專利名稱：一種炭素回轉(zhuǎn)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(fā)明涉及炭素生產(chǎn)領域的炭素煅燒回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種炭素回轉(zhuǎn) 窯高溫煅后焦的冷卻方法及裝置。
背景技術：
石油焦煅燒是炭素生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，其作用是將炭素生產(chǎn)的原料一石油焦 在回轉(zhuǎn)窯中進行高溫煅燒，以排除石油焦中所含的揮發(fā)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(chǎn)中工藝對原料的要求。炭素煅燒回轉(zhuǎn)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(chǎn)過程中，完成煅燒的煅后焦從窯頭流槽排出時，其溫度均在iooo°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(zhuǎn)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(jīng)過冷卻塔冷卻后循環(huán)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ι、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(xiàn)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(chǎn)生氧化，其結(jié)果是既增加了煅后焦的灰份、影響了煅后焦的質(zhì)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(fā)散失掉，所以水消耗量大，不利于水資源 的節(jié)約；4、長期連續(xù)的噴淋冷卻，嚴重氧化腐蝕冷卻設備，同時惡化了操作環(huán)境條件；5、經(jīng) 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(huán)系統(tǒng)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(jié)能減排的循環(huán)經(jīng)濟原則。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述技術問題而提供一種炭素回轉(zhuǎn)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(chǎn)生氧化、冷卻 水資源浪費、操作環(huán)境條件惡劣、水污染嚴重、冷卻水循環(huán)和處理系統(tǒng)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(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻 方法，包括下述步驟高溫煅后焦經(jīng)回轉(zhuǎn)窯頭底部的流槽導入冷卻套；經(jīng)連續(xù)下排后由冷 卻套導入到排料設備排出。所述的冷卻套內(nèi)的冷卻水從冷卻套下部的冷卻水入口進入其夾層空腔。所述的高溫煅后焦與冷卻套內(nèi)的冷卻水熱交換后產(chǎn)生的蒸汽從冷卻套上部的蒸 汽出口進入汽體上升管。所述的汽體上升管進入到高位汽包內(nèi)，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(jīng)下降管返回至冷卻套內(nèi)。
一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻裝置，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成冷卻套通過窯頭流槽 與回轉(zhuǎn)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(nèi)。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(zhuǎn)窯的上方設有高位汽包，高位汽包與汽體上升管連通。所述的高位汽包與蒸汽輸出口連接。所述的高位汽包上設有冷凝水下降管。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(jié)或多節(jié)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、由于冷卻套夾層空腔內(nèi)充滿冷卻水，其上部是待溢出的蒸汽，冷卻套內(nèi)高溫物 料熱量傳導快，所以套內(nèi)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(nèi)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 高炭素產(chǎn)品質(zhì)量。3、由于冷卻水以及所產(chǎn)生的蒸汽是在封閉狀態(tài)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(jié)約了冷卻筒運行所產(chǎn)生的動力 消耗。5、取消了水處理系統(tǒng)，節(jié)省了水污染治理費用，并節(jié)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(jié)能減排的循環(huán)經(jīng)濟原則。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、回轉(zhuǎn)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(fā)明的實施例結(jié)合附圖加以詳細描述，但本發(fā)明的保護范圍不受實施例 所限。如圖1所示本發(fā)明一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻方法，包括下述步驟高溫 煅后焦經(jīng)回轉(zhuǎn)窯頭底部的流槽導入冷卻套；冷卻套內(nèi)的冷卻水從冷卻套下部的冷卻水入口 進入其夾層空腔，高溫煅后焦與冷卻套內(nèi)的冷卻水熱交換后產(chǎn)生的蒸汽從冷卻套上部的蒸 汽出口進入汽體上升管，蒸汽從汽體上升管進入到高位汽包內(nèi)，從高位汽包的蒸汽輸出口輸出，經(jīng)連續(xù)下排后由冷卻套導入到排料設備排出，高位汽包中分離后的冷凝水，經(jīng)下降管 返回至冷卻套內(nèi)。一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻裝置，由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成冷卻套3通過窯頭流 槽2與回轉(zhuǎn)窯窯頭1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的下部，冷水進口與冷水管5連接，蒸汽出口設在冷卻套 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(nèi)，回轉(zhuǎn)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(jié)或多節(jié)；冷卻套可根據(jù)炭素煅燒回轉(zhuǎn)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(jù)工廠對熱源的要求不同，來確定其出 口介質(zhì)是汽態(tài)還是液態(tài)；在于設置在窯頭底部的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(shù)量與冷卻套的個數(shù)或組數(shù)相匹配。冷卻 套的組數(shù)、個數(shù)及內(nèi)腔尺寸應與炭素煅燒回轉(zhuǎn)窯的排料能力相匹配。冷卻套的組數(shù)與個數(shù) 范圍是1 10。每個或每組冷卻套一節(jié)或多節(jié)組成，其節(jié)數(shù)范圍是1 10。每個或每組冷 卻套的各節(jié)水路是連通的?？梢愿鶕?jù)需要在冷卻套產(chǎn)出蒸汽的同時取出熱水。本發(fā)明的工作原理采用炭素回轉(zhuǎn)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流槽， 導入其下部的冷卻套內(nèi)腔。將冷水供入冷卻套的夾層空腔內(nèi)，并被冷卻套內(nèi)連續(xù)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(jīng)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(xù)排出。從冷卻套底部供入的冷水，在夾層空腔內(nèi)向上流 動，不斷被加熱。由于冷卻套內(nèi)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(nèi)的冷卻水產(chǎn)生汽化現(xiàn)象，所產(chǎn)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(wǎng)，為企業(yè)的其它生產(chǎn)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(xù)為冷卻套供水。
權(quán)利要求
一種炭素回轉(zhuǎn)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(jīng)回轉(zhuǎn)窯頭底部的流槽導入冷卻套；經(jīng)連續(xù)下排后由冷卻套導入到排料設備排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻方法，其特征在于冷卻套 內(nèi)的冷卻水從冷卻套下部的冷卻水入口進入其夾層空腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(nèi)的冷卻水熱交換后產(chǎn)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(jù)權(quán)利要求3所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(nèi)，從高位汽包的蒸汽輸出口輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jīng)下降管返回至冷卻套內(nèi)。
6.一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成冷卻套通過 窯頭流槽與回轉(zhuǎn)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(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求6所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求7所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求8所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求6所述的一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻裝置，其特征在于所述 的回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求11所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求11所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求12所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求6所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的一種炭素回轉(zhuǎn)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(jié)或多節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種炭素生產(chǎn)領域的炭素煅燒回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻方法及裝置。炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻方法包括下述步驟高溫煅后焦經(jīng)回轉(zhuǎn)窯頭底部的流槽導入冷卻套；經(jīng)連續(xù)下排后由冷卻套導入到排料設備排出。本發(fā)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(chǎn)生氧化、冷卻水資源浪費、操作環(huán)境條件惡劣、水污染嚴重、冷卻水循環(huán)和處理系統(tǒng)成本高、高溫煅后焦所攜帶熱量浪費的問題。
文檔編號C01B31/02GK101955178SQ20091001263
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者于國友, 呂博, 張曉新, 王忠心 申請人:中鋁國際技術發(fā)展有限公司