一種水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置制造方法
【專利摘要】公開了一種水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置，屬于菱鎂礦熔煉生產(chǎn)電熔鎂砂【技術(shù)領(lǐng)域】。所述水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置是將水冷壁布置于隧道式余熱回收窯內(nèi)，回收鎂熔坨冷卻過程中放出的熱量。熔煉后的鎂熔坨經(jīng)過脫殼后，隨擺渡小車一起從窯頭門進(jìn)入余熱回收窯，鎂熔坨余熱經(jīng)布置在兩側(cè)的加熱水管進(jìn)行回收。每12小時(shí)進(jìn)入一個(gè)鎂熔坨，余熱回收窯的長度為25.6m，鎂熔坨在余熱回收窯內(nèi)停留的時(shí)間為96h，最后經(jīng)冷卻后的鎂熔坨從窯尾門移出。鎂熔坨和與其對應(yīng)的水冷壁進(jìn)行換熱，所得熱水進(jìn)入外界生產(chǎn)或生活所需的用熱管道系統(tǒng)，達(dá)到了余熱回收利用的效果。
【專利說明】
一種水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及菱鎂礦熔煉生產(chǎn)電熔鎂砂【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]菱鎂礦熔煉完成后形成鎂熔坨，鎂熔坨結(jié)晶冷卻后進(jìn)行脫殼，每噸鎂熔坨存儲(chǔ)能量折合成電能達(dá)1300kW.h左右。該部分能量在現(xiàn)行生產(chǎn)工藝中被完全浪費(fèi)，目前節(jié)能效果明顯的生產(chǎn)裝置尚未出現(xiàn)，因此，研究高效回收鎂熔坨余熱資源對電熔鎂行業(yè)的節(jié)能減排意義重大。
[0003]鎂熔坨皮砂導(dǎo)熱系數(shù)小，整個(gè)坨體呈圓柱形，比表面積小，造成鎂熔坨取熱難。主要表現(xiàn)在快速取熱導(dǎo)致皮砂表面溫度急劇下降，回收的能源品味較低，不能用于生產(chǎn)和生活。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服快速取熱能源品味低的問題，本實(shí)用新型提出了一種水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置。該水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置可被置于隧道式余熱回收窯之內(nèi)，主要可包括加熱水管、回水總管、出水總管、集回水管、集出水管、調(diào)節(jié)閥和水管支架，其中多根呈拱形的加熱水管沿水管直徑方向分為兩層或更多層排列布置，每層之間交錯(cuò)安放，避免直接遮擋，利于傳熱；分層排列的每根加熱水管的頂端均和位于拱形頂端處的本層加熱水管的出水總管相連通，每根加熱水管的兩個(gè)底端均和位于拱形兩側(cè)底角處的本層加熱水管的回水總管相連通；集回水管與每層加熱水管的回水總管相連通，集出水管的一端與每層加熱水管的出水總管相連通，集出水管的另一端伸出窯壁之外，在水管支架的支撐下同外界的生產(chǎn)或生活所需的用熱管道系統(tǒng)的進(jìn)水口相連通，此用熱管道系統(tǒng)的最終出水口再與集回水管相連通。
[0005]所述隧道式余熱回收窯可包括窯頭門、窯體、窯尾門、風(fēng)機(jī)、擺渡小車、軌道和窯體沙封結(jié)構(gòu)等，隧道式余熱回收窯的具體結(jié)構(gòu)為:窯體為隧道式結(jié)構(gòu)，窯體的兩端分別有窯頭門和窯尾門，在窯體隧道的底部鋪設(shè)有軌道，用于運(yùn)送鎂熔坨的擺渡小車擺放安裝在軌道上；窯體的底部和擺渡小車的底面平臺(tái)之間設(shè)有沙封結(jié)構(gòu)，以此進(jìn)行密封，鎂熔坨擺放在擺渡小車的底面平臺(tái)上，在每個(gè)鎂熔坨?？课徽戏降母G頂處均安置有風(fēng)機(jī)，用于強(qiáng)化窯內(nèi)的空氣對流換熱。
[0006]為了達(dá)到最佳的換熱效果，分層排列的各個(gè)加熱水管按照隧道式余熱回收窯內(nèi)存放的鎂熔坨的數(shù)量可分成若干個(gè)組，每組即構(gòu)成一個(gè)水冷壁，每個(gè)水冷壁如同一組家用水暖系統(tǒng)的暖氣片一樣，設(shè)有單獨(dú)的回水總管和出水總管，每一水冷壁正對著一個(gè)鎂熔坨擺放，使得這些水冷壁的加熱水管能夠在鎂熔坨的最近處與鎂熔坨進(jìn)行對流及輻射換熱。
[0007]為了控制每一個(gè)水冷壁的出水溫度，使水冷壁中的水的溫度達(dá)到一定溫度后才能通過出水總管流進(jìn)集出水管，可在每個(gè)水冷壁的回水總管與集回水管之間安有調(diào)節(jié)閥。
[0008]工作時(shí)，鎂熔坨被置于本實(shí)用新型的水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置的中間，和與其對應(yīng)的水冷壁進(jìn)行換熱，所得熱水匯集于裝置外側(cè)的集出水管內(nèi)，再通過與之相連通的外界生產(chǎn)或生活所需的用熱管道系統(tǒng)，放出所攜帶因換熱所獲得熱量，達(dá)到了余熱回收利用的效果。
[0009]使用上述裝置，需按如下工藝進(jìn)行操作:
[0010](I)經(jīng)過三相電弧爐熔煉生產(chǎn)的鎂熔坨脫殼后，隨擺渡小車一起通過窯頭門進(jìn)入到余熱回收窯內(nèi)，沿?cái)[渡小車軌道向窯體的尾部運(yùn)動(dòng)，每12小時(shí)進(jìn)入一個(gè)鎂熔坨，余熱回收窯的長度為25.6m,鎂熔坨在余熱回收窯內(nèi)停留的時(shí)間為96h，最后經(jīng)冷卻后的鎂熔坨從窯尾門移出；
[0011](2)經(jīng)利用后的回水進(jìn)入集回水管內(nèi)，再通過調(diào)節(jié)閥后分別進(jìn)入各個(gè)水冷壁的回水總管內(nèi)，在加熱水管內(nèi)被加熱的過程中自下而上流動(dòng)到出水總管，最終經(jīng)集出水管提供給用戶，整個(gè)裝置的循環(huán)水流量為80m3/h?；厮疁囟葹?0°C，出水溫度為75°C。
[0012]本實(shí)用新型裝置的水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制對象為水流量，控制方式為調(diào)節(jié)每組水冷壁的調(diào)節(jié)閥。當(dāng)水冷壁出水總管的水溫低于75°C時(shí)，減小調(diào)節(jié)閥開度，反之增大調(diào)節(jié)閥開度。保證集出水管內(nèi)的水溫不低于75°C。在余熱回收窯體頂部安裝有循環(huán)風(fēng)機(jī)，用來攪動(dòng)窯內(nèi)空氣，增強(qiáng)窯內(nèi)加熱水管與空氣、鎂熔坨表面與空氣的換熱效率，窯內(nèi)空氣流速為5?6m/s。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0014](I)水冷壁中加熱水管采用多層布置，每一層之間交錯(cuò)布置，避免了加熱水管之間的直接遮擋，同時(shí)也加大了水管與空氣的換熱面積；
[0015](2)置于窯體頂部的循環(huán)風(fēng)機(jī)的開動(dòng)，有利于窯內(nèi)氣體流動(dòng)，加強(qiáng)了窯內(nèi)氣體與鎂熔坨表面和水管表面的換熱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是包括本項(xiàng)實(shí)用新型的水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置的余熱回收窯主體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0017]圖2是圖1中A-A剖面圖。
[0018]附圖中為窯頭門，2為窯體,3為風(fēng)機(jī),4為水冷壁,5為鎂熔坨,6為出水總管,7為加熱水管，8為窯尾門,9為擺渡小車,10為回水總管，11為軌道，12為沙封結(jié)構(gòu)，13為集回水管，14為調(diào)節(jié)閥，15為水管支架，16為集出水管。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0020]本實(shí)用新型的水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置被置于隧道式余熱回收窯之內(nèi)，主要包括加熱水管7、回水總管10、出水總管6、集回水管13、集出水管16、調(diào)節(jié)閥14和水管支架15，其中多根呈拱形的加熱水管7沿水管直徑方向分為兩層或三層或其他更多層排列布置，每層之間交錯(cuò)安放，避免直接遮擋，利于傳熱；分層排列的每根加熱水管7的頂端均和位于拱形頂端處的本層加熱水管的出水總管6相連通，每根加熱水管7的兩個(gè)底端均同位于拱形兩側(cè)底角處的本層加熱水管7的回水總管10相連通；集回水管13與每層加熱水管7的回水總管10相連通，集出水管16的一端與每層加熱水管7的出水總管6相連通，集出水管16的另一端伸出窯體的上部側(cè)墻之外，在水管支架15的支撐下同外界的生產(chǎn)或生活所需的用熱管道系統(tǒng)的進(jìn)水口相連通，此用熱管道系統(tǒng)的最終出水口再與集回水管13相連通。
[0021]所述隧道式余熱回收窯設(shè)有窯頭門1、窯體2、窯尾門8、風(fēng)機(jī)3、擺渡小車9、軌道11和窯體沙封結(jié)構(gòu)12等，隧道式余熱回收窯的具體結(jié)構(gòu)為:窯體2為隧道式結(jié)構(gòu)，窯體2的兩端分別有窯頭門I和窯尾門8，在窯體隧道的底部鋪設(shè)有軌道11，用于運(yùn)送鎂熔坨5的擺渡小車9擺放安裝在軌道11上；窯體2的底部和擺渡小車9的底面平臺(tái)的側(cè)壁之間設(shè)有窯體沙封結(jié)構(gòu)12，以此進(jìn)行密封，鎂熔坨5擺放在擺渡小車9的底面平臺(tái)上，在每個(gè)鎂熔坨5?？课徽戏降母G頂處均安置有一臺(tái)風(fēng)機(jī)3，用于強(qiáng)化窯內(nèi)的空氣對流換熱。
[0022]為了達(dá)到最佳的換熱效果，將分層排列的各個(gè)加熱水管7按照窯內(nèi)存放鎂熔坨的數(shù)量分成若干個(gè)組，每組構(gòu)成一個(gè)水冷壁4,每個(gè)水冷壁4如同一組家用水暖系統(tǒng)的暖氣片一樣，設(shè)有單獨(dú)的回水總管10和出水總管6，每一水冷壁4正對著一個(gè)鎂熔坨5擺放，使得這些水冷壁4的加熱水管7能夠在鎂熔坨5的最近處與鎂熔坨5進(jìn)行對流及輻射換熱。
[0023]為了控制每一個(gè)水冷壁4的出水溫度，使水冷壁4中的水的溫度達(dá)到一定溫度后才能通過出水總管6流進(jìn)集出水管16，在每個(gè)水冷壁4的回水總管10與集回水管13之間安有一個(gè)調(diào)節(jié)閥14。
[0024]工作時(shí)，鎂熔坨5被置于本實(shí)用新型的水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置的中間，和與其對應(yīng)的水冷壁4進(jìn)行換熱，所得熱水匯集于裝置外側(cè)的集出水管16內(nèi)，再通過與集出水管16相連通的外界生產(chǎn)或生活所需的用熱管道系統(tǒng)，放出所攜帶因換熱所獲得熱量，達(dá)到了余熱回收利用的效果。
[0025]使用上述裝置，其操作方法如下:
[0026](I)經(jīng)過三相電弧爐熔煉生產(chǎn)的鎂熔坨5脫殼后，裝到擺渡小車9的底面平臺(tái)上并隨擺渡小車9 一起通過窯頭門I進(jìn)入到余熱回收窯內(nèi)，沿軌道11向窯體2的尾部運(yùn)動(dòng)，每12小時(shí)裝入一個(gè)鎂熔坨5，余熱回收窯的長度為25.6m,鎂熔坨5在窯內(nèi)的停留時(shí)間為96h，最后經(jīng)冷卻后的鎂熔坨5從窯尾門8移出。
[0027](2)經(jīng)利用后的回水進(jìn)入集回水管13內(nèi)，再通過調(diào)節(jié)閥14后分別進(jìn)入各水冷壁4的回水總管10內(nèi)，在加熱水管7內(nèi)自下而上流動(dòng)過程中被加熱后匯集到出水總管6，最終匯集到集出水管16內(nèi)后供給用戶。整個(gè)裝置的循環(huán)水流量為80m3/h ;回水溫度為60°C，出水溫度為75°C，窯內(nèi)風(fēng)速為5?6m/s。
【權(quán)利要求】
1.一種水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置，其特征在于，所述水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置被置于隧道式余熱回收窯之內(nèi)，包括加熱水管、回水總管、出水總管、集回水管、集出水管、調(diào)節(jié)閥和水管支架，其中，多根呈拱形的加熱水管沿水管直徑方向分為兩層或更多層排列布置，每層之間交錯(cuò)安放；分層排列的每根加熱水管的頂端均和位于拱形頂端處的本層加熱水管的出水總管相連通，每根加熱水管的兩個(gè)底端開口均和位于拱形兩側(cè)底角處的本層加熱水管的回水總管相連通；集回水管與每層加熱水管的回水總管相連通，集出水管的一端與每層加熱水管的出水總管相連通，集出水管的另一端伸出窯壁之外，在水管支架的支撐下同外界的生產(chǎn)或生活所需的用熱管道系統(tǒng)的進(jìn)水口相連通，所述用熱管道系統(tǒng)的最終出水口與集回水管相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置，其特征在于，所述隧道式余熱回收窯包括窯頭門、窯體、窯尾門、風(fēng)機(jī)、擺渡小車、軌道和窯體沙封結(jié)構(gòu)，其中，窯體為隧道式結(jié)構(gòu)，窯體的兩端分別設(shè)有窯頭門和窯尾門，在窯體隧道的底部鋪設(shè)有軌道，用于運(yùn)送鎂熔坨的擺渡小車擺放安裝在軌道上；窯體的底部和擺渡小車的底面平臺(tái)之間設(shè)有沙封結(jié)構(gòu)，以此進(jìn)行密封，鎂熔坨擺放在擺渡小車的底面平臺(tái)上，在每個(gè)鎂熔坨停靠位正上方的窯頂處均安置有風(fēng)機(jī)，用于強(qiáng)化窯內(nèi)的空氣對流換熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置，其特征在于，分層排列的各個(gè)加熱水管按照隧道式余熱回收窯內(nèi)存放的鎂熔坨的數(shù)量被分成若干個(gè)組，每組構(gòu)成一個(gè)水冷壁，每個(gè)水冷壁設(shè)有單獨(dú)的回水總管和出水總管，每一水冷壁正對著一個(gè)鎂熔坨擺放，使得水冷壁的加熱水管能夠與鎂熔坨進(jìn)行對流及輻射換熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水冷壁式鎂熔坨余熱回收裝置，其特征在于，每個(gè)水冷壁的回水總管與集回水管之間安有調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK204154124SQ201420500341
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】張衛(wèi)軍, 池中源, 楊強(qiáng)大, 伊智, 李國軍, 蔡特, 崔俊峰, 崔薇薇, 司鵬, 劉竹昕, 高秀平, 張克宇, 王蘭, 劉徹 申請人:東北大學(xué), 沈陽東大工業(yè)爐有限公司, 營口東吉科技（集團(tuán)）有限公司