一种用于高温固态渣粒的冷却罐制造技术

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。本实用新型专利技术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。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种冷却装置，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

技术介绍
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 IOO(TC，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(l)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。
技术实现思路
本技术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。 本技术所称问题是由以下技术方案解决的 —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3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° 。 本技术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是本技术结构示意图； 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；ll.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l，本技术构成包括筒体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 □ 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-l、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。 本技术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 l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-l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，以尽量保持送风环本文档来自技高网...

【技术保护点】
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）。

【技术特征摘要】
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 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉柱，李俊国，韩志杰，邢宏伟，胡长庆，龙跃，
申请(专利权)人：河北理工大学，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]