CN112595127A - 电石冶炼用余热回收吸热组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及余热回收设备技术领域，具体公开了电石冶炼用余热回收吸热组件，包括机架、三个吸热头和渣缸，吸热头包括中空的辊筒和两个空心轴，两根空心轴分别同轴固定在辊筒的两端，两根空心轴转动连接在机架上，辊筒上设有若干挡条，若干挡条沿着辊筒的外壁周向均匀分布，渣缸设置在辊筒的下方，且渣缸的横向截面呈凸字形，其中一个吸热头位于渣缸的顶部凸起处，另外两个吸热头位于渣缸的两侧凸起处，还设有三个接渣斗，每个接渣斗分别靠近吸热头的辊筒设置。本专利中三个吸热头的设置，以及其排布形式，能够使得渣缸中熔融电石液得到快速的余热回收以及破碎处理，这样的方式能够减少渣缸内电石液滞留的问题，从而也减少电石凝固形成的堆积。

Description

电石冶炼用余热回收吸热组件

技术领域

本发明涉及余热回收设备技术领域，特别涉及电石冶炼用余热回收吸热组件。

背景技术

在电石的生产过程中，熔炼炉排出的熔融电石液需要冷却后，再进行破碎处理，而目前传统的高温电石液冷却方式有自然冷却、风冷等方式，但是上述方式存在以下几点问题：(1)由于高温电石溶液的温度较高，需要的冷却时间较长；(2)高温电石液内蕴含有大量的余热，而上述方式无法对余热进行利用，导致能量的浪费。

基于这样的问题，我司进行了一系列的技术研发，开发了一套适用于高温熔岩、熔浆、溶液类余热回收系统，该系统中的吸热头，包括水平设置的中空辊筒、刮刀片以及断渣刀，辊筒半浸没在装有熔融矿渣的渣缸内，通过驱动辊筒转动，冷却介质(液态金属)在辊筒内部不断循环流动，在刮刀片以及断渣刀的配合下，实现了矿液的余热回收，同时将凝固的矿渣破碎成块或粒状。

上述系统在钢渣、铁渣的余热回收工业应用中取得了企业较高的评价，但对于电石冶炼后熔融的电石液的余热回收效果却不理想，尤其是对于需要余热回收的电石液量较大时，主要问题在于，电石液的凝固速度快，对于电石液量大的情况时，只能提高渣缸的容量，而由于吸热组件的工作区域有限，使得电石液在渣缸无法快速处理，从而凝固并产生堆积，这样不仅影响电石溶液的余热回收，同时还需要停机对渣缸内堆积的电石渣进行清理，清理的难度也很大。

发明内容

本发明提供了电石冶炼用余热回收吸热组件，以解决现有技术中吸热组件的工作区域有限，使得电石溶液在渣缸内凝固并产生堆积，这样不仅影响电石溶液的余热回收，同时还需要停机对渣缸内堆积的电石渣进行清理的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

电石冶炼用余热回收吸热组件，包括机架、三个吸热头和渣缸，所述吸热头包括中空的辊筒和两个空心轴，两根空心轴分别同轴固定在辊筒的两端，两根空心轴转动连接在机架上，所述辊筒上设有若干挡条，若干挡条沿着辊筒的外壁周向均匀分布，渣缸设置在辊筒的下方，且渣缸的横向截面呈凸字形，其中一个吸热头位于渣缸的顶部凸起处，另外两个吸热头则位于渣缸的两侧凸起处，在机架上还设有三个接渣斗，每个接渣斗分别靠近吸热头的辊筒设置。

本技术方案的技术原理和效果在于：

1、采用本方案中的吸热组件进行余热回收时，将熔融的电石液运送至渣缸内，同时辊筒部分浸没在电石溶液中，三个吸热头中的空心轴与辊筒同步转动，同时冷却介质通过外部循环系统在吸热头内从左至右或从右至左不断流动，辊筒转动时，渣缸内熔融的电石液附在辊筒的表面，并随着辊筒的转动不断远离渣缸，且在冷却介质换热的作用下逐渐凝固成条状电石层，而即使此时电石液已经凝固结块，由于挡条的阻挡，电石层不易从辊筒的外壁剥离并再次掉落到渣缸内，而当移动至靠近接渣斗一侧时，条状电石层在自身重力与辊筒离心力作用下，掉入接渣斗内，从而完成了对熔融电石液的余热回收以及破碎处理。

2、本方案中由于吸热头设有三个，且三个吸热头的排布形式，使得吸热组件的工作区域扩大，能够使得渣缸中熔融的电石液得到快速的余热回收以及破碎处理，这样的方式能够减少渣缸内熔融电石液滞留的问题，从而也减少电石液凝固形成的堆积；另外当其中一个吸热头需要检修时，另外两个吸热头不需要停机，即电石液的余热回收及破碎处理不会中断，从而方便了对整个吸热组件的维护检修。

进一步，所述挡条呈弧形，挡条的两端所在平面与其中部所在平面不重合，各挡条的弧形凹面的朝向与辊筒转动方向相同。

有益效果：由于在吸热头工作时，辊筒靠近冷却介质输入一端的温度要低于冷却介质输出一端，因此附着在靠近输入一端的电石溶液冷却速度要稍微高于附着在另一端的，因此电石溶液在输入一端的辊筒外壁上具有更快的凝固速度，相同时间下凝固的电石层厚度大于其它部位，如果凝固的厚度超出挡条的高度，则可能导致挡条起到的阻挡效果有限，因此采用本方案，电石溶液有向挡条中部流动的趋势，减缓其在辊筒的端部凝固成较厚的电石层倾向。

进一步，所述挡条上开设有刮缝，上下相邻挡条上的刮缝位于辊筒的同一圆周线上，接渣斗靠近渣缸一侧设有刮刀，刮刀的顶部靠近辊筒的外壁且能够从刮缝通过。

有益效果：这样设置当辊筒上凝固的条状电石层转动至靠近接渣斗一侧时，条状的电石层在刮刀作用在被切断，从而起到帮助条状电石层破碎的作用。

进一步，所述挡条上刮缝设有多个，且对应的刮刀也设有多个。

有益效果：这样使得刮刀对条状的电石层破碎得更细。

进一步，所述辊筒的外壁沿其周向开设有环形槽，环形槽连通上下相邻的刮缝。

有益效果：这样设置使得刮刀顶部能够在安装时，进入到环形槽内，从而更好将凝固的条状电石层进行破碎。

进一步，所述机架上固定有轴承座，轴承座内设有滚珠轴承，空心轴水平固定在滚珠轴承内。

有益效果：这样设置能够提高各吸热头中空心轴的转动稳定性。

进一步，所述机架上设有电机和齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮同轴固定在其中一个空心轴上，主动齿轮与电机的输出轴固定，主动齿轮与从动齿轮啮合。

有益效果：电机的转矩通过齿轮传动机构传递给空心轴，这样设计方便空心轴两端连接输送冷却介质的管道。

附图说明

图1为本发明实施例1的俯视图；

图2为本发明实施例1中位于渣缸顶部凸起处吸热头的正视图；

图3为本发明实施例1中位于渣缸顶部凸起处吸热头的左视图；

图4为本发明实施例2中位于渣缸顶部凸起处吸热头的正视图；

图5为本发明实施例3中位于渣缸顶部凸起处吸热头的正视图；

图6为本发明实施例3中位于渣缸顶部凸起处吸热头的左视图；

图7为本发明实施例4中位于渣缸顶部凸起处吸热头的正视图。

说明书附图中的附图标记包括：辊筒10、空心轴11、轴承座12、渣缸13、电机14、齿轮传动机构15、挡条16、接渣斗17、刮缝18、刮刀19。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1：

基本如附图1、图2和图3所示：电石冶炼用余热回收吸热组件，包括机架、三个吸热头和渣缸13，其中吸热头包括中空的辊筒10和两根空心轴11，两根空心轴11分别同轴固定在辊筒10的两端，使得空心轴11与辊筒10内部连通，空心轴11与辊筒10内部用于吸热介质的通过，在机架上固定设有轴承座12，轴承座12内设有滚珠轴承，空心轴11水平固定在滚珠轴承内，即空心轴11与辊筒10水平转动连接在机架上；在辊筒10上设有若干挡条16，若干挡条16沿着辊筒10的外壁周向均匀分布。

渣缸13设置在辊筒10的下方，且渣缸13的横向截面呈凸字形，其中一个吸热头位于渣缸13的顶部凸起处，而另外两个吸热头则位于渣缸13的两侧凸起处，电石冶炼的电石液运送至渣缸13内，吸热头中辊筒10部分浸没在渣缸13内的熔融电石液中。

机架上还设有电机14和齿轮传动机构15，其中电机14通过机座固定在机架上，齿轮传动机构15包括主动齿轮和从动齿轮，其中从动齿轮同轴固定在其中一个空心轴11上，而主动齿轮与电机14的输出轴固定，主动齿轮与从动齿轮啮合，主动齿轮的轮径小于从动齿轮的轮径，这样电机14通过齿轮传动机构15驱动空心轴11慢速转动。

在机架上还设有三个接渣斗17，每个接渣斗17分别靠近吸热头的辊筒10设置，本实施例中每个辊筒10的转动方向如图1中箭头所指的方向。

采用本实施例的吸热组件进行余热回收时，将熔融的电石液运送至渣缸13内，同时辊筒10部分浸没在电石溶液中，启动电机14，使得三个吸热头中的空心轴11与辊筒10同步转动，同时冷却介质通过外部循环系统在吸热头内从左至右或从右至左不断流动，辊筒10转动时，渣缸13内熔融的电石液附在辊筒10的表面，并随着辊筒10的转动不断远离渣缸13，且在冷却介质换热的作用下逐渐凝固成条状电石层，而即使此时电石液已经凝固结块，由于挡条16的阻挡，电石层不易从辊筒10的外壁剥离并再次掉落到渣缸13内，而当移动至靠近接渣斗17一侧时，条状电石层在自身重力与辊筒10离心力作用下，掉入接渣斗17内，从而完成了对熔融电石液的余热回收以及破碎处理。

本实施例中由于吸热头设有三个，且三个吸热头的排布形式，能够使得渣缸13中熔融电石液得到快速的余热回收以及破碎处理，这样的方式能够减少渣缸13内熔融电石液滞留的问题，从而也减少电石液凝固形成的堆积，另外当其中一个吸热头需要检修时，另外两个吸热头不需要停机，即电石液的余热回收及破碎处理不会中断，从而方便了对整个吸热组件的维护检修。

实施例2：

基本如附图4所示，与实施例1的区别在于：本实施例中挡条16呈弧形，即挡条16的两端所在平面与其中部所在平面不重合，且各挡条16的弧形凹面的朝向与辊筒10转动方向相同；这样设置的原因在于，在吸热头工作时，辊筒10靠近冷却介质输入一端的温度要低于冷却介质输出一端，因此附着在靠近输入一端的电石溶液冷却速度要稍微高于附着在另一端的，因此电石溶液在输入一端的辊筒10外壁上具有更快的凝固速度，相同时间下凝固的电石层厚度大于其它部位，如果凝固的厚度超出挡条16的高度，则可能导致挡条16起到的阻挡效果有限，因此采用本方案，电石溶液有向挡条16中部流动的趋势，减缓其在辊筒10的端部凝固成较厚的电石层倾向。

实施例3：

基本如附图5和图6所示，与实施例1的区别在于：本实施例中在每根挡条16上开设有一个或多个刮缝18，本实施例中刮缝18设有两个，刮缝18的宽度小于10mm，上下相邻挡条16上的相邻刮缝18位于辊筒10的同一圆周线上，另外在接渣斗17靠近渣缸13一侧固定有刮刀19，刮刀19的数量与挡条16上的刮缝18一致，即本实施例中刮刀19设有两个，刮刀19的顶部靠近辊筒10的外壁且能够从刮缝18通过，这样设置当辊筒10上凝固的条状电石层转动至靠近接渣斗17一侧时，条状的电石层在刮刀19作用在被切断，从而起到帮助条状电石层破碎的作用。

实施例4：

基本如附图7所示：与实施例3的区别在于，本实施例中在辊筒10的外壁沿其周向开设有环形槽，环形槽连通上下相邻的刮缝18，这样设置使得刮刀19顶部能够在安装时，进入到环形槽内，从而更好将凝固的条状电石层进行破碎。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.电石冶炼用余热回收吸热组件，包括机架、三个吸热头和渣缸，所述吸热头包括中空的辊筒和两个空心轴，两根空心轴分别同轴固定在辊筒的两端，两根空心轴转动连接在机架上，其特征在于：所述辊筒上设有若干挡条，若干挡条沿着辊筒的外壁周向均匀分布，渣缸设置在辊筒的下方，且渣缸的横向截面呈凸字形，其中一个吸热头位于渣缸的顶部凸起处，另外两个吸热头则位于渣缸的两侧凸起处，在机架上还设有三个接渣斗，每个接渣斗分别靠近吸热头的辊筒设置。

2.根据权利要求1所述的电石冶炼用余热回收吸热组件，其特征在于：所述挡条呈弧形，挡条的两端所在平面与其中部所在平面不重合，各挡条的弧形凹面的朝向与辊筒转动方向相同。

3.根据权利要求1所述的电石冶炼用余热回收吸热组件，其特征在于：所述挡条上开设有刮缝，上下相邻挡条上的刮缝位于辊筒的同一圆周线上，接渣斗靠近渣缸一侧设有刮刀，刮刀的顶部靠近辊筒的外壁且能够从刮缝通过。

4.根据权利要求3所述的电石冶炼用余热回收吸热组件，其特征在于：所述挡条上刮缝设有多个，且对应的刮刀也设有多个。

5.根据权利要求4所述的电石冶炼用余热回收吸热组件，其特征在于：所述辊筒的外壁沿其周向开设有环形槽，环形槽连通上下相邻的刮缝。

6.根据权利要求5所述的电石冶炼用余热回收吸热组件，其特征在于：所述机架上固定有轴承座，轴承座内设有滚珠轴承，空心轴水平固定在滚珠轴承内。

7.根据权利要求6所述的电石冶炼用余热回收吸热组件，其特征在于：所述机架上设有电机和齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮同轴固定在其中一个空心轴上，主动齿轮与电机的输出轴固定，主动齿轮与从动齿轮啮合。

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