CN116147365A - 红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，属于回转窑领域，包括底座，底座的顶面右侧固定连接有窑头，且底座的顶面左侧固定连接有窑尾，窑头和窑尾之间活动连接有回转窑筒体，回转窑筒体的上方设有安装机构，且安装机构包括支撑板、支撑杆、固定板、双向螺纹杆和驱动电机，支撑板的底面四个角端分别固定连接有支撑杆，且支撑杆固定连接在底座的两侧侧壁上，固定板固定连接在支撑板的顶面前后两端，通过安装机构、辐射热收集装置和换热机构的配合使用来达到对回转窑筒体外壳产生热量进行有效收集的目的，并通过收集后的热量采用热交换的方式来将冷水加热以实现再利用的目的，以此来避免回转窑产生的热能资源造成浪费。

Description

红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置

技术领域

本发明涉及回转窑领域，特别涉及红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置。

背景技术

随着硫化矿资源的日益匮乏，镍产量的扩大将主要来源于红土镍矿。红土镍矿的典型处理工艺有湿法和火法之分，湿法工艺适于处理褐铁矿；火法工艺适于处理硅镁镍矿。镍是一种银白色金属，具有优良的使用性能，已成为航空工业，国防工业和日常生活不可缺少的金属。镍的最大用途是生产不锈钢、耐热钢，其次是生产合金结构钢和合金铸铁。

红土镍矿焙烧设备一般采用回转窑进行。水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高冶金矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。

在现有技术中，通过回转窑在焙烧红土镍矿的过程中，由于回转窑外侧壳体上因受到内部热量的传导，使得回转窑筒体的外壳具有一定的高热量，而回转窑筒体外部因缺乏有效地辐射热收集装置，导致回转窑筒体外壳上的热量一般会直接散发到室外的空气中，从而使得回转窑的辐射热量无法有效的回收和利用，进而会对回转窑产生的热能资源造成浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，包括底座，所述底座的顶面右侧固定连接有窑头，且底座的顶面左侧固定连接有窑尾，所述窑头和窑尾之间活动连接有回转窑筒体，所述回转窑筒体的上方设有安装机构，且安装机构包括支撑板、支撑杆、固定板、双向螺纹杆和驱动电机，所述支撑板的底面四个角端分别固定连接有支撑杆，且支撑杆固定连接在底座的两侧侧壁上，所述固定板固定连接在支撑板的顶面前后两端，且双向螺纹杆通过前后端的转动杆活动连接在对称的固定板之间，所述驱动电机固定连接在后方的固定板的后面壁上，且驱动电机的输出端与转动杆固定连接在一起，所述回转窑筒体的外部并位于支撑板的下方设有辐射热收集装置，且辐射热收集装置包括两个外半筒、连接杆和导热板，所述连接杆固定连接在外半筒的顶面中心，且连接杆通过侧壁上的螺纹孔与双向螺纹杆活动连接，所述外半筒通过上下端两侧支撑块顶面的T型滑块活动连接在底座和支撑板之间，且导热板固定连接在外半筒的内侧壁上，所述支撑板的顶面还设有换热机构，且换热机构包括蓄水箱、第一水泵、第一三通阀、第二水泵和第二三通阀，所述第一水泵和第二水泵分别固定连接在支撑板的顶面两侧，且蓄水箱固定连接在第一水泵和第二水泵之间，所述第一水泵的输入端与蓄水箱左侧的出水管固定连接，且第一三通阀固定连接在第一水泵的输出端上，所述第一三通阀通过两侧的供水管分别与两个外半筒左侧的进水口固定连接，所述第二三通阀固定连接在第二水泵的输出端，且第二三通阀通过两端的抽水管分别与两个外半筒右侧的出水口固定连接。

优选的，所述支撑板的底面四个角端部位分别固定安装有支撑杆，且支撑杆固定安装在底座的两侧侧壁上，所述支撑板的底面和底座的顶面分别开设有一组对称的T型滑槽。

优选的，所述支撑板的顶面还开设有竖向口，且支撑板的顶面并位于竖向口的前后两端分别固定安装有固定板，所述固定板的前端壁上开设有转动孔。

优选的，所述双向螺纹杆的前后两端分别固定安装有转动杆，且转动杆活动安装在转动孔内，所述驱动电机固定安装在后方的固定板的后端壁上，且驱动电机的输出端与双向螺纹杆后端的转动杆固定安装在一起。

优选的，两个所述外半筒的顶面中心分别固定安装有连接杆，且连接杆穿过竖向口，所述连接杆的前端壁上开设有螺纹孔，且连接杆通过螺纹孔与双向螺纹杆进行螺纹连接。

优选的，所述外半筒的上下端两侧还分别固定安装有支撑块，且支撑块的顶端固定安装有T型滑块，所述T型滑块活动安装在T型滑槽内。

优选的，所述外半筒的内侧壁上开设有内腔，且内腔的内部固定安装有导热板，所述外半筒的左侧壁底端开设有进水口，且外半筒的右侧壁顶端开设有出水口，所述进水口和出水口之间并位于外半筒的内部还开设有循环水槽。

优选的，所述蓄水箱固定安装在支撑板的顶面，且蓄水箱的顶面固定安装有进水管，所述蓄水箱的左侧壁上固定安装有出水管。

优选的，所述第一水泵固定安装在支撑板的顶面并位于蓄水箱的左侧，且第一水泵的输入端与出水管固定安装在一起，所述第一水泵的输出端上固定安装有第一三通阀，且第一三通阀的两端输出端与进水口之间分别固定安装有供水管。

优选的，所述第二水泵固定安装在支撑板的顶面并位于蓄水箱的右侧，且第二水泵的输入端固定安装有第二三通阀，所述第二三通阀的两端输出端与出水口之间分别固定安装有抽水管，所述第二水泵的输出端上还固定安装有排水管。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，设置的安装机构，当需要对回转窑筒体产生的辐射热量进行收集时，可通过驱动电机驱动输出端通过转动杆带动双向螺纹杆旋转，从而使外半筒合并在回转窑筒体的外部，并通过辐射热收集装置来对回转窑筒体上的辐射热量进行收集；

设置的辐射热收集装置，通过外半筒内壁上的导热板了快速吸收并导出回转窑筒体外壳上的热量，并将热量导入到外半筒上所开设的循环水槽内；

设置的换热机构，当辐射热收集装置在对回转窑筒体外壳上的热量进行收集时，可向循环水槽内供水，水在循环水槽中流动的过程中将吸收从导热板导过来的热量并将水加热，从而有利于加热后的循环水用于其它地方；

通过安装机构、辐射热收集装置和换热机构的配合使用来达到对回转窑筒体外壳产生热量进行有效收集的目的，并通过收集后的热量采用热交换的方式来将冷水加热以实现再利用的目的，以此来避免回转窑产生的热能资源造成浪费。

附图说明

图1为本发明的整体结构前视示意图；

图2为本发明的整体结构后视示意图；

图3为本发明的底座的整体结构示意图；

图4为本发明的支撑板的整体结构示意图；

图5为本发明的安装机构的结构拆分示意图；

图6为本发明的辐射热收集装置的结构拆分剖切示意图；

图7为本发明的外半筒的侧视示意图；

图8为本发明的换热机构的整体结构示意图。

图中：1、底座；2、回转窑筒体；3、窑头；4、窑尾；5、安装机构；6、辐射热收集装置；7、换热机构；8、T型滑槽；9、支撑板；10、支撑杆；11、竖向口；12、固定板；13、转动孔；14、双向螺纹杆；15、转动杆；16、驱动电机；17、外半筒；18、连接杆；19、螺纹孔；20、支撑块；21、T型滑块；22、内腔；23、导热板；24、循环水槽；25、进水口；26、出水口；27、蓄水箱；28、进水管；29、出水管；30、第一水泵；31、第一三通阀；32、供水管；33、第二水泵；34、第二三通阀；35、抽水管；36、排水管。

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。

如图1-图8所示，红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，包括底座1，底座1的顶面右侧固定连接有窑头3，且底座1的顶面左侧固定连接有窑尾4，窑头3和窑尾4之间活动连接有回转窑筒体2，回转窑筒体2的上方设有安装机构5，且安装机构5包括支撑板9、支撑杆10、固定板12、双向螺纹杆14和驱动电机16，支撑板9的底面四个角端分别固定连接有支撑杆10，且支撑杆10固定连接在底座1的两侧侧壁上，固定板12固定连接在支撑板9的顶面前后两端，且双向螺纹杆14通过前后端的转动杆15活动连接在对称的固定板12之间，驱动电机16固定连接在后方的固定板12的后面壁上，且驱动电机16的输出端与转动杆15固定连接在一起，回转窑筒体2的外部并位于支撑板9的下方设有辐射热收集装置6，且辐射热收集装置6包括两个外半筒17、连接杆18和导热板23，连接杆18固定连接在外半筒17的顶面中心，且连接杆18通过侧壁上的螺纹孔19与双向螺纹杆14活动连接，外半筒17通过上下端两侧支撑块20顶面的T型滑块21活动连接在底座1和支撑板9之间，且导热板23固定连接在外半筒17的内侧壁上，支撑板9的顶面还设有换热机构7，且换热机构7包括蓄水箱27、第一水泵30、第一三通阀31、第二水泵33和第二三通阀34，第一水泵30和第二水泵33分别固定连接在支撑板9的顶面两侧，且蓄水箱27固定连接在第一水泵30和第二水泵33之间，第一水泵30的输入端与蓄水箱27左侧的出水管29固定连接，且第一三通阀31固定连接在第一水泵30的输出端上，第一三通阀31通过两侧的供水管32分别与两个外半筒17左侧的进水口25固定连接，第二三通阀34固定连接在第二水泵33的输出端，且第二三通阀34通过两端的抽水管35分别与两个外半筒17右侧的出水口26固定连接。

如图1-图8所示，在本实施例中，为了通过安装机构5、辐射热收集装置6和换热机构7的配合使用来达到对回转窑筒体2外壳上热量的收集和再利用，支撑板9的底面四个角端部位分别固定安装有支撑杆10，且支撑杆10固定安装在底座1的两侧侧壁上，支撑板9的底面和底座1的顶面分别开设有一组对称的T型滑槽8，支撑板9的顶面还开设有竖向口11，且支撑板9的顶面并位于竖向口11的前后两端分别固定安装有固定板12，固定板12的前端壁上开设有转动孔13，双向螺纹杆14的前后两端分别固定安装有转动杆15，且转动杆15活动安装在转动孔13内，驱动电机16固定安装在后方的固定板12的后端壁上，且驱动电机16的输出端与双向螺纹杆14后端的转动杆15固定安装在一起，两个外半筒17的顶面中心分别固定安装有连接杆18，且连接杆18穿过竖向口11，连接杆18的前端壁上开设有螺纹孔19，且连接杆18通过螺纹孔19与双向螺纹杆14进行螺纹连接，外半筒17的上下端两侧还分别固定安装有支撑块20，且支撑块20的顶端固定安装有T型滑块21，T型滑块21活动安装在T型滑槽8内，外半筒17的内侧壁上开设有内腔22，且内腔22的内部固定安装有导热板23，外半筒17的左侧壁底端开设有进水口25，且外半筒17的右侧壁顶端开设有出水口26，进水口25和出水口26之间并位于外半筒17的内部还开设有循环水槽24，蓄水箱27固定安装在支撑板9的顶面，且蓄水箱27的顶面固定安装有进水管28，蓄水箱27的左侧壁上固定安装有出水管29，第一水泵30固定安装在支撑板9的顶面并位于蓄水箱27的左侧，且第一水泵30的输入端与出水管29固定安装在一起，第一水泵30的输出端上固定安装有第一三通阀31，且第一三通阀31的两端输出端与进水口25之间分别固定安装有供水管32，第二水泵33固定安装在支撑板9的顶面并位于蓄水箱27的右侧，且第二水泵33的输入端固定安装有第二三通阀34，第二三通阀34的两端输出端与出水口26之间分别固定安装有抽水管35，第二水泵33的输出端上还固定安装有排水管36；

安装机构5、辐射热收集装置6和换热机构7的具体使用操作如下：当回转窑对红土镍矿焙烧且在回转窑筒体2的外壳上产生高热量并需要对其热量进行收集时，开启安装在支撑板9底面后方固定板12上所安装的驱动电机16，驱动电机16将驱动输出端旋转，输出端将带动转动杆15在支撑板9顶面安装的固定板12上所开设的转动孔13中转动，让转动杆15将带动双向螺纹杆14在固定板12之间旋转，此时，因为两个外半筒17的顶面分别固定安装有连接杆18，且连接杆18穿过支撑板9顶面开设的竖向口11并通过前端壁上所开设的螺纹孔19与双向螺纹杆14实现螺纹连接的，所以当双向螺纹杆14开始旋转后，连接杆18将通过螺纹孔19顺着双向螺纹杆14在支撑板9顶面所开设的竖向口11中，这时，对称的连接杆18将作出相对移动操作，并带动两个外半筒17作出相对移动操作，外半筒17在移动的过程中，外半筒17上下端两侧安装的支撑块20顶面的T型滑块21将分别在底座1顶面和支撑板9底面所开设的T型滑槽8中滑动，直至对称的外半筒17相互合并至一起并将回转窑筒体2罩在外半筒17之间，与此同时，因为外半筒17的内侧壁上所开设的内腔22内安装有导热板23，所以回转窑筒体2在焙烧红土镍矿时外壳所产生的高辐射热量将被导热板23所吸收，而导热板23将吸收后的热量传递到外半筒17上，这时，为避免敬导热板23收集后的热量出现浪费，开启安装在支撑板9顶面左侧的第一水泵30，第一水泵30的输入端将通过蓄水箱27左侧的出水管29预先将通过进水管28加入到蓄水箱27中的冷水抽出，并通过输出端排入到第一三通阀31的输入端，进入到第一三通阀31的冷水将由三第一水泵30的两端输出端上安装的供水管32通过两个外半筒17左侧壁下端所安装的进水口25进入到外半筒17中所开设的循环水槽24中，当冷水进入到循环水槽24的槽中后，由于导热板23在持续的吸收回转窑筒体2外壳上所产生的热量，热量将通过外半筒17导入到循环水槽24中，从而使得冷水在进入到循环水槽24中后将持续地吸收导热板23传导的热量，并在吸收热量后根据热交换的原理带走热量，进而使得进入到循环水槽24的冷水被热量加热成热水，最后，在其他地方需要使用到循环热水时，循环水槽24中被回转窑筒体2外壳上产生的热量加热后的热水将被支撑板9顶面右侧安装的第二水泵33抽出，在第二水泵33的吸力作用下，循环水槽24的热水将通过外半筒17右侧顶端的出水口26进入到抽水管35，并通过抽水管35进入到第二三通阀34中，在通过第二三通阀34进入到第二水泵33，然后由第二水泵33输出端上安装的排水管36输送给需要的地方，进而不仅可防止回转窑筒体2外壳上产生的高热量资源出现浪费，且对热量实现了有效地收集和利用。

综上所述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，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，包括底座(1)，所述底座(1)的顶面右侧固定连接有窑头(3)，且底座(1)的顶面左侧固定连接有窑尾(4)，所述窑头(3)和窑尾(4)之间活动连接有回转窑筒体(2)，其特征在于：所述回转窑筒体(2)的上方设有安装机构(5)，且安装机构(5)包括支撑板(9)、支撑杆(10)、固定板(12)、双向螺纹杆(14)和驱动电机(16)，所述支撑板(9)的底面四个角端分别固定连接有支撑杆(10)，且支撑杆(10)固定连接在底座(1)的两侧侧壁上，所述固定板(12)固定连接在支撑板(9)的顶面前后两端，且双向螺纹杆(14)通过前后端的转动杆(15)活动连接在对称的固定板(12)之间，所述驱动电机(16)固定连接在后方的固定板(12)的后面壁上，且驱动电机(16)的输出端与转动杆(15)固定连接在一起，所述回转窑筒体(2)的外部并位于支撑板(9)的下方设有辐射热收集装置(6)，且辐射热收集装置(6)包括两个外半筒(17)、连接杆(18)和导热板(23)，所述连接杆(18)固定连接在外半筒(17)的顶面中心，且连接杆(18)通过侧壁上的螺纹孔(19)与双向螺纹杆(14)活动连接，所述外半筒(17)通过上下端两侧支撑块(20)顶面的T型滑块(21)活动连接在底座(1)和支撑板(9)之间，且导热板(23)固定连接在外半筒(17)的内侧壁上，所述支撑板(9)的顶面还设有换热机构(7)，且换热机构(7)包括蓄水箱(27)、第一水泵(30)、第一三通阀(31)、第二水泵(33)和第二三通阀(34)，所述第一水泵(30)和第二水泵(33)分别固定连接在支撑板(9)的顶面两侧，且蓄水箱(27)固定连接在第一水泵(30)和第二水泵(33)之间，所述第一水泵(30)的输入端与蓄水箱(27)左侧的出水管(29)固定连接，且第一三通阀(31)固定连接在第一水泵(30)的输出端上，所述第一三通阀(31)通过两侧的供水管(32)分别与两个外半筒(17)左侧的进水口(25)固定连接，所述第二三通阀(34)固定连接在第二水泵(33)的输出端，且第二三通阀(34)通过两端的抽水管(35)分别与两个外半筒(17)右侧的出水口(26)固定连接。

2.根据权利要求1所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：所述支撑板(9)的底面四个角端部位分别固定安装有支撑杆(10)，且支撑杆(10)固定安装在底座(1)的两侧侧壁上，所述支撑板(9)的底面和底座(1)的顶面分别开设有一组对称的T型滑槽(8)。

3.根据权利要求2所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：所述支撑板(9)的顶面还开设有竖向口(11)，且支撑板(9)的顶面并位于竖向口(11)的前后两端分别固定安装有固定板(12)，所述固定板(12)的前端壁上开设有转动孔(13)。

4.根据权利要求3所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：所述双向螺纹杆(14)的前后两端分别固定安装有转动杆(15)，且转动杆(15)活动安装在转动孔(13)内，所述驱动电机(16)固定安装在后方的固定板(12)的后端壁上，且驱动电机(16)的输出端与双向螺纹杆(14)后端的转动杆(15)固定安装在一起。

5.根据权利要求4所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：两个所述外半筒(17)的顶面中心分别固定安装有连接杆(18)，且连接杆(18)穿过竖向口(11)，所述连接杆(18)的前端壁上开设有螺纹孔(19)，且连接杆(18)通过螺纹孔(19)与双向螺纹杆(14)进行螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：所述外半筒(17)的上下端两侧还分别固定安装有支撑块(20)，且支撑块(20)的顶端固定安装有T型滑块(21)，所述T型滑块(21)活动安装在T型滑槽(8)内。

7.根据权利要求6所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：所述外半筒(17)的内侧壁上开设有内腔(22)，且内腔(22)的内部固定安装有导热板(23)，所述外半筒(17)的左侧壁底端开设有进水口(25)，且外半筒(17)的右侧壁顶端开设有出水口(26)，所述进水口(25)和出水口(26)之间并位于外半筒(17)的内部还开设有循环水槽(24)。

8.根据权利要求7所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：所述蓄水箱(27)固定安装在支撑板(9)的顶面，且蓄水箱(27)的顶面固定安装有进水管(28)，所述蓄水箱(27)的左侧壁上固定安装有出水管(29)。

9.根据权利要求8所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：所述第一水泵(30)固定安装在支撑板(9)的顶面并位于蓄水箱(27)的左侧，且第一水泵(30)的输入端与出水管(29)固定安装在一起，所述第一水泵(30)的输出端上固定安装有第一三通阀(31)，且第一三通阀(31)的两端输出端与进水口(25)之间分别固定安装有供水管(32)。

10.根据权利要求9所述的红土镍矿焙烧回转窑辐射热收集装置，其特征在于：所述第二水泵(33)固定安装在支撑板(9)的顶面并位于蓄水箱(27)的右侧，且第二水泵(33)的输入端固定安装有第二三通阀(34)，所述第二三通阀(34)的两端输出端与出水口(26)之间分别固定安装有抽水管(35)，所述第二水泵(33)的输出端上还固定安装有排水管(36)。

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