CN110777225A - 高炉熔渣热能回收系统 - Google Patents

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杨帆
孙厚才
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Abstract

本发明公开了高炉熔渣热能回收系统，包括渣缸，用于承装高炉熔渣；旋转组件，置于渣缸上方，用于吸收高炉熔渣的热能；升降组件，位于渣缸、旋转组件的外侧，用于固定旋转组件，并在竖直方向上控制旋转组件的升降；电机组件，与旋转组件相连接，为旋转组件的水平转动提供动力；管道，装有液态金属，与旋转组件相连接，用于将旋转组件吸收的热量传导出去；液态金属泵组件，与管道相连接，为液态金属在管道内循环流动提供动力；热能交换器，所述液态金属经过热能交换器后，液态金属中的热能传递出去，温度变低。行星旋转轮自转和公转相结合的设置，公转搅动高炉熔渣，确保熔渣内的热量充分被吸收，行星旋转轮的自转，防止高炉熔渣粘在行星旋转轮上。

Description

高炉熔渣热能回收系统
技术领域
本发明涉及高炉物料余热回收利用的技术领域，具体是高炉熔渣热能回收系统。
背景技术
在一些产业的产品制造过程中，常会产生大量的工业热辐射，例如有色金属工业。
有色金属工业为国民经济的发展提供重要的基础原材料，属于能源、资源消耗大的资源密集型产业。在生产有色金属制品的同时也排放大量的废弃物，对环境造成严重的污染。虽然有色金属工业是国民经济领域内的耗能和排污大户，但同时也是极具节能减排潜力的产业之一。其中，回收利用各种余热是有色金属工业进一步节能的重要突破口。
高炉熔渣是高炉冶炼过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和熔剂中非挥发组分形成的副产物，是含高品质的热能资源，此些废热若是未加以回收，则会造成能源的浪费，使用热辐射吸收材料吸收工业热辐射的方案在遇到高炉环境时，其寿命往往大幅下降，也因而造成废热回收的效率不佳。
为了解决此问题，特此提出本发明。
发明内容
本发明目的是提供高炉熔渣热能回收系统，用于高炉熔渣热能的回收。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现的：
高炉熔渣热能回收系统，包括渣缸，用于承装高炉熔渣；
旋转组件，置于渣缸上方，用于吸收高炉熔渣的热能；
升降组件，位于渣缸、旋转组件的外侧，用于固定旋转组件，并在竖直方向上控制旋转组件的升降；
电机组件，与旋转组件相连接，为旋转组件的水平自传提供动力；
管道，装有液态金属，与旋转组件相连接，用于将旋转组件吸收的热量传导出去；
液态金属泵组件，与管道相连接，为液态金属在管道内循环流动提供动力；热能交换器，所述液态金属经过热能交换器后，液态金属中的热能传递出去，温度变低。
优选的，所述热能交换器为换热器。
优选的，所述热能交换器为蒸发器。
进一步的，所述旋转组件包括吸热头；行星旋转轮，位于所述吸热头外侧，绕吸热头公转并自转；行星旋转臂，与行星旋转轮相连接，控制行星旋转轮的转动；旋转齿轮副，与行星旋转臂相连接，在行星旋转臂、旋转齿轮副的作用下，行星旋转轮绕吸热头公转并自转；隔热板，位于行星旋转臂与吸热头的中间，用于阻隔吸热头产生的热量向行星旋转臂进行传导；
轴承组，位于行星旋转臂的内部，与行星旋转轮配合连接；
轴承盖，覆盖于轴承组的外侧，用于保护轴承组；液态金属进出管道，设置于吸热头的内侧，与管道相连通。
进一步的，所述旋转齿轮副包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮的转动带动从动齿轮转动，主动齿轮控制行星旋转轮自转，从动齿轮控制行星旋转轮公转。
进一步的，所述吸热头外涂有耐高温涂层。
有益效果
1.液态金属在管道中的流动，能够将高炉熔渣中的热量带走，同时，热能交换器的设置，能够将热量进行收集并加以利用。
2.升降组件的设置，用于控制旋转组件的垂直方向的运动，能够使旋转组件更灵活的吸收高炉熔渣的热能。
3.行星旋转轮自转和公转相结合的设置，公转能够搅动高炉熔渣，确保高炉熔渣内的热量充分散发出来被液态金属进出管道中的液态金属吸收，同时，行星旋转轮的自转，防止高炉熔渣粘在行星旋转轮上，影响行星旋转轮的转动同时造成行星旋转轮受热不均。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明高炉熔渣热能回收系统结构示意图；
图2为图1的局部扩大结构示意图；
图3为图2的另一角度结构示意图；
图4为本发明旋转齿轮副平面示意图。
以下是本高炉熔渣热能回收系统中附图的标注，通过附图说明和对应的标注，可以清楚地理解本产品。
1、渣缸；2、升降组件；3、旋转组件；301、吸热头；302、行星旋转轮；303、行星旋转臂；304、旋转齿轮副；3041、主动齿轮；3042、从动齿轮；305、隔热板；306、轴承盖；307、轴承组；308、液态金属进出管道；4、电机组件；5、管道；6、液态金属泵组件；7、热能交换器。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1，高炉熔渣热能回收系统，包括渣缸1，用于承装高炉熔渣；
旋转组件3，置于渣缸1上方，用于吸收高炉熔渣的热能；
升降组件2，位于渣缸1、旋转组件3的外侧，用于固定旋转组件3，并在竖直方向上控制旋转组件3的升降；
电机组件4，与旋转组件3相连接，为旋转组件3的水平转动提供动力；
管道5，装有液态金属，与旋转组件3相连接，用于将旋转组件3吸收的热量传导出去；
液态金属泵组件6，与管道5相连接，为液态金属在管道5内循环流动提供动力；
热能交换器7，所述液态金属经过热能交换器后，液态金属中的热能传递出去，温度变低。
随着液态金属在管道中的流动，能够将高炉熔渣中的热量带走，同时，液态金属经过热能交换器，能够将热量进行收集，加以利用。
所述升降组件2用于旋转组件3的垂直方向的运动，能够使旋转组件3更灵活的吸收高炉熔渣的热能。
优选的，所述热能交换器7为换热器。
优选的，所述热能交换器7为蒸发器。
参照图2-3，所述旋转组件3包括吸热头301；
行星旋转轮302，位于所述吸热头301外侧，绕吸热头301公转并自转；
行星旋转臂303，与行星旋转轮302相连接，控制行星旋转轮302的转动；旋转齿轮副304，与行星旋转臂303相连接，在行星旋转臂303、旋转齿轮副304的作用下，行星旋转轮302绕吸热头301公转并自转；
行星旋转轮302公转搅动高炉熔渣，确保高炉熔渣内的热量充分散发出去，同时，行星旋转轮302的自转，防止高炉熔渣粘在行星旋转轮302上，影响行星旋转轮302的转动。
隔热板305，位于行星旋转臂303与吸热头301的中间，用于阻隔吸热头301产生的热量向行星旋转臂303进行传导；
轴承组307，位于行星旋转臂303的内部，与行星旋转轮302配合连接；
轴承盖306，覆盖于轴承组307的外侧，用于稳固、保护轴承组307，以免轴承组307被外界污染。
液态金属进出管道308，设置于吸热头301的内部，与管道5相连接，液态金属在液态金属进出管道308与管道5内流动。液态金属进出管道308是吸热头301主要的吸热部件，通过流动的液态金属将高炉熔渣产生的热能带离，具体的，低温的液态金属经过高炉熔渣，高炉熔渣的热量将管道内的液态金属的温度升高，高温的液态金属持续流走，带走高炉熔渣的热量。
进一步的，所述吸热头外涂有耐高温涂层，所述耐高温涂层为了保护吸热头，防止吸热头被高温烫伤，以延长吸热头的使用寿命。
参照图4，所述旋转齿轮副304包括主动齿轮3041和从动齿轮3042，所述主动齿轮3041的转动带动从动齿轮3042转动，主动齿轮3041控制行星旋转轮302自转，从动齿轮3042控制行星旋转轮302公转。
高炉熔渣热能回收系统工作时，具体的工艺流程如下：
1、渣缸内倒入高炉熔渣，放到升降组件下；
2、启动液态金属泵组件，使液态金属沿管道流经旋转组件、换热器或蒸发器循环流动；
3、启动旋转组件，旋转组件中的行星旋转轮在行星旋转臂、旋转齿轮副的作用下，绕吸热头公转并自转；
4、启动升降组件向下运行，旋转组件在其作用下，缓慢下降并进入渣缸内的高炉熔渣；
5、旋转组件内的吸热头开始通过液态金属进行吸热，同时行星旋转轮进行搅拌；
6、液态金属吸热后，通过管道进入换热器/蒸发器，液态金属温度降低后再通过泵组件泵入吸热头进行循环；
7、待渣缸内高炉熔渣的温度降低至接近凝固温度时，启动升降组件上升至顶端。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.高炉熔渣热能回收系统，其特征在于：包括渣缸(1)，用于承装高炉熔渣；
旋转组件(3)，置于渣缸(1)上方，用于吸收高炉熔渣的热能；
升降组件(2)，位于渣缸(1)、旋转组件(3)的外侧，用于固定旋转组件(3)，并在竖直方向上控制旋转组件(3)的升降；
电机组件(4)，与旋转组件(3)相连接，为旋转组件(3)的水平转动提供动力；
管道(5)，装有液态金属，与旋转组件(3)相连接，用于将旋转组件(3)吸收的热量传导出去；
液态金属泵组件(6)，与管道(5)相连接，为液态金属在管道(5)内循环流动提供动力；
热能交换器(7)，所述液态金属经过热能交换器后，液态金属中的热能传递出去，温度变低。
2.根据权利要求1所述高炉熔渣热能回收系统，其特征在于：所述热能交换器(7)为换热器。
3.根据权利要求1所述高炉熔渣热能回收系统，其特征在于：所述热能交换器(7)为蒸发器。
4.根据权利要求1所述高炉熔渣热能回收系统，其特征在于：所述旋转组件(3)包括吸热头(301)；
行星旋转轮(302)，位于所述吸热头(301)外侧，绕吸热头(301)公转并自转；
行星旋转臂(303)，与行星旋转轮(302)相连接，控制行星旋转轮(302)的转动；
旋转齿轮副(304)，与行星旋转臂(303)相连接，在行星旋转臂(303)、旋转齿轮副(304)的作用下，行星旋转轮(302)绕吸热头(301)公转并自转；
隔热板(305)，位于行星旋转臂(303)与吸热头(301)的中间，用于阻隔吸热头(301)产生的热量向行星旋转臂(303)进行传导；
轴承组(307)，位于行星旋转臂(303)的内部，与行星旋转轮(302)配合连接；
轴承盖(306)，覆盖于轴承组(307)的外侧，用于保护轴承组(307)；液态金属进出管道(308)，设置于吸热头(301)的内部，与管道(5)相连通。
5.根据权利要求1所述高炉熔渣热能回收系统，其特征在于：所述旋转齿轮副(304)包括主动齿轮(3041)和从动齿轮(3042)，所述主动齿轮(3041)的转动带动从动齿轮(3042)转动，主动齿轮(3041)控制行星旋转轮(302)自转，从动齿轮(3042)控制行星旋转轮(302)公转。
6.根据权利要求4所述高炉熔渣热能回收系统，其特征在于：所述吸热头(301)外涂有耐高温涂层。
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