同心环松化料层填料制造技术

同心环松化料层填料，包括外环、内环、支撑板，内环置于外环内，且外环与内环轴线重合，内环与外环之间由多个支撑板按圆周等间距分布固定连接，填料均布在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒中。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：同心环松化料层填料与高温颗粒均匀混合，将提高颗粒料层空隙率，改善料层空隙率均匀程度，降低单位料层间的气体流通阻力，应用余热回收竖炉工艺进行热回收时，供气风机能耗将大幅度降低；本发明专利技术具有良好的热传导性、热稳定性及较大的比表面积，从而提高了气固间的换热效率，有效降低料层冷却高度。该设计结构坚固、耐磨，简单实用，易于大批量生产及检修维护，可反复循环使用。

Concentric Ring Loosening Material Layer Filler

Concentric ring loosening material layer filler, including outer ring, inner ring and support plate, inner ring is placed in the outer ring, and the outer ring and inner ring axis coincide. The inner ring and outer ring are fixed and connected by multiple support plates according to the circumferential equidistant distribution. The fillers are distributed in solid particles of high-temperature materials recovered by gas-solid contact waste heat. Compared with the prior art, the beneficial effect of the present invention is that the uniform mixing of the concentric ring loosening material layer filler and the high temperature particles will increase the void ratio of the granular material layer, improve the void ratio uniformity of the material layer, reduce the gas flow resistance between the unit material layers, and greatly reduce the energy consumption of the air supply fan when the heat recovery shaft furnace process is used for heat recovery. The heat transfer efficiency between gas and solid is improved and the cooling height of the material layer is effectively reduced by its properties, thermal stability and large specific surface area. The design structure is strong, wear-resistant, simple and practical, easy to mass production and maintenance, and can be used repeatedly.

【技术实现步骤摘要】
同心环松化料层填料
本专利技术涉及固体物料余热回收领域，尤其涉及一种用于气固接触余热回收的同心环松化料层填料。
技术介绍
目前，余热回收竖炉是一种常见的气固接触传热设备，因具有换热效率高、运行环保等优点被广泛使用，如干熄炉、烧结竖炉等。在余热竖炉内，高温(500～1100℃)固体颗粒与循环冷却气体逆向流动完成对流换热过程。换热后的高温气体经排气口进入后续工段进行余热回收，冷却后的低温(50～200℃)固体颗粒由竖炉底部排出。余热回收竖炉运行能耗高低主要取决于循环冷却气穿过固体颗粒料层时的阻力大小。循环冷却气穿过固体颗粒料层时，料层狭小的流通空间对气体产生较大的流动阻力。经实验及理论分析表明，单位截面积通过相同的气体流量，相同颗粒平均粒径，料层的孔隙率越小，气体流动阻力越大；单位截面积通过相同的气体流量，相同料层孔隙率，固体颗粒平均粒径越小，气体流动阻力越大。因此，利用余热回收竖炉原理回收孔隙率和平均粒径较小的高温颗粒物料热量时，会产生较高的气体流通阻力，运行能耗过高，甚至供风系统无法提供额定的循环风量，导致余热回收竖炉无法正常运行。
技术实现思路
本专利技术提供了一种同心环松化料层填料，该填料填充在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒之间，能够有效松化料层，提高料层孔隙率，改善高温固体颗粒料层气体流通阻力。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：同心环松化料层填料，包括外环、内环、支撑板，内环置于外环内，且外环与内环轴线重合，内环与外环之间由多个支撑板按圆周等间距分布固定连接，所述填料均布在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒中。所述内环侧壁上开有多个条形气口，所述外环侧壁上开有多个条形气口。所述内环轴向长度小于等于外环轴向长度。所述的外环、内环和支撑板的材料采用钢、铁或铁合金。所述外环直径为10～200mm，所述内环直径为外环直径的1/3～2/3。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：同心环松化料层填料与高温颗粒均匀混合，将提高颗粒料层空隙率，改善料层空隙率均匀程度，降低单位料层间的气体流通阻力，应用余热回收竖炉工艺进行热回收时，供气风机能耗将大幅度降低；本专利技术具有良好的热传导性、热稳定性及较大的比表面积，从而提高了气固间的换热效率，有效降低料层冷却高度。该设计结构坚固、耐磨，简单实用，易于大批量生产及检修维护，可反复循环使用。附图说明图1是同心环松化料层填料的三维结构示意图；图2是同心环松化料层填料的结构主视图；图3是现有技术高温颗粒料层气流分布状态示意图；图4是在高温颗粒料层中添加同心环松化料层填料后的气流分布状态示意图。在图中：1.外环、2.内环、3.支撑板、4.高温颗粒料层、5.颗粒料层空隙、6.气体流动方向、7.同心环松化料层填料周围空隙、8.同心环松化料层填料。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1-4所示，同心环松化料层填料，包括外环1、内环2、支撑板3，内环2置于外环1内，且外环1与内环2轴线重合，内环2与外环1之间由多个支撑板3按圆周等间距分布固定连接，所述填料均布在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒中。所述内环2侧壁上开有多个条形气口，所述外环1侧壁上开有多个条形气口。所述内环2轴向长度小于等于外环1轴向长度。所述的外环1、内环2和支撑板3的材料采用钢、铁或铁合金。两圆环和支撑板3由钢、铁或铁合金制作，具有良好热导性和热稳定性的。同心环松化料层填料的整体结构可通过磨具冲压剪切、铸造等方法一次整体加工制成，也可以通过其它方法(如焊接、切割等)制作。所述外环1直径为10～200mm，所述内环2直径为外环直径的1/3～2/3。同心环松化料层填料的使用方法，如图4所示，将同心环松化料层填料8按照与高温颗粒物料质量比为0.2-5的比例均匀的混合在高温颗粒料层4中，同心环松化料层填料8对颗粒物料起到支撑作用，促使高温颗粒间或颗粒群间的距离增大，从而提高了料层的空隙率；可以通过改变同心环松化料层填料8与高温颗粒的混合比例，调节料层孔隙率变化。小颗粒及粉状高温物料集中到由外环1、内环2和支撑板3构成的几何空间中，相应的减少大颗粒高温物料之间的粉状物料的堆积量，增加大颗粒高温颗粒物料之间的缝隙，从而增加大颗粒的高温颗粒料层4之间的气流的流动性。堆积在由外环1、内环2和支撑板3构成的几何空间中的小颗粒及粉状高温物料与外环1、内环2和支撑板3之间充分导热，增加同心环松化料层填料8的换热效率。见图3，通常颗粒料层空隙5较小，相同质量的气体通过单位截面料层阻力较大。见图4，当高温颗粒料层4均匀加入同心环松化料层填料8后，因填料结构支撑作用使颗粒料层空隙5增大，气流可以顺畅通过同心环松化料层填料周围空隙7和同心环松化料层填料8内部空间，从而有效降低单位料层的气体流通阻力。同时，较小的颗粒可以进入同心环松化料层填料8内部，从而增大了颗粒间空隙5，且料层空隙率分布更加均匀，因此冷却过程更加均匀高效。同心环松化料层填料8的加入增大了高温颗粒料层4间气固换热面积，且同心环松化料层填料8具有良好的热传导性，高温颗粒料层4与同心环松化料层填料8通过固体间的热传导和热辐射等方式进行热量传递，因此混合料层间气固换热效率将有所提高。同心环松化料层填料8的结构强度性能良好，可以长期反复使用。同心环松化料层填料8与高温颗粒料层4的混合比例可根据竖炉运行操作的具体情况进行调节，最终实现降低余热回收竖炉工艺中供气系统运行能耗，提高余热回收竖炉的处理能力及热回收效率。根据不同的颗粒物料形状及尺寸和热回收竖炉操作的要求不同，同心环松化料层填料8的各部位结构尺寸有所不同，外环1直径在10～200mm之间，内环2直径为外环1直径的1/3～2/3之间，通常为1/2，具体尺寸应该根据颗粒物料形状及尺寸特点进行设计。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.同心环松化料层填料，其特征在于，包括外环、内环、支撑板，内环置于外环内，且外环与内环轴线重合，内环与外环之间由多个支撑板按圆周等间距分布固定连接，所述填料均布在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒中。

【技术特征摘要】
1.同心环松化料层填料，其特征在于，包括外环、内环、支撑板，内环置于外环内，且外环与内环轴线重合，内环与外环之间由多个支撑板按圆周等间距分布固定连接，所述填料均布在气固接触余热回收的高温物料固体颗粒中。2.根据权利要求1所述的同心环松化料层填料，其特征在于，所述内环侧壁上开有多个条形气口，所述外环侧壁上开有多个条形气口。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭东，王满，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21