将微波加热和电热元件加热结合的回转窑CN102419086A。

比较特别的是，中国专利CN202116629U，其利用中频感应给回转窑回转管和其内部的石墨层加热，再通过石墨层将热量传递给被加热的物料。

综上所述，现有的回转窑，无论是外热或者内热回转窑，无论是电加热还是燃煤燃气加热，都是通过间接加热的方式对物料进行加热，热量都有一个从发热体到被加热物料的传热过程，该过程导致热效率低，设备复杂，回转管寿命低等一系列问题。而且间接加热方式，包括微波加热方式，都会对回转窑中的保温耐火材料或者回转管等材料进行无区别的加热，也是导致热效率低的原因之一。并且回转窑的使用温度收到发热元件本身最高发热温度的限制。本发明的回转窑设备不同于现有的回转窑，本发明是将电流直接通入被加热物料，物料本身直接发热，电功率对物料定向加热，热效率高，设备简单，保温方便。

发明内容

为了克服现有电加热回转窑技术中发热元件到被加热物料有一个传热过程，热效率低，结构复杂等问题，本发明提供了一种让物料本身发热的回转窑，避免了热量从电热元件传递到物料的传热过程，从而达到提高热效率、降低能耗的目的。

本发明的目的是这样实现的，通过将电源电极穿过回转管和(或)保温隔热部分到达回转窑炉膛内部并与被加热或者干燥的物料接触，电源电流经由电源正极到物料再到电源负极，使得物料自身作为电阻发热，以完成对物料的干燥或者加热。电源电极与回转管作绝缘处理。电源可以是交流电，也可以是直流电。是直流电的时候，一个(组)电极为正极，一个(组)电极为负极；是交流电的时候，无所谓正负极，但为了方便起见本发明中还是以正负极指称。

本发明的具体技术方案如下。