[發(fā)明專利]一種高溫冶金渣余熱回收方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110756966.8
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113551532A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈文強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門(mén)楓槿兮貿(mào)易有限公司
• 主分類號(hào): F27D17/00
• 分類號(hào): F27D17/00;F22B1/04;F22D11/06
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1.一種高溫冶金渣余熱回收方法，包括適用于該方法的底座，其特征在于：所述底座上側(cè)設(shè)置有托盤(pán)，所述托盤(pán)上側(cè)設(shè)置有爐渣冷卻爐，所述爐渣冷卻爐上側(cè)設(shè)置有冷卻主箱體，所述冷卻主箱體內(nèi)設(shè)置有蒸汽動(dòng)力機(jī)構(gòu)；

所述蒸汽動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括有設(shè)置于所述冷卻主箱體內(nèi)的活塞，所述活塞下端面固定有活塞桿，所述蒸汽動(dòng)力機(jī)構(gòu)用于將蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械傳動(dòng)的動(dòng)力；

所述底座內(nèi)設(shè)有錐齒輪傳動(dòng)腔，所述錐齒輪傳動(dòng)腔右側(cè)設(shè)有從動(dòng)齒輪腔，所述錐齒輪傳動(dòng)腔右端壁內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)配合有向右延伸至所述從動(dòng)齒輪腔內(nèi)向左延伸至所述錐齒輪傳動(dòng)腔內(nèi)的從動(dòng)齒輪軸，所述從動(dòng)齒輪軸左側(cè)末端固定有主動(dòng)錐齒輪，所述從動(dòng)齒輪軸右側(cè)末端固定有從動(dòng)齒輪，所述底座上端面內(nèi)固定四個(gè)向上延伸至外界的氣缸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫冶金渣余熱回收方法，其特征在于：所述托盤(pán)固定于所述氣缸上端面上，四個(gè)所述氣缸以所述花鍵軸套為中心鏡像設(shè)置，所述托盤(pán)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)配合有向下延伸至所述花鍵軸套內(nèi)向上延伸至外界且與所述花鍵軸套花鍵配合連接的花鍵軸，所述花鍵軸上側(cè)末端固定有主動(dòng)端面齒，所述花鍵軸套下側(cè)末端固定有從動(dòng)錐齒輪。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫冶金渣余熱回收方法，其特征在于：所述爐渣冷卻爐與內(nèi)設(shè)有開(kāi)口向上的爐渣冷卻腔，所述爐渣冷卻爐與所述托盤(pán)之間形成一對(duì)滑動(dòng)副，所述爐渣冷卻腔下側(cè)設(shè)有開(kāi)口向下且與所述主動(dòng)端面齒對(duì)應(yīng)的端面齒傳動(dòng)腔，所述爐渣冷卻腔下端壁內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)配合有向下延伸至所述端面齒傳動(dòng)腔內(nèi)向上延伸至所述爐渣冷卻腔內(nèi)的攪拌桿中心軸，所述攪拌桿中心軸下側(cè)末端固定有能夠與所述主動(dòng)端面齒嚙合的從動(dòng)端面齒，所述攪拌桿中心軸上固定有多個(gè)以所述攪拌桿中心軸為中心周向分布且位于所述爐渣冷卻腔內(nèi)的攪拌桿。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫冶金渣余熱回收方法，其特征在于：所述底座上端面上固定有支撐主箱體，所述支撐主箱體內(nèi)設(shè)有曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)腔，所述曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)腔左端壁內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)配合有向右延伸至所述曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)腔內(nèi)的曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)軸，所述曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)軸右側(cè)末端固定有與所述從動(dòng)齒輪嚙合的曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)，所述曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)右端面固定有連桿轉(zhuǎn)軸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫冶金渣余熱回收方法，其特征在于：所述冷卻主箱體內(nèi)設(shè)有開(kāi)口向下的冷卻腔，所述冷卻主箱體固定于所述支撐主箱體上端面上，所述冷卻主箱體前端面上固定有集液主箱體，所述集液主箱體內(nèi)設(shè)有集液腔，所述集液腔與所述冷卻腔之間連通設(shè)有多個(gè)加熱管通腔，所述集液腔下側(cè)連通設(shè)有冷凝水出水口，所述集液腔前端壁內(nèi)固定有多個(gè)向后上方延伸貫穿所述集液腔、所述加熱管通腔以及所述冷卻腔至外界的加熱管，所述冷卻腔后端壁內(nèi)固定有向前延伸至所述冷卻腔內(nèi)向后延伸至外界的噴水口，所述冷卻主箱體右側(cè)連通設(shè)有通氣腔，所述通氣腔下側(cè)連通設(shè)有活塞腔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫冶金渣余熱回收方法，其特征在于：所述蒸汽動(dòng)力機(jī)構(gòu)還包括有固定于所述活塞下端面的活塞彈簧，所述活塞與所述活塞腔之間形成一對(duì)滑動(dòng)副，所述活塞彈簧另一端固定于所述活塞腔下端壁上，所述活塞桿向下延伸至所述曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)腔內(nèi)且與所述冷卻主箱體以及所述支撐主箱體之間均滑動(dòng)配合連接，所述活塞桿下側(cè)末端鉸接有曲柄連桿，所述曲柄連桿下側(cè)末端與所述連桿轉(zhuǎn)軸右側(cè)末端之間形成一對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高溫冶金渣余熱回收方法，其特征在于：所述活塞腔左側(cè)設(shè)有頂桿座滑動(dòng)腔，所述頂桿座滑動(dòng)腔內(nèi)滑動(dòng)配合有頂桿座，所述頂桿座左端面與所述頂桿座滑動(dòng)腔左端壁之間固定有頂桿座彈簧，所述頂桿座右端面固定有向右延伸至所述活塞腔內(nèi)的頂桿，所述頂桿座右端面還固定有卡銷拉繩，所述冷卻腔上側(cè)連通設(shè)有蒸汽通腔，所述蒸汽通腔上側(cè)連通設(shè)有開(kāi)口向上的排氣腔，所述排氣腔左端壁內(nèi)滑動(dòng)配合有向右延伸至所述排氣腔內(nèi)的卡銷，所述卡銷左端面與所述冷卻主箱體之間固定有卡銷彈簧，所述卡銷拉繩另一端固定于所述卡銷左端面，所述排氣腔前后端壁之間通過(guò)扭簧鉸接有位于所述卡銷下側(cè)的密封板。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫冶金渣余熱回收方法，其特征在于：

第一步：初始狀態(tài)時(shí)，托盤(pán)貼合于底座上端面，此時(shí)爐渣冷卻爐位于冷卻主箱體下側(cè)，從動(dòng)端面齒與主動(dòng)端面齒嚙合，噴水口一端連接于水泵出水口，冷凝水出水口一端與冷卻水儲(chǔ)水箱相連，將加熱管連接至廠區(qū)供暖管道內(nèi)；第二步：將高溫爐渣倒入爐渣冷卻爐內(nèi)，啟動(dòng)氣缸，使得氣缸帶動(dòng)托盤(pán)向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)爐渣冷卻爐向上運(yùn)動(dòng)至爐渣冷卻爐上側(cè)末端插入冷卻腔內(nèi)，使得冷卻腔與爐渣冷卻腔形成一個(gè)封閉的空間；

第三步：此時(shí)，啟動(dòng)水泵，使得水泵通過(guò)噴水口向冷卻腔內(nèi)噴砂冷水，通過(guò)水淬將熔融狀態(tài)的高爐渣成為砂粒狀的玻璃質(zhì)物質(zhì)，由于高溫爐渣與冷水接觸會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣，從而使得冷卻腔內(nèi)的壓力升高，通過(guò)通氣腔使得活塞上側(cè)壓力增大；

第四步：當(dāng)活塞上側(cè)的氣壓大于活塞彈簧的彈力時(shí)，活塞在氣壓的作用下向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使得曲柄連桿向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿轉(zhuǎn)軸，使得曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)以曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)至碰觸頂桿時(shí)，頂桿在活塞的壓力作用下向左運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)頂桿座克服頂桿座彈簧的彈力向左運(yùn)動(dòng)，從而拉動(dòng)卡銷拉繩，使得卡銷克服卡銷彈簧的彈力向左運(yùn)動(dòng)至排氣腔左端壁內(nèi)，從而使得密封板可自由運(yùn)動(dòng)；

第五步：此時(shí)由于冷卻腔內(nèi)的氣壓高于大氣壓，則使得卡銷拉繩內(nèi)的高氣壓通過(guò)蒸汽通腔將密封板向上推，從而使得密封板以其鉸接點(diǎn)克服鉸接扭簧的扭力向上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得冷卻腔內(nèi)的水蒸氣釋放到外界，進(jìn)而使得冷卻腔內(nèi)的氣壓降低，

第六步：當(dāng)冷卻腔內(nèi)的氣壓小于活塞彈簧時(shí)，則活塞在活塞彈簧的彈力作用下向上運(yùn)動(dòng)至初始位置，密封板在其鉸接扭簧的扭力作用下向下轉(zhuǎn)動(dòng)至初始位置，由于此時(shí)活塞不在壓著頂桿，則頂桿在頂桿座彈簧的彈力作用下位于初始位置，則使得卡銷拉繩放松，進(jìn)而使得卡銷在卡銷彈簧的彈力作用下處于初始位置，此時(shí)卡銷重新將密封板卡住，使得冷卻腔以及爐渣冷卻腔形成封閉空間，如此往復(fù)使得曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；第七步：曲柄轉(zhuǎn)盤(pán)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得從動(dòng)齒輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)主動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得從動(dòng)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)花鍵軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)花鍵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得主動(dòng)端面齒轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)從動(dòng)端面齒轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得攪拌桿中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)攪拌桿以攪拌桿中心軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得爐渣在冷卻的同時(shí)進(jìn)行攪拌，使其與冷水充分接觸，提高冷卻速度；

第八步：在此過(guò)程中，由于冷卻高溫爐渣產(chǎn)生的大量的高溫水蒸氣，從而使得位于冷卻腔內(nèi)的加熱管被加熱，進(jìn)而使得通過(guò)加熱管內(nèi)的水被加熱后通入廠區(qū)的供暖管道內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)廠區(qū)的冬天供暖目的；

第九步：同時(shí)，由于剛進(jìn)入加熱管內(nèi)的水是冷水，則一部分水蒸氣會(huì)在加熱管表面凝結(jié)成水珠，在斜向安裝的加熱管作用下，凝結(jié)的水珠會(huì)沿加熱管表面流入集液腔內(nèi)，再通過(guò)冷凝水出水口進(jìn)入冷卻水的儲(chǔ)水箱內(nèi)，在一定程度上降低了水資源的消耗。