一种电熔镁熔坨分段式余热回收冷却装置及方法与流程

本发明涉及热量回收，具体为一种电熔镁熔坨分段式余热回收冷却装置及方法。

背景技术：

1、电熔镁熔坨生产过程中，熔炼炉会排出大量高温烟气，其温度高、含尘量大，并含有金属氧化物等杂质。若不及时降温，会影响后续除尘和脱硫设备的运行安全与净化效率。为此，通常在熔炼炉后部设置水冷换热装置，利用冷却水与高温烟气进行间壁式换热，使烟气温度降低到后续处理设备允许的范围，同时促使部分气态杂质冷凝或凝聚，起到降温和预除尘作用。该装置一般布置在烟气处理系统前端，既保护后续设备，又有利于烟气中杂质的初步处理，是电熔镁熔炼烟气处理流程中的重要环节。通过调节冷却水量和换热面积，可将烟气温度稳定控制在后续工艺要求范围内，保障系统连续稳定运行。

2、然而，现有烟气处理装置中的换热部分往往远离熔炼炉排烟通道，高温烟气需先流经较长烟道才能进入换热器，沿途不断散热，导致烟气温度明显下降，换热温差减小，换热效果降低，若将换热段直接布置在靠近熔炼炉的排烟通道处，该区域烟气温度高、热品位好，理论上换热效率较高，但排烟通道内壁容易粘附杂质，这些杂质中富含金属及金属氧化物，高温下呈熔融或半熔融状态，粘结性较强，随着杂质层不断增厚，会形成较大热阻，阻隔烟气热量向冷却水传递，使换热效果明显下降，同时还会增大烟道阻力和清灰维护难度，因此靠近熔炼炉排烟口直接换热虽具有热能利用优势，但受杂质黏附问题制约，工程中需采取防黏附、清灰或烟气预处理措施。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电熔镁熔坨分段式余热回收冷却装置及方法，具备冷却降温效果更好 换热效率更高的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电熔镁熔坨分段式余热回收冷却装置，包括底座和炉体，还包括：

3、排烟通道本体，其连通设置于所述炉体的顶部用于排烟；

4、罩壳，其栓接于所述炉体的顶部，并套设于所述排烟通道本体的表面；

5、换热冷却机构，其用于对冷却换热介质实现输送，且所述换热冷却机构的换热部分位于所述罩壳的内部并贴合于所述排烟通道本体的表面；

6、分段式磁性防粘附机构，其与所述排烟通道本体的表面以及换热冷却机构的换热部分相互接触，所述分段式磁性防粘附机构带有磁性和振动源；

7、动力推进往复机构，其与所述换热冷却机构中流动的冷却换热介质配合来驱动所述分段式磁性防粘附机构上下做往复运动。

8、优选的，所述换热冷却机构包括：

9、第一泵体，栓接于所述底座的顶部，所述第一泵体的出口端连通设置有输送管；

10、盒体，其栓接于所述罩壳的内部，所述输送管远离第一泵体的一端与所述盒体相互连通；

11、环形管，数量为两组并分别套设于所述排烟通道本体表面的上下两侧，所述盒体与下方的所述环形管相互连通；

12、竖管，其数量为若干个并分别与上下两侧的所述环形管相互连通，所述竖管贴合于所述排烟通道本体的表面并作为换热部分；

13、回流管，与上方的所述环形管相互连通；

14、第二泵体，栓接于所述底座的顶部并与所述回流管的一端相互连通。

15、优选的，所述回流管采用保温管道。

16、优选的，所述动力推进往复机构包括水动力单元、第一齿轮和第二齿轮，所述水动力单元设置于所述盒体的内部和外部，所述第一齿轮与所述水动力单元相互连接，且第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述动力推进往复机构还包括通过轴承座固定于所述罩壳内部的转杆，所述第二齿轮栓接于所述转杆的表面，所述椭圆轮的数量为两组并分别栓接于所述转杆表面的两侧，所述椭圆轮在旋转的过程中驱动所述分段式磁性防粘附机构上下做往复运动。

17、优选的，所述水动力单元由传动轴、转盘和叶片构成，所述传动轴穿过所述盒体的表面并与其通过密封轴承相互固定，所述转盘栓接于所述传动轴的表面，所述叶片的数量为若干个并焊接于所述转盘的表面。

18、优选的，所述分段式磁性防粘附机构包括：

19、磁吸震动件，其数量为若干个并从上至下等距分布，所述磁吸震动件在所述排烟通道本体以及竖管的表面可活动，所述磁吸震动件内置有磁铁和震动源，上下排布的所述磁吸震动件在所述排烟通道本体的外侧表面进行分段式作业；

20、固定杆，其与所述磁吸振动件相互连接；

21、滚轮，其栓接于所述固定杆的底部并与所述椭圆轮的表面相互接触；

22、滑套，数量为若干个并栓接于所述罩壳的内部，所述固定杆与滑套的内壁滑动连接使自身具备上下滑行的条件。

23、优选的，所述磁吸震动件包括活动座、永磁铁和内槽，所述内槽的数量为若干个并呈环形阵列开设于所述活动座的表面，所述永磁铁固定于所述内槽的内部，所述活动座为中空设计并分别与所述竖管以及排烟通道本体的表面滑动连接，所述内槽的开口处还栓接有隔热通磁板，所述内槽内壁的两侧均栓接有隔板，所述内槽的内部且位于隔板内部空间还设置有金属球。

24、优选的，所述金属球选用陶瓷球或铜合金球，所述永磁铁选用钐钴永磁体或铝镍钴永磁体，所述隔热通磁板选用云母板或陶瓷纤维板。

25、优选的，所述第一齿轮的尺寸大于第二齿轮的尺寸。

26、一种电熔镁熔坨分段式余热回收冷却方法，其方法包括如下步骤：

27、步骤一：启动第一泵体和第二泵体，将冷却水经输送管送入盒体，并流入下环形管和竖管；

28、步骤二：炉体产生的高温烟气进入排烟通道本体，与竖管内冷却水进行间壁换热，烟气降温，冷却水吸热后经回流管由第二泵体送至用热设备；

29、步骤三：盒体内水流冲击水动力单元，经第一齿轮和第二齿轮带动转杆转动，使椭圆轮旋转；

30、步骤四：椭圆轮推动分段式磁性防粘附机构沿排烟通道本体和竖管表面上下往复运动，永磁铁和金属球产生磁吸与震动，分段清除排烟通道本体内壁黏附杂质；

31、步骤五：降温后的烟气经排烟通道本体进入后续烟气处理设备，吸热后的热水用于采暖换热、洗浴、余热锅炉补水预热或溴化锂制冷机组。

32、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

33、1、本发明中的换热冷却机构利用第一泵体和第二泵体驱动冷却水在盒体、环形管和竖管内流动，使竖管贴靠排烟通道本体外壁吸收烟气热量，降低烟气温度，该机构将换热段靠近炉体排烟出口，减少高温烟气长距离输送散热损失，保持较高换热温差，提高余热回收效率，同时保护后续除尘、脱硫和脱硝设备安全运行。

34、2、本发明中的分段式磁性防粘附机构在排烟通道本体和竖管换热段上下往复运动，多个磁吸震动件分段布置，活动座内的永磁铁透过隔热通磁板对排烟通道本体内壁产生磁吸作用，带动尚未凝固的金属杂质移动；金属球在内槽中跳动产生震动，将内壁未牢固黏附的杂质震落并由烟气带走。该机构可分段清除换热段杂质，减少杂质层热阻，保持换热面清洁，提高换热冷却机构的换热效果和热量回收率，降低清灰维护难度。

35、3、本发明中的动力推进往复机构利用换热冷却机构中冷却水的流动动能，水流在盒体内冲击水动力单元的叶片，带动传动轴旋转，并经第一齿轮、第二齿轮和转杆驱动椭圆轮转动，推动分段式磁性防粘附机构上下往复运行。该方式将换热介质流动能量转换为清灰机械能，无需额外电机或气源，不增加运行能耗。