一種高溫煅燒生產(chǎn)用冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于非金屬材料生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種高溫煅燒生產(chǎn)用冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前非金屬材料在進(jìn)行加工時，通常需要經(jīng)過高溫煅燒，如氧化鋁、鈦白粉等，而且在高溫煅燒后一般都需要再進(jìn)行冷卻處理。但是對于一些要求不能二次煅燒的熱敏性粉狀產(chǎn)品而言，其在冷卻過程中通常會存在冷卻風(fēng)將粉狀產(chǎn)品帶回煅燒窯中發(fā)生二次煅燒的冋題。
[0003]以a-氧化鋁為例，高溫煅燒a_氧化鋁作為一種新型環(huán)保材料，其用途越來越廣泛、價值也一路狂飆，受到各界人士的好評和選用。其用途主要為陶瓷行業(yè)、耐火材料、磨料行業(yè)，另外還可加工人造寶石，并能用于航空、導(dǎo)彈、軍事等領(lǐng)域。但是，無論用于何種行業(yè)，其最終晶型轉(zhuǎn)化為a-氧化鋁時都必須進(jìn)行高溫煅燒。
[0004]目前我國高溫煅燒a_氧化鋁生產(chǎn)方法主要有:1)倒焰窯:該窯型屬于間歇窯。煅燒時，將原料裝入匣缽，入窯一次煅燒便可制成。但是，由于受窯型結(jié)構(gòu)限制，其溫度一般不超過1400 C0，并且由于窯內(nèi)空間大，溫度控制有較大難度，其上、下、內(nèi)、外溫度有較大誤差，通常存在質(zhì)量不均勻的缺陷；2)隧道窯:該窯型屬于連續(xù)性窯。煅燒時，將原料裝入匣缽，從窯頭進(jìn)入經(jīng)充分煅燒后，再從窯尾卸除。該窯的燒成帶設(shè)計技術(shù)較為成熟，斷面溫度小，溫控效果好，煅燒溫度可達(dá)1600 C0，因而溫度易于控制。但是，其存在能耗高、效率低、不易大型化生產(chǎn)的缺點；3)中空回轉(zhuǎn)窯:該窯型屬于連續(xù)性窯。煅燒時，原料由窯尾進(jìn)入，煅燒后從窯頭卸除，接著進(jìn)入冷卻機(jī)中進(jìn)行冷卻，冷卻機(jī)的二次熱風(fēng)再進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯助燃。該窯溫度易于控制，燒成帶溫度根據(jù)需要可進(jìn)行調(diào)節(jié)，基本可以滿足不同燒成制度的生產(chǎn)要求，該窯型產(chǎn)能大，生產(chǎn)成本低，適用于生產(chǎn)批量較大的產(chǎn)品。
[0005]其中倒焰窯和隧道窯煅燒后的a-氧化鋁從1200 C0左右冷卻至80 C0采用自然降溫，效率低；中空回轉(zhuǎn)窯煅燒高溫a-氧化鋁采用單筒冷卻機(jī)或螺旋冷卻輸送機(jī)。采用單筒冷卻機(jī)時，由于高溫煅燒a-氧化鋁為粉狀物料(原晶粒度<5um)，為避免冷卻機(jī)內(nèi)二次揚塵(物料揚塵隨著二次風(fēng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯過燒影響產(chǎn)品質(zhì)量)，冷卻機(jī)內(nèi)不設(shè)揚料板，而是通常采用筒體外噴淋冷卻水進(jìn)行降溫，此時，60%左右熱能被冷卻水帶走，造成能耗大增；而螺旋冷卻輸送機(jī)采用機(jī)體外U型槽水冷卻和螺旋空心軸水冷卻，物料的顯熱被冷卻水帶走，增加能耗。因此需要開發(fā)節(jié)能新冷卻設(shè)備，以實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0006]中國發(fā)明專利CN103712462A，公開了一種粉煤灰石灰石煅燒氧化鋁自粉化熟料間接冷卻設(shè)備，如附圖14所示，包括冷卻機(jī)主體2，其包括多個冷卻模塊，所述冷卻模塊中包括數(shù)根冷卻管，冷卻管在冷卻模塊中平行排列，多個冷卻模塊豎直方向平行排列，每個冷卻模塊的冷卻管相應(yīng)連通，連通后同行相鄰的冷卻管兩端通過彎管連接，其中最下端的冷卻模塊的每一排冷卻管的邊緣的冷卻管的下端與冷卻機(jī)的匯總管連接，最上端的冷卻模塊與邊緣的冷卻管對角的冷卻管上端與冷卻機(jī)的匯總管連接，進(jìn)風(fēng)道5 —端與冷卻機(jī)主體2最下端冷卻模塊的各行的匯總管連接，另一端與鼓風(fēng)機(jī)4連接，出風(fēng)道一端與冷卻機(jī)主體2最上端冷卻模塊的各行的匯總管連接，另一端與外界連通。
[0007]在冷卻機(jī)主體2頂部的冷卻模塊中，冷卻管之外的空間形成了冷卻機(jī)主體的進(jìn)料口 I，在冷卻機(jī)主體2底部的冷卻模塊中，冷卻管之外的空間形成了冷卻機(jī)主體的出料口。粉料從進(jìn)料口 I進(jìn)入冷卻機(jī)主體2，粉料從冷卻機(jī)主體2中的冷卻管之間的縫隙落下，最后從出料口 3流出到傳送帶上。該間接冷卻設(shè)備采用間接冷卻，可避免粉塵排放，但是其存在換熱效率低、熱能回收率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型是為了解決上述技術(shù)問題，而提供一種能夠充分回收熱能且可避免物料被冷卻風(fēng)帶入回轉(zhuǎn)窯二次過燒的高溫煅燒生產(chǎn)用冷卻裝置。
[0009]本實用新型的技術(shù)方案是:一種高溫煅燒生產(chǎn)用冷卻裝置，包括冷卻筒，所述冷卻筒包括一次冷卻段和二次冷卻段，所述一次冷卻段包括料管和風(fēng)腔，所述二次冷卻段包括風(fēng)管和料腔。
[0010]優(yōu)選地，所述一次冷卻段的一端設(shè)有連接板一，連接板一上設(shè)有通料孔和通風(fēng)孔，一次冷卻段的另一端設(shè)有連接板二，連接板二上設(shè)有通料孔和通風(fēng)孔，料管的兩端分別與通料孔連接。
[0011]優(yōu)選地，所述二次冷卻段的一端設(shè)有風(fēng)箱一，二次冷卻段的另一端設(shè)有風(fēng)箱二，風(fēng)箱一和風(fēng)箱二的中部設(shè)有中心風(fēng)管，中心風(fēng)管通過連接風(fēng)管與風(fēng)管連接。
[0012]本實用新型的技術(shù)方案包括:所述冷卻筒包括筒體，筒體內(nèi)位于一次冷卻段位置處設(shè)有內(nèi)筒，內(nèi)筒內(nèi)部的空腔形成風(fēng)腔，料管安裝在筒體與內(nèi)筒之間的環(huán)形空腔內(nèi)。
[0013]本實用新型的技術(shù)方案包括:所述內(nèi)筒外壁上設(shè)置有隔板，所述隔板包括間隔設(shè)置的隔板一和隔板二，隔板一的一端與內(nèi)筒外壁固連，隔板一的另一端與料管固連，隔板二的一端與內(nèi)筒外壁固連，隔板二的另一端懸空設(shè)置。
[0014]本實用新型的技術(shù)方案包括:所述筒體包括依次連接的筒體一段、筒體二段和筒體三段，筒體與內(nèi)筒之間的環(huán)形空腔內(nèi)沿周向上均勻布置有一層料管，料管的軸線與筒體的軸線平行。
[0015]本實用新型的技術(shù)方案包括:所述筒體內(nèi)位于二次冷卻段位置處沿周向上設(shè)置有至少兩層風(fēng)管，相鄰層間的風(fēng)管交錯設(shè)置，風(fēng)管的軸線與筒體的軸線平行。
[0016]本實用新型的技術(shù)方案包括:所述一次冷卻段遠(yuǎn)離二次冷卻段的一端連接有進(jìn)料箱，所述進(jìn)料箱包括加料箱體，加料箱體上設(shè)有進(jìn)料口，進(jìn)料口連接有進(jìn)料管，進(jìn)料管包括勾型斗，勾型斗連接有推料螺旋，推料螺旋與料管連接，加料箱體上設(shè)有與風(fēng)腔連通的出風(fēng)管，加料箱體的下部連接有進(jìn)料罩。
[0017]本實用新型的技術(shù)方案包括:所述二次冷卻段遠(yuǎn)離一次冷卻段的一端連接有出料箱，所述出料箱包括出料箱體，出料箱體上設(shè)有細(xì)料口和粗料口，細(xì)料口的上方設(shè)有篩筒，出料箱體上設(shè)有與中心風(fēng)管連通的進(jìn)風(fēng)管，出料箱體的下部連接有出料罩。
[0018]本實用新型的技術(shù)方案包括:所述冷卻筒通過中間齒圈減速機(jī)與電機(jī)連接，冷卻筒的安裝斜度是3?5%，風(fēng)管的直徑小于料管的直徑。
[0019]本實用新型的有益效果是:通過將冷卻筒設(shè)計成分段式結(jié)構(gòu)，即包括高溫的一次冷卻段和低溫的二次冷卻段，并使高溫段和低溫段采用不同的冷卻換熱方式，高溫段中讓物料走管里，風(fēng)走管外，利用高的物料溫度梯度和熱風(fēng)進(jìn)行換熱，熱能回收率高且可避免高溫段難以清理的問題；低溫段中讓物料走管外，冷風(fēng)走管里，能夠確保有足夠的換熱面積來提高換熱效率，整個冷卻過程中，物料與冷卻風(fēng)始終不直接接觸，即采用間接換熱，可避免風(fēng)將粉狀物料帶入回轉(zhuǎn)窯二次過燒影響產(chǎn)品質(zhì)量和性能。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 圖2是圖1中A-A剖視示意圖。
[0022]圖3是本實用新型一次冷卻段示意圖。
[0023]圖4是本實用新型二次冷卻段示意圖。
[0024]圖5是圖4中B部放大示意圖。
[0025]圖6是圖4中C部放大示意圖。
[0026]圖7是本實用新型風(fēng)箱示意圖。
[0027]圖8是進(jìn)料箱主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是進(jìn)料箱側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖10是進(jìn)料箱俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖11是出料箱主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖12是出料箱側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖13是出料箱俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖14現(xiàn)有技術(shù)示意圖。
[0034]圖中，1、冷卻筒，101、一次冷卻段，102、二次冷卻段，2、料管，3、進(jìn)料箱，31、進(jìn)料口，32、進(jìn)料管，33、出風(fēng)管，34、進(jìn)料罩，35、進(jìn)料箱支架，36、加料箱體，37、勾型斗，38、推料螺旋，4、出料箱，41、出料箱體，42、進(jìn)風(fēng)管，43、出料罩，44、出料箱支架，45、篩筒，46、細(xì)料口，47、粗料口，5、連接板一，51、通料孔，52、通風(fēng)孔，6、連接板二，61、通料孔，62、通風(fēng)孔，7、風(fēng)腔，8、風(fēng)箱一，9、風(fēng)箱二，10、風(fēng)管，11、料腔，12、內(nèi)筒，13、筒體，131、筒體一段，132、筒體二段，133、筒體三段，14、隔板一，15、隔板二，16、中心風(fēng)管，17、連接風(fēng)管。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036]如圖1所示，本實用新型的一種高溫煅燒生產(chǎn)用冷卻裝置，用來對經(jīng)過高溫煅燒后的粉狀物料進(jìn)行冷卻，尤其適用于不能二次煅燒的熱敏性粉狀產(chǎn)品的冷卻，如氧化鋁和鈦白粉等。具體地，該冷卻裝置包括冷卻筒1，冷卻筒I包括筒體13，筒體設(shè)計成分段式結(jié)構(gòu)，即筒體13包括依次連接的筒體一段131、筒體二段132和筒體三段133，其好處在于能夠方便安裝與維修。筒體13的配置參數(shù)包括:長徑比為9?13:1，傳動方式采用中間齒圈減速機(jī)傳動，轉(zhuǎn)速為I?5r/min變配電機(jī)調(diào)速，安裝斜度為3?5%，材質(zhì)為金屬耐熱材料。
[0037]筒體13內(nèi)部設(shè)置有對高溫物料進(jìn)行冷卻的冷卻部件，具體地包括高溫的一次冷卻段101和低溫的二次冷卻段102。將冷卻筒設(shè)計成分段式冷卻結(jié)構(gòu)，能夠提高換熱效率和熱能回收率。
[0038]如圖2和圖3所示，一次冷卻段101包括料管2、內(nèi)筒12、連接板一 5和連接板二
6。料管2的一端通過連接板一 5與進(jìn)料箱3相連，連接板一 5通過法蘭固定在筒體13上，料管2的另一端固定在連接板二 6上。具體地，連接板一 5的中部設(shè)有用來與風(fēng)腔7連通的通風(fēng)孔52，通風(fēng)孔52的外周設(shè)有用來與料管2連通的通料孔51。相應(yīng)地，連接板二 6的中部也設(shè)有用來與風(fēng)腔7連通的通風(fēng)孔62，通風(fēng)孔62的外周設(shè)有用來與料管2連通的通料孔61。工作時，從進(jìn)料箱3進(jìn)入的高溫物料通過連接板一 5的通料孔51進(jìn)入料管2，在料管2中進(jìn)行一次冷卻后，從連接板二 6的通料孔62中進(jìn)入二次冷卻段102中進(jìn)一步冷卻降溫；與此同時，在二次冷卻段102中與物料換熱后溫度有所升高的冷卻風(fēng)從風(fēng)箱一 8的中心風(fēng)管16流出經(jīng)過連接板二 6的通風(fēng)孔62進(jìn)入一次冷卻段101的風(fēng)腔7中，在與料管2中物料進(jìn)行換熱后，經(jīng)連接板一 5的通風(fēng)孔52從進(jìn)料箱3的出風(fēng)管33中排出。
[0039]內(nèi)筒12的內(nèi)部空腔形成風(fēng)腔7，可對冷卻風(fēng)起到一定的導(dǎo)向作用，內(nèi)筒12通過隔板一 14與料管2和筒體13固定，內(nèi)筒12的外壁上還固連有一端懸空的隔板二 15，其可以增大擾動，從而增加換熱效率。隔板一 14和隔板二 15在內(nèi)筒12外壁上間隔設(shè)置，即在內(nèi)筒12的外壁上依次設(shè)置有隔板一 14、隔板二 15、隔板一 14、隔板二 15……，將隔板一和隔板二按照該方式布置，并使相鄰的隔板一和隔板二存在一定的間距。
[0040]料管2通過隔板一 14安裝在內(nèi)筒12與筒體13之間形成的環(huán)形空腔內(nèi)，具體地，