高温熔岩造粒辊筒的制作方法

本实用新型涉及余热回收技术领域，特别涉及高温熔岩造粒辊筒。

背景技术：

高温熔岩指工业冶炼过程中产生的废弃炉渣，如炼铁后产生的铁炉渣等，其在高温状态下呈熔融状，因此熔融状的废弃炉渣又称为高温熔岩。现有的冶炼工艺中，废炉渣通常是通过自然冷却后，再经过破碎后，进行二次利用，这样不仅使得冷却的时间长，且高温废炉渣的热量得不到充分的利用，造成能量的损失。

基于上述问题，我司研发了通过高温造粒系统对高温炉渣进行造粒冷却处理，通过在造粒系统内从上而下设置多组造粒筒，并从造粒系统的顶部将炉渣的熔融液浇下，炉渣熔融液依次通过各组造粒筒，形成不规则的颗粒物；同时，在冷却筒内通入热交换介质，本司研发出了采用熔点较低的液态金属作为热交换介质，液态金属为专利号为201410268984.1的发明专利一种低熔点液态金属及其制备方法和应用中提供的低熔点液态金属，由质量分数为镓37％、铟22％、铋18.6％、铝3％、铁2％、镁2.4％和锡15％组成的合金，该合金的熔点为3℃，且液态金属的沸点较高，在热交换过程中不会出现沸腾现象，即在热交换过程中该合金始终呈现为液态，体现出较好的吸热性能，且不会出现状态的改变，利于传输。

由于现有的造粒筒为单层结构，内部的容积较大，液态金属需要完全充满造粒筒内部，才能对掉落在造粒筒上的熔融炉渣进行吸热，这样不仅需要大量的液态金属，使得企业的生产成本增高，同时由于造粒筒内部容积较大，靠近造粒筒中轴线处的液态金属通常无法吸收到大量热量，随即从造粒筒内排出，这样就使得液态金属的利用率较低。

技术实现要素：

本实用新型提供了高温熔岩造粒辊筒，以解决现有技术中造粒筒通常为单层结构，要完全充满造粒筒需要大量的液态金属，使得企业的生产成本增大的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：

高温熔岩造粒辊筒，包括外筒和固定在外筒内的内筒，所述外筒与内筒之间形成冷却夹层，所述外筒的外壁上均布有多个造粒槽。

本基础方案的技术原理和效果在于：

1、对比现有技术中单层筒的设置，本基础方案中内筒的设置，使得冷却夹层的体积极大的缩小，从而使得液态金属填充满冷却夹层需要的量大大的降低，企业的生产成本极大的缩减。

2、本基础方案中内筒的设置，使得进入冷却夹层的液态金属与外筒之间的距离大大的缩短，提高了液态金属的热转化利用率。

3、外筒上均布的造粒槽使得熔融炉渣在造粒后的颗粒形状较为规则，便于运输与后期的再次利用。

进一步，所述内筒呈中空状。

有益效果：这样设置不仅能够减少整个造粒辊筒的重量，同时也减少了制造造粒辊筒所需材料，从而节约制造成本。

进一步，所述内筒与外筒同轴设置，所述外筒的两端固定有外端盖，所述内筒的两端固定有内端盖，外端盖上贯穿设有空心轴，所述空心轴伸入冷却夹层一端固定在内端盖上，所述空心轴与内筒同轴设置，所述空心轴上设有位于冷却夹层内的排液孔。

有益效果：内筒的两端设置内端盖将内筒两端密封，能避免液态金属进入内筒内对液态金属的余热利用造成影响，在空心轴上设置排液孔，能实现将空心轴与冷却夹层连通，并且方便将液态金属导入冷却夹层内，实现对高温熔岩的冷却。

进一步，所述内端盖上设有贯穿外端盖的孔管。

有益效果：将内筒的内部与外筒的外部通过孔管连通，由于低温液态金属进入冷却夹层后吸热后，内筒内的气压会升高，通过孔管与外筒的外部连通，能够对内筒进行泄压处理。

进一步，所述造粒槽向冷却夹层内凹陷，所述造粒槽的底壁厚度小于外筒的壁厚。

有益效果：这样设置使得造粒槽底部与侧壁的一部分位于冷却夹层内，当液态金属从冷却夹层流过时，液态金属会环绕位于冷却夹层内的造粒槽，从而增大了液态金属的吸热面，热转化效率提高；同时由于造粒槽底壁的厚度要小于外筒的壁厚，进一步提高了液态金属吸热的效率；另外这样设置使得造粒槽与内筒之间的距离缩短，液态金属受到造粒槽的阻挡，液态金属的流速会相应的降低，从而给液态金属吸热留下一定的时间。

进一步，所述冷却夹层内设有多根加强筋，所述加强筋靠近外筒一端固定在造粒槽上，加强筋靠近内筒一端固定在内筒上。

有益效果：由于为了提高液态金属的热转化率，造粒槽底壁的厚度要小于外筒的壁厚，因此为了避免熔融炉渣在进入造粒槽时，对造粒槽造成较大冲击使得造粒槽被破坏，设置加强筋，提高造粒槽承载能力，另外加强筋的设置进一步延缓了液态金属的流动速度，使液态金属的热转化率进一步提高。

进一步，所述造粒槽的横截面为圆形。

有益效果：这样形成的颗粒多呈圆形，棱角较少，这样避免颗粒相互撞击，棱角之间相互磨损从而产生较多的粉末，使得运输过程中粉尘飞扬，不利于环境保护。

附图说明

图1为本实用新型高温熔岩造粒辊筒实施例一的剖视图；

图2为本实用新型高温熔岩造粒辊筒实施例二的剖视图；

图3为图2中A部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：外筒1、内筒2、造粒槽3、加强筋4、冷却夹层5、外端盖6、内端盖7、孔管8、空心轴9、排液孔10。

实施例一基本如附图1所示：

高温熔岩造粒辊筒，包括外筒1和固定在外筒1内的内筒2，外筒1的外壁上均布有多个造粒槽3，造粒槽3的横截面为圆形，外筒1与内筒2之间固定有加强筋4，其中内筒2与外筒1同轴设置，内筒2呈中空状，外筒1与内筒2之间形成冷却夹层5，在外筒1的两端焊接有外端盖6，在内筒的两端设有内端盖7，内端盖7上设有贯穿外端盖6孔管8，其中孔管8与外界连通，外筒1两端的外端盖6上焊接有空心轴9，空心轴9贯穿外端盖6与内端盖7焊接，空心轴9与内筒2同轴设置，在空心轴9上设有位于冷却夹层5内的排液孔10，在使用时，液态金属从左端的空心轴9进入流经冷却夹层5从右侧的空心轴9排出,本实施例中，液态金属由质量分数为镓37％、铟22％、铋18.6％、铝3％、铁2％、镁2.4％和锡15％组成的合金，该合金的熔点为3℃。

造粒辊筒在进行造粒时，造粒系统内从上而下设置有多组造粒辊筒,每组造粒辊筒均水平设置且相向转动，熔融状的炉渣从造粒辊筒的上方落下，掉落在两个造粒辊筒之间，并进入到造粒槽3内，同时低温(温度大于3℃)的液态金属从左端的空心轴9经排液孔10进入冷却夹层5内，在低温的液态金属流经造粒槽3时，将高温熔融状炉渣的热量进行吸收，随着低温液态金属不断进入，冷却夹层5被迅速填满，携带热量的液态金属从右端的空心轴9排出，从而完成了液态金属的余热吸收；熔融状炉渣从上而下依次经过各组造粒辊筒，其热量逐渐被液态金属带走，从顶部落下呈连续状的熔融炉渣，经过多层造粒辊筒上造粒槽的隔断，使得熔融的流体不再连续，直至熔融炉渣达到凝固点，形成颗粒。

实施例二基本如附图2所示：

与实施例一的区别在于：造粒槽3向冷却夹层5内凹陷，本实施例中凹陷采用铸造的方式成型，如图3所示，造粒槽3的底壁厚度小于外筒1的壁厚，加强筋4一端固定在造粒槽3上，另一端固定在内筒2上。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。