一种高温处理炉的连续冷却排料装置的制作方法

1.本发明具体涉及一种高温处理炉的连续冷却排料装置，适用于高温石墨化炉或其他高温煅烧、焙烧、冶炼炉的固体成品物料连续冷却、排料。


背景技术：

2.高温石墨化炉或其它高温煅烧、焙烧、冶炼炉的成品一般温度极高，需要设置安全、可靠的水冷、排料装置，对成品进行连续排出及有效冷却，一方面方便后续储运，另一方面动态调节炉内原料处理时间及料面高度，以满足动态、连续化生产，提高生产效率。现有冷却装置将高温物料冷却至一定温度直接排入卸料装置，高温物料通常会使冷却装置有一定的热伸长，而冷却装置与卸料装置之间通常通过管道连接，无法吸收冷却装置的热伸长，容易导致设备变形、损坏等。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种高温处理炉的连续冷却排料装置，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案为一种高温处理炉的连续冷却排料装置，包括冷却筒、冷却储料仓、螺旋排料装置以及储料仓，所述冷却筒的顶端具有用于与高温处理炉的出料口连接的进料口，所述冷却筒的出料口与所述冷却储料仓的进料口连接，所述冷却储料仓的出料口通过柔性补偿器一与所述螺旋排料装置的进料口连接，所述螺旋排料装置的出料口与所述储料仓的进料口连接。
5.作为实施方式之一，所述储料仓设置于支架中，所述螺旋排料装置固定于所述支架的顶面上，所述螺旋排料装置的出料口通过柔性补偿器二与所述储料仓的进料口连接，所述储料仓的出料口设置有排料阀。
6.作为实施方式之一，所述支架上设置有横梁，所述储料仓的外壁上设置有支腿，所述支腿支撑于所述横梁上，且所述支腿与所述横梁之间设置有称重传感器。
7.作为实施方式之一，所述螺旋排料装置包括筒体、螺旋叶片轴以及用于驱动所述螺旋叶片轴转动的驱动机构，所述螺旋叶片轴安装于所述筒体中，且所述螺旋叶片轴的两端均伸出所述筒体并安装于轴承座中。
8.作为实施方式之一，所述螺旋叶片轴上对应所述筒体两端的位置处均设置有挡灰反螺旋结构。
9.作为实施方式之一，所述冷却储料仓的至少部分仓壁为水冷壁，所述冷却储料仓内设置有冷却水管，所述冷却水管与所述水冷壁的通水壁腔连通。
10.作为实施方式之一，所述冷却筒包括多个进料管，多个所述进料管的顶端均具有用于与高温处理炉的出料口连接的进料口，各所述进料管的底端的出料口均与所述冷却储料仓的进料口连接。
11.作为实施方式之一，所述进料管包括自上而下依次连接的多个进料管段，且相邻
的进料管段之间通过法兰结构连接，各所述进料管段上均套设有水冷套管并在二者之间围设形成水冷环腔。
12.作为实施方式之一，各所述进料管段的内壁上均设置有耐热内衬，且自上而下，所述耐热内衬的厚度逐渐减小。
13.作为实施方式之一，自上而下，所述进料管段的高度逐渐增大。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）本发明通过自上至下依次设置的冷却筒、冷却储料仓和螺旋排料装置，实现了对高温物料边下料边冷却的动态冷却方式，且方便安装、检修；同时通过柔性补偿器一将冷却储料仓的出料口与螺旋排料装置的进料口连接，不仅能够吸收冷却设备的热伸长，避免损坏设备，同时还方便整套装置的拆装、检修；（2）本发明通过设置容积较大的冷却储料仓，对物料进行长时间的再次冷却，一方面确保即使炉况不顺、炉温不稳或冷却筒冷却效果未达预期的情况下，进入螺旋排料装置及储料仓的物料温度不至过高，不会损坏设备，另一方面可减少冷却筒体的数量，从而减少冷却装置的高度；（3）本发明通过在储料仓的支腿与支架的横梁之间设置称重传感器，称重传感器可以检测储料仓的重量，一方面可避免料仓装满未能及时排料，影响装置正常工作，另一方面下料时可避免将储料仓全部排空，导致大量空气窜入上部设备甚至炉内，影响生产。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
16.图1为本发明实施例提供的高温处理炉的连续冷却排料装置的主视图；图2为本发明实施例提供的冷却筒的局部放大视图；图3为本发明实施例提供的冷却储料仓的放大视图；图4为本发明实施例提供的螺旋排料装置和储料仓的放大视图；图5为本发明实施例提供的高温处理炉的连续冷却排料装置的俯视图；图6为图3的b-b剖视图；图7为图3中a处的放大示意图；图中：1、冷却筒；11、进料管；12、水冷套管；13、耐热内衬；14、回水法兰；15、进水法兰；16、柔性石墨密封垫；17、螺旋隔水挡板；2、冷却储料仓；21、冷却水管；22、检修阀；3、螺旋排料装置；31、筒体；32、螺旋叶片轴；33、挡灰反螺旋结构；34、盖板；35、减速电机；36、大链轮；37、小链轮；38、轴承座；4、储料仓；41、支腿；42、排料阀；5、支架；51、横梁；6、柔性补偿器一；7、柔性补偿器二；8、称重传感器。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1所示，本实施例提供一种高温处理炉的连续冷却排料装置，包括冷却筒1、冷却储料仓2、螺旋排料装置3以及储料仓4，所述冷却筒1的顶端具有用于与高温处理炉的出料口连接的进料口，所述冷却筒1的出料口与所述冷却储料仓2的进料口连接，所述冷却储料仓2的出料口通过柔性补偿器一6与所述螺旋排料装置3的进料口连接，所述螺旋排料装置3的出料口与所述储料仓4的进料口连接。
19.本实施例中从高温处理炉中出来的高温物料先进入冷却筒1，冷却筒1边下料边对物料进行冷却，经过初次冷却的物料降低到一定温度后进入冷却储料仓2中缓存，冷却储料仓2在缓存物料的同时对物料进行冷却，经过再次冷却的物料进入螺旋排料装置3，螺旋排料装置3将冷却后的物料运输至储料仓4中存储，通过冷却筒1、冷却储料仓2和螺旋排料装置3组合对高温物料进行边下料边冷却，可满足动态连续生产的要求，能较好地应用于如高温石墨化炉或其他高温煅烧、焙烧、冶炼炉等高温处理炉的固体成品物料连续冷却、排料；同时通过柔性补偿器一6将冷却储料仓2的出料口与螺旋排料装置3的进料口连接，能够吸收冷却设备的热伸长，避免损坏设备，同时方便整套装置的拆装、检修。
20.其中，冷却筒1、冷却储料仓2均采用优质不锈钢或锅炉钢等耐热材质制成。上述冷却储料仓2的仓底设置有检修阀22，检修阀22通过柔性补偿器一6与所述螺旋排料装置3的进料口连接。当需要检修螺旋排料装置3、储料仓4时，可关闭检修阀22，隔断上部高温区，更加安全。
21.进一步地，所述储料仓4设置于支架5中，所述螺旋排料装置3固定于所述支架5的顶面上，所述螺旋排料装置3的出料口通过柔性补偿器二7与所述储料仓4的进料口连接，所述储料仓4的出料口设置有排料阀42，需要排料时开启排料阀42即可。本实施例通过柔性补偿器二7将螺旋排料装置3的出料口和储料仓4的进料口连接，可以吸收冷却设备的热伸长，避免损坏设备，同时方便整套装置的拆装、检修。
22.上述的支架5包括顶板以及用于支撑顶板的若干立柱，相邻的立柱之间通过横梁51连接，所述储料仓4的外壁上设置有若干支腿41，所述支腿41支撑于相应位置处的所述横梁51上，且所述支腿41与所述横梁51之间设置有称重传感器8。其中，支腿41至少有三个，且沿储料仓4的周向等距间隔布置，各个支腿41与对应位置处的横梁51之间均设置有称重传感器8，称重传感器8可以检测储料仓4的重量，一方面可避免料仓装满未能及时排料，影响装置正常工作，另一方面下料时可避免将储料仓4全部排空，导致大量空气窜入上部设备甚至炉内，影响生产。
23.进一步地，所述螺旋排料装置3包括筒体31、螺旋叶片轴32以及用于驱动所述螺旋叶片轴32转动的驱动机构，所述螺旋叶片轴32安装于所述筒体31中，且所述螺旋叶片轴32的两端均伸出所述筒体31并安装于轴承座38中，轴承座38固定于支架5的顶面上。上述的驱动机构带动螺旋叶片轴32转动，从而将物料从进料口往出料口的方向输送。
24.上述的驱动机构包括减速电机35、大链轮36、小链轮37以及链条，减速电机35固定于支架5的顶面上，减速电机35的输出轴上安装有小链轮37，螺旋叶片轴32的一端安装有大链轮36，大链轮36位于筒体31外，大链轮36和小链轮37通过链条连接。减速电机35驱动小链轮37转动，小链轮37通过链条带动大链轮36，从而螺旋叶片轴32按特定方向转动，推动高温
物料在筒体31内从进料口往出料口的方向输送。本实施例的螺旋排料装置3采用链传动，为柔性传动，避免了螺旋叶片轴32受热伸长对减速电机35的影响，且减速电机35检修、更换更方便。优选地，减速电机35采用变频电机，以调节螺旋叶片轴32的转速，从而达到调节排料速度的作用，既能控制冷却的时间，又能控制物料在上部石墨化炉或冶炼炉、煅烧炉的处理时间，实现动态调整生产；通过调节排料速度还能实现对炉内料面的调节，对高温处理炉的生产十分重要。
25.优化上述实施例，所述螺旋叶片轴32上对应所述筒体31两端的位置处均设置有挡灰反螺旋结构33，挡灰反螺旋结构33设置在筒体31内的两端，其螺旋进向与原料进入轴端密封的方向相反，可以有效地阻挡物料中的细小颗粒进入轴端密封造成密封件及轴磨损，从而影响设备寿命及可靠性。螺旋叶片轴32优选采用不锈钢或者其它耐高温材质，并对其表面喷涂隔热材料，以提高设备的耐高温性能，提升设备的可靠性。
26.优化地，筒体31的上部设置有盖板34，盖板34上设置有检修孔，方便检修，尤其是堵料时进行清堵。
27.本实施例中，所述冷却储料仓2的至少部分仓壁为水冷壁，且底部设置有进水口，顶部设置有回水口，自下之上通入冷却水，对进入冷却储料仓2的物料进一步冷却。优化地，所述冷却储料仓2内设置有冷却水管21，所述冷却水管21与所述水冷壁的通水壁腔连通。冷却水管21设置在冷却储料仓2内的中间位置，可以间隔设置多根，避免冷热不均。冷却水管21的具体数量可根据冷却储料仓2的体积、物料温度等进行确定和调节，优选为竖直布置且均匀分布。
28.优化地，冷却储料仓2的仓壁与冷却水的换热面以及冷却水管21与冷却水的换热面均设置有齿形结构。可以理解地，冷却水管21与冷却水的换热面为冷却水管21的内壁，冷却储料仓2的仓壁与冷却水的换热面为靠近冷却储料仓2内腔的壁面，通过设置齿形结构能够增大换热面积，从而有效地提高换热效果和效率。
29.本实施例中，所述冷却筒1包括多个进料管11，多个进料管11集成连接形成整体，从而提高冷却筒1的结构强度；多个进料管11可以分别与高温处理炉的多个物料单元连接，具体进料管11的个数可以根据实际需求进行设置，以确保能够达到所需的冷却温度；每个所述进料管11的顶端均具有用于与高温处理炉的出料口连接的进料口，每个所述进料管11的底端的出料口均与所述冷却储料仓2的进料口连接。其中，进料管11的进料口与高温处理炉的出料口可以采用法兰结构连接，方便安装和维护。
30.优化上述实施例，所述进料管11包括自上而下依次连接的多个进料管段，且相邻的进料管段之间通过法兰结构连接，各所述进料管段上均套设有水冷套管12并在二者之间围设形成水冷环腔。本实施例的进料管11采用分段结构，水冷套管12和水冷环腔也对应地采用分段结构，各进料管段之间相互独立，便于设备的制备、安装以及维护，还可以灵活增减冷进料管段的数量，从而适用于不同的高温物料的冷却需求，同时各进料管段和冷却储料仓2的冷却水可以单独控制，可根据进料管段的位置以及实际冷却需求单独调节每个冷却点的水量，水量分配更合理，达到更好的冷却效果和节能效果；而且各进料管段产生的蒸汽可以分级利用，各段水冷环腔可以将换热过程中产生的气泡及时带走，降低水冷环腔内的压力，保证换热性能。
31.上述的水冷套管12内设置有螺旋隔水挡板17并在水冷环腔内形成螺旋上升的平
滑、狭窄的水道，使冷却水在水冷环腔中螺旋上升流动，能极大地提升冷却水流速，并且使高温冷却产生的气泡被及时带离换热面，提高换热效果，同时水道平滑无死区，避免气泡局部富集。
32.优化上述实施例，各所述进料管段的内壁上均设置有耐热内衬13，可以防止高温物料直接接触进料管11而对管体造成高温伤害和磨损，提高进料管11的使用寿命，在其中一个实施例中，所述耐热内衬13采用耐高温石墨内衬。进一步地优选地，由于物料的温度自上而下逐步降低，因此对于同一进料管11，自上而下，所述耐热内衬13的厚度逐渐减小，从而减小耐热内衬13的热阻，降低耐热内衬13对换热效率的影响，如温度冷却到一定程度，下方的进料管段可以取消耐高温石墨内衬，从而降低成本。
33.由于物料温度越高，水在冷却时汽化越严重，气泡堆积会增加冷却水腔的压力，还会影响换热效果，而由上至下，每个进料管11的进料温度逐渐降低，为及时带走产生的气泡，本实施例将各所述进料管段的高度自上而下逐渐增大，上部物料温度较高区域，冷却筒1高度较小，进料管11及冷却水道高度也较小，按温度由上至小递减的趋势，冷却筒1的高度再逐渐增加，使进料温度越高的进料管11，水流通过的时间相对越短，气泡停留在水腔的时间也越短，气泡被及时带出，同时因冷却时间较短，冷却水温升不至太高。
34.本实施例中的法兰结构包括相对设置的两个法兰，进料管11的管段之间、进料管11与高温处理炉的炉底之间、进料管11与冷却储料仓2之间均通过法兰结构连接，且进料管11上的法兰均可以采用水冷法兰，避免高温导致法兰变形，水冷法兰的水冷通道均与对应的水冷环腔连通，冷却水在对进料管段冷却的同时冷却法兰，避免冷却管路过多而影响现场布置；各进料管段的冷却水进水口和冷却水回水口分别位于其两端的法兰上，优选地，冷却水进水口位于下方的法兰上，冷却水回水口位于上方的法兰上，冷却水自下而上流动，一方面与进料管11内的高温物料进行逆流换热，提高冷却效果和效率，另一方面可以增加冷却水流的紊动，增强冷却水自身的内部换热，从而增强冷却效果。进一步优化地，两个法兰之间设置能耐高温的柔性石墨密封垫16，提高装置连接处的密封性能，防止空气进入装置中。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。