一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统技术方案

本发明专利技术公开一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统，包括粒化器、粒化器固定装置及粒化器驱动装置；粒化器为盘状或杯状，边缘倾角为30°～60°，中心设有导流锥，粒化器固定在粒化器固定装置上；粒化器固定装置内部设有气流通道，粒化器固定装置接触粒化器的底部设置扩展受热面；粒化器固定装置顶部开有多个风口；粒化器驱动装置用于驱动粒化器旋转；对转轴的冷却采用风冷、水冷或油冷。本发明专利技术能够降低电机、转轴以及粒化器固定装置的工作温度，保证其长时间正常运转，从而保证粒化器驱动安全、稳定，更好的实现粒化效果，提高粒化效率。

A granulator with cooling function and its driving system

The invention discloses a granulator and a driving system with a cooling function, including a granulator, a graining device fixed device and a granulator driving device. The granulator is a disc or a cup, the edge angle is 30 to 60 degrees, the center has a flow guide cone, and the granulator is fixed on the fixing device of the granulator; the granulator is set inside the fixed device. The bottom of the granulator fixing device is equipped with an extended heating surface at the bottom of the granulator fixing device, and a number of air ports on the top of the fixer fixed device; the granulator drive device is used to drive the rotation of the granulator; the cooling of the rotating shaft adopts air cooling, water cooling or oil cooling. The invention can reduce the working temperature of the motor, the rotating shaft and the fixing device of the granulator to ensure its long normal operation, so as to ensure the safety and stability of the granulator drive, and better achieve the granulating effect and improve the granulation efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统
本专利技术涉及高温液态熔渣余热回收
，特别涉及一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统。技术背景目前，中国是全球最大的钢铁生产国，钢铁产量居世界第一位。2015年中国的生铁产量达到6.91亿吨，约占世界总产量的60％。2016年10个月中国生铁产量为5.86亿吨，约占世界总产量的60％。在冶炼生铁的过程中会产生蕴含巨大热量的高炉渣，高炉渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间，每吨渣含(1260～1880)×103kJ的显热，相当于60kg标准煤。在我国现有的炼铁技术下，每生产1吨生铁副产0.3吨高炉渣，以目前我国生铁产量5.86亿吨进行计算，可折合产生1.75亿吨以上的高炉渣，其显热量相当于1050万吨标准煤。干渣坑冷却法和水冲渣法是目前我国最常见的高炉渣处理方法。干渣坑冷却法将高温的液态熔渣直接排入干渣坑空冷，辅助水冷。该法降温时产生大量水蒸气，同时释放出大量的H2S和SO2气体，腐蚀建筑、破坏设备和恶化工作环境，一般只在事故处理时使用该法。我国90％的高炉渣都采用水冲渣法处理。水冲渣法是指利用低温的冷却水直接与高温的液态熔渣混合，使得液态熔渣温度迅速降低并形成玻璃体态炉渣颗粒。水冲渣法按照不同的工艺流程可分为因巴法、图拉法、底滤法、拉萨法、明特克法。尽管水冲渣工艺不断发展，但其技术的核心还是对高温液态熔渣进行喷水水淬，进而达到冷却和粒化的目的，然后进行水渣分离，冲渣的水经过沉淀过滤后再循环使用。尽管该法产生的玻璃体态熔渣可以应用于水泥工业进行资源化利用，但是处理过程浪费大量水资源，产生SO2和H2S等有害气体，也不能有效回收高温液态熔渣所含有的高品质余热资源。而干法处理技术利用高温高炉渣与传热介质间接或直接接触进行渣粒化及显热回收，处理过程中不耗费宝贵的水资源，也几乎不释放H2S和SO2等有害气体。随着我国对钢铁行业节能减排工作的全力推进，高温高炉渣干法离心粒化技术受到了业内的高度关注。在干法离心粒化处理过程中，高温高黏度的炉渣由高速旋转的转盘甩离转盘表界面，在空中形成液滴，这些微小的液滴与空间中的传热介质，一般为空气，进行强烈的直接换热，使液滴温度降低，使其液滴表面发生相变，形成凝固层，随着温度进一步降低，液滴逐渐转变成固体小颗粒。然而，由于液态高炉渣的温度在1350℃以上，高炉渣的热量从粒化器传到托盘上，进而传递到转轴上，致使粒化器托盘和转轴温度过高，强度降低，产生变形，进而影响到所驱动的粒化器的粒化效果，同时电机的持续运行也会导致温度的升高，易引发电机故障，缩短寿命，另外，因为结构上的原因，轴在旋转时会来回晃动，影响到了粒化器的粒化效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统，以解决上述技术问题。本专利技术能够降低电机、粒化器固定装置与转轴工作温度，稳定转轴的转动，保证粒化器驱动安全、稳定，更好的实现粒化效果。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统，包括粒化器、粒化器固定装置及粒化器驱动装置；粒化器为盘状或杯状，边缘倾角为30°～60°，中心设有导流锥，粒化器固定在粒化器固定装置上；粒化器固定装置内部设有气流通道，粒化器固定装置接触粒化器的底部设置扩展受热面；粒化器固定装置顶部开有多个第一风口，顶部第一风口的出风角度与粒化器边缘倾角相交，用于对粒化过程中形成的液膜或液丝进行外力破碎；粒化器固定装置侧面设有多个第二风口，第二风口与粒化器边缘倾斜角度平行或交叉，用于对粒化过程中液丝断裂形成的液滴进行冷却；第一风口和第二风口与气流通道连通；粒化器驱动装置用于驱动粒化器旋转。进一步的，还包括轴冷却风道；粒化器驱动装置包括电机和转轴；电机的输出轴与转轴的下端固定连接；转轴的上端与粒化器固定装置的底部固定连接；转轴上设有若干耐温叶片；轴冷却风道包括电机密封罩、风管内套筒和轴套筒；密封罩围绕在电机外周，风管内套筒和轴套筒套设于转轴的外周；耐温推力轴承和耐温定位轴承的内圈均固定在转轴上，外圈固定在风管内套筒内壁；轴套筒固定在最顶部耐温推力轴承的外圈和最下部的耐温定位轴承的外圈之间，将耐温叶片包围于其中；耐温推力轴承和耐温定位轴承上均设有气流流道；密封罩与风管内套筒固定连接，通过通风口连通；风管内套筒外周布置有风管外套筒，风管内套筒外周布置有风管外套筒之间形成环形冷却风道，环形冷却风道顶部环形布置有若干风帽；风管外套筒底部开有环形冷却风道进风口。进一步的，轴冷却风从密封罩风口进入，经过轴套筒内部对转轴冷却后，大部分进入粒化器固定装置的气流通道，从粒化器固定装置顶部和侧壁环形均布的多个第一风口和第二风口进入粒化仓，小部分从粒化器固定装置与风管内套筒之间狭小缝隙进入粒化仓。进一步的，风帽的出风口低于第一风口和第二风口的出风口。进一步的，第一风口与水平面夹角在45°～90°之间。进一步的，轴冷却风有三种产生方式：方式一，通过风机产生冷却风，从密封罩风口进入，大部分经过粒化器固定装置的气流流道流出，小部分从固定装置与风管内套筒之间狭小缝隙流出；方式二，转轴上的耐温叶片随转轴的高速旋转产生冷却风，大部分经过粒化器固定装置的气流流道流出，小部分从固定装置与风管内套筒之间狭小缝隙流出；方式三，风机出风与耐温叶片高速旋转出风配合作为轴冷却风，对轴冷却风道及转轴进行冷却。进一步的，还可以采用轴冷却流道；粒化器驱动装置包括电机和转轴；电机的输出轴与转轴的下端固定连接；转轴的上端与粒化器固定装置的底部固定连接；轴冷却流道包括水/油套管；水/油套管安装在转轴外周并密封；进行水/油冷时，水/油从水/油套管底部的进水/油口进入水/油套管，对转轴进行冷却后从上部出水/油口排出进入油/水冷却及动力系统进行冷却，冷却后的水/油重新参与循环对转轴进行冷却。进一步的，粒化器固定装置由左右两部分组成，通过销钉、抱箍固定。进一步的，风管外套筒的外周间隔固定有固定支架；风管外套筒的外壁设有楔形固定块；楔形固定块下部支撑有滑动块，固定支架与滑动块通过螺栓连接；粒化器、粒化器固定装置和粒化器驱动装置支撑在滑动块上，通过旋转螺栓调整滑动块与固定支架之间的距离，能够调整粒化器的高度。相对于现有技术，本专利技术据有以下有益效果：1)本专利技术中转轴可以采用风冷或水/油冷，在进行风冷时，转轴上设有一级、两级或者多级的耐温叶片，在粒化过程中，转轴的转动带动耐温叶片旋转来产生轴冷却风道的流动动力，在粒化进行的过程中，即伴随产生轴冷却风，减少了对设备的需求，使系统更简便，同时耐温叶片也可以作为肋片结构，强化转轴整体的散热；转轴也可以采用油冷或者水冷，水/油从底部的进水/油口进入水/油套管，对转轴进行冷却后从上部出水/油口排出进入油/水冷却及动力系统进行冷却，冷却后的水/油重新参与循环对转轴进行冷却。有利于电机、转轴的冷却，能够防止电机运行时产生的热量传递到转轴引起转轴温度的升高，同时也提高电机、转轴运行的可靠性和使用寿命。2)本专利技术中在转轴靠近粒化器固定装置的部位，设有一个或者多个耐温定位轴承，可以大大减轻因机械结构不够精密而在粒化过程中转轴产生的晃动，延长设备寿命，改善粒化效果，使粒化颗粒的粒径分布更加稳定，也使粒化器的运行更加稳定。3)本专利技术中在粒化器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统，其特征在于，包括粒化器(219)、粒化器固定装置(232)及粒化器驱动装置；粒化器(219)为盘状或杯状，边缘倾角为30°～60°，中心设有导流锥，粒化器(219)固定在粒化器固定装置(232)上；粒化器固定装置(232)内部设有气流通道(233)，粒化器固定装置(232)接触粒化器(219)的底部设置扩展受热面(234)；粒化器固定装置(232)顶部开有多个第一风口(236)，顶部第一风口(236)的出风角度与粒化器边缘倾角相交，用于对粒化过程中形成的液膜或液丝进行外力破碎；粒化器固定装置(232)侧面设有多个第二风口(235)，第二风口(235)与粒化器边缘倾斜角度平行或交叉，用于对粒化过程中液丝断裂形成的液滴进行冷却；第一风口(236)和第二风口(235)与气流通道(233)连通；粒化器驱动装置(232)用于驱动粒化器(219)旋转。

【技术特征摘要】
1.一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统，其特征在于，包括粒化器(219)、粒化器固定装置(232)及粒化器驱动装置；粒化器(219)为盘状或杯状，边缘倾角为30°～60°，中心设有导流锥，粒化器(219)固定在粒化器固定装置(232)上；粒化器固定装置(232)内部设有气流通道(233)，粒化器固定装置(232)接触粒化器(219)的底部设置扩展受热面(234)；粒化器固定装置(232)顶部开有多个第一风口(236)，顶部第一风口(236)的出风角度与粒化器边缘倾角相交，用于对粒化过程中形成的液膜或液丝进行外力破碎；粒化器固定装置(232)侧面设有多个第二风口(235)，第二风口(235)与粒化器边缘倾斜角度平行或交叉，用于对粒化过程中液丝断裂形成的液滴进行冷却；第一风口(236)和第二风口(235)与气流通道(233)连通；粒化器驱动装置(232)用于驱动粒化器(219)旋转。2.根据权利要求1所述的一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统，其特征在于：还包括轴冷却风道；粒化器驱动装置包括电机(209)和转轴(223)；电机(209)的输出轴与转轴(223)的下端固定连接；转轴(223)的上端与粒化器固定装置(232)的底部固定连接；转轴(223)上设有若干耐温叶片(224)；轴冷却风道包括电机密封罩(210)、风管内套筒(217)、轴套筒(222)和转轴(223)；密封罩(210)围绕在电机(209)外周，风管内套筒(217)和轴套筒(222)套设于转轴(223)的外周；耐温推力轴承(212)和耐温定位轴承(221)的内圈均固定在转轴(223)上，外圈固定在风管内套筒(217)内壁；轴套筒(222)固定在其顶部耐温推力轴承(212)的外圈和最下部的耐温定位轴承(221)的外圈之间，将耐温叶片(224)包围于其中；耐温推力轴承(212)和耐温定位轴承(221)上均设有气流流道；密封罩(210)与风管内套筒(217)固定连接，通过通风口(226)连通；风管内套筒(217)外周布置有风管外套筒(216)，风管内套筒(217)和风管外套筒(216)之间形成环形冷却风道，环形冷却风道顶部环形布置有若干风帽(220)；风管外套筒底部开有环形冷却风道进风口(225)。3.根据权利要求2所述的一种具有冷却功能的粒化器及其驱动系统，其特征在于：轴冷却风从密封罩风口(227)进入，经过轴套筒内部对转轴(223)冷却后，大部分进入粒化器固定装置(232)的气流通道，从粒化器固定装置顶部和侧壁环形均布的多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树众，肖照宇，吴志强，孟海鱼，赵军，张茜，马立伟，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61