CN107940985B - 一种篦式过渡冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种篦式过渡冷却装置，包括窑头罩、过渡冷却装置和单筒冷却机；所述的过渡冷却装置包括内设有竖向通道的壳体、篦冷模块和进风风箱，篦冷模块内设置有篦缝；所述的竖向通道的上部与窑头罩连通，所述的竖向通道的侧面开设有与单筒冷却机连通的物料出口。本发明的有益效果是：本发明设置在回转窑与单筒冷却机之间对物料进行运输并利用冷风实时冷却，从而降低物料进入到单筒冷却机时的温度，能够减小后续单筒冷却机的长度从而减小了占地面积，并解决了单筒冷却机散热损失大、出料温度高、热回收效率低、用水量大等问题，与物料进行热交换的冷风升温之后能够在回转窑用于对物料进行加热，从而实现热能的回收利用。

Description

一种篦式过渡冷却装置

技术领域

本发明涉及冷却机领域，具体的说，是一种篦式过渡冷却装置。

背景技术

在锂辉石焙烧转型的生产工艺中会采用到回转窑系统，其中熟料冷却是回转窑系统中不可少的工艺过程。锂辉石原料在回转窑高温煅烧温度达到1100-1200℃时进行晶型转换，出窑的高温物料达到1100℃左右，该高温物料必须被冷却后才能进入后续工段继续处理。现行的冷却装置一般采用单筒冷却机，单筒冷却机是通过筒体回转运动带动高温物料从入口往出口移动，在这个过程中对单筒冷却机筒体外表面淋冷却水，利用冷却水对高温物料进行热交换。但是国内单筒冷却机存在扬料板寿命短、筒体散热损失大、出料温度高、热效率低、用水量大、占地面积大等问题。随着锂电新能源行业的发展，新能源技术的开发，对锂的需求量越来越大，导致提锂生产规模愈来愈大型化，单一的单筒冷却机已无法满足物料冷却的需求，为达到冷却效果，只有加长筒体或筒体扩径，造成设备占地面积过大等问题。加之国家大力推进高效节能举措，单筒冷却机热效率低、散热损失大、热回收率低，无废气排放和废气净化，已无法适应国家的能源发展战略。锂制造业是一个高能耗产业，能源费用支出在其生产陈本中占有很大比重，所以迫切需求寻找降低能耗的生产方式和回收能源的办法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种篦式过渡冷却装置，通过设置在回转窑与单筒冷却机之间进行物料的运输并在物料运输的过程中对物料进行冷却，从而降低物料进入到单筒冷却机时的温度。

本发明通过下述技术方案实现：一种篦式过渡冷却装置，连接在回转窑与单筒冷却机之间，包括与回转窑连通的窑头罩和与窑头罩连通的过渡冷却装置，所述的过渡冷却装置与单筒冷却机连通；所述的过渡冷却装置包括内设有竖向通道的壳体、设置在竖向通道内的篦冷模块和设置在竖向通道内且位于篦冷模块下方的进风风箱，篦冷模块内设置有若干个与进风风箱连通的篦缝；所述的竖向通道的上部与窑头罩连通，所述的竖向通道的侧面开设有与单筒冷却机连通的物料出口。本方案利用过渡冷却装置取代了从窑头罩至单筒冷却机的下料溜子，能够在竖向方向上对正在传输的物料进行冷却，利用冷却用的风能够在竖向通道内快速进行热交换，提高物料的冷却效率，冷却后的物料再进入到单筒冷却机二次冷却，以此能够避免仅使用单筒冷却机对物料进行冷却，相应的能够缩短单筒冷却机的长度，从而减小单筒冷却机的占地面积。当水被加热到100℃就会汽化而失去冷却的作用，因而在水冷时需要消耗大量水资源，如果要对水资源进行循环使用，又需要消耗能源对被加热的水进行冷却而造成一部分热能损失。空气被加热的温度没有上限，并且在竖向通道与物料进行热交换的风能够顺着竖向通道进入到回转窑内而起到加热的效果，从而能够实现对物料带走的热能进行再利用，有利于减小能源的消耗、提高热能的回收利用率以及减小散热损失。

所述的篦冷模块包括阶梯篦板和设置在阶梯篦板下方的进风室，所述的进风室与进风风箱连通；所述的篦缝倾斜设置或水平设置。使篦缝倾斜设置或水平设置能够控制风吹出的方向与篦缝的方向一致，以此能够防止细粒熟料出现喷泉状的飞扬和流态化现象，降低了细粒熟料形成“红河”的风险。如细粒熟料出现喷泉状的飞扬和流态化现象，会使得冷却风从喷泉位置形成短路通道，导致大量冷却风不从料层中间穿过，大大降低换热效率；同时熟料在篦板上的移动速度会逐渐加快，从而导致其在冷却区的滞留时间变短，与冷风进行热交换的时间也相应变短，使最终产出的熟料温度降不到指标要求。若熟料形成“红河”现象，冷却后易结成块状料，增加了后续破碎机的工作，物料芯部也不易冷却。

所述的阶梯篦板包括若干个篦板单元，所述的篦缝设置在篦板单元内，所述的篦板单元呈阶梯状均匀排列分布，所述的物料出口位于壳体上靠近阶梯篦板最低点的一侧。以此使得篦缝更加分散，并能够增加出风口的数量，有利于使风力更加分散，从而增加冷空气与物料的接触面积而有利于提高冷却的效率。

所述的篦冷模块上方设置有推头，所述的推头传动连接有驱动推头在篦冷模块上方且向物料出口移动的驱动机构。利用推头能够将堆积在篦冷模块上的物料主动推向单筒冷却机内，而防止物料堆积过多而造成堵塞等问题出现。有利于保持冷却的效率。

所述的推头为中空结构。以此能够有效防止高温对推头的伤害，也能够减轻推头重量，提高推料的能动性。为了减小推头受热变形，推头采用耐热耐磨钢材铸造。

所述的驱动机构包括与推头传动连接的液压缸。以此便于实现推头的往复运动。

所述的推头滑动安装在壳体上，所述的液压缸铰接在壳体的外侧，所述的驱动机构还包括铰接在壳体且铰接点位于推头上方的平衡梁以及分别与平衡梁和推头铰接的连杆；所述的液压缸的活塞杆与平衡梁铰接；所述的推头与壳体连接处设置有集灰斗；所述的连杆穿过集灰斗。使推头滑动安装在壳体上，能够在不需要推料时，使推头退出竖向通道的范围内，从而避免对风或物料形成阻挡而影响物料的冷却效率。利用平衡梁和连杆能够控制推动推头的所有结构占据较小的空间。随着推头的往复运动，会有部分灰料从推头与壳体之间的缝隙漏出，利用集灰斗能够收集灰料，避免造成浪费或环境污染。

所述的物料出口处设置有伸入到单筒冷却机内的下料舌。单筒冷却机在使用时需要转动，利用伸入到单筒冷却机的下料舌，能保证物料不会从过渡冷却装置与单筒冷却机之间的缝隙泄露，也能够防止出现扬尘的可能。

所述的下料舌由耐热材料制成且呈圆弧形。以此有利于防止下料舌因为高温变形而影响物料的流通。

所述的壳体的内表面设置有耐热层。以此能够减少热能的自然散失损耗，有利于提高热能的回收效率，并防止热能向外辐射而使得整体设备温度过高而增加安全风险。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明设置在回转窑与单筒冷却机之间对物料进行运输并利用冷风实时冷却，从而降低物料进入到单筒冷却机时的温度，能够减小后续单筒冷却机的长度从而减小了占地面积，并解决了单筒冷却机散热损失大、出料温度高、热回收效率低、用水量大等问题，与物料进行热交换的冷风升温之后能够在回转窑用于对物料进行加热，从而实现热能的回收利用。

附图说明

图1为本方案的结构示意图；

图2为阶梯模块的结构示意图；

图3为实施例3中篦板单元的结构示意图；

图4为过渡冷却装置的结构示意图；

图5为驱动机构的结构示意图；

图6为实施例5中推头的结构示意图；

图7为实施例8中下料舌的结构示意图；

图8为实施例10的结构示意图；

其中1-回转窑，2-窑头罩，21-壳体，22-驱动机构，23-集灰斗，24-阶梯模块，25-进风风箱，26-下料舌，27-耐热层，3-过渡冷却装置，31-平衡梁，32-连杆，33-液压缸，34-推头，4-单筒冷却机，51-阶梯篦板，52-进风室。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1、图4所示，本实施例中，一种篦式过渡冷却装置，连接在回转窑1与单筒冷却机4之间，包括与回转窑1连通的窑头罩2和与窑头罩2连通的过渡冷却装置3，所述的过渡冷却装置3与单筒冷却机4连通4；所述的过渡冷却装置3包括内设有竖向通道的壳体21、设置在竖向通道内的篦冷模块24和设置在竖向通道内且位于篦冷模块24下方的进风风箱25，篦冷模块24内设置有若干个与进风风箱25连通的篦缝；所述的竖向通道的上部与窑头罩2连通，所述的竖向通道的侧面开设有与单筒冷却机4连通的物料出口。

锂辉石原料在回转窑经过加工处理变成粉料并通过窑头罩2进入到竖向通道内，进风风箱25向上输出冷风，在竖向通道内与下落的粉料进行热交换，从而实现在物料运输的过程中实时进行热交换。当水被加热到100℃就会汽化而失去冷却的作用，因而在水冷时需要消耗大量水资源，如果要对水资源进行循环使用，又需要消耗能源对被加热的水进行冷却而造成一部分热能损失。空气被加热的温度没有上限，并且在竖向通道与物料进行热交换的风能够顺着竖向通道进入到回转窑内而起到加热的效果，从而能够实现对物料带走的热能进行再利用，有利于减小能源的消耗、提高热能的回收利用率以及减小散热损失。

冷却后的物料再进入到单筒冷却机4二次冷却，以此能够避免仅使用单筒冷却机4对物料进行冷却，相应的能够缩短单筒冷却机4的长度从而减小单筒冷却机4的占地面积，并能够减小冷却用水量、减少单筒冷却机4筒体的散热损失。

本实施例中，所述的物料出口的最低点低于篦冷模块24上表面的最低点或使物料出口的最低点与篦冷模块24上表面的最低点齐平，以此便于使物料在流通时能够充分的从篦冷模块24上表面进入到单筒冷却机4内。所述的物料出口设计为方形，从而使物料出口的形状与篦冷模块24相适应。

本方案利用若干个篦缝能够形成分散的气流，从而增加物料与冷风的接触面积，有利于提高物料与冷风的热交换效率，从而提高冷却的效率。并防止在竖向通道内形成对流而扰乱物料的流动，降低出料的效率。

本实施例中，所述的回转窑1与单筒冷却机4为现有技术条件下成熟的设备，其具体结构和工作原理不作为本方案的改进点，本领域技术人员根据本方案记载的内容结合公知常识能够实现上述效果，此处不对回转窑1与单筒冷却机4的具体结构和工作原理进行赘述。

实施例2：

如图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的篦冷模块24包括阶梯篦板51和设置在阶梯篦板51下方的进风室52，所述的进风室52与进风风箱25连通；所述的篦缝倾斜设置或水平设置。当篦缝倾斜设置时，使篦缝的倾斜角度在±10°范围内。

利用篦缝能够控制风吹出的方向与篦缝的方向一致，使篦缝水平设置能够控制冷风从水平方向吹出，使篦缝倾斜设置能够控制冷风以一定角度倾斜吹出，以此能够防止细粒熟料出现喷泉状的飞扬和流态化现象，降低了细粒熟料形成“红河”的风险。如细粒熟料出现喷泉状的飞扬和流态化现象，会使得冷却风从喷泉位置形成短路通道，导致大量冷却风不从料层中间穿过，大大降低换热效率；同时熟料在篦板上的移动速度会逐渐加快，从而导致其在冷却区的滞留时间变短，与冷风进行热交换的时间也相应变短，使最终产出的熟料温度降不到指标要求。若熟料形成“红河”现象，冷却后易结成块状料，增加了后续破碎机的工作，物料芯部也不易冷却。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例3：

如图3所示，在上述实施例2的基础上，本实施例中，所述的阶梯篦板51包括若干个篦板单元53，所述的篦缝设置在篦板单元53内，所述的篦板单元53呈阶梯状均匀排列分布，所述的物料出口位于壳体21上靠近阶梯篦板51最低点的一侧。使篦板单元53呈阶梯状均匀排列分布有利于使篦冷模块24的上表面形成向下倾斜的阶梯面，从而有利于使物料流通。

并且能够使得篦缝更加分散，从而增加出风口的数量，有利于使风力更加分散，从而增加冷空气与物料的接触面积而有利于提高热交换以及冷却的效率。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例4：

如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的篦冷模块24上方设置有推头34，所述的推头34传动连接有驱动推头34在篦冷模块24上方且向物料出口移动的驱动机构22。利用推头能够将堆积在篦冷模块24上的物料主动推向单筒冷却机4内，而防止物料堆积过多而造成堵塞篦缝等问题出现，防止篦缝被堵塞而降低出风效率，有利于保持冷却的效率。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例5：

如图6所示，在上述实施例4的基础上，本实施例中，所述的推头34为中空结构。以此能够减轻推头34重量，提高推料的能动性。为了减小推头34受热变形，推头34采用耐热耐磨钢材铸造。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例6：

如图4、图5所示，在上述实施例4、实施例5的基础上，本实施例中，所述的驱动机构22包括与推头34传动连接的液压缸33。以此便于实现推头34的往复运动。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例7：

在上述实施例6的基础上，本实施例中，所述的推头34滑动安装在壳体21上，所述的液压缸33铰接在壳体21的外侧，所述的驱动机构22还包括铰接在壳体21且铰接点位于推头34上方的平衡梁31以及分别与平衡梁31和推头34铰接的连杆32；所述的液压缸33的活塞杆与平衡梁31铰接；所述的推头34与壳体21连接处设置有集灰斗5；所述的连杆32穿过集灰斗5。使推头34滑动安装在壳体21上，能够在不需要推料时，使推头34退出竖向通道的范围内，从而避免对风或物料形成阻挡而影响物料的冷却效率。利用平衡梁31和连杆32能够控制推动推头34的所有结构占据较小的空间。随着推头34的往复运动，会有部分灰料从推头34与壳体21之间的缝隙漏出，利用集灰斗5能够收集灰料，避免造成浪费或环境污染。

本实施例中，所述的集灰斗5采用弹性材料制成，并使连杆32与集灰斗5固定密封连接，以此在连杆32往复运动时能够带动集灰斗5一起运动而防止连杆32与集灰斗5之间的磨损，并且避免留出缝隙而使得物料具有泄漏的风险。

本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例8：

如图4、图7所示，在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的物料出口处设置有伸入到单筒冷却机4内的下料舌26。单筒冷却机4在使用时需要转动，利用伸入到单筒冷却机4的下料舌26，能保证物料不会从过渡冷却装置3与单筒冷却机4之间的缝隙泄露，也能够防止出现扬尘的可能。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例9：

在上述实施例8的基础上，本实施例中，所述的下料舌26由耐热材料制成且呈圆弧形。以此有利于防止下料舌26因为高温变形而影响物料的流通。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例10：

如图8所示，在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的壳体21的内表面设置有耐热层27。以此能够减少热能的自然散失损耗，有利于提高热能的回收效率，并防止热能向外辐射而使得整体设备温度过高而增加安全风险。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种篦式过渡冷却装置，连接在回转窑（1）与单筒冷却机（4）之间，其特征在于：包括与回转窑（1）连通的窑头罩（2）和与窑头罩（2）连通的过渡冷却装置（3），所述的过渡冷却装置（3）与单筒冷却机（4）连通；

所述的过渡冷却装置（3）包括内设有竖向通道的壳体（21）、设置在竖向通道内的篦冷模块（24）和设置在竖向通道内且位于篦冷模块（24）下方的进风风箱（25），篦冷模块（24）内设置有若干个与进风风箱（25）连通的篦缝；所述的竖向通道的上部与窑头罩（2）连通，所述的竖向通道的侧面开设有与单筒冷却机（4）连通的物料出口；所述的篦冷模块（24）包括阶梯篦板（51）和设置在阶梯篦板（51）下方的进风室（52），所述的进风室（52）与进风风箱（25）连通；所述的篦缝倾斜设置或水平设置；所述的阶梯篦板（51）包括若干个篦板单元（53），所述的篦缝设置在篦板单元（53）内，所述的篦板单元（53）呈阶梯状均匀排列分布，所述的物料出口位于壳体（21）上靠近阶梯篦板（51）最低点的一侧；所述的篦冷模块（24）上方设置有推头（34），所述的推头（34）传动连接有驱动推头（34）在篦冷模块（24）上方且向物料出口移动的驱动机构（22）；所述的驱动机构（22）包括与推头（34）传动连接的液压缸（33）；所述的推头（34）滑动安装在壳体（21）上，所述的液压缸（33）铰接在壳体（21）的外侧，所述的驱动机构（22）还包括铰接在壳体（21）且铰接点位于推头（34）上方的平衡梁（31）以及分别与平衡梁（31）和推头（34）铰接的连杆（32）；所述的液压缸（33）的活塞杆与平衡梁（31）铰接；所述的推头（34）与壳体（21）连接处设置有集灰斗（5）；所述的连杆（32）穿过集灰斗（5），所述集灰斗（5）采用弹性材料制成，并使连杆（32）与集灰斗（5）固定密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种篦式过渡冷却装置，其特征在于：所述的推头（34）为中空结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种篦式过渡冷却装置，其特征在于：所述的物料出口处设置有伸入到单筒冷却机（4）内的下料舌（26）。

4.根据权利要求3所述的一种篦式过渡冷却装置，其特征在于：所述的下料舌（26）由耐热材料制成且呈圆弧形。

5.根据权利要求1或2所述的一种篦式过渡冷却装置，其特征在于：所述的壳体（21）的内表面设置有耐热层（27）。