[發明專利]高溫物料熱能回收系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201410466695.2
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN104359322A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 鄒玉杰
• 申請（專利權）人: 吳小再
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;C04B18/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請是分案申請，原申請的申請號?：201210214338.8?，申請日?：2012-6-26?，發明名稱?：高溫物料熱能回收系統。

技術領域

本發明涉及高溫物料余熱回收利用的技術領域，具體是一種高溫物料熱能回收系統及其工作方法。

背景技術

黃磷生產是高耗能行業，每生產1噸黃磷至少要消耗1.4萬千瓦時電和1.6噸碳，中國現有的年產能為80萬噸。黃磷生產過程中將產生大量高溫爐渣。同樣，煉鋼、煉鋁、煉銅等行業，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和冶金行業等的耗能，以相應大幅降低溫室氣體排放，是我國急需解決的問題。

此外，黃磷礦渣是黃磷生產過程中排出的廢渣。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,發生反應而排出的廢渣；磷渣在空氣中逐漸冷卻結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程中的熱能，又能防止高溫物料在冷卻時結塊，并生成顆粒料，以便于作為建筑等領域用的顆粒料，是本領域要解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、高溫物料余熱回收率較高的高溫物料熱能回收系統及其工作方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的高溫物料熱能回收系統包括：筒體（1），該筒體（1）內設有軸向貫穿該筒體（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）頂部的開口上設有換熱器（5）；所述筒體（1）的入料口設有一對用于進料并冷卻凝固所述高溫物料的碎料輥（6），該對碎料輥（6）下方設有相鄰平行設置的布料板（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）的內壁設有沿該碎料輥（6）的軸向分布的、用于加熱換熱介質的螺旋式換熱管，該螺旋式換熱管為開口焊接在所述碎料輥（6）內壁上的半圓管；所述碎料輥（6）的兩端中央分別設有入液、出液空心轉軸；該對空心轉軸分別軸承配合于一對軸承座上，且所述的碎料輥（6）中的螺旋式換熱管通過該對空心轉軸串聯在與所述筒體（1）的出料口鄰近的一對換熱器（5）中的換熱管之間；或，所述螺旋式換熱管與鄰近所述筒體（1）的出料口的一個或多個換熱器（5）中的換熱管的底部盤管并聯；所述螺旋式換熱管的入液、出液端分別與所述入液、出液空心轉軸的內端口相連；或，所述螺旋式換熱管的出液端與所述出液空心轉軸的內端口相連，所述螺旋式換熱管的入液端在該碎料輥（6）內并延伸至鄰近所述出液空心轉軸；所述筒體（1）內且于所述上層帶下方設有多個相間分布的隔艙板（10），相鄰的一對隔艙板（10）之間構成的腔體與一所述換熱器（5）上下相對分布；所述的一換熱器（5）頂部的排氣口輸出的空氣適于通過所述循環氣管（8）送至該換熱器（5）正下方的所述腔體中；進一步，為防止高溫物料在冷卻時結塊，所述筒體的入料口設有一對用于進料并冷卻凝固所述高溫物料的碎料輥，該對碎料輥下方設有相鄰平行設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，防止物料在冷卻時結塊，同時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，布料板的背面分布有多個用于向布料板上的所述高溫物料鼓風的鼓風嘴。

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。

所述布料板上設有鋸齒面，利于增大所述高溫物料的散熱面積，利于其進一步快速冷卻、凝固；錐形凸起，可防止所述高溫物料粘結在該凸起上。布料輥與布料板的配合使用，利于進一步碎化物料，進一步增加散熱面積，利于物料的余熱充分、快速釋放，利于提高熱能的回收率。