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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻方法及裝置，尤其涉及一種炭素回轉(zhuǎn)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(dá)到節(jié)能減排、降低企業(yè)能耗的目的。
背景技術(shù)：
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(jìn)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(biāo)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(shè)備，其煅燒溫度高達(dá)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(jìn)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(dǎo)入回轉(zhuǎn)冷卻筒，并在冷卻筒體外用冷卻水進(jìn)行噴淋，當(dāng)煅后焦從冷卻筒排出時，基本達(dá)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:1、由于冷卻筒體外噴淋冷卻水難以達(dá)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(yán)重氧化腐蝕冷卻設(shè)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(yán)重污染，將增加治污處理費用；6、專門設(shè)置的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及水處理設(shè)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(jì)原則。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述技術(shù)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(yán)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(shù)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，其特征在于包括下述步驟:高溫煅后焦經(jīng)回轉(zhuǎn)窯頭底部的窯頭流槽導(dǎo)入冷卻套；經(jīng)連續(xù)下排后由冷卻套導(dǎo)入到排料設(shè)備排出。冷卻套內(nèi)的冷卻水從冷卻套下部的冷卻水入口進(jìn)入夾層空腔。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(jìn)入汽體上升管。汽體上升管進(jìn)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(shè)有排料設(shè)備，在冷卻套上設(shè)有冷水進(jìn)口和蒸汽出口，冷水在冷卻套的空腔內(nèi)。所述的冷水進(jìn)口設(shè)在冷卻套的下部。所述的蒸汽出口設(shè)在冷卻套的上部。所述的冷水進(jìn)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(shè)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(shè)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(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(dǎo)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，有利于提聞炭素廣品質(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(shè)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(yīng)的熱源，符合節(jié)能減排的循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(shè)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(xì)描述，但本發(fā)明的保護(hù)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)窯頭底部的窯頭流槽2導(dǎo)入冷卻套3 ;冷卻套3內(nèi)的冷卻水從冷卻套3下部的冷卻水入口進(jìn)入夾層空腔，高溫煅后焦與冷卻套3內(nèi)的冷卻水熱交換后產(chǎn)生的蒸汽從冷卻套3上部的蒸汽出口進(jìn)入汽體上升管6，蒸汽從汽體上升管6進(jìn)入到高位汽包7內(nèi)，從高位汽包7的蒸汽輸出口 9輸出，經(jīng)連續(xù)下排后由冷卻套3導(dǎo)入到排料設(shè)備4排出，高位汽包7中分離后的冷凝水，經(jīng)冷凝水下降管8返回至冷卻套3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I連通，在冷卻套3的下方設(shè)有排料設(shè)備4，在冷卻套3上設(shè)有冷水進(jìn)口和蒸汽出口，冷水進(jìn)口設(shè)在冷卻套3的下部，冷水進(jìn)口與冷水管5連接，蒸汽出口設(shè)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(nèi)，回轉(zhuǎn)窯的上方設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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I 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I 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(shè)在窯頭底部的窯頭流槽，導(dǎo)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(dá)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(shè)的排料設(shè)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jìn)入上升管，并進(jìn)入高位汽包，并通過設(shè)在汽包頂部的蒸汽導(dǎo)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(shè)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
1.一種炭素回轉(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)窯頭底部的窯頭流槽導(dǎo)入冷卻套；經(jīng)連續(xù)下排后由冷卻套導(dǎo)入到排料設(shè)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(jìn)入夾層空腔。
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(jìn)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(jìn)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(shè)有排料設(shè)備，在冷卻套上設(shè)有冷水進(jìn)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(jìn)口設(shè)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(shè)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(jìn)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(shè)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(shè)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)明涉及一種冷卻方法及裝置，尤其涉及一種炭素回轉(zhuǎn)窯高溫煅后焦的冷卻方法及裝置。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)窯頭底部的窯頭流槽導(dǎo)入冷卻套；經(jīng)連續(xù)下排后由冷卻套導(dǎo)入到排料設(shè)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(yán)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C01B31/02GK103086349SQ201110342778
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者王忠心, 崔銀河, 呂博, 張曉新, 高廣軼 申請人:沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司