CN201495233U - 一种用于高温固态渣粒的冷却罐 - Google Patents

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Abstract

一种用于高温固态渣粒的冷却罐，属冶金设备技术领域。用于解决现有冷却设备漏风问题。构成包括筒体、机头、机尾和筒体驱动装置，特别之处是：机头、机尾分别与筒体两端以迷宫式结构连接，在上述两连接处分别设有气体压力平衡装置，机头设有进渣通道，机头端部设有冷却气体出口，机尾下部设有出渣口，出渣口下部设有星型卸料阀，机尾端部设有冷却气体入口。本实用新型可实现高温固态渣粒的冷却在密闭状态下进行，冷却气体泄漏率很低，因而可采用惰性气体对高温固态渣粒进行冷却，冷却气体与高温固态渣粒逆流换热，提高了出口氮气温度，为固态渣粒显热的高效回收创造了条件。

Description

一种用于高温固态渣粒的冷却罐
技术领域
本实用新型涉及一种冷却装置，特别是用于冷却钢渣、高炉渣等高温固态冶金渣粒的冷却罐，属冶金设备技术领域。
背景技术
钢渣、高炉渣等冶金渣具有很高的显热，液态熔渣粒化并冷却成固态渣粒后，温度一般在800～1000℃，其显热的进一步回收决定着液态冶金渣显热的回收效率。因此，开发高温固态渣粒显热回收的高效设备具有重要意义。现有技术，对固态渣粒进行显热回收方式主要包括流化床式和普通填充床式，这些换热设备一般都是与干法粒化工艺中的风淬和离心粒化设备相连接，其主体设备和显热回收工艺为：(1)流化床式换热工艺：通过转盘或转碟将液态高炉渣粒化，渣滴降落过程中凝固成壳，并进入设备底部的一级流化床，在流化床内与空气进行热交换，渣粒温度降至相变转化温度以下后进入二级流化床进行余热回收。这种流化床换热方式是高效回收固渣显热的一种方式，但是采用流化床设备时需要保证空气流能够将固态渣粒流化。一般来说，进入流化床的空气压力较高，而且随着固态渣粒粒径增加，所需空气压力将急剧增加，空气进入流化床就需要消耗更多能量。因此，尽管流化床式换热工艺尽管换热效率较高，但能耗也较高。(2)普通填充床式换热工艺：使用鼓风机将熔渣破碎粒化后直接吹入罩式锅炉内，在飞行过程中通过辐射和对流传热迅速凝固，并散落于罩式锅炉内的普通填充床，固态渣粒通过传导和对流方式将热量传递给锅炉管，渣粒冷却后通过输送机转移到储渣槽。这种高温固态渣粒的冷却方式换热效率较低，渣显热只能提取40％～45％。
目前，广泛应用于水泥、冶金、化工行业的单筒冷却机是一种粒状固体物料的冷却设备，粒状固体物料进入单筒冷却机后，在扬料装置的作用下随筒体一起转动，将物料充分带起扬散，形成料幕，使物料与强化冷却空气进行充分热交换，能快速将高温粒状固体物料冷却。单筒冷却机的制造和运行工艺成熟，具有冷却效果好、热回收效率高、能耗较低的特点。但是，目前应用的单筒冷却机中运行的冷却气体主要为空气，其漏风率一般在1％左右。而对于采用氮气等惰性气体进行高温固态渣粒冷却工艺来说，1％漏风率所造成的氮气泄漏量会危及操作人员，并对环境造成影响，同时在大风量冷却情况下，氮气补充量会大大增加、提高运行成本。因此，采用惰性气体进行高温固态渣粒冷却，同时考虑余热回收效率时，普通单筒冷却机是不能满足的密封性要求的。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高温固态渣粒的冷却罐，该冷却罐可实现在密封状态下利用惰性气体对高温固态渣粒进行强制冷却，从而实现固态渣粒显热高效回收。
本实用新型所称问题是由以下技术方案解决的：
一种用于高温固态渣粒的冷却罐，构成包括筒体、机头、机尾和筒体驱动装置，所述机头、机尾分别位于筒体两端，筒体驱动装置与筒体传动连接，特别之处是：所述机头、机尾分别与筒体两端以迷宫式结构连接，在上述两连接处分别设有气体压力平衡装置，所述机头设有进渣通道，机头端部设有冷却气体出口，所述机尾下部设有出渣口，出渣口下部设有星型卸料阀，机尾端部设有冷却气体入口。
上述用于高温固态渣粒的冷却罐，所述气体压力平衡装置包括风机、调节阀、送风环管、测压环管和控制机构，所述测压环管和送风环管分别与迷宫式结构密封连接，所述风机与送风环管连通，所述调节阀位于风机送风管处，所述控制机构由依次连接的伺服放大器、控制器、差压变送器组成，控制机构的信号输入端分别连接测压环管和送风环管，信号输出端连接调节阀。
上述用于高温固态渣粒的冷却罐，所述筒体倾斜设置，筒体与水平方向夹角为5-8°。
本实用新型属于高温固态渣粒冷却设备，其主要特点如下：1.高温固态渣粒冷却在密闭状态下进行，减少了粉尘污染；2.冷却气体泄漏率很低，因而可采用惰性气体对高温固态渣粒进行冷却，在避免惰性气体泄漏带来的对环境和操作人员的危害的同时，可以减少循环氮气的补充量；3.高温固态渣粒在筒体内形成料幕，与冷却氮气充分接触，其气-固换热效率远高于普通填充床的换热效率；4.筒体内冷却气体阻损小，冷却气体的供气压力小，循环气体所需能耗远远低于流化床换热的供气能耗；5.冷却气体与高温固态渣粒逆流换热，提高了出口氮气温度，可实现固态渣粒显热的高效回收。
附图说明：
图1是本实用新型结构示意图；
图2是气体压力平衡装置结构示意图。
附图中标号表示如下：1.冷却气体入口；2.机尾；3.迷宫式结构；4.气体压力平衡装置；4-1.风机；4-2.调节阀；4-3.伺服放大器；4-4.控制器；4-5.差压变送器；4-6.测压环管；4-7.送风环管；5.筒体；6.大齿轮；7.机头；8.进渣通道；9.冷却气体出口；10.电机；11.减速器；12.小齿轮；13.扬料器；14.出渣口；15.星型卸料阀。
具体实施方式
参看图1，本实用新型构成包括筒体5、机头7、机尾2和筒体驱动装置，机头、机尾分别位于筒体两端，筒体以机头高于机尾的方式倾斜设置，筒体与水平方向夹角5-8°。筒体驱动装置包括电机10、减速器11、大齿轮5和小齿轮12，电机带动减速器，减速器带动小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合传动，大齿轮固接筒体，在筒体驱动装置的带动下，筒体可转动。所述机头7和机尾2由支架支撑，它们分别与筒体5两端以迷宫式结构3连接，在上述两连接处分别设有气体压力平衡装置4。所述机头设有进渣通道8，机头端部设有冷却气体出口9，所述机尾下部设有出渣口14，出渣口下部设有星型卸料阀15，机尾端部设有冷却气体入口1。
参看图2，所述气体压力平衡装置4为两套，它们分别安装在机头、机尾与筒体的连接处。气体压力平衡装置包括风机4-1、调节阀4-2、送风环管4-7、测压环管4-6和控制机构，所述测压环管和送风环管分别与迷宫式结构3密封连通，所述风机的送风环管与送风环管连通，所述调节阀位于风机送风管处。所述控制机构由依次连接的伺服放大器4-3、控制器4-4、差压变送器4-5组成，控制机构的信号输入端分别连接测压环管和送风环管，信号输出端连接调节阀。
本实用新型工作过程如下：启动筒体驱动装置，筒体5旋转。启动冷却气体(氮气)加压设备，冷却气体经冷却气体入口1经机尾2进入筒体向机头7的方向运动，并由冷却气体出口9排出。高温固态渣粒由进渣通道8进入筒体，筒体旋转过程中，固态渣粒在扬料器13的作用下形成料幕，并逐渐向机尾2方向运动，与冷却气体形成逆流换热，在提高渣-气换热效率的同时，提高出口气体温度，为固渣显热回收创造条件。之后，固态渣粒进入机尾处的出渣口14，经其下部的星型卸料阀15密封排出。在筒体旋转过程中，机头7和机尾2固定不动，此时机头和机尾与筒体连接处的迷宫式结构3将是冷却气体主要泄漏之处。启动气体压力平衡装置4，当测压环管4-6的压力高于送风环管4-7的压力时，该差压信号由差压变送器4-5传送给控制器4-4，由伺服放大器4-3将调节信号传送给调节阀4-2，调节风机4-1进入送风环管的空气量，提高与送风环管相连迷宫处的气体压力，从而保证送风环管4-7压力高于测压环管4-6的压力，避免筒体内惰性气体经迷宫结构外泄；当送风环管压力略高于测压环管压力时，送风环管提供的空气将从迷宫处外排，以尽量保持送风环管压力与测压环管压力平衡；当送风环管压力远远高于测压环管压力时，差压信号同样由差压变送器传递给控制器，由伺服放大器将调节信号传给调节阀，降低进入送风环管的气量，从而使从迷宫处外泄空气量降低。

Claims (3)

1.一种用于高温固态渣粒的冷却罐，构成包括筒体、机头、机尾和筒体驱动装置，所述机头、机尾分别位于筒体两端，筒体驱动装置与筒体传动连接，其特征在于：所述机头(7)、机尾(2)分别与筒体(5)两端以迷宫式结构(3)连接，在上述两连接处分别设有气体压力平衡装置(4)，所述机头设有进渣通道(8)，机头端部设有冷却气体出口(9)，所述机尾下部设有出渣口(14)，出渣口下部设有星型卸料阀(15)，机尾端部设有冷却气体入口(1)。
2.根据权利要求1所述的用于高温固态渣粒的冷却罐，其特征在于：所述气体压力平衡装置(4)包括风机(4-1)、调节阀(4-2)、送风环管(4-7)、测压环管(4-6)和控制机构，所述测压环管和送风环管分别与迷宫式结构(3)密封连接，所述风机与送风环管连通，所述调节阀位于风机送风管处，所述控制机构由依次连接的伺服放大器(4-3)、控制器(4-4)、差压变送器(4-5)组成，控制机构的信号输入端分别连接测压环管和送风环管，信号输出端连接调节阀。
3.根据权利要求1所述的用于高温固态渣粒的冷却罐，其特征在于：所述筒体(5)倾斜设置，筒体与水平方向夹角为5-8°。
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