一种高温颗粒冷却系统技术方案

本实用新型专利技术属于冷却技术领域，具体涉及了一种高温颗粒冷却系统，包括冷却单元和循环单元，冷却单元包括转动连接在冷却系统内的冷却辊筒，冷却辊筒包括内筒和固定在内筒外的外筒，内筒和外筒之间形成供液态金属通过的冷却通道，内筒的外壁上设有螺旋叶片，内筒的内壁上呈螺旋形均布有若干用于输送高温颗粒的导流细片；内筒一端连通有进料斗，内筒另一端连通有出料斗；循环单元包括换热器以及用于驱动液态金属循环的驱动件；冷却通道、换热器以及驱动件通过管道依次首尾连通，并形成闭合的循环通路，冷却通道两端均设有用于和管道连通且可和管道相对转动的连通组件。采用本实用新型专利技术的方案，可以解决大量的高温颗粒难以继续冷却和运输的问题。

A High Temperature Particle Cooling System

【技术实现步骤摘要】
一种高温颗粒冷却系统
本技术属于冷却
，具体涉及了一种高温颗粒冷却系统。
技术介绍
高温熔岩指工业冶炼过程中产生的废弃炉渣，如炼铁后产生的铁炉渣等，其在高温状态下的呈熔融状，因此又称为高温熔岩，温度一般可达1000-1300℃。现有的冶炼工艺中，废炉渣通常是通过自然冷却后，再经过破碎后，进行二次利用，这样不仅使得冷却的时间长，且高温废炉渣的热量得不到充分的利用，造成能量的损失。基于上述问题，我司研发了通过高温熔岩造粒系统对高温熔岩进行造粒冷却处理，通过在造粒系统内从上而下设置多组造粒筒，并从造粒系统的顶部将炉渣的熔融液浇下，炉渣熔融液依次通过各组造粒筒，形成不规则的颗粒物；同时，在造粒筒内通入热交换介质，我司研发出了采用熔点较低的液态金属作为热交换介质，该液态金属是由镓、铟、铋、铝、铁、镁和锡组成的合金，具有熔点低、沸点高的特性，并且可以根据调节其原料的配比来改变熔点，但是由于各原料的价格不同，因此不同配比的液态金属的成本不同。但由于高温熔岩通过造粒筒的时间较快，无法完全完成冷却，其形成的颗粒物温度依然可以达到800℃，大量的高温颗粒难以继续冷却，其中所蕴含的大量热量难以回收利用，同时大量的颗粒也不方便运输。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高温颗粒冷却系统，以解决大量的高温颗粒难以继续冷却的问题。为达到上述目的，本技术的基础方案为：一种高温颗粒冷却系统，包括冷却单元和循环单元，冷却单元包括转动连接在冷却系统内的冷却辊筒，冷却辊筒包括内筒和固定在内筒外的外筒，内筒和外筒之间形成供液态金属通过的冷却通道，内筒的外壁上设有螺旋叶片，内筒的内壁上呈螺旋形均布有若干用于输送高温颗粒的导流细片；内筒一端连通有进料斗，内筒另一端连通有出料斗；循环单元包括换热器以及用于驱动液态金属循环的驱动件；冷却通道、换热器以及驱动件通过管道依次首尾连通，并形成闭合的循环通路，冷却通道两端均设有用于和管道连通且可和管道相对转动的连通组件。本基础方案的工作原理以及有益效果在于：1、导流细片呈螺旋形分布，导流细片为不锈钢制成的片状凸块，多个导流细片形成类似于螺旋叶片的结构，在冷却辊筒转动过程中，螺旋形分布的导流细片可将高温颗粒从进料斗运送至出料斗，完成高温颗粒的运输。同时，螺旋叶片用于输送液态金属，便于液态金属的输送。2、现有技术高温颗粒直接撞击在冷却辊筒的表面，由于高温颗粒的硬度较大，容易使得冷却辊筒发生形变甚至损坏，本装置中设置导流细片，一定程度上可以阻挡高温颗粒与冷却辊筒直接接触，从而减小冷却辊筒受到的作用力，以达到保护冷却辊筒的目的。同时，高温颗粒和导流细片撞击，可以进一步破裂，高温颗粒的体积变小，更加便于后续的冷却，冷却的效果也更好。3、驱动件驱动液态金属依次通过冷却通道、换热器以及驱动件内部，最终回到冷却通道内，实现液态金属的循环，通过液态金属在冷却通道内的循环，液态金属和高温颗粒发生热交换，吸收高温颗粒的热量，对高温颗粒进行冷却。吸收了热量的液态金属进入换热器内降温，其热量被回收利用，降温之后可以继续参与循环，冷却高温颗粒。实现了热量的收集利用，且通过液态金属循环完成冷却，较为环保。4、传统的送料辊筒，液态金属通过内层筒的内部流通，高温颗粒通过内层筒和外层筒之间的通达输送，通过高温颗粒和内层筒的外壁接触进行热交换。其冷却通道的体积较大，需要较多的液态金属参与循环，提高企业成本；另一方面，其需要将筒壁设置较厚，以增加筒壁的抗击能力，避免高温颗粒撞击筒壁并在筒壁上形成凹陷。同时，由于内层筒和外层筒之间的体积较小，大粒径的高温颗粒很容易卡在其中，难以输送。相比传统的冷却辊筒，本装置中，液态金属从内筒与外筒之间形成的冷却通道流动，高温颗粒通过内筒的内部进行输送，和传统的方式完全相反，这样设置，一方面冷却通道的体积极大的缩小，从而降低了参与循环的液态金属量，进而降低了企业的成本；另一方面，在环形的冷却通道内流动的液态金属，液态金属受到外筒的支撑作用，相当于形成一层环形的保护膜对内筒进行保护，即使高温颗粒撞击到内筒的内侧壁上并在内筒上形成凹陷，也能通过液态金属的缓冲作用避免其形成较大且难以复原的损坏，同时由于液态金属持续不断的通入到冷却通道内，冷却通道内形成一个较为稳定的压强，经过一定时间，即可利用冷却通道内的压强作用实现内筒凹陷处的复位。因此将冷却辊筒设置为双层结构，可以将内筒的筒壁设置较薄，进一步降低企业的成本，同时可以实现高温颗粒的输送功能。进一步，连通组件包括设置在冷却通道的两端并用于密封冷却通道的封闭板，封闭板上固定有与冷却通道连通的且中空的导通件，导通件上固定有中空的转轴，转轴与导通件连通，转轴和内筒同轴设置。有益效果：设置封闭板，一方面实现内筒和外筒的连接；另一方面将冷却通道封闭并达到密封效果。冷却通道内的液态金属通过导通件流动至转轴内，液态金属通过转轴输送至冷却辊筒的外部。进一步，封闭板中空，封闭板上设有与冷却通道连通的通孔或通槽，导通件和封闭板的内腔连通。有益效果：在封闭板上设置通孔或通槽，便于封闭板和冷却通道连通，进一步便于导通件和冷却通道连通。进一步，导通件为固定轴或固定板中的任意一种。有益效果：固定轴或固定板与冷却通道连通，相比于其他的连通方式，比如软管而言，固定轴或固定板均能稳固的连接在封闭板上，固定轴或固定板还能对封闭板起到一定的支撑作用。进一步，导流细片的横截面呈L形、三角形、楔形、梯形或锥形中的任意一种。有益效果：一方面，方便高温颗粒沿着导流细片的表面被输送，另一方面增大导流细片和高温颗粒的接触面积，进一步避免高温颗粒直接撞击在外筒表面。进一步，换热器设置在冷却通道的出液端和驱动件的进液端之间，所述驱动件为机械泵。有益效果：相比电磁泵，机械泵的成本更低，但由于机械泵不耐高温，因此现有技术的冷却循环过程中多使用电磁泵驱动。本冷却系统中在循环通路中设置换热器，和高温颗粒经过热交换的液态金属进入换热器中，在换热器内降温，其热量被回收利用，降温之后经过机械泵，不会损坏机械泵。进一步，冷却通道的出液端连通有旋转密封结构，冷却通道的进液端连通有旋转接头，旋转密封结构为耐高温材质的高温旋转接头。有益效果：液态金属在冷却通道内和高温颗粒发生热交换，在流出冷却通道时，温度较高，需要使用耐高温材质的高温旋转接头，以延长旋转接头的使用寿命。进一步，旋转密封结构设置在靠近进料斗的一端，旋转接头设置在靠近出料斗的一端。有益效果：即冷却通道的出液端靠近进料斗，则液态金属的循环方向和高温颗粒的输送方向相反，高温颗粒输送过程中，可以持续和通过换热器冷却的液态金属发生热交换，冷却效果更好。进一步，循环单元还包括连通在循环通路中的储液箱。有益效果：液态金属循环过程中，储液箱相当于液态金属的中转处，大量的液态金属在储液箱内停留，使得参与循环的液态金属量增多。且液态金属在循环过程中出现差错时，方便通过储液箱检修，而不需要拆卸管道进行检修。进一步，储液箱设置在冷却通道的出液端和换热器的进液端之间，旋转密封结构和储液箱转动密封连接。有益效果：由于旋转密封结构需要和外筒一起转动，因此旋转密封结构若是直接和相应管道连通，需要在相应管道上设置转动密封机构，相比直接在管道上设置转动密封结构，在储液箱上设置转动密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温颗粒冷却系统，其特征在于：包括冷却单元和循环单元，冷却单元包括转动连接在冷却系统内的冷却辊筒，冷却辊筒包括内筒和固定在内筒外的外筒，内筒和外筒之间形成供液态金属通过的冷却通道，内筒的外壁上设有螺旋叶片，内筒的内壁上呈螺旋形均布有若干用于输送高温颗粒的导流细片；内筒一端连通有进料斗，内筒另一端连通有出料斗；循环单元包括换热器以及用于驱动液态金属循环的驱动件；冷却通道、换热器以及驱动件通过管道依次首尾连通，并形成闭合的循环通路，冷却通道两端均设有用于和管道连通且可和管道相对转动的连通组件。

【技术特征摘要】
1.一种高温颗粒冷却系统，其特征在于：包括冷却单元和循环单元，冷却单元包括转动连接在冷却系统内的冷却辊筒，冷却辊筒包括内筒和固定在内筒外的外筒，内筒和外筒之间形成供液态金属通过的冷却通道，内筒的外壁上设有螺旋叶片，内筒的内壁上呈螺旋形均布有若干用于输送高温颗粒的导流细片；内筒一端连通有进料斗，内筒另一端连通有出料斗；循环单元包括换热器以及用于驱动液态金属循环的驱动件；冷却通道、换热器以及驱动件通过管道依次首尾连通，并形成闭合的循环通路，冷却通道两端均设有用于和管道连通且可和管道相对转动的连通组件。2.根据权利要求1所述的一种高温颗粒冷却系统，其特征在于：所述连通组件包括设置在冷却通道的两端并用于密封冷却通道的封闭板，封闭板上固定有与冷却通道连通的且中空的导通件，导通件上固定有中空的转轴，转轴与导通件连通，转轴和内筒同轴设置。3.根据权利要求2所述的一种高温颗粒冷却系统，其特征在于：所述封闭板中空，封闭板上设有与冷却通道连通的通孔或通槽，导通件和封闭板的内腔连通。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，
申请(专利权)人：重庆岩昱节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50