专利名称：一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却方法及装置，尤其涉及一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法及装置，用以充分回收高温煅后焦所携带的热量，达到节能减排、降低企业能耗的目的。
背景技术：
石油焦煅烧是炭素生产过程中的重要环节，其作用是将炭素生产的原料一石油焦在回转窑中进行高温煅烧，以排除石油焦中所含的挥发份，增加其真比重，降低其比电阻，使煅后石油焦的各项理化指标符合炭素制品生产中工艺对原料的要求。炭素煅烧回转窑是目前煅烧石油焦的主要设备，其煅烧温度高达1350°C左右。在生产过程中，完成煅烧的煅后焦从窑头流槽排出时，其温度均在1000°c以上，其携带的热量是十分可观的。为了防止高温煅后焦在空气中氧化，从窑头流槽排出的高温煅后焦需要进行快速强制冷却。目前采用的冷却方法是:将高温煅后焦通过流槽导入回转冷却筒，并在冷却筒体外用冷却水进行喷淋，当煅后焦从冷却筒排出时，基本达到不能氧化的温度。喷淋后被加热的冷却水，要经过冷却塔冷却后循环使用，而这部分热量则被逐步放散到了大气中。这种冷却方法具有以下·几方面的缺点:1、由于冷却筒体外喷淋冷却水难以达到均匀，所以冷却效率低；2、由于冷却筒不能实现与大气隔绝，所以无法避免高温煅后焦在冷却过程中仍会产生氧化，其结果是既增加了煅后焦的灰份、影响了煅后焦的质量，又降低了煅后焦的收率；3、在喷淋冷却过程中，由于大量冷却水蒸发散失掉，所以水消耗量大，不利于水资源的节约；4、长期连续的喷淋冷却，严重氧化腐蚀冷却设备，同时恶化了操作环境条件；5、经喷淋后的冷却水受到严重污染，将增加治污处理费用；6、专门设置的冷却水循环系统及水处理设施，需要占用一定的土地资源；7、高温煅后焦携带的余热资源被白白浪费掉，有悖于节能减排的循环经济原则。
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题而提供一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法及装置，目的是解决石油焦煅烧过程中高温煅后焦冷却效果差、高温物料产生氧化、冷却水资源浪费、操作环境条件恶劣、水污染严重、冷却水循环和处理系统成本高、高温煅后焦所携带热量被浪费掉的问题。为了解决上述技术问题本发明是这样实现的:一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法，其特征在于包括下述步骤:高温煅后焦经回转窑头底部的窑头流槽导入冷却套；经连续下排后由冷却套导入到排料设备排出。冷却套内的冷却水从冷却套下部的冷却水入口进入夹层空腔。高温煅后焦与冷却套内的冷却水热交换后产生的蒸汽从冷却套上部的蒸汽出口进入汽体上升管。汽体上升管进入到高位汽包内，从高位汽包的蒸汽输出口输出。
所述的高位汽包中分离后的冷凝水，经下降管返回至冷却套内。一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，由下述结构构成:冷却套通过窑头流槽与回转窑窑头连通，在冷却套的下方设有排料设备，在冷却套上设有冷水进口和蒸汽出口，冷水在冷却套的空腔内。所述的冷水进口设在冷却套的下部。所述的蒸汽出口设在冷却套的上部。所述的冷水进口与冷水管连接。所述的蒸汽出口与汽体上升管连接。所述的回转窑的上方设有高位汽包，高位汽包与汽体上升管连通。所述的高位汽包上设有冷凝水下降管。
所述的高位汽包与蒸汽输出口连接。所述的冷凝水下降管与冷水管连接。所述的冷水为软水。所述的冷却套为一节或多节。本发明具有以下优点:
1、由于冷却套夹层空腔内充满冷却水，其上部是待溢出的蒸汽，冷却套内高温物料热量传导快，所以套内煅后焦冷却效果好、效率高。2、由于窑头流槽具有料封作用，可使冷却套内的高温煅后焦完全与空气隔绝，避免了冷却过程中的煅后焦氧化，提高了煅后焦的收率，降低了煅后焦的灰分含量，有利于提闻炭素广品质量。3、由于冷却水以及所产生的蒸汽是在封闭状态下流动，可避免水资源浪费，同时杜绝了喷淋冷却方式带来的水污染。4、取消了冷却筒，可使冷却设备体积便小，同时节约了冷却筒运行所产生的动力消耗。5、取消了水处理系统，节省了水污染治理费用，并节约了工厂的土地面积。6、高温煅后焦所携带的大部分热量将得到回收利用，并可为工厂提供相应的热源，符合节能减排的循环经济原则。
图1是本发明的结构示意图。图中，1、回转窑窑头；2、窑头流槽；3、冷却套；4、排料设备；5、冷水管；6、汽体上升管；7、高位汽包；8、冷凝水下降管；9、蒸汽输出口。
具体实施例方式下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。如图1所示本发明一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法，包括下述步骤:高温煅后焦经回转窑头底部的窑头流槽2导入冷却套3 ;冷却套3内的冷却水从冷却套3下部的冷却水入口进入夹层空腔，高温煅后焦与冷却套3内的冷却水热交换后产生的蒸汽从冷却套3上部的蒸汽出口进入汽体上升管6，蒸汽从汽体上升管6进入到高位汽包7内，从高位汽包7的蒸汽输出口 9输出，经连续下排后由冷却套3导入到排料设备4排出，高位汽包7中分离后的冷凝水，经冷凝水下降管8返回至冷却套3内。一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，由下述结构构成:冷却套3通过窑头流槽2与回转窑窑头I连通，在冷却套3的下方设有排料设备4，在冷却套3上设有冷水进口和蒸汽出口，冷水进口设在冷却套3的下部，冷水进口与冷水管5连接，蒸汽出口设在冷却套3的上部，蒸汽出口与汽体上升管6连接，冷水在冷却套3的空腔内，回转窑的上方设有高位汽包7，高位汽包7与汽体上升管6连通，高位汽包7上设有冷凝水下降管8，冷凝水下降管8与冷水管5连接，高位汽包7与蒸汽输出口 9连接
上述的冷水为软水；冷却套为一节或多节；冷却套可根据炭素煅烧回转窑的排料量不同，设置一个或多个、一组或多组；冷却套可根据工厂对热源的要求不同，来确定其出口介质是汽态还是液态；在于设置在窑头底部的窑头流槽与冷却套是密封连接的，其截面形状和尺寸与冷却套相匹配。设置在窑头底部的流槽数量与冷却套的个数或组数相匹配。冷却套的组数、个数及内腔尺寸应与炭素煅烧回转窑的排料能力相匹配。冷却套的组数与个数范围是I 10。每个或每组冷却套一节或多节组成，其节数范围是I 10。每个或每组冷却套的各节水路是连通的。可以根据需要在冷却套产出蒸汽的同时取出热水。本发明的工作原理:
采用炭素回转窑煅烧石油焦时，将完成煅烧的煅后焦，通过设在窑头底部的窑头流槽，导入其下部的冷却套内腔。将冷水供入冷却套的夹层空腔内，并被冷却套内连续下排的高温煅后焦间接加热，同时也达到了冷却煅后焦的目的。经冷却后的煅后焦，以自流的形式下排到其下部所设的排料设备上，连续排 出。从冷却套底部供入的冷水，在夹层空腔内向上流动，不断被加热。由于冷却套内上部煅后焦的温度远远高于仅一层金属相隔的冷却水，这将使夹层空腔内的冷却水产生汽化现象，所产生的蒸汽沿冷却套上部出口流出，进入上升管，并进入高位汽包，并通过设在汽包顶部的蒸汽导出管道与外部并网，为企业的其它生产过程提供热源。而在高位汽包中形成的冷凝水，则通过设在高位汽包下部的排水管返回冷水供给点，继续为冷却套供水。
权利要求
1.一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法，其特征在于包括下述步骤:高温煅后焦经回转窑头底部的窑头流槽导入冷却套；经连续下排后由冷却套导入到排料设备排出。
2.根据权利要求1所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法，其特征在于冷却套内的冷却水从冷却套下部的冷却水入口进入夹层空腔。
3.根据权利要求1所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法，其特征在于高温煅后焦与冷却套内的冷却水热交换后产生的蒸汽从冷却套上部的蒸汽出口进入汽体上升管。
4.根据权利要求3所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法，其特其在于汽体上升管进入到高位汽包内，从高位汽包的蒸汽输出口输出。
5.根据权利要求4所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法，其特征在于所述的高位汽包中分离后的冷凝水，经下降管返回至冷却套内。
6.一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于由下述结构构成:冷却套通过窑头流槽与回转窑窑头连通，在冷却套的下方设有排料设备，在冷却套上设有冷水进口和蒸汽出口，冷水在冷却套的空腔内。
7.根据权利要求6所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的冷水进口设在冷却套的下部。
8.根据权利要求6所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的蒸汽出口设在冷却套的上部。
9.根据权利要求7所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的冷水进口与冷水管连接。
10.根据权利要求8所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的蒸汽出口与汽体上升管连接。
11.根据权利要求6所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的回转窑的上方设有高位汽包，高位汽包与汽体上升管连通。
12.根据权利要求11所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的高位汽包上设有冷凝水下降管。
13.根据权利要求11所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的高位汽包与蒸汽输出口连接。
14.根据权利要求12所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的冷凝水下降管与冷水管连接。
15.根据权利要求6所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的冷水为软水。
16.根据权利要求6、7或8所述的一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却装置，其特征在于所述的冷却套为一节或多节。
全文摘要
本发明涉及一种冷却方法及装置，尤其涉及一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法及装置。一种炭素回转窑高温煅后焦的冷却方法，包括下述步骤高温煅后焦经回转窑头底部的窑头流槽导入冷却套；经连续下排后由冷却套导入到排料设备排出。本发明解决了石油焦煅烧过程中高温煅后焦冷却效果差、高温物料产生氧化、冷却水资源浪费、操作环境条件恶劣、水污染严重、冷却水循环和处理系统成本高、高温煅后焦所携带热量浪费的问题。
文档编号C01B31/02GK103086349SQ201110342778
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者王忠心, 崔银河, 吕博, 张晓新, 高广轶 申请人:沈阳铝镁设计研究院有限公司