一种悬浮式铝灰分级冷却装置及其工艺的制作方法

本发明涉及再生铝业工艺技术及设备领域，具体是铝灰冷却装置及其工艺。

背景技术：

铝灰冷却装置是再生铝行业中铝灰处理的必不可少的设备，其主要功能是将回转炉中提炼铝水后的热灰降温，并将铝灰分级筛选，以提高铝灰中铝的回收率。

现有技术中的铝灰冷却装置通常采用的是冷灰桶，具体是热灰通过旋转式的滚桶的过程中，冷却水喷淋滚桶达到热交换的目的，而在滚桶的末端包裹有筛网，因此被冷却的热灰通过筛网达到筛分的目的。

这种传统铝灰冷却筛分工艺的缺点是：1）冷却水和热灰的热交换是间接式的，热交换的效率非常低；2）为了达到冷却的温度，需要时热灰通过足够长的滚桶增长热交换的时间，因此冷灰桶的体积庞大，占地面积大；3）热灰通过滚桶末端的筛网进行筛分，是通过筛网网孔的大小来控制筛分的铝灰级别，但每次只能筛分出一种级别，需要不同级别，需要更换不同的筛网。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种悬浮式铝灰分级冷却装置及其工艺，通过冷风鼓风机和热管换热器实现对热铝灰冷却并分级筛分，有效提高冷却筛分的效率。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种悬浮式铝灰分级冷却装置，其特征在于：包括进料装置、冷却筛分箱、传送装置、鼓风箱和热管换热器，所述传送装置安装在冷却筛分箱内底部；冷却筛分箱的进口端设置有进料开口，所述进料装置的下料口通过冷却筛分箱的进料开口置于传送装置的进料端上方，冷却筛分箱的出口端设置有铝灰渣出料口，铝灰渣出料口底部对应设置有铝灰渣集料箱；所述传送装置的出料端位于铝灰渣出料口上方，热铝灰通过传送装置传送，滞留在传送装置上的铝灰渣传送至出料端后通过铝灰渣出料口落入铝灰渣集料箱中；出口端的铝灰渣出料口上方依次设置有多个出灰口，各出灰口底部对应设置有集灰箱；所述传送装置上方设置有热管换热器，所述传送装置的上下传送带之间设置有鼓风箱，鼓风箱通过导流管连接冷风鼓风机，所述冷却筛分箱的顶部设置有出风口，所述出风口通过管道连接引风机，所述引风机的出口连接烟囱。

所述进料装置包括斗型料槽，斗型料槽的底部连接进料导管，通过进料导管将热灰导入传送装置的进料端上。

所述传送装置的传送带为网带。

所述鼓风箱的顶板上均匀设置有多个鼓风出口，所述导流管内设置有多个导流板，保证冷风能够均匀鼓进冷却筛分箱，将传送装置上方的热灰鼓起使其悬浮分级。

所述热管换热器包括均匀陈列于传送装置上方的热管，所述热管通过冷却筛分箱侧壁对应配合的管口延伸到冷却筛分箱外连接换热总管，所述换热总管连接热量使用的厂区，通过换热总管将热量导入热量使用的厂区对交换的热量进行回收再利用。

所述出灰口沿着竖直方向设置且自下而上依次设置有3级，分别为一级出灰口、二级出灰口和三级出灰口。

所述冷却筛分箱的出风口和引风机之间还通过管道连接有除尘器，所述除尘器的底部设置有斗型的集尘出料口，所述集尘出料口底部对应设置有集尘箱。

落入一级出灰口的灰的粒径大于落入二级出灰口的灰的粒径，落入二级出灰口的灰的粒径大于落入二级出灰口的灰的粒径，落入二级出灰口的灰的粒径大于集尘箱中的灰的粒径，达到了分级筛分的效果。

本发明还提供一种悬浮式铝灰分级冷却工艺，包括如下步骤：

1）待冷却筛分的热铝灰放置在斗型料槽上，热铝灰进料导管落到传送装置上；

2）热铝灰在传送装置上进行传送，冷风鼓风机鼓风，冷风在导流板的作用下分流由导流管进入鼓风箱，冷风从鼓风箱的顶板上的鼓风出口吹出；

3）冷风一方面和传送装置的热铝灰进行热交换，另一方面将传送装置的热铝灰中的灰鼓起，灰悬浮在冷却筛分箱内并自动按照粒径大小在竖直方向上排列，靠近冷却筛分箱的灰的粒径较大，靠近顶部的灰的粒径较小；

4）热铝灰中的铝灰渣滞留在传送带上并随着传送带传送到出料端，铝灰渣在出料端通过铝灰渣出料口落入铝灰渣集料箱中；

5）悬浮在冷却筛分箱中的灰与冷却筛分箱内的热管换热器的热管进行换热，热管将热通过热传导的方式传热到换热总管，换热总管将热量导入接热量使用的厂区进行热量的回收利用；

6）悬浮在冷却筛分箱出口端的灰从对应的出灰口落入相应的集灰箱中；

7）引风机对冷却筛分箱的进行抽风形成对流，悬浮在冷却筛分箱2中极细微的灰随着空气从冷却筛分箱顶部的出风口通过管道进入除尘器，经过除尘器的作用，灰尘从集尘出料口落入集尘箱，净化的空气由引风机通向烟囱。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供的悬浮式铝灰分级冷却装置，通过冷风鼓风机与引风机形成对流，实现了通过鼓风机的鼓风效果使热铝灰中的灰自动按粒径大小分层悬浮在冷却筛分箱内，并通过对应的出灰口输出到相应的集灰箱中，达到对灰分级筛分的目的。

2、本发明设置的冷风鼓风机对热铝灰的冷却属于冷空气和热铝灰之间直接热传递的方式，具有更高的冷却效率，同时被冷风鼓起悬浮在冷却筛分箱内的热灰与热管换热器进行热交换作用，有效提高换热效率。

3、热管换热器的热管冷端和热端之间直接进行热量传递的过程基本无阻，热量传递效率高，且通过换热总管将热量导入热量使用的厂区对交换的热量进行回收再利用，提高热量的利用率。

4、本发明在出风口和引风机之间设置有除尘器，一方面可有效保证从冷却筛分箱内外排的空气的质量，防止空气污染，另一方面具有集尘作用，是更细级灰的收集和利用。

附图说明

图1是本发明的主视图，

图2是本发明的冷却筛分箱的局部左视图，

图3是本发明的冷却筛分箱的局部俯视图，

其中，1-进料装置、2-冷却筛分箱、3-传送装置、4-鼓风箱、5-热管换热器、6-除尘器、7-引风机、8-冷风鼓风机、9-导流管、11-斗型料槽、21-铝灰渣出料口、22-一级出灰口、23-二级出灰口、24-三级出灰口、25-铝灰渣集料箱、26-集灰箱、51-热管、52-换热总管、61-集尘出料口、62-集尘箱、91-导流板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1至图3所示，一种悬浮式铝灰分级冷却装置，其特征在于：包括进料装置1、冷却筛分箱2、传送装置3、鼓风箱4和热管换热器5，所述传送装置3安装在冷却筛分箱2内底部；冷却筛分箱2的进口端设置有进料开口，所述进料装置1的下料口通过冷却筛分箱2的进料开口置于传送装置3的进料端上方，冷却筛分箱2的出口端设置有铝灰渣出料口21，铝灰渣出料口21底部对应设置有铝灰渣集料箱25；所述传送装置3的出料端位于铝灰渣出料口21上方，热铝灰通过传送装置3传送，滞留在传送装置3上的铝灰渣传送至出料端后通过铝灰渣出料口21落入铝灰渣集料箱25中；出口端的铝灰渣出料口21上方依次设置有多个出灰口，各出灰口底部对应设置有集灰箱26；所述传送装置3上方设置有热管换热器5，所述传送装置3的上下传送带之间设置有鼓风箱4，鼓风箱4通过导流管9连接冷风鼓风机8，所述冷却筛分箱2的顶部设置有出风口，所述出风口通过管道连接引风机7，所述引风机7的出口连接烟囱。

所述进料装置1包括斗型料槽11，斗型料槽11的底部连接进料导管，通过进料导管将热灰导入传送装置3的进料端上。

所述传送装置3的传送带为网带。

所述鼓风箱4的顶板上均匀设置有多个鼓风出口，所述导流管9内设置有多个导流板91，保证冷风能够均匀鼓进冷却筛分箱2，将传送装置3上方的热灰鼓起使其悬浮分级。

所述热管换热器5包括均匀陈列于传送装置3上方的热管51，所述热管51通过冷却筛分箱2侧壁对应配合的管口延伸到冷却筛分箱2外连接换热总管52，换热总管52连接热量使用的厂区，通过换热总管52将热量导入热量使用的厂区对交换的热量进行回收再利用。

所述出灰口沿着竖直方向设置且自下而上依次设置有3级，分别为一级出灰口22、二级出灰口23和三级出灰口24。

所述冷却筛分箱2的出风口和引风机7之间还通过管道连接有除尘器6，所述除尘器6的底部设置有斗型的集尘出料口61，所述集尘出料口61底部对应设置有集尘箱62。

本发明还提供一种悬浮式铝灰分级冷却工艺，包括如下步骤：

1）待冷却筛分的热铝灰放置在斗型料槽11上，热铝灰进料导管落到传送装置3上；

2）热铝灰在传送装置3上进行传送，冷风鼓风机8鼓风，冷风在导流板91的作用下分流由导流管9进入鼓风箱4，冷风从鼓风箱4的顶板上的鼓风出口吹出；

3）冷风一方面和传送装置3的热铝灰进行热交换，另一方面将传送装置3的热铝灰中的灰鼓起，灰悬浮在冷却筛分箱2内并自动按照粒径大小在竖直方向上排列，靠近冷却筛分箱2的灰的粒径较大，靠近顶部的灰的粒径较小；

4）热铝灰中的铝灰渣滞留在传送带上并随着传送带传送到出料端，铝灰渣在出料端通过铝灰渣出料口21落入铝灰渣集料箱25中；

5）悬浮在冷却筛分箱2中的灰与冷却筛分箱2内的热管换热器5的热管51进行换热，热管51将热通过热传导的方式传热到换热总管52；

6）悬浮在冷却筛分箱2出口端的灰从对应的出灰口落入相应的集灰箱中；

7）引风机7对冷却筛分箱2的进行抽风形成对流，悬浮在冷却筛分箱2中极细微的灰随着空气从冷却筛分箱2顶部的出风口通过管道进入除尘器6，经过除尘器6的作用，灰尘从集尘出料口61落入集尘箱62，净化的空气由引风机7通向烟囱。

落入一级出灰口22的灰的粒径大于落入二级出灰口23的灰的粒径，落入二级出灰口23的灰的粒径大于落入二级出灰口24的灰的粒径，落入二级出灰口24的灰的粒径大于集尘箱62中的灰的粒径，达到了分级筛分的效果。

本发明提供的悬浮式铝灰分级冷却装置，通过冷风鼓风机8与引风机7形成对流，为实现了悬浮式铝灰冷却筛分工艺提供了条件，冷风鼓风机8鼓进的冷风在导流板91的作用下均匀从鼓风箱4的鼓风出口吹出，一方面鼓进的冷风与热铝灰进行热交换，对冷却热铝灰进行冷却，另一方面风将传送装置3上的热铝灰中的灰鼓起悬浮在冷却筛分箱2内，由于不同粒径不同大小的灰的质量不同，较大粒径的灰质量较重悬浮在低处，较小粒径的灰质量较轻悬浮在高处，因此灰在冷风鼓风机8的作用下在冷却筛分箱2内自动按照粒径大小在竖直方向上排列，悬浮在冷却筛分箱2的出口端的灰对应由一级出灰口22、二级出灰口23和三级出灰口24落入对应的集灰箱26中，更细的灰由冷却筛分箱2的出风口带出进入除尘器6中通过集尘出料口61落入对应的集尘箱62中，更重的铝灰渣滞留在传送装置3上传送至出料端并由铝灰渣出料口21落入对应的铝灰渣集料箱25，达到了对热铝灰分级筛分的目的。

本发明采用冷风鼓风机8和热管换热器5对热铝灰进行双重冷却，冷却采用直接热传递的方式，换热效率更高，有效提高了冷却筛分的工艺效率，使工艺设备占地面积更小，热管换热器5的热管51与悬浮在冷却筛分箱2内的热灰进行热交换，热管51将热通过热传导的方式传热到换热总管52，将换热总管52引到热量使用的厂区进行热量的回收利用，有效提高了热量的利用率。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。