一种固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统的制作方法

本发明涉及有色冶金熔渣处理与余热回收，公开了一种固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统。

背景技术：

1、在铜冶炼过程中会产生大量高温铜渣。铜渣排出时具有较高温度，含有大量显热，同时还含有铁硅氧化物体系、铜锍相、少量金属铜或铜锍夹杂以及其他有价组分。普通渣罐本身主要承担盛装、转运和倾倒功能，通常不具备温度场主动调节能力。在现有生产中，高温铜渣常被排入渣罐、渣包或渣盆中，再经自然冷却、堆存、破碎、浮选、磁选、返炉或建材化等方式处理，如果渣罐采用自然冷却的方式，其通常存在温度场不可控、渣体内外温差大、周转周期长和显热损失严重等问题。如果渣罐冷却过快，则易导致可回收相细小弥散；如果渣罐冷却过慢，又可能会造成渣罐周转效率下降和场地占用增加。

2、此外，现有的熔渣余热回收技术多以固定式余热锅炉、流化床换热、转鼓换热、粒化余热回收或水冷壁换热为主。若将锅炉管路直接安装在移动渣罐本体上，则会导致渣罐结构复杂、吊运困难、水汽接口频繁连接、蒸汽管道随车移动和检修维护难度增加。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，以解决现有铜渣处理中渣罐自然冷却缺乏温度场主动调节能力、铜渣冷却与析晶过程不可控、熔渣显热回收效率低和余热回收系统与移动渣罐难以安全耦合的问题。

2、为了实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

3、一种固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统包括：

4、吊运式渣罐，所述吊运式渣罐用于承接熔渣；

5、固定式渣罐外套，所述固定式渣罐外套设有用于容纳所述吊运式渣罐的容纳腔；

6、余热回收组件，所述余热回收组件设置在固定式渣罐外套内，用于与所述吊运式渣罐进行热交换；

7、插管式换热组件，所述插管式换热组件用于插至熔渣中并与熔渣进行热交换。

8、进一步地，所述固定式渣罐外套包括承重底座、侧壁骨架、保温层和内衬耐热层；所述侧壁骨架为具有镂空区域的框架式结构；所述侧壁骨架环绕形成上下贯通的空腔，所述承重底座设置在空腔的下端口，所述空腔和所述承重底座的上表面共同构成所述容纳腔；所述保温层设置在侧壁骨架的外壁，所述内衬耐热层设置在侧壁骨架的内壁。

9、进一步地，所述固定式渣罐外套还包括若干导向凸棱，所述导向凸棱均布在侧壁骨架的内壁面上，且每个导向凸棱沿所述容纳腔入口到承重底座的方向布置。

10、进一步地，所述余热回收组件包括换热盘管，所述换热盘管设置在所述侧壁骨架的镂空区域内并固定在侧壁骨架上。

11、进一步地，所述吊运式渣罐包括罐体和罐盖，所述罐盖罩扣在罐体上。

12、进一步地，所述插管式换热组件包括插管换热器，所述插管换热器通过罐盖的插管孔插入熔渣中，且所述插管换热器内设有介质流道，用于流通换热介质，以便与熔渣进行热交换。

13、进一步地，所述罐盖的插管孔处设有刮渣结构，用于在拔出插管换热器的过程中，刮除插管换热器外壁的渣壳。

14、进一步地，所述刮渣结构包括环形刮渣座、刮刀和耐高温弹性件；所述环形刮渣座固定在所述罐盖的插管孔处；所述刮刀滑动连接在环形刮渣座上，且设有若干个；所述耐高温弹性件套设在刮刀的刀柄上，用于驱动刮刀沿径向与所述插管换热器的外壁面保持预设间距。

15、进一步地，还包括可折叠龙门机构和升降机构；所述升降机构固定在可折叠龙门机构上，用于同步升降插管换热器和罐盖，或单独升降插管换热器或罐盖；所述可折叠龙门机构固定在固定式渣罐外套的外部，用于在预设的工作位与避让位之间吊运插管换热器和罐盖。

16、进一步地，所述可折叠龙门机构包括固定立柱、悬臂和驱动件；所述固定立柱固定在固定基础上；所述悬臂的一端固定有转轴，所述悬臂通过转轴与固定立柱转动连接；所述转轴上设有从动齿轮，所述驱动件通过主动齿轮与从动齿轮啮合驱动悬臂绕转轴在水平面内转动，使悬臂在工作位与避让位之间切换。

17、与现有技术相比，本发明所具备的有益效果是：

18、本发明通过将余热回收组件设置在固定式渣罐外套内，配合可插入熔渣内部的插管式换热组件，既使吊运式渣罐无需集成承压换热管路与水汽附件即可参与余热回收，实现余热回收系统与移动渣罐的安全耦合，规避了换热管路随渣罐吊运转运带来的接口泄漏、吊运干涉与运维风险；又通过外套侧的外壁间接换热与插管式的内部换热形成内外协同的换热体系，使余热回收系统具备铜渣温度场主动调节能力，可对铜渣冷却进程进行主动管控以实现受控冷却与析晶调控，同时进行回收铜渣显热资源，提高熔渣显热回收效率，能够兼顾渣罐周转便利性、换热过程可控性与余热回收经济性。

1.一种固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，所述固定式渣罐外套(2)包括承重底座(21)、侧壁骨架(22)、保温层(23)和内衬耐热层；所述侧壁骨架(22)为具有镂空区域的框架式结构；所述侧壁骨架(22)环绕形成上下贯通的空腔，所述承重底座(21)设置在空腔的下端口，所述空腔和所述承重底座(21)的上表面共同构成所述容纳腔；所述保温层(23)设置在侧壁骨架(22)的外壁，所述内衬耐热层设置在侧壁骨架(22)的内壁。

3.根据权利要求2所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，所述固定式渣罐外套(2)还包括若干导向凸棱(24)，所述导向凸棱(24)均布在侧壁骨架(22)的内壁面上，且每个导向凸棱(24)沿所述容纳腔入口到承重底座(21)的方向布置。

4.根据权利要求3所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，所述余热回收组件包括换热盘管(31)，所述换热盘管(31)设置在所述侧壁骨架(22)的镂空区域内并固定在侧壁骨架(22)上。

5.根据权利要求1所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，所述吊运式渣罐(1)包括罐体(11)和罐盖(12)，所述罐盖(12)罩扣在罐体(11)上。

6.根据权利要求5所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，所述插管式换热组件包括插管换热器(4)，所述插管换热器(4)通过罐盖(12)的插管孔插入熔渣中，且所述插管换热器(4)内设有介质流道，用于流通换热介质，以便与熔渣进行热交换。

7.根据权利要求6所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，所述罐盖(12)的插管孔处设有刮渣结构(5)，用于在拔出插管换热器(4)的过程中刮除插管换热器(4)外壁的渣壳。

8.根据权利要求7所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，所述刮渣结构(5)包括环形刮渣座(51)、刮刀(52)和耐高温弹性件(53)；所述环形刮渣座(51)固定在所述罐盖(12)的插管孔处；所述刮刀(52)滑动连接在环形刮渣座(51)上，且设有若干个；所述耐高温弹性件(53)套设在刮刀(52)的刀柄(521)上，用于驱动刮刀(52)沿径向与所述插管换热器(4)的外壁面保持预设间距。

9.根据权利要求1所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，还包括可折叠龙门机构(6)和升降机构；所述升降机构固定在可折叠龙门机构(6)架上，用于同步升降插管换热器(4)和罐盖(12)，或单独升降插管换热器(4)或罐盖(12)；所述可折叠龙门机构(6)固定在固定式渣罐外套(2)的外部，用于在预设的工作位与避让位之间吊运插管换热器(4)和罐盖(12)。

10.根据权利要求9所述的固定工位式铜渣控温析晶余热回收系统，其特征在于，所述可折叠龙门机构(6)包括固定立柱(61)、悬臂(62)和驱动件(63)；所述固定立柱(61)固定在固定基础上；所述悬臂(62)的一端固定有转轴，所述悬臂(62)通过转轴与固定立柱(61)转动连接；所述转轴上设有从动齿轮，所述驱动件(63)通过主动齿轮与从动齿轮啮合驱动悬臂(62)绕转轴在水平面内转动，使悬臂(62)在工作位与避让位之间切换。