一种高温液体冷却方法技术

本申请公开了一种高温液体冷却方法，涉及冶金工业高温液体处理及余热利用领域，解决了现有高温液体冷却方法余热利用率低的问题。本申请的高温液体冷却方法，包括如下步骤：高温液体快速冷却为高温固体；然后进入冷却辊，在冷却辊作用下，高温固体进一步冷却；将通过冷却辊处理后的高温固体经破碎器破碎成目标尺寸的固体粒块；破碎后的固体粒块进行换热，在固体粒块的下方通入冷风，固体粒块与冷风换热后，固体粒块温度降低后外排，冷风换热后变为热风；热风经换热系统进行热回收，热风换热后变为低温热风；通过阀门控制，一部分低温热风与空气混合后的冷风用于固体粒块换热，其余低温热风外排。本申请的高温液体冷却方法用于冷却高温液体。

A method of high temperature liquid cooling

【技术实现步骤摘要】
一种高温液体冷却方法
本专利技术涉及冶金工业高温液体处理及余热利用领域，尤其涉及一种高温液体冷却方法。
技术介绍
高温液体是一种高温的冶金过程中间的产生物，如液态渣、液态铁合金等。现有技术中，对于液态渣，长期主要以水淬或者缓冷的方式冷却。其中，水淬方式不仅耗费大量的新水，而且造成厂区蒸汽大(尤其是冬季)，设备腐蚀大，渣的余热利用低，大多数企业的高温液体余热没有利用，利用的企业也仅仅是用来加热水；缓冷的方式主要是希望能多回收渣的热来产生蒸汽，但这种方式也需要加水，同时处理时间长、占地大，有的渣缓冷会结块，影响后续处理，同时渣的二次利用率不高。这两种处理渣的方式目前来看，对渣的余热回收效率都不高，水淬对渣的余热利用率低于20％，而缓冷处理方式对渣的余热利用率也低于50％。对于液态铁合金，传统的处理方式是倒入锭模中自然凝固，完全凝固后再脱模，然后再自然冷却，这一过程不仅时间长、占地大，而且过程复杂，冷却后的铁合金破碎的人力成本高，环境热辐射大。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种高温液体冷却方法，用以解决现有高温液体处理过程中出现的环境问题、余热利用率低的问题。本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的：本申请提供了一种高温液体的冷却方法，包括如下步骤：S1：将高温液体倒入盛液器中，保证高温液体不凝固；S2：高温液体从盛液器流入快速冷却器，高温液体通过快速冷却器后，快速冷却为高温固体；S3：高温固体向下移动进入冷却辊，在冷却辊挤压和转动作用下，高温固体向下连续移动进一步冷却，并带动整个盛液器中的高温液体不停地向快速冷却器中流动；S4：将通过冷却辊处理后的高温固体经破碎器破碎成目标尺寸的固体粒块；S5：破碎后的固体粒块沉积在竖冷器下部，并进行换热，在固体粒块的下方通入冷风，固体粒块与冷风换热后，固体粒块温度降低后外排，冷风换热后变为热风；S6：热风通过热风环管输送至换热系统进行热回收，热风换热后温度降低，变为低温热风；S7：低温热风经过除尘器除尘，经引风机输送至阀门；S8：通过阀门控制，一部分低温热风循环至竖冷器下部，与空气在布风器混合后的冷风用于固体粒块换热，其余低温热风外排。进一步地，S1中，盛液器外层设有保温加热组件，保温加热组件包括三层结构，从内到外依次为加热体、保温层和壳层。进一步地，S2中，快速冷却器采用水冷方式，控制快速冷却器进水口水温<60℃，进出水口的温差<15℃，冷却水水压0.1-0.5Mpa。进一步地，S3中，冷却辊的数量为一对或多对；根据冷却辊挤压后高温固体的厚度确定冷却辊对的间距；根据冷却辊挤压后高温固体的速度调整冷却辊的速度。进一步地，S4中，所述破碎器为单辊齿破碎器或双辊齿破碎器，根据高温固体的脆性选用单辊齿破碎器或双辊齿破碎器。进一步地，S5中，竖冷器为逆流气固换热器，冷却辊和破碎器设置在竖冷器内，高温固体在竖冷器中破碎成固体粒块，竖冷器中部周向外侧设置热风环管，热风环管通过沿竖冷器周向设置的多个支管与竖冷器连通，冷风换热后的热风通过支管进入热风环管。进一步地，S8中，竖冷器内固体粒块的高度位于热风环管以上，根据高温固体的透气率及固体粒块的当量直径，确定竖冷器中固体粒块的高度。进一步地，根据竖冷器内固体粒块高度的变化，通过控制阀门，分别调整鼓入低温热风和空气的流量。进一步地，布风器位于竖冷器底部，两端分别与循环风进口和空气进口相连通，布风器包括多个风帽，风帽之间设有一定的距离，布风器用于将空气和低温热风混合后的冷风合理地分布在竖冷器内。进一步地，高温液体为熔渣或液态金属，温度为1200℃-1700℃。与现有技术相比，本申请至少可实现如下有益效果之一：a)现有技术中，高温液体的冷却处理方法为：将高温液体倒入锭模中，高温液体在开放空间中自然凝固，完全凝固后再脱模，然后再自然冷却，这一过程不仅时间长、占地大，而且过程复杂，冷却后的铁合金破碎的人力成本高，环境热辐射大，高温液体冷却过程的热量没有得到利用，造成资源浪费。本申请的高温液体冷却方法，高温液体先经快速冷却器和冷却辊凝固成固体，再经破碎器破碎成固体粒块，固体粒块经冷风换热后冷却，整个过程在密闭空间进行，有效降低了热辐射，采用快速冷却器，冷却辊和破碎器，自动化程度高，提升了生产效率。b)本申请提供的高温液体冷却方法，通过设置冷却循环风系统，实现风的循环利用，尤其通过设置换热系统，冷风与固体粒块换热后产生的热风随后通过换热系统将热量传递给待加热物质，热风温度降低，变为低温热风，全部或部分低温热风输送至冷却循环风系统入口，与空气混合后再次形成冷风，冷风向上流动，再次与固体粒块换热，进行循环冷却，充分利用了冷却热量，实现了资源的合理利用和余热的有效利用，余热利用效率高达70％。现有技术中，采用水淬或者缓冷的方式冷却高温液体，余热回收利用率低，其中，水淬对渣的余热利用率低于20％，而缓冷处理方式对渣的余热利用率也低于50％。c)本申请的高温液体冷却方法采用的高温液体冷却装置为密封结构，有效避免了高温液体渗漏，以及破碎固体产生的大量粉尘污染环境及危害操作人员健康，且整个冷却过程均在密闭空间内进行，减少了热辐射对环境和人体的影响。本申请的高温液体冷却装置自动化程度高，节省了大量人力，降低成本。d)本申请提供的冷却方法，可以实现连续冷却，保证冷却的速度和热量的回收。具体的，通过调整冷却辊的间距，调整高温液体的冷却破碎速度，当高温液体较少时，将冷却辊的间距调小，降低高温液体的冷却破碎速度，实现连续冷却，进而实现风的循环利用，避免了生产间断造成的热量损失。本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本申请的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术的高温液体冷却方法示意图；图2为本专利技术实施例一的高温液体冷却装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例二的高温液体冷却装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例一、二中快速冷却器的结构俯视图；图5为本专利技术实施例一、二中热风环管连接处的结构俯视图。附图标记：1-盛液器；2-保温加热组件；3-快速冷却器；4-冷却辊；5-破碎器；6-竖冷器；7-热风环管；8-热风出口；9-换热系统；10-除尘器；11-引风机；12-烟囱；13-阀门；14-循环风机；15-循环风进口；16-空气进口；17-空气风机；18-布风器；19-排料器；20-钢制外壳；21-内部冷却水缝；22-紧固螺栓；23-铜制内壳；24-支管。具体实施方式下面结合附图来具体描述本申请的优选实施例，其中，附图构成本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温液体的冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将高温液体倒入盛液器中，保证高温液体不凝固；/nS2：高温液体从盛液器流入快速冷却器，高温液体通过快速冷却器后，快速冷却为高温固体；/nS3：高温固体向下移动进入冷却辊，在冷却辊挤压和转动作用下，高温固体向下连续移动进一步冷却，并带动整个盛液器中的高温液体不停地向快速冷却器中流动；/nS4：将通过冷却辊处理后的高温固体经破碎器破碎成目标尺寸的固体粒块；/nS5：破碎后的固体粒块沉积在竖冷器下部，并进行换热，在固体粒块的下方通入冷风，固体粒块与冷风换热后，固体粒块温度降低后外排，冷风换热后变为热风；/nS6：热风通过热风环管输送至换热系统进行热回收，热风换热后温度降低，变为低温热风；/nS7：低温热风经过除尘器除尘，经引风机输送至阀门；/nS8：通过阀门控制，一部分低温热风循环至竖冷器下部，与空气在布风器混合后的冷风用于固体粒块换热，其余低温热风外排。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温液体的冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将高温液体倒入盛液器中，保证高温液体不凝固；
S2：高温液体从盛液器流入快速冷却器，高温液体通过快速冷却器后，快速冷却为高温固体；
S3：高温固体向下移动进入冷却辊，在冷却辊挤压和转动作用下，高温固体向下连续移动进一步冷却，并带动整个盛液器中的高温液体不停地向快速冷却器中流动；
S4：将通过冷却辊处理后的高温固体经破碎器破碎成目标尺寸的固体粒块；
S5：破碎后的固体粒块沉积在竖冷器下部，并进行换热，在固体粒块的下方通入冷风，固体粒块与冷风换热后，固体粒块温度降低后外排，冷风换热后变为热风；
S6：热风通过热风环管输送至换热系统进行热回收，热风换热后温度降低，变为低温热风；
S7：低温热风经过除尘器除尘，经引风机输送至阀门；
S8：通过阀门控制，一部分低温热风循环至竖冷器下部，与空气在布风器混合后的冷风用于固体粒块换热，其余低温热风外排。


2.根据权利要求1所述的高温液体的冷却方法，其特征在于，所述S1中，通过在盛液器外设置保温加热组件来保证高温液体不凝固，保温加热组件包括三层结构，从内到外依次为加热体、保温层和壳层。


3.根据权利要求1所述的高温液体的冷却方法，其特征在于，所述S2中，快速冷却器采用水冷方式，控制快速冷却器进水口水温<60℃，进出水口的温差<15℃，冷却水水压0.1-0.5Mpa。


4.根据权利要求1所述的高温液体的冷却方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，严定鎏，周和敏，齐渊洪，林万舟，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，钢研晟华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11