專利名稱：一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷卻方法及裝置，尤其涉及一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法及裝置，用以充分回收高溫煅后焦所攜帶的熱量，達到節能減排、降低企業能耗的目的。
背景技術：
石油焦煅燒是炭素生產過程中的重要環節，其作用是將炭素生產的原料一石油焦在回轉窯中進行高溫煅燒，以排除石油焦中所含的揮發份，增加其真比重，降低其比電阻，使煅后石油焦的各項理化指標符合炭素制品生產中工藝對原料的要求。炭素煅燒回轉窯是目前煅燒石油焦的主要設備，其煅燒溫度高達1350°C左右。在生產過程中，完成煅燒的煅后焦從窯頭流槽排出時，其溫度均在1000°c以上，其攜帶的熱量是十分可觀的。為了防止高溫煅后焦在空氣中氧化，從窯頭流槽排出的高溫煅后焦需要進行快速強制冷卻。目前采用的冷卻方法是:將高溫煅后焦通過流槽導入回轉冷卻筒，并在冷卻筒體外用冷卻水進行噴淋，當煅后焦從冷卻筒排出時，基本達到不能氧化的溫度。噴淋后被加熱的冷卻水，要經過冷卻塔冷卻后循環使用，而這部分熱量則被逐步放散到了大氣中。這種冷卻方法具有以下·幾方面的缺點:1、由于冷卻筒體外噴淋冷卻水難以達到均勻，所以冷卻效率低；2、由于冷卻筒不能實現與大氣隔絕，所以無法避免高溫煅后焦在冷卻過程中仍會產生氧化，其結果是既增加了煅后焦的灰份、影響了煅后焦的質量，又降低了煅后焦的收率；3、在噴淋冷卻過程中，由于大量冷卻水蒸發散失掉，所以水消耗量大，不利于水資源的節約；4、長期連續的噴淋冷卻，嚴重氧化腐蝕冷卻設備，同時惡化了操作環境條件；5、經噴淋后的冷卻水受到嚴重污染，將增加治污處理費用；6、專門設置的冷卻水循環系統及水處理設施，需要占用一定的土地資源；7、高溫煅后焦攜帶的余熱資源被白白浪費掉，有悖于節能減排的循環經濟原則。
發明內容
本發明就是為了解決上述技術問題而提供一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法及裝置，目的是解決石油焦煅燒過程中高溫煅后焦冷卻效果差、高溫物料產生氧化、冷卻水資源浪費、操作環境條件惡劣、水污染嚴重、冷卻水循環和處理系統成本高、高溫煅后焦所攜帶熱量被浪費掉的問題。為了解決上述技術問題本發明是這樣實現的:一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法，其特征在于包括下述步驟:高溫煅后焦經回轉窯頭底部的窯頭流槽導入冷卻套；經連續下排后由冷卻套導入到排料設備排出。冷卻套內的冷卻水從冷卻套下部的冷卻水入口進入夾層空腔。高溫煅后焦與冷卻套內的冷卻水熱交換后產生的蒸汽從冷卻套上部的蒸汽出口進入汽體上升管。汽體上升管進入到高位汽包內，從高位汽包的蒸汽輸出口輸出。
所述的高位汽包中分離后的冷凝水，經下降管返回至冷卻套內。一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，由下述結構構成:冷卻套通過窯頭流槽與回轉窯窯頭連通，在冷卻套的下方設有排料設備，在冷卻套上設有冷水進口和蒸汽出口，冷水在冷卻套的空腔內。所述的冷水進口設在冷卻套的下部。所述的蒸汽出口設在冷卻套的上部。所述的冷水進口與冷水管連接。所述的蒸汽出口與汽體上升管連接。所述的回轉窯的上方設有高位汽包，高位汽包與汽體上升管連通。所述的高位汽包上設有冷凝水下降管。
所述的高位汽包與蒸汽輸出口連接。所述的冷凝水下降管與冷水管連接。所述的冷水為軟水。所述的冷卻套為一節或多節。本發明具有以下優點:
1、由于冷卻套夾層空腔內充滿冷卻水，其上部是待溢出的蒸汽，冷卻套內高溫物料熱量傳導快，所以套內煅后焦冷卻效果好、效率高。2、由于窯頭流槽具有料封作用，可使冷卻套內的高溫煅后焦完全與空氣隔絕，避免了冷卻過程中的煅后焦氧化，提高了煅后焦的收率，降低了煅后焦的灰分含量，有利于提聞炭素廣品質量。3、由于冷卻水以及所產生的蒸汽是在封閉狀態下流動，可避免水資源浪費，同時杜絕了噴淋冷卻方式帶來的水污染。4、取消了冷卻筒，可使冷卻設備體積便小，同時節約了冷卻筒運行所產生的動力消耗。5、取消了水處理系統，節省了水污染治理費用，并節約了工廠的土地面積。6、高溫煅后焦所攜帶的大部分熱量將得到回收利用，并可為工廠提供相應的熱源，符合節能減排的循環經濟原則。
圖1是本發明的結構示意圖。圖中，1、回轉窯窯頭；2、窯頭流槽；3、冷卻套；4、排料設備；5、冷水管；6、汽體上升管；7、高位汽包；8、冷凝水下降管；9、蒸汽輸出口。
具體實施例方式下面對本發明的實施例結合附圖加以詳細描述，但本發明的保護范圍不受實施例所限。如圖1所示本發明一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法，包括下述步驟:高溫煅后焦經回轉窯頭底部的窯頭流槽2導入冷卻套3 ;冷卻套3內的冷卻水從冷卻套3下部的冷卻水入口進入夾層空腔，高溫煅后焦與冷卻套3內的冷卻水熱交換后產生的蒸汽從冷卻套3上部的蒸汽出口進入汽體上升管6，蒸汽從汽體上升管6進入到高位汽包7內，從高位汽包7的蒸汽輸出口 9輸出，經連續下排后由冷卻套3導入到排料設備4排出，高位汽包7中分離后的冷凝水，經冷凝水下降管8返回至冷卻套3內。一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，由下述結構構成:冷卻套3通過窯頭流槽2與回轉窯窯頭I連通，在冷卻套3的下方設有排料設備4，在冷卻套3上設有冷水進口和蒸汽出口，冷水進口設在冷卻套3的下部，冷水進口與冷水管5連接，蒸汽出口設在冷卻套3的上部，蒸汽出口與汽體上升管6連接，冷水在冷卻套3的空腔內，回轉窯的上方設有高位汽包7，高位汽包7與汽體上升管6連通，高位汽包7上設有冷凝水下降管8，冷凝水下降管8與冷水管5連接，高位汽包7與蒸汽輸出口 9連接
上述的冷水為軟水；冷卻套為一節或多節；冷卻套可根據炭素煅燒回轉窯的排料量不同，設置一個或多個、一組或多組；冷卻套可根據工廠對熱源的要求不同，來確定其出口介質是汽態還是液態；在于設置在窯頭底部的窯頭流槽與冷卻套是密封連接的，其截面形狀和尺寸與冷卻套相匹配。設置在窯頭底部的流槽數量與冷卻套的個數或組數相匹配。冷卻套的組數、個數及內腔尺寸應與炭素煅燒回轉窯的排料能力相匹配。冷卻套的組數與個數范圍是I 10。每個或每組冷卻套一節或多節組成，其節數范圍是I 10。每個或每組冷卻套的各節水路是連通的。可以根據需要在冷卻套產出蒸汽的同時取出熱水。本發明的工作原理:
采用炭素回轉窯煅燒石油焦時，將完成煅燒的煅后焦，通過設在窯頭底部的窯頭流槽，導入其下部的冷卻套內腔。將冷水供入冷卻套的夾層空腔內，并被冷卻套內連續下排的高溫煅后焦間接加熱，同時也達到了冷卻煅后焦的目的。經冷卻后的煅后焦，以自流的形式下排到其下部所設的排料設備上，連續排 出。從冷卻套底部供入的冷水，在夾層空腔內向上流動，不斷被加熱。由于冷卻套內上部煅后焦的溫度遠遠高于僅一層金屬相隔的冷卻水，這將使夾層空腔內的冷卻水產生汽化現象，所產生的蒸汽沿冷卻套上部出口流出，進入上升管，并進入高位汽包，并通過設在汽包頂部的蒸汽導出管道與外部并網，為企業的其它生產過程提供熱源。而在高位汽包中形成的冷凝水，則通過設在高位汽包下部的排水管返回冷水供給點，繼續為冷卻套供水。
權利要求
1.一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法，其特征在于包括下述步驟:高溫煅后焦經回轉窯頭底部的窯頭流槽導入冷卻套；經連續下排后由冷卻套導入到排料設備排出。
2.根據權利要求1所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法，其特征在于冷卻套內的冷卻水從冷卻套下部的冷卻水入口進入夾層空腔。
3.根據權利要求1所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法，其特征在于高溫煅后焦與冷卻套內的冷卻水熱交換后產生的蒸汽從冷卻套上部的蒸汽出口進入汽體上升管。
4.根據權利要求3所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法，其特其在于汽體上升管進入到高位汽包內，從高位汽包的蒸汽輸出口輸出。
5.根據權利要求4所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法，其特征在于所述的高位汽包中分離后的冷凝水，經下降管返回至冷卻套內。
6.一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于由下述結構構成:冷卻套通過窯頭流槽與回轉窯窯頭連通，在冷卻套的下方設有排料設備，在冷卻套上設有冷水進口和蒸汽出口，冷水在冷卻套的空腔內。
7.根據權利要求6所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的冷水進口設在冷卻套的下部。
8.根據權利要求6所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的蒸汽出口設在冷卻套的上部。
9.根據權利要求7所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的冷水進口與冷水管連接。
10.根據權利要求8所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的蒸汽出口與汽體上升管連接。
11.根據權利要求6所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的回轉窯的上方設有高位汽包，高位汽包與汽體上升管連通。
12.根據權利要求11所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的高位汽包上設有冷凝水下降管。
13.根據權利要求11所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的高位汽包與蒸汽輸出口連接。
14.根據權利要求12所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的冷凝水下降管與冷水管連接。
15.根據權利要求6所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的冷水為軟水。
16.根據權利要求6、7或8所述的一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述的冷卻套為一節或多節。
全文摘要
本發明涉及一種冷卻方法及裝置，尤其涉及一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法及裝置。一種炭素回轉窯高溫煅后焦的冷卻方法，包括下述步驟高溫煅后焦經回轉窯頭底部的窯頭流槽導入冷卻套；經連續下排后由冷卻套導入到排料設備排出。本發明解決了石油焦煅燒過程中高溫煅后焦冷卻效果差、高溫物料產生氧化、冷卻水資源浪費、操作環境條件惡劣、水污染嚴重、冷卻水循環和處理系統成本高、高溫煅后焦所攜帶熱量浪費的問題。
文檔編號C01B31/02GK103086349SQ201110342778
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者王忠心, 崔銀河, 呂博, 張曉新, 高廣軼 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院有限公司