镁渣余热利用系统

专利检索2022-05-11  9



1.本发明属于镁冶炼资源及余热利用技术领域,具体涉及一种镁渣余热利用系统。


背景技术:

2.我国原镁的生产普遍采用皮江法,皮江法属于热还原法,该种工艺具有技术简单、设备成本低的优点,但能耗较高且热利用率低,同时会产生大量的还原镁渣,这种还原镁渣伴随镁还原过程产生,其出炉温度高,一般在1000℃左右,含有大量热能,生产中却很少对镁渣的这部分热量进行回收利用,常将热态镁渣置于空气中自然冷却,让热量白白浪费。现在针对镁渣利用的研究主要集中于资源化方面,诸如:应用冷却后的镁渣制作水泥及建筑用砖等;在镁渣余热回收方面研究不多,主要集中在应用余热锅炉生产蒸汽方面,余热利用不够充分。


技术实现要素:

3.因此,本发明提供一种镁渣余热利用系统,能够克服相关技术中镁渣余热未得到充分利用的不足。
4.为了解决上述问题,本发明提供一种镁渣余热利用系统,包括:
5.换热仓,用于承接皮江炉的出渣口排出的镁渣;
6.第一除尘器,与所述换热仓的内部连通,能够对所述换热仓流出的第一气流除尘;
7.换热器,包括换热器壳体以及处于其内的供助燃空气流通的换热管道,所述第一除尘器流出的第一气流能够与所述助燃空气热交换,所述助燃空气在与所述第一气流换热后被输送至所述皮江炉内;
8.引气装置,能够将所述第一空气驱动进入所述换热仓内并依次经由所述换热仓、第一除尘器及换热器后排出至外部环境中。
9.在一些实施方式中,
10.所述换热仓包括仓体,所述仓体内具有履带输送装置,所述履带输送装置能够将进入所述换热仓的镁渣由所述履带输送装置的第一端输送至第二端,所述镁渣在所述第二端处能够在自重的作用下下落。
11.在一些实施方式中,
12.所述履带输送装置具有两组,两组所述履带输送装置沿所述仓体的高度上下间隔布置,且两组中的一组的所述第二端与另一组的所述第二端沿高度方向形成交错。
13.在一些实施方式中,
14.所述履带输送装置的所述第二端的高度高于其具有的所述第一端。
15.在一些实施方式中,
16.所述仓体的顶部设置有格栅;和/或,所述仓体的底部设置有第一重力自锁出渣口。
17.在一些实施方式中,
18.所述第一除尘器具有除尘壳体,所述除尘壳体具有相对设置的第一内壁面与第二内壁面,所述第一内壁面上具有多个沿高度方向间隔排列的第一挡板,多个所述第一挡板与第一挡板连接杆连接,且可通过第一角度调节器调节所述第一挡板的水平夹角,所述第二内壁面上具有多个沿高度方向间隔排列的第二挡板,多个所述第二挡板与第二挡板连接杆连接,且可通过第二角度调节器调节所述第二挡板的水平夹角,多个所述第一挡板与多个所述第二挡板在高度方向上交替排列,且所述第一挡板的自由端与所述第二挡板的自由端形成交叉。
19.在一些实施方式中,
20.所述除尘壳体外部包覆有保温材料;和/或,所述除尘壳体的底部设置有第二重力自锁出渣口。
21.在一些实施方式中,
22.所述换热器壳体上具有进气口、出气口,所述换热管道具有气流引入口、气流引出口,所述气流引入口与所述出气口对应设置,所述气流引出口与所述进气口对应设置;和/或,所述换热器与所述引气装置之间还连接有第二除尘器,所述引气装置能够将所述第一空气驱动进入所述换热仓内并依次经由所述换热仓、第一除尘器、换热器及第二除尘器后排出至外部环境中;和/或,所述换热器壳体的底板沿着所述换热器内的第一气流的流动方向向下倾斜。
23.在一些实施方式中,
24.所述气流引入口与所述气流引出口之间的所述换热管道呈蛇形延伸;和/或,所述第二除尘器为布袋除尘器;和/或,所述换热器壳体的外侧包覆有保温材料。
25.在一些实施方式中,
26.所述底板与水平面之间的夹角为b,b=10
°
;和/或,所述底板的最低位置设置有第三重力自锁出渣口。
27.本发明提供的一种镁渣余热利用系统,外部环境中的冷空气被所述引气装置强制引入所述换热仓,与所述换热仓内的高温镁渣接触换热形成高温的第一气流,含有大量粉尘的所述第一气流经过所述第一除尘器进行一次除尘后,与所述换热器的换热管道内的冷的助燃空气换热,被加热的助燃热空气被引入所述皮江炉实现对炉内燃料的助燃,能够实现节约煤气的目的。
附图说明
28.图1为本发明一种实施例的镁渣余热利用系统的结构示意图;
29.图2为图1中的第一除尘器的内部结构示意图;
30.图3为图1中的第一除尘器水平剖面示意图;
31.图4为图3中的的第一角度调节器或者第二角度调节器的结构示意图(正视图);
32.图5为图4的左视图;
33.图6为图4的俯视图;
34.图7为图1中的换热器的内部结构示意图;
35.图8为图5的水平剖面示意图。
36.附图标记表示为:
37.1、换热仓;11、仓体;12、履带输送装置;13、格栅;14、第一重力自锁出渣口;2、皮江炉;21、出渣口;3、第一除尘器;31、除尘壳体;32、第一挡板;33、第二挡板;34、第二重力自锁出渣口;4、换热器;41、换热器壳体;42、进气口;43、出气口;44、第三重力自锁出渣口;45、换热管道;451、气流引入口;452、气流引出口;5、引气装置;6、第二除尘器;7、保温材料;81、第一角度调节器;82、第一挡板连接杆;83、第二角度调节器;84、第二挡板连接杆;85、滑杆;9、调节螺杆;10、滑动调节件。
具体实施方式
38.结合参见图1至图8所示,根据本发明的实施例,提供一种镁渣余热利用系统,包括:换热仓1,用于承接皮江炉2的出渣口21排出的镁渣;第一除尘器3,与所述换热仓1的内部连通,能够对所述换热仓1流出的第一气流除尘;换热器4,包括换热器壳体41以及处于其内的供助燃空气流通的换热管道45,所述第一除尘器3流出的第一气流能够与所述助燃空气热交换,所述助燃空气在与所述第一气流换热后被输送至所述皮江炉2内;引气装置5(具体例如采用常用的引气机),能够将所述第一空气驱动进入所述换热仓1内并依次经由所述换热仓1、第一除尘器3及换热器4后排出至外部环境中,需要说明的是,所述第一气流与所述助燃空气在成分上可以完全一样,当然在一些情况下也可以不一样,该技术方案中,将其区别命名的目的在于便于能够清楚地描述本发明的技术方案。在一个具体的实施例中,所述第一气流以及所述助燃空气皆来自于外部环境中的空气,而所述助燃空气则在于所述第一气流换热升温后被引入到皮江炉2内帮助其内燃料的燃烧。该技术方案中,外部环境中的冷空气被所述引气装置5强制引入所述换热仓1,与所述换热仓1内的高温镁渣接触换热形成高温的第一气流,含有大量粉尘的所述第一气流经过所述第一除尘器3进行一次除尘后,与所述换热器4的换热管道45内的冷的助燃空气换热,被加热的助燃热空气被引入所述皮江炉2实现对炉内燃料的助燃,能够实现节约煤气的目的,而需要说明的,该发明中采用含有粉尘的第一气流与洁净的助燃空气换热后将助燃空气引入炉膛,而不直接采用含有粉尘的第一气流,能够防止其堵塞所述皮江炉2内的蓄热体,无需高温除尘设备除尘降低设备成本,更加经济且后续维护更方便。所述第一除尘器3被设置在所述换热器4之前能够去除所述第一气流中的粉尘防止堵塞所述第一除尘器3内的气流通道。
39.在一些实施方式中,所述换热仓1包括仓体11,所述仓体11内具有履带输送装置12,所述履带输送装置12能够将进入所述换热仓1的镁渣由所述履带输送装置12的第一端输送至第二端,所述镁渣在所述第二端处能够在自重的作用下下落。所述履带输送装置12具体采用金属履带,以能够耐受镁渣的高温为原则,可以理解的是,所述履带输送装置12还包括能够驱动所述金属履带旋转的驱动装置(例如旋转电机或者液压马达等)以及相应的辊子结构,此部分结构作为输送设备的常规设计,本发明不做赘述。该技术方案中,所述履带输送装置12能够将其上承接的镁渣由所述仓体11的一侧(对应所述第一端)输送至所述仓体11的另一侧(对应所述第二端),从而能够增加镁渣在所述换热仓1内的行程,使高温镁渣能够在其中与第一气流充分换热,保证换热效率。
40.在一些实施方式中,所述履带输送装置12具有至少两组,具体的以具有两组为例,两组所述履带输送装置12沿所述仓体11的高度上下间隔布置,且两组中的一组的所述第二端与另一组的所述第二端沿高度方向形成交错,如此,高度在上的所述履带输送装置12内
的镁渣能够从其第二端处自由下落至高度在下的所述履带输送装置12上,两个所述履带输送装置12相向平行运行,能够进一步增加所述镁渣在所述换热仓1内的行程,提高换热效率使镁渣的冷却更加充分。进一步地,所述履带输送装置12的所述第二端的高度高于其具有的所述第一端,也即所述履带输送装置12为倾斜设置,这样能够使其上的镁渣在所述第二端处有一个上抛趋势,能够进一步增加所述镁渣在所述换热仓1内的行程,换热效率进一步得到提高。
41.所述金属履带最好为镂孔结构,这样的镂孔结构的金属履带能够允许所述第一气流能够穿行其镂孔结构,从而能够利用风速将其上的镁渣粉尘带走,能够防止镁渣粉尘在其上的积聚。
42.所述仓体11的顶部设置有格栅13,防止杂物和还原罐落入仓体11内,;所述仓体11的底部设置有第一重力自锁出渣口14,其能够在所述仓体11的底部空间积聚足够多的镁渣后依靠重力自动将镁渣排出。
43.所述第一除尘器3具有除尘壳体31,所述除尘壳体31具有相对设置的第一内壁面与第二内壁面,所述第一内壁面上具有多个沿高度方向间隔排列的第一挡板32,多个所述第一挡板32与第一挡板连接杆82连接,且可通过第一角度调节器81调节所述第一挡板32的水平夹角,所述第二内壁面上具有多个沿高度方向间隔排列的第二挡板33,多个所述第二挡板33与第二挡板连接杆84连接,且可通过第二角度调节器83调节所述第二挡板33的水平夹角,多个所述第一挡板32与多个所述第二挡板33在高度方向上交替排列,且所述第一挡板32的自由端与所述第二挡板33的自由端形成交叉。所述第一挡板32与所述第二挡板33能够对所述第一气流中携带的大量粉尘形成阻碍,从而使其中的大颗粒粉尘分离坠落到所述除尘壳体31的底部,最好的,所述除尘壳体31的底部设置有第二重力自锁出渣口34,从而能够在所述第一除尘器3的底部空间积聚足够多的镁渣后依靠重力自动将镁渣排出。另外,所述第一角度调节器81、第二角度调节器83可以分别对所述第一挡板32、第二挡板33的倾斜角度也即所述水平夹角调节,使水平夹角的大小与镁渣(或者镁砂)的安息角更加匹配,从而能够进一步有效防止在挡板上的镁渣或者镁砂的积聚,在一个具体的实施方式中,所述镁渣(或者镁砂)的安息角一般为40
°
~50
°
,因此可以调整所述第一角度调节器81及第二角度调节器83的水平夹角不小于40
°
,具体例如45
°

44.所述第一角度调节器81与所述第二角度调节器83的具体结构优选相同,具体的,所述第一角度调节器81具有外壳(图中未指示),所述外壳内设置有滑动调节件10,所述滑动调节件10与所述外壳之间滑动连接,且在调节螺杆9(其与所述外壳之间螺纹连接)的旋拧作用下能够推动所述滑动调节件10产生直线位移,所述滑动调节件10相对的壁面上构造有相应的滑槽(其具体形状根据所述第一挡板32的角度调节范围合理设计即可,其在一个实施例中优选为一端圆弧),所述第一挡板连接杆82的相对两侧分别具有滑杆85,所述滑杆85插装于所述滑槽内。
45.为了提升余热的利用效率,优选地,所述除尘壳体31外部包覆有保温材料7,和/或,所述换热器壳体41的外侧包覆有保温材料7。
46.在一些实施方式中,所述换热器壳体41上具有对应于所述第一气流的进气口42、出气口43,所述换热管道45具有对应于所述助燃空气的气流引入口451、气流引出口452,所述气流引入口451与所述出气口43对应设置,所述气流引出口452与所述进气口42对应设
置,从而使所述助燃空气的流向与所述第一气流的流向具有逆流管段,这能够提升所述第一气流和助燃空气两者的换热效率。进一步地,所述气流引入口451与所述气流引出口452之间的所述换热管道45呈蛇形延伸,进一步增大所述助燃空气与所述第一气流的换热接触面积,提升换热效率。
47.进一步地,所述换热器4与所述引气装置5之间还连接有第二除尘器6,由于此时所述第一气流的温度已经降低,因此所述第二除尘器6可以为布袋除尘器,所述第二除尘器6能够对所述第一气流中的粉尘进一步过滤,所述引气装置5能够将所述第一空气驱动进入所述换热仓1内并依次经由所述换热仓1、第一除尘器3、换热器4及第二除尘器6后排出至外部环境中。
48.所述换热器壳体41的底板沿着所述换热器4内的第一气流的流动方向向下倾斜,能够利用所述第一气流的流动冲量将其内可能携带的粉尘或者镁渣积聚于底板的低点位置,此时,所述底板的最低位置设置有第三重力自锁出渣口44,在所述换热器4的底部空间积聚足够多的镁渣后依靠重力自动将镁渣排出。在一些实施方式中,所述底板与水平面之间的夹角为b,b=10
°

49.本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
50.以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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