[發(fā)明專利]高溫物料熱能回收系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410465891.8
• 申請(qǐng)日: 2012-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN104296541A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒玉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳小再
• 主分類號(hào): F27D17/00
• 分類號(hào): F27D17/00;C04B18/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)?：201210214338.8?，申請(qǐng)日?：2012-6-26?，發(fā)明名稱?：高溫物料熱能回收系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高溫物料余熱回收利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高溫物料熱能回收系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

黃磷生產(chǎn)是高耗能行業(yè)，每生產(chǎn)1噸黃磷至少要消耗1.4萬(wàn)千瓦時(shí)電和1.6噸碳，中國(guó)現(xiàn)有的年產(chǎn)能為80萬(wàn)噸。黃磷生產(chǎn)過(guò)程中將產(chǎn)生大量高溫爐渣。同樣，煉鋼、煉鋁、煉銅等行業(yè)，也存在大量高溫爐渣。

因此，如何回收利用高溫爐渣的熱能，以降低黃磷等資源生產(chǎn)和冶金行業(yè)等的耗能，以相應(yīng)大幅降低溫室氣體排放，是我國(guó)急需解決的問題。

此外，黃磷礦渣是黃磷生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣。其主要組成為CasiO₃。磷渣是由磷灰石、石英、焦碳在電弧爐中,以1600℃左右的高溫熔煉,發(fā)生反應(yīng)而排出的廢渣；磷渣在空氣中逐漸冷卻結(jié)晶呈體積較大的塊狀物，該塊狀物整體硬度接近花崗巖，不利于回收利用。

如何提供一種既能較充分地利用磷渣等高溫物料在冷卻過(guò)程中的熱能，又能防止高溫物料在冷卻時(shí)結(jié)塊，并生成顆粒料，以便于作為建筑等領(lǐng)域用的顆粒料，是本領(lǐng)域要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高溫物料余熱回收率較高的高溫物料熱能回收系統(tǒng)及其工作方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的高溫物料熱能回收系統(tǒng)包括：筒體（1），該筒體（1）內(nèi)設(shè)有軸向貫穿該筒體（1）的用于將所述高溫物料從該筒體（1）的入料口送至出料口的爐排（2）；所述筒體（1）頂部的多個(gè)開口上各設(shè)有換熱器（5）；所述筒體（1）的入料口設(shè)有一對(duì)用于進(jìn)料并冷卻凝固所述高溫物料的碎料輥（6），該對(duì)碎料輥（6）下方設(shè)有相鄰平行設(shè)置的布料板（18）和布料輥（4），用于將落入該布料板（18）和布料輥（4）之間的所述高溫物料進(jìn)一步冷卻凝固后粉碎成顆粒狀，并將該顆粒物料送至所述爐排（2）上；所述碎料輥（6）的內(nèi)壁設(shè)有沿該碎料輥（6）的軸向分布的、用于加熱所述換熱介質(zhì)的螺旋式換熱管，該螺旋式換熱管為開口焊接在所述碎料輥（6）內(nèi)壁上的半圓管；進(jìn)一步，為防止高溫物料在冷卻時(shí)結(jié)塊，所述筒體的入料口設(shè)有一對(duì)用于進(jìn)料并冷卻凝固所述高溫物料的碎料輥，該對(duì)碎料輥下方設(shè)有相鄰平行設(shè)置的布料板和布料輥，用于將落入該布料板和布料輥之間的所述高溫物料進(jìn)一步冷卻凝固后粉碎成顆粒狀，并將該顆粒物料送至所述爐排上。其中，換熱器用于高溫物料余熱回收；所述的碎料輥、布料板和布料輥構(gòu)成一冷卻碎料裝置，用于冷卻凝固高溫物料并生成顆粒料，防止物料在冷卻時(shí)結(jié)塊，同時(shí)生成顆粒料后物料的散熱面積大幅增加，利于物料的余熱充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。

所述布料板適于透風(fēng)，布料板的背面分布有多個(gè)用于向布料板上的所述高溫物料鼓風(fēng)的鼓風(fēng)嘴。

所述布料板傾斜分布且其上端面為鋸齒面；或該布料板為弧度為45-90°、縱向設(shè)置的弧形板，且其用于承載所述高溫物料熱的凹面上分布有鋸齒，弧形板的底部邊緣鄰近所述布料輥的底部；所述布料輥的柱面上分布有錐形凸起，用于將該布料板上的物料粉碎并送至所述爐排上。

所述布料板上設(shè)有鋸齒面，利于增大所述高溫物料的散熱面積，利于其進(jìn)一步快速冷卻、凝固；錐形凸起，可防止所述高溫物料粘結(jié)在該凸起上。布料輥與布料板的配合使用，利于進(jìn)一步碎化物料，進(jìn)一步增加散熱面積，利于物料的余熱充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。

作為優(yōu)化的方案，所述筒體內(nèi)、在所述布料輥的下游并于所述爐排上方設(shè)有刮料板，以使所述爐排上的物料分布均勻，利于物料的余熱均勻、充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。所述刮料板適于透風(fēng)，依次穿過(guò)所述布料板上的高溫物料的熱風(fēng)適于通過(guò)該刮料板并進(jìn)入與該刮料板相鄰的所述換熱器中；該換熱器的用于排出換熱空氣的排氣口經(jīng)風(fēng)機(jī)與所述的各鼓風(fēng)嘴相連，以形成換熱空氣的閉路循環(huán)，避免熱能逃逸至空氣中。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的方案，所述筒體頂部的開口分布有多個(gè)，各開口上的換熱器中的用于輸送換熱介質(zhì)的換熱管依次串聯(lián)，低溫態(tài)的換熱介質(zhì)從鄰近所述筒體的出料口的換熱器的換熱介質(zhì)入口輸入，由于在所述換熱介質(zhì)的流動(dòng)方向上的各換熱器中的換熱管溫度逐級(jí)升高，從而適于使所述換熱介質(zhì)被逐級(jí)加熱，并達(dá)到較高的溫度；換熱器的換熱介質(zhì)出口用于連接其他換熱設(shè)備，用于生產(chǎn)熱水、熱空氣或過(guò)熱蒸汽等。