CN112981016A - 一种冶炼废渣的冷却系统及其冷却方法 - Google Patents

一种冶炼废渣的冷却系统及其冷却方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种冶炼废渣的冷却系统及其冷却方法，涉及到冶炼废渣处理领域，包括冷却外筒、冷却内筒、冷却塔和冷凝箱，冷却外筒包裹设置在冷却内筒的外部，冷却塔内部上端的第一水泵通过导水管连接冷却外筒，冷却塔的上端一侧设有蒸汽排口，且蒸汽排口通过导气管与冷凝箱连接，有益效果：本发明中，冷却塔内部上方汇集大量水蒸气沿蒸汽排口进入到冷凝箱内部的分流室中，且通过多根换热管进入汇流室内，在水蒸气流经换热管的过程中，散热风机进行吹气工作，对换热管进行降温，换热管内部的水蒸气液化，且沿换热管底部的滴水口流入散热室中，散热室中聚积的冷凝水通过排水口C回流至冷却塔内部，提高对水资源的利用，避免浪费。

Description

一种冶炼废渣的冷却系统及其冷却方法
技术领域
本发明涉及冶炼废渣处理领域，特别涉及一种冶炼废渣的冷却系统及其冷却方法。
背景技术
钢铁冶炼时的炼铁炉中会产生高炉渣，以及其他的有色金属废渣等，这部分废渣中残留部分钢水，且废渣处理后还可作为钢厂的冶炼添加剂，因此需要对其进行回收利用，但刚出炉的废渣温度较高，不适合直接利用，因此需要利用到废渣冷却装置对其进行冷却。
传统冷却技术对废渣进行冷却时，都是直接对废渣浇以冷却水冷却，但这样容易使废渣的外部迅速降温粘结，发生抱团现象，不利于内部废渣的冷却，且对水资源容易造成浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冶炼废渣的冷却系统及其冷却方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冶炼废渣的冷却系统，包括冷却外筒、冷却内筒、冷却塔和冷凝箱，所述冷却外筒包裹设置在冷却内筒的外部，冷却内筒的上端一侧设有料斗，冷却内筒的底部为料口，所述冷却外筒内部与冷却内筒之间密封形成冷却水腔，冷却外筒的上下端分别设有排水口A和进水口A，所述冷却塔内部上端设有喷头，喷头通过导水管连接第一水泵的出水接头，第一水泵的抽水接头通过导水管连接冷却外筒上端的排水口A，冷却塔的底部一侧设有排水口B，排水口B外端口连接有第二水泵，且第二水泵另一接头通过导水管连接冷却外筒底部的进水口A，所述冷却塔的上端一侧设有蒸汽排口，且蒸汽排口通过导气管与冷凝箱连接，所述冷凝箱内部上方由隔板分隔有分流室和汇流室，冷凝箱的内部下方为散热室，其中冷却塔上端的蒸汽排口与分流室相连通，所述冷凝箱内部的分流室和汇流室之间通过多根呈“U”字形的换热管相连通，所述冷凝箱上端且位于汇流室位置设有排废气口，排废气口端口处连接有第二气泵。
优选的，所述冷却内筒的内部设有同轴度的导料轴，导料轴的外壁设有呈螺旋盘绕状的导料叶片，导料轴的上端与电机的输出轴通过联轴器连接，且电机通过螺栓固定于冷却内筒上端。
优选的，所述冷却外筒的内壁焊接有呈螺旋盘绕状的导水叶片，且导水叶片紧贴冷却内筒的外壁。
优选的，所述冷却塔内部设有疏水板架，疏水板架由多块间隔设置的疏水板通过支架连接构成。
优选的，所述冷却塔的底端设有吹风头，吹风头通过导气管连接第一气泵，且其导气管与第一气泵的连接处设有单向气阀。
优选的，所述冷凝箱位于散热室的一侧开设有进风口，紧贴进风口外端通过螺栓固定连接有散热风机，冷凝箱位于与进风口相对的一侧开设有散热排风口，且散热排风口的开口处设有防尘滤网。
优选的，所述换热管的底端设有滴水口，冷凝箱中散热室的底部设有与冷却塔底部相连通的排水口C。
一种如上所述的冶炼废渣的冷却系统的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：废渣冷却：废渣沿料斗导入进入冷却内筒内部，沿进水口A通过冷却水，使冷却水灌充冷却外筒内部与冷却内筒之间形成的冷却水腔，对冷却内筒内部的废渣进行冷却，其中冷却外筒内壁焊接有呈螺旋盘绕状的导水叶片，导水叶片将冷却水腔分隔成螺旋状通道，使得进入的冷却水沿螺旋状通道进行运送，将换热后的热水快速沿排水口A导出；
步骤二：废渣辅助散热：废渣在冷却内筒内部换热过程中，通过电机对导料轴进行驱动，使得导料轴外壁的螺旋状导料叶片对废渣进行翻搅，以及对废渣进行导料；
步骤三：冷却水降温：基于步骤一的操作，换热后的热水在第一水泵的抽取下，从排水口A经过导水管进入到冷却塔中，热水在冷却塔内部上方的喷头进行喷射成水滴状下落，且热水经冷却塔内部的疏水板架进行疏水细化，同时冷却塔底部的吹风头在第一气泵的供应风力下，自冷却塔底部进行吹风，对热水进行快速散热，水最后冷却聚积在冷却塔底部，且在第二水泵的工作下，使冷却塔底部的冷却水沿排水口B、进水口A进入到冷却水腔中，进行循环冷却；
步骤四：水蒸气冷凝回收：基于步骤三的操作，冷却塔内部上方汇集大量水蒸气，水蒸气沿蒸汽排口进入到冷凝箱内部的分流室中，且通过多根换热管进入汇流室内，在水蒸气流经换热管的过程中，散热风机进行吹气工作，对换热管进行降温，换热管内部的水蒸气液化，且沿换热管底部的滴水口流入散热室中，散热室中聚积的冷凝水通过排水口C回流至冷却塔内部。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明在冷却外筒内壁焊接有呈螺旋盘绕状的导水叶片，导水叶片将冷却水腔分隔成螺旋状通道，使得进入的冷却水沿螺旋状通道进行运送，保证将换热后的热水快速沿排水口A导出；
2、本发明在冷却内筒内部换热过程中，通过电机对导料轴进行驱动，使得导料轴外壁的螺旋状导料叶片对废渣进行翻搅，以及对废渣进行导料，有效提高废渣的换热效率，以及有效防止废渣排料时发生堵塞；
3、本发明中，冷却塔内部上方汇集大量水蒸气沿蒸汽排口进入到冷凝箱内部的分流室中，且通过多根换热管进入汇流室内，在水蒸气流经换热管的过程中，散热风机进行吹气工作，对换热管进行降温，换热管内部的水蒸气液化，且沿换热管底部的滴水口流入散热室中，散热室中聚积的冷凝水通过排水口C回流至冷却塔内部，提高对水资源的利用，避免浪费。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明立体结构的半剖视图1。
图3为本发明立体结构的半剖视图2。
图4为本发明结构的正剖视图。
图5为本发明中冷却外筒的结构示意图。
图中：1、冷却外筒；101、进水口A；102、排水口A；2、冷却内筒；3、冷却塔；301、排水口B；302、蒸汽排口；4、冷凝箱；401、排水口C；5、料斗；6、电机；7、导料轴；8、导水叶片；9、第一水泵；901、第二水泵；10、喷头；11、疏水板架；12、吹风头；1201、单向气阀；13、第一气泵；14、换热管；1401、滴水口；15、散热风机；16、散热排风口；17、第二气泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-5所示的一种冶炼废渣的冷却系统，包括冷却外筒1、冷却内筒2、冷却塔3和冷凝箱4，冷却外筒1包裹设置在冷却内筒2的外部，冷却内筒2的上端一侧设有料斗5，冷却内筒2的底部为料口，冷却外筒1内部与冷却内筒2之间密封形成冷却水腔，冷却外筒1的上下端分别设有排水口A102和进水口A101，冷却塔3内部上端设有喷头10，喷头10通过导水管连接第一水泵9的出水接头，第一水泵9的抽水接头通过导水管连接冷却外筒1上端的排水口A102，冷却塔3的底部一侧设有排水口B301，排水口B301外端口连接有第二水泵901，且第二水泵901另一接头通过导水管连接冷却外筒1底部的进水口A101，冷却塔3的上端一侧设有蒸汽排口302，且蒸汽排口302通过导气管与冷凝箱4连接，冷凝箱4内部上方由隔板分隔有分流室和汇流室，冷凝箱4的内部下方为散热室，其中冷却塔3上端的蒸汽排口302与分流室相连通，冷凝箱4内部的分流室和汇流室之间通过多根呈“U”字形的换热管14相连通，冷凝箱4上端且位于汇流室位置设有排废气口，排废气口端口处连接有第二气泵17。
冷却内筒2的内部设有同轴度的导料轴7，导料轴7的外壁设有呈螺旋盘绕状的导料叶片，导料轴7的上端与电机6的输出轴通过联轴器连接，且电机6通过螺栓固定于冷却内筒2上端。
冷却外筒1的内壁焊接有呈螺旋盘绕状的导水叶片8，且导水叶片8紧贴冷却内筒2的外壁。
冷却塔3内部设有疏水板架11，疏水板架11由多块间隔设置的疏水板通过支架连接构成。
冷却塔3的底端设有吹风头12，吹风头12通过导气管连接第一气泵13，且其导气管与第一气泵13的连接处设有单向气阀1201。
冷凝箱4位于散热室的一侧开设有进风口，紧贴进风口外端通过螺栓固定连接有散热风机15，冷凝箱4位于与进风口相对的一侧开设有散热排风口16，且散热排风口16的开口处设有防尘滤网，保证冷凝箱4内部的洁净。
换热管14的底端设有滴水口1401，冷凝箱4中散热室的底部设有与冷却塔3底部相连通的排水口C401。
一种冶炼废渣的冷却系统的冷却方法，包括以下步骤：
步骤一：废渣冷却：废渣沿料斗5导入进入冷却内筒2内部，沿进水口A101通过冷却水，使冷却水灌充冷却外筒1内部与冷却内筒2之间形成的冷却水腔，对冷却内筒2内部的废渣进行冷却，其中冷却外筒1内壁焊接有呈螺旋盘绕状的导水叶片8，导水叶片8将冷却水腔分隔成螺旋状通道，使得进入的冷却水沿螺旋状通道进行运送，保证将换热后的热水快速沿排水口A102导出；
步骤二：废渣辅助散热：废渣在冷却内筒2内部换热过程中，通过电机6对导料轴7进行驱动，使得导料轴7外壁的螺旋状导料叶片对废渣进行翻搅，以及对废渣进行导料，有效提高废渣的换热效率，以及有效防止废渣排料时发生堵塞；
步骤三：冷却水降温：基于步骤一的操作，换热后的热水在第一水泵9的抽取下，从排水口A102经过导水管进入到冷却塔3中，热水在冷却塔3内部上方的喷头10进行喷射成水滴状下落，且热水经冷却塔3内部的疏水板架11进行疏水细化，同时冷却塔3底部的吹风头12在第一气泵13的供应风力下，自冷却塔3底部进行吹风，对热水进行快速散热，水最后冷却聚积在冷却塔3底部，且在第二水泵901的工作下，使冷却塔3底部的冷却水沿排水口B301、进水口A101进入到冷却水腔中，进行循环冷却；
步骤四：水蒸气冷凝回收：基于步骤三的操作，冷却塔3内部上方汇集大量水蒸气，水蒸气沿蒸汽排口302进入到冷凝箱4内部的分流室中，且通过多根换热管14进入汇流室内，在水蒸气流经换热管14的过程中，散热风机15进行吹气工作，对换热管14进行降温，换热管14内部的水蒸气液化，且沿换热管14底部的滴水口1401流入散热室中，散热室中聚积的冷凝水通过排水口C401回流至冷却塔3内部，提高对水资源的利用，避免浪费。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种冶炼废渣的冷却系统，包括冷却外筒(1)、冷却内筒(2)、冷却塔(3)和冷凝箱(4)，其特征在于：所述冷却外筒(1)包裹设置在冷却内筒(2)的外部，冷却内筒(2)的上端一侧设有料斗(5)，冷却内筒(2)的底部为料口，所述冷却外筒(1)内部与冷却内筒(2)之间密封形成冷却水腔，冷却外筒(1)的上下端分别设有排水口A(102)和进水口A(101)，所述冷却塔(3)内部上端设有喷头(10)，喷头(10)通过导水管连接第一水泵(9)的出水接头，第一水泵(9)的抽水接头通过导水管连接冷却外筒(1)上端的排水口A(102)，冷却塔(3)的底部一侧设有排水口B(301)，排水口B(301)外端口连接有第二水泵(901)，且第二水泵(901)另一接头通过导水管连接冷却外筒(1)底部的进水口A(101)，所述冷却塔(3)的上端一侧设有蒸汽排口(302)，且蒸汽排口(302)通过导气管与冷凝箱(4)连接，所述冷凝箱(4)内部上方由隔板分隔有分流室和汇流室，冷凝箱(4)的内部下方为散热室，其中冷却塔(3)上端的蒸汽排口(302)与分流室相连通，所述冷凝箱(4)内部的分流室和汇流室之间通过多根呈“U”字形的换热管(14)相连通，所述冷凝箱(4)上端且位于汇流室位置设有排废气口，排废气口端口处连接有第二气泵(17)。
2.根据权利要求1的一种冶炼废渣的冷却系统，其特征在于：所述冷却内筒(2)的内部设有同轴度的导料轴(7)，导料轴(7)的外壁设有呈螺旋盘绕状的导料叶片，导料轴(7)的上端与电机(6)的输出轴通过联轴器连接，且电机(6)通过螺栓固定于冷却内筒(2)上端。
3.根据权利要求1的一种冶炼废渣的冷却系统，其特征在于：所述冷却外筒(1)的内壁焊接有呈螺旋盘绕状的导水叶片(8)，且导水叶片(8)紧贴冷却内筒(2)的外壁。
4.根据权利要求1的一种冶炼废渣的冷却系统，其特征在于：所述冷却塔(3)内部设有疏水板架(11)，疏水板架(11)由多块间隔设置的疏水板通过支架连接构成。
5.根据权利要求1的一种冶炼废渣的冷却系统，其特征在于：所述冷却塔(3)的底端设有吹风头(12)，吹风头(12)通过导气管连接第一气泵(13)，且其导气管与第一气泵(13)的连接处设有单向气阀(1201)。
6.根据权利要求1的一种冶炼废渣的冷却系统，其特征在于：所述冷凝箱(4)位于散热室的一侧开设有进风口，紧贴进风口外端通过螺栓固定连接有散热风机(15)，冷凝箱(4)位于与进风口相对的一侧开设有散热排风口(16)，且散热排风口(16)的开口处设有防尘滤网。
7.根据权利要求1的一种冶炼废渣的冷却系统，其特征在于：所述换热管(14)的底端设有滴水口(1401)，冷凝箱(4)中散热室的底部设有与冷却塔(3)底部相连通的排水口C(401)。
8.一种如权利要求1-7所述的冶炼废渣的冷却系统的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：废渣冷却：废渣沿料斗(5)导入进入冷却内筒(2)内部，沿进水口A(101)通过冷却水，使冷却水灌充冷却外筒(1)内部与冷却内筒(2)之间形成的冷却水腔，对冷却内筒(2)内部的废渣进行冷却，其中冷却外筒(1)内壁焊接有呈螺旋盘绕状的导水叶片(8)，导水叶片(8)将冷却水腔分隔成螺旋状通道，使得进入的冷却水沿螺旋状通道进行运送，将换热后的热水快速沿排水口A(102)导出；
步骤二：废渣辅助散热：废渣在冷却内筒(2)内部换热过程中，通过电机(6)对导料轴(7)进行驱动，使得导料轴(7)外壁的螺旋状导料叶片对废渣进行翻搅，以及对废渣进行导料；
步骤三：冷却水降温：基于步骤一的操作，换热后的热水在第一水泵(9)的抽取下，从排水口A(102)经过导水管进入到冷却塔(3)中，热水在冷却塔(3)内部上方的喷头(10)进行喷射成水滴状下落，且热水经冷却塔(3)内部的疏水板架(11)进行疏水细化，同时冷却塔(3)底部的吹风头(12)在第一气泵(13)的供应风力下，自冷却塔(3)底部进行吹风，对热水进行快速散热，水最后冷却聚积在冷却塔(3)底部，且在第二水泵(901)的工作下，使冷却塔(3)底部的冷却水沿排水口B(301)、进水口A(101)进入到冷却水腔中，进行循环冷却；
步骤四：水蒸气冷凝回收：基于步骤三的操作，冷却塔(3)内部上方汇集大量水蒸气，水蒸气沿蒸汽排口(302)进入到冷凝箱(4)内部的分流室中，且通过多根换热管(14)进入汇流室内，在水蒸气流经换热管(14)的过程中，散热风机(15)进行吹气工作，对换热管(14)进行降温，换热管(14)内部的水蒸气液化，且沿换热管(14)底部的滴水口(1401)流入散热室中，散热室中聚积的冷凝水通过排水口C(401)回流至冷却塔(3)内部。
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