适用于回转窑的窑头热料冷却装置及冷却方法

540 编辑：中冶有色技术网来源：偏关县晋电化工有限责任公司

2024-02-22 15:40:12

权利要求书： 1.一种窑头热料冷却装置，包括窑头密封罩和设置于其下方的筒形的冷却器，其特征是所述冷却器由下述部分组成：一个主风道，所述主风道与冷却器同轴，由沿物料下落方向设置的中轴管和中心连通中轴管的米字梁组成，所述中轴管顶端设置第一冷却风帽，其下端穿过冷却器的下平面，伸出冷却器外，所述米字梁的另一端固定于冷却器筒身，米字梁上设置第二冷却风帽；

八个引风槽，所述引风槽由设置于相邻的两个第二冷却风帽间的一对平行梁组成；

不少于四个的落料槽，所述落料槽分布于冷却器底部，其上设置有出料阀门，靠近出料阀门的落料槽侧壁上设置测温仪，所述测温仪设置于出料阀门下方；

一个进风管，所述进风管与中轴管伸出冷却器的末端连接，所述进风管的另一端连接离心风机。

2.根据权利要求1所述的窑头热料冷却装置，其特征是还包括一台链板输送机，设置于冷却器的出料阀门下方。

3.根据权利要求1所述的窑头热料冷却装置，其特征是所述引风槽由等边角钢组成，所述等边角钢设置方式为三角棱朝上、开口朝下。

4.根据权利要求1所述的窑头热料冷却装置，其特征是所述第二冷却风帽设置于每根米字梁空心管的中点。

5.根据权利要求1所述的窑头热料冷却装置，其特征是所述落料槽的数量为4个，均匀分布于冷却器底部。

6.根据权利要求1所述的窑头热料冷却装置，其特征是所述米字梁垂直于中轴管，并均匀固定于处于中轴管同一高度的位置上。

7.一种使用权利要求1所述的窑头热料冷却装置冷却窑头热料的方法，其特征在于高温物料移动至冷却装置后进入所述窑头密封罩，并落入所述冷却器内，在冷却器内部受到所述主风道、第一冷却风帽、第二冷却风帽及引风槽分散出的均匀风降温，所述均匀风来自与主风道连接的进风管，降温完成后的物料沿落料槽和开启的出料阀门滑出冷却器，当位于落料槽上的测温仪检测到输出物料温度过高时，此出料阀门关闭，相邻出料阀门开启，其余物料继续在冷却器降温，剩余出料阀门依次开启排料。

8.根据权利要求7所述的冷却窑头热料的方法，其特征是所述测温仪检测到物料温度高于90℃时出料阀门关闭。

说明书：一种适用于回转窑的窑头热料冷却装置及冷却方法技术领域[0001] 本发明涉及回转窑高温物料降温领域，具体涉及一种适用煅烧于焦宝石工业生产中回转窑的窑头热料连续冷却装置及冷却方法。背景技术[0002] 焦宝石是一种使用回转窑生产的硬质耐火黏土材料，其成分稳定、质地均匀，且具有耐热性和烧结性，广泛应用于生产高级耐火材料，制造陶瓷、硅酸铝耐火纤维及军工等行业。[0003] 在回转窑生产焦宝石的过程中，煅烧后的焦宝石以约800℃的温度从窑头排出。一般情况下高温物料常温冷却降温速度过慢，会使用冷却系统将其温度降至90℃以下再包装和运输。一直以来的冷却工艺都是使用单冷机旋转或链篦机将物料暴露于空气中慢慢冷却，然而这种方法使用的设备造价高、占地面积大，且无有效回收散发热源的途径，浪费了几乎全部热量。[0004] 回转窑具有煅烧均匀，单机产能大，开放式煅烧、预热、冷却三段独立可控的优点，因上述技术特点，回转窑得以长期应用于多种行业。并且虽然目前的回转窑几乎都具有冷却部件及冷却功能，其仍然存在降温不均匀、窑头温度波动大、燃料燃烧不充分且降温速度慢的情况，对偶尔堆结成团的物料降温效率低。并且由于回转窑一日产能可达2000吨，冷却部件的低效率严重影响了回转窑运转速度，降低了工作效率。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种适用于回转窑的窑头热料冷却装置及冷却方法，能提高冷却效率，保证物料充分、均匀的冷却。[0006] 本发明所述的冷却装置包括窑头密封罩、冷却器、主风道、引风槽、第一冷却风帽、第二冷却风帽、出料阀门、进风管、测温仪。[0007] 所述主风道与冷却器同轴，是设置于冷却器内部的空心管状结构，由沿物料下落方向设置的中轴管及中心连通中轴管的米字梁组成；[0008] 所述中轴管顶端设置第一冷却风帽，其下端穿过冷却器的下平面，伸出冷却器外；[0009] 所述米字梁的另一端固定于冷却器筒身，米字梁上设置第二冷却风帽；[0010] 所述引风槽是由设置于相邻的两个第二冷却风帽间的平行梁组成；[0011] 所述落料槽均布在冷却器底部，其上设置有出料阀门，靠近出料阀门的落料槽侧壁上设置测温仪；[0012] 所述进风管与中轴管伸出冷却器的末端连接。[0013] 进一步地，所述的窑头热料冷却装置还包括一台链板输送机，设置于冷却器的出料阀门下方。[0014] 优选地，所述引风槽是由若干等边角钢组成，所述等边角钢设置方式为三角棱朝上、开口朝下。[0015] 优选地，所述第二冷却风帽设置于每根米字梁空心管的中点。[0016] 优选地，所述落料槽的数量为4个，均匀分布于冷却器底部。[0017] 所述米字梁垂直于中轴管，并均匀固定于处于中轴管同一高度的位置上。[0018] 进一步地，所述测温仪设置于出料阀门下方。[0019] 利用本发明所述的冷却装置冷却回转窑窑头热料的方法如下：[0020] 高温物料移动至冷却装置后进入所述窑头密封罩，并落入所述冷却器内，在冷却器内部堆积，并受到所述主风道、第一冷却风帽、第二冷却风帽及引风槽分散出的均匀风降温，所述均匀风来自与主风道连接的进风管，降温完成后的物料沿所述落料槽和开启的出料阀门滑出冷却器，当位于落料槽上的测温仪检测到输出物料温度过高时，此出料阀门关闭，相邻出料阀门开启，其余物料继续在冷却器降温，剩余出料阀门依次开启排料。[0021] 进一步地，所述测温仪检测到物料温度高于90℃时出料阀门关闭。[0022] 与现有窑头热料冷却装置及冷却方法相比，本发明的优越之处在于：1）风道设置均匀，但风速不大，保证出口风速使风能够通过物料但物料不被吹走，确保冷却风均匀达到每个角落；2）设置多个风帽，全方向冷却物料，风帽间利用角钢使风沿角钢形成的空洞散开并从物料间隙折返后向上扩散，保证物料不被吹散或返回回转窑；3）四个出料阀门互不影响，根据各自出口温度分别调整开闭状态，出现问题也不影响其他出料阀门，保证了降温效率；4）四个电控气动插板阀避免了内部细小物料集结导致阀板卡顿、卡塞现象，有效减少运行故障。5）从中轴管中散发出的风经过热交换后向上扩散，连续稳定提供窑内燃料燃烧所需的空气，使热风得到循环利用；6）此装置可根据出料温度及要求实时调整风量大小，配合不同体积和质量的物料。附图说明[0023] 图1为本装置的剖面结构示意图。[0024] 图2为本装置的主风道结构示意图。[0025] 图中序号分别代表：1?回转窑、2?窑头密封罩、3?冷却器、4?第一冷却风帽、5?第二冷却风帽、6?主风道、7?引风槽、8?落料槽、9?出料阀门、10?测温仪、11?落料装置、12?进风管、13?离心风机、14?链板输送机、61?中轴管、62?米字梁。具体实施方式[0026] 如图1所示，回转窑1的窑头热料冷却装置由窑头密封罩2、冷却器3及落料装置11组成。[0027] 窑头密封罩2采用全密封结构，保证热交换后的风稳定返回回转窑。[0028] 冷却器3包括主风道6、引风槽7、进风管12。其中，主风道6与冷却器3同轴，由沿物料下落方向设置的中轴管61及中心连通中轴管61的米字梁62组成。中轴管61顶端设置第一冷却风帽4，其下端穿过冷却器3的下平面，伸出冷却器3外。米字梁62的另一端固定于冷却器筒身，由八根均布空心管组成，每根米字梁62的中点设置一个第二冷却风帽5。如图2所示，引风槽7设置于相邻的第二冷却风帽5间，由平行设置的八组等边角钢组成，所述等边角钢设置方式为三角棱朝上、开口朝下。引风槽7与第二冷却风帽5连接形成环形通风回路。进风管12一端连接中轴管61伸出冷却器3的末端，另一端连接离心风机13，离心风机13产出的冷却风随进风管12进入中轴管61而后分散于米字梁62。[0029] 如图1所示，落料装置11由落料槽8、出料阀门9和测温仪10组成。落料槽8均匀设置在冷却器3底部，其上设置有出料阀门9，出料阀门9下方的落料槽8侧壁上设置测温仪10。本实施例中选取的测温仪10为热偶电阻测温仪。冷却器3下端延伸出的落料装置11下方设置一台链板输送机14，本实施例中使用经过改造的电控气动插板阀作为出料阀门9，避免内部细小物料集结导致阀板卡顿、卡塞现象，减少运行故障。[0030] 利用所述冷却装置冷却热料的方法如下：[0031] 温度为800℃左右的高温物料通过回转窑1进入窑头密封罩2，从窑头旋转落入冷却器3。正常运行时物料将风帽及风道掩埋，外部离心风机13将风从进风管12吹入冷却器3，进入主风道6的一部分风通过中轴管61到达第一冷却风帽4，另一部分风沿着8根米字梁62分散到固定于米字梁62中段的第二冷却风帽5，沿引风槽7均匀向两边扩散，均匀分散于第一冷却风帽4和第二冷却风帽5与引风槽7形成的环形通风回路中。热交换后的热风从物料表面排至回转窑1，补充窑内的空气，参与煤粉的燃烧。测温仪10检测落料装置11内部物料的实际温度，正常工作时只有一个出料阀门9打开，此出料阀门9放料过程中流出的物料温度会逐渐升高，设置于其所在落料槽8上的测温仪10数字升高，当物料温度高于90℃时，通过信号传输控制对应的阀门关闭，顺序打开相邻出料阀门9放料，四个出料阀门9依次开放，循环往复，流出的物料通过链板输送机14运输到堆料场。发生特殊情况时，循环后物料温度均高于90℃，则循环关闭，出料阀门9全部关闭，同时触发警报通知运行人员。