一种高温冶金渣余热回收方法与流程

专利2023-09-17  116



1.本发明涉及冶金技术领域,具体为一种高温冶金渣余热回收方法。


背景技术:

2.冶金,是指从矿物中提取金属或金属化合物,用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺,冶金具有悠久的发展历史,从石器时代到随后的青铜器时代,再到近代钢铁冶炼的大规模发展,冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金,其中由于火法冶金的成本较低,且效率较好,目前得到的大规模的应用,火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程,矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化,生成另一种形态的化合物或单质,分别富集在气体、液体或固体产物中,达到所要提取的金属与脉石及其它杂质分离的目的,实现火法冶金过程所需热能,通常是依靠燃料燃烧来供给,也有依靠过程中的化学反应来供给的,比如,硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃料供热;金属热还原过程也是自热进行的,采用火法冶金时,温度较高且会产生一定的冶金废渣。
3.冶金废渣是指冶金工业生产过程中产生的各种固体废弃物,由于其排出时的温度很高,蕴含着较大的热能,所以势必需要对其进行处理,若是处理不当不仅会造成能源的浪费,同时还会污染环境,这些冶金废渣在形成并需要进行出渣时温度一般在千度以上,即使在接触空气后温度会显著下降,其温度仍然为数百度,现有技术中一般利用水淬法对冶金废渣进行处理,即利用大量的水对冶金废渣进行冲洗,来降低冶金废渣的温度,同时水经过高温冶金废渣时会产生大量的蒸汽,通过收集这些蒸汽来进行供热,实现余热回收,但这种处理方式首先需要大量的水资源,极为浪费水资源,同时水流与冶金废渣进行接触时会产生一定的污染,实用性较低。
4.传统的冶金渣的余热回收方法,由于使用了水淬法作为余热回收的主要方法,当低温的水流接触到高温冶金废渣时,由于冶金废渣的初始温度较高在经历水的冷却后会迅速降温,导致冶金废渣的表面产生粘性,进而导致部分冶金废渣粘附在出渣口,此时不仅会对出渣造成影响,同时会对锅炉的实际运行造成一定的影响,为了消除这些影响,通常需要人工对其进行清理才能恢复正常,但冶金废渣的温度极高,人工辅助进行清洁具有极高的安全隐患。
5.基于此,本发明设计了一种高温冶金渣余热回收方法,以解决上述问题。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种高温冶金渣余热回收方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高温冶金渣余热回收方法,包括固定盘,所述固定盘的内部活动安装有叶轮,所述固定盘顶端的中部开设有进水孔,所述固定盘底端的中部开设有出水孔,所述叶轮的中部固定安装有位于固定盘内部的主轴,所述
固定盘的后方设有动力箱,所述动力箱的内部活动安装有飞轮,所述固定盘的下方设有出渣口,所述出渣口的下方固定连通有换热管,所述动力箱的后方设置有清渣装置,所述固定盘的下方设有输水管,所述输水管的另一端固定连通有位于回收口外侧面的换热管,所述换热管的另一端固定连通有循环管,所述循环管的另一端与动力箱一侧固定连通,所述动力箱的另一端与固定盘之间固定连通有回流管;
8.该方法包含以下步骤:
9.s1:首先工作人员可将固定盘通过机架与锅炉之间进行固定,并将清渣装置的底端置于出渣口的内部,同时通过进水孔向固定盘内腔的顶端注入温度较低的水流,完成准备;
10.s2:水流在经过进水孔进入固定盘的内部时,由于水流的速度会推动叶轮的旋转,并经过叶轮的旋转将水流导入到固定盘的底端并从出水孔导出进入输水管的内部,并通过输水管进入换热管的内部;
11.s3:高温冶金废渣会通过出渣口的暂留后进入回收口的内部,此时位于回收口外侧面的换热管内部的冷却水会受到高温的作用,与回收口内部的高温冶金废渣进行换热操作,以进行冷却,并使得换热管内部的水流快速气化并开始上升进入循环管的内部;
12.s4:气化后的高温蒸汽则会通过循环管进入动力箱的内部并推动飞轮的持续转动,飞轮持续转动的同时会带动主轴的转动进而带动清渣装置的运动,同时反向会带动叶轮的转动来加速水流的循环,亦可将主轴与外界发电机组进行连接实现发电操作;
13.s5:高温蒸汽在推动飞轮旋转后会进入回流管的内部,并通过回流管与外界环境进行快速换热,冷凝成水后重新通过回流管回流至固定盘的内部,再次推动叶轮的旋转,完成循环过程,实现余热回收,输水管和换热管以及循环管和回流管的内部安装有单向阀,来防止水流的逆流;现有技术中一般利用水淬法对冶金废渣进行处理,即利用大量的水对冶金废渣进行冲洗,来降低冶金废渣的温度,同时水经过高温冶金废渣时会产生大量的蒸汽,通过收集这些蒸汽来进行供热,实现余热回收,但这种处理方式首先需要大量的水资源,极为浪费水资源,同时水流与冶金废渣进行接触时会产生一定的污染,实用性较低,本余热回收方法可以解决现有技术中存在的问题,工作时,通过将较低温度的冷却水,通过进水孔注入到固定盘的内部,并推动叶轮的旋转,同时叶轮旋转时会将水流通过出水孔进入到输水管的内部,并进入换热管的内部,由于换热管缠绕在回收口的外侧面,所以进入换热管内部的水流会快速气化并转变为高温水蒸气进入到循环管内,并通过循环管进入到动力箱内部,通过高温蒸汽来推动飞轮的旋转并反向作用于叶轮,来加速叶轮的旋转,同时高温蒸汽在推动飞轮转动后会通过回流管冷却后形成冷凝水重新回流至固定盘的内部来继续完成循环。
14.通过设计叶轮以及飞轮,并利用多个管道将固定盘与动力箱之间进行连通,利用水流速的特性来带动叶轮的运动并利用水流从高向低处运行的特性,来使得水流进入换热管内部并通过换热操作来使得水流变为高温蒸汽,同时蒸汽向上的运动特性来推动蒸汽进入动力箱的内部,推动飞轮转动的同时重新进入回流管内冷凝成水再回流至固定盘内进行再次利用,整个过程充分利用了水流向的特性和气化的特性,其整个循环过程相对密封,水流损失极小,水和冶金渣并无直接接触,且有效对冶金渣进行冷却,水资源消耗量极小,避免了传统技术中需要大量的水资源造成的浪费以及水与冶金渣直接接触所造成的环境污
染。
15.作为本发明的进一步方案,所述回流管顶端的一侧固定连通有可供开启的注水阀,所述回流管的底端与进水孔的顶端固定连通,所述输水管的顶端与出水孔的底端固定连通。
16.在使用前可通过注水阀向回流管内部注入冷却水,也可在整个装置内部水资源消耗掉一部分后向回流管内部注入冷却水,且单向阀安装在注水阀底端的一侧,可使水流仅能从注水阀的左端进入固定盘的内部,无法进行逆流。
17.作为本发明的进一步方案,所述固定盘的背面固定安装有固定架,所述固定架与动力箱的一端固定连接,所述固定架的内部固定安装有滚珠轴承,所述滚珠轴承的内部与主轴的外侧面固定连接。
18.通过设置滚珠轴承与主轴之间进行连接,避免了叶轮在旋转时与固定盘的直接接触,显著减小了旋转时的摩擦力,同时也可减小飞轮以及主轴旋转时的阻力,避免能源的消耗,来增加整个装置能源的利用率。
19.作为本发明的进一步方案,所述注水阀的形状为螺旋形且缠绕安装在回收口的外侧面且与回收口的外侧面相接触。
20.作为本发明的进一步方案,所述循环管为耐高温保温管,所述回流管为不锈钢管,所述回流管外侧面的一端固定套接有冷凝管;循环管所采用的耐高温保温管可长时间的保持循环管内部的高温蒸汽的温度,使得其在输送过程中,热量散发较慢,而采用不锈钢制成的回流管,由于金属的散热效果较佳,可加速回流管内部高温蒸汽冷凝成水,同时在经过冷凝管时可以使得高温蒸汽的快速冷却。
21.通过循环管与动力箱的一端进行连通,而将动力箱的另一端连通有回流管,并将主轴的另一端连接有外部发电机组,高温蒸汽在经过循环管进入动力箱的内部时,会通过高温蒸汽的作用,推动飞轮的快速旋转,并带动主轴的旋转并通过外部发电机组来实现发电操作,来对冷却水转变为水蒸气过程中的热量进行利用并转变为电能,通过冷却水的气化-液化过程不仅减小了传统水淬法用水量过大的问题,同时可对能源进一步进行利用使其转变为可供储存的电能,且整个过程不存在气体排放,不会对环境造成干扰,余热利用率较高。
22.作为本发明的进一步方案,所述清渣装置包括活动轮,所述活动轮的一端固定有安装有传动轴,所述活动轮通过传动轴与主轴的后端固定连接,所述活动轮内部的底端通过转轴转动连接有连杆,所述连杆的下方设有活塞,所述活塞内腔的底端固定安装有连接轴,所述连杆通过连接轴与活塞之间转动连接。
23.作为本发明的进一步方案,所述活塞的外侧面活动套接有固定套,所述固定套通过机架与外部进行连接,所述活塞的底端固定安装有延长杆,所述延长杆的底端贯穿活塞的底端且固定安装有活动座,所述活动座的下方设有固定柱,所述活塞的外侧面等距离固定套接有密封环,所述密封环的外侧面与固定套的内侧面相接触。
24.由于活动轮通过传动轴与主轴之间进行固定,当主轴旋转时活动轮跟随旋转,此时由于连杆位于活动轮的底端,当活动轮的中部发生旋转时会带动连杆顶端发生向左或向右摆动,且由于连杆的底端与活塞之间活动连接,所以连杆的底端会相对活塞向左或向右摆动,且当连杆的顶端运动到最高点时会带动活塞向上运动,而当连杆的底端运动到最低
点时会带动活塞向下运动,进而带动活塞相对固定套往复上下运动,而密封环则可增加固定套和活塞之间的连接稳定性。
25.通过设置活动轮和连杆以及活塞,通过蒸汽推动飞轮旋转的同时带动主轴的旋转并进一步带动活动轮的旋转,可将蒸汽所带来的旋转运动转变为活塞的往复上下运动,为后续清渣提供动力来源且并无多余的能源消耗。
26.作为本发明的进一步方案,所述活动座的左右两侧均通过转轴转动连接活动杆,所述活动杆的底端通过转轴转动连接有限位块,所述固定柱的顶端开设有限位槽,所述限位块与限位槽之间活动卡接,两个所述限位块之间固定连接有位于限位槽之间的复位弹簧。
27.作为本发明的进一步方案,所述活动座的前后两侧均固定安装有横向固定杆,所述限位块的一端固定连接有位于限位槽内部的纵向固定杆,所述纵向固定杆的一端贯穿固定柱的一端,所述纵向固定杆和横向固定杆的另一端均固定安装有清洁块。
28.当活塞上下往复运动的同时会通过延长杆带动活动座上下运动,且带动横向固定杆一端的清洁块上下运动,此时由于清洁块的外侧面与出渣口的内侧面之间进行接触,所以可利用清洁块对出渣口的一端进行清渣,且随着活动座的持续运动会带动活动杆的一端向外侧偏转,并进一步带动活动杆的向内侧偏转,进而推动限位块在限位槽的内部相对滑动,且推动限位块一端的纵向固定杆向外侧运动并最终带动清洁块与内侧面进行接触对冶金渣见冲击使其破碎,加速清渣,同时复位弹簧可带动限位块的自动复位,配合活塞的上下运动实现持续清渣。
29.通过设置活动轮和连杆以及下方的延长杆和限位块,冷却水在经过气化时会产生高温蒸汽来推动飞轮的持续转动,飞轮持续转动的同时,会经过活动轮等装置的机械转换将旋转运动转变为上下垂直往复运动,并推动下方的清洁块运动来对冶金渣进行清除,由于冷却水和冶金渣之间并未直接接触,所以冶金渣粘附程度较浅易于清除,同时利用水流的气化-液化过程不仅实现了水用量的减少以及余热的高效利用,同时还可推动清渣装置的持续运行解决传统冶金渣需要人工辅助清除的痛点,无安全隐患以及额外的能源消耗,效率较高。
30.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
31.1.本发明通过设计叶轮以及飞轮,并利用多个管道将固定盘与动力箱之间进行连通,利用水流速的特性来带动叶轮的运动并利用水流从高向低处运行的特性,来使得水流进入换热管内部并通过换热操作来使得水流变为高温蒸汽,同时蒸汽向上的运动特性来推动蒸汽进入动力箱的内部,推动飞轮转动的同时重新进入回流管内冷凝成水再回流至固定盘内进行再次利用,整个过程充分利用了水流向的特性和气化的特性,其整个循环过程相对密封,水流损失极小,水和冶金渣并无直接接触,且有效对冶金渣进行冷却,水资源消耗量极小,避免了传统技术中需要大量的水资源造成的浪费以及水与冶金渣直接接触所造成的环境污染。
32.2.本发明通过循环管与动力箱的一端进行连通,而将动力箱的另一端连通有回流管,并将主轴的另一端连接有外部发电机组,高温蒸汽在经过循环管进入动力箱的内部时,会通过高温蒸汽的作用,推动飞轮的快速旋转,并带动主轴的旋转并通过外部发电机组来实现发电操作,来对冷却水转变为水蒸气过程中的热量进行利用并转变为电能,通过冷却
水的气化-液化过程不仅减小了传统水淬法用水量过大的问题,同时可对能源进一步进行利用使其转变为可供储存的电能,且整个过程不存在气体排放,不会对环境造成干扰,余热利用率较高。
33.3.本发明通过设置活动轮和连杆以及下方的延长杆和限位块,冷却水在经过气化时会产生高温蒸汽来推动飞轮的持续转动,飞轮持续转动的同时,会经过活动轮等装置的机械转换将旋转运动转变为上下垂直往复运动,并推动下方的清洁块运动来对冶金渣进行清除,由于冷却水和冶金渣之间并未直接接触,所以冶金渣粘附程度较浅易于清除,同时利用水流的气化-液化过程不仅实现了水用量的减少以及余热的高效利用,同时还可推动清渣装置的持续运行解决传统冶金渣需要人工辅助清除的痛点,无安全隐患以及额外的能源消耗,效率较高。
附图说明
34.图1为本发明整体状态的示意图;
35.图2为本发明整体状态的背面示意图;
36.图3为本发明固定盘内部结构的示意图;
37.图4为本发明清渣装置的示意图;
38.图5为本发明清渣装置结构的分解示意图;
39.图6为本发明活动轮和连杆以及活塞结构的分解示意图;
40.图7为本发明固定盘和动力箱结构的分解示意图;
41.图8为本发明动力箱内部结构的剖视图。
42.图中:1、固定盘;2、进水孔;3、出水孔;4、叶轮;5、主轴;6、滚珠轴承;7、动力箱;8、飞轮;9、固定架;10、出渣口;11、回收口;12、输水管;13、换热管;14、循环管;15、回流管;16、注水阀;17、冷凝管;18、清渣装置;181、活动轮;182、传动轴;183、连杆;184、固定套;185、活塞;186、连接轴;187、延长杆;188、活动座;189、横向固定杆;1810、活动杆;1811、固定柱;1812、限位槽;1813、限位块;1814、纵向固定杆;1815、清洁块;1816、密封环;1817、复位弹簧。
具体实施方式
43.如图1和图2以及图3和图8所示,本发明实施例中,一种高温冶金渣余热回收方法,包括固定盘1,固定盘1的内部活动安装有叶轮4,固定盘1顶端的中部开设有进水孔2,固定盘1底端的中部开设有出水孔3,叶轮4的中部固定安装有位于固定盘1内部的主轴5,固定盘1的后方设有动力箱7,动力箱7的内部活动安装有飞轮8,固定盘1的下方设有出渣口10,出渣口10的下方固定连通有换热管13,动力箱7的后方设置有清渣装置18,固定盘1的下方设有输水管12,输水管12的另一端固定连通有位于回收口11外侧面的换热管13,换热管13的另一端固定连通有循环管14,循环管14的另一端与动力箱7一侧固定连通,动力箱7的另一端与固定盘1之间固定连通有回流管15;
44.该方法包含以下步骤:
45.s1:首先工作人员可将固定盘1通过机架与锅炉之间进行固定,并将清渣装置18的底端置于出渣口10的内部,同时通过进水孔2向固定盘1内腔的顶端注入温度较低的水流,
完成准备;
46.s2:水流在经过进水孔2进入固定盘1的内部时,由于水流的速度会推动叶轮4的旋转,并经过叶轮4的旋转将水流导入到固定盘1的底端并从出水孔3导出进入输水管12的内部,并通过输水管12进入换热管13的内部;
47.s3:高温冶金废渣会通过出渣口10的暂留后进入回收口11的内部,此时位于回收口11外侧面的换热管13内部的冷却水会受到高温的作用,与回收口11内部的高温冶金废渣进行换热操作,以进行冷却,并使得换热管13内部的水流快速气化并开始上升进入循环管14的内部;
48.s4:气化后的高温蒸汽则会通过循环管14进入动力箱7的内部并推动飞轮8的持续转动,飞轮8持续转动的同时会带动主轴5的转动进而带动清渣装置18的运动,同时反向会带动叶轮4的转动来加速水流的循环,亦可将主轴5与外界发电机组进行连接实现发电操作;
49.s5:高温蒸汽在推动飞轮8旋转后会进入回流管15的内部,并通过回流管15与外界环境进行快速换热,冷凝成水后重新通过回流管15回流至固定盘1的内部,再次推动叶轮4的旋转,完成循环过程,实现余热回收,输水管12和换热管13以及循环管14和回流管15的内部安装有单向阀,来防止水流的逆流;现有技术中一般利用水淬法对冶金废渣进行处理,即利用大量的水对冶金废渣进行冲洗,来降低冶金废渣的温度,同时水经过高温冶金废渣时会产生大量的蒸汽,通过收集这些蒸汽来进行供热,实现余热回收,但这种处理方式首先需要大量的水资源,极为浪费水资源,同时水流与冶金废渣进行接触时会产生一定的污染,实用性较低,本余热回收方法可以解决现有技术中存在的问题,工作时,通过将较低温度的冷却水,通过进水孔2注入到固定盘1的内部,并推动叶轮4的旋转,同时叶轮4旋转时会将水流通过出水孔3进入到输水管12的内部,并进入换热管13的内部,由于换热管13缠绕在回收口11的外侧面,所以进入换热管13内部的水流会快速气化并转变为高温水蒸气进入到循环管14内,并通过循环管14进入到动力箱7内部,通过高温蒸汽来推动飞轮8的旋转并反向作用于叶轮4,来加速叶轮4的旋转,同时高温蒸汽在推动飞轮8转动后会通过回流管15冷却后形成冷凝水重新回流至固定盘1的内部来继续完成循环;
50.通过设计叶轮4以及飞轮8,并利用多个管道将固定盘1与动力箱7之间进行连通,利用水流速的特性来带动叶轮4的运动并利用水流从高向低处运行的特性,来使得水流进入换热管13内部并通过换热操作来使得水流变为高温蒸汽,同时蒸汽向上的运动特性来推动蒸汽进入动力箱7的内部,推动飞轮8转动的同时重新进入回流管15内冷凝成水再回流至固定盘1内进行再次利用,整个过程充分利用了水流向的特性和气化的特性,其整个循环过程相对密封,水流损失极小,水和冶金渣并无直接接触,且有效对冶金渣进行冷却,水资源消耗量极小,避免了传统技术中需要大量的水资源造成的浪费以及水与冶金渣直接接触所造成的环境污染。
51.如图1所示,回流管15顶端的一侧固定连通有可供开启的注水阀16,回流管15的底端与进水孔2的顶端固定连通,输水管12的顶端与出水孔3的底端固定连通;
52.在使用前可通过注水阀16向回流管15内部注入冷却水,也可在整个装置内部水资源消耗掉一部分后向回流管15内部注入冷却水,且单向阀安装在注水阀16底端的一侧,可使水流仅能从注水阀16的左端进入固定盘1的内部,无法进行逆流。
53.如图2和图7所示,固定盘1的背面固定安装有固定架9,固定架9与动力箱7的一端固定连接,固定架9的内部固定安装有滚珠轴承6,滚珠轴承6的内部与主轴5的外侧面固定连接;
54.通过设置滚珠轴承6与主轴5之间进行连接,避免了叶轮4在旋转时与固定盘1的直接接触,显著减小了旋转时的摩擦力,同时也可减小飞轮8以及主轴5旋转时的阻力,避免能源的消耗,来增加整个装置能源的利用率。
55.如图2所示,注水阀16的形状为螺旋形且缠绕安装在回收口11的外侧面且与回收口11的外侧面相接触,循环管14为耐高温保温管,回流管15为不锈钢管,回流管15外侧面的一端固定套接有冷凝管17;循环管14所采用的耐高温保温管可长时间的保持循环管14内部的高温蒸汽的温度,使得其在输送过程中,热量散发较慢,而采用不锈钢制成的回流管15,由于金属的散热效果较佳,可加速回流管15内部高温蒸汽冷凝成水,同时在经过冷凝管17时可以使得高温蒸汽的快速冷却;
56.通过循环管14与动力箱7的一端进行连通,而将动力箱7的另一端连通有回流管15,并将主轴5的另一端连接有外部发电机组,高温蒸汽在经过循环管14进入动力箱7的内部时,会通过高温蒸汽的作用,推动飞轮8的快速旋转,并带动主轴5的旋转并通过外部发电机组来实现发电操作,来对冷却水转变为水蒸气过程中的热量进行利用并转变为电能,通过冷却水的气化-液化过程不仅减小了传统水淬法用水量过大的问题,同时可对能源进一步进行利用使其转变为可供储存的电能,且整个过程不存在气体排放,不会对环境造成干扰,余热利用率较高。
57.如图4和图6所示,清渣装置18包括活动轮181,活动轮181的一端固定有安装有传动轴182,活动轮181通过传动轴182与主轴5的后端固定连接,活动轮181内部的底端通过转轴转动连接有连杆183,连杆183的下方设有活塞185,活塞185内腔的底端固定安装有连接轴186,连杆183通过连接轴186与活塞185之间转动连接,活塞185的外侧面活动套接有固定套184,固定套184通过机架与外部进行连接,活塞185的底端固定安装有延长杆187,延长杆187的底端贯穿活塞185的底端且固定安装有活动座188,活动座188的下方设有固定柱1811,活塞185的外侧面等距离固定套接有密封环1816,密封环1816的外侧面与固定套184的内侧面相接触;
58.由于活动轮181通过传动轴182与主轴5之间进行固定,当主轴5旋转时活动轮181跟随旋转,此时由于连杆183位于活动轮181的底端,当活动轮181的中部发生旋转时会带动连杆183顶端发生向左或向右摆动,且由于连杆183的底端与活塞185之间活动连接,所以连杆183的底端会相对活塞185向左或向右摆动,且当连杆183的顶端运动到最高点时会带动活塞185向上运动,而当连杆183的底端运动到最低点时会带动活塞185向下运动,进而带动活塞185相对固定套184往复上下运动,而密封环1816则可增加固定套184和活塞185之间的连接稳定性;
59.通过设置活动轮181和连杆183以及活塞185,通过蒸汽推动飞轮8旋转的同时带动主轴5的旋转并进一步带动活动轮181的旋转,可将蒸汽所带来的旋转运动转变为活塞185的往复上下运动,为后续清渣提供动力来源且并无多余的能源消耗。
60.如图5和图6所示,活动座188的左右两侧均通过转轴转动连接活动杆1810,活动杆1810的底端通过转轴转动连接有限位块1813,固定柱1811的顶端开设有限位槽1812,限位
块1813与限位槽1812之间活动卡接,两个限位块1813之间固定连接有位于限位槽1812之间的复位弹簧1817,活动座188的前后两侧均固定安装有横向固定杆189,限位块1813的一端固定连接有位于限位槽1812内部的纵向固定杆1814,纵向固定杆1814的一端贯穿固定柱1811的一端,纵向固定杆1814和横向固定杆189的另一端均固定安装有清洁块1815;
61.当活塞185上下往复运动的同时会通过延长杆187带动活动座188上下运动,且带动横向固定杆189一端的清洁块1815上下运动,此时由于清洁块1815的外侧面与出渣口10的内侧面之间进行接触,所以可利用清洁块1815对出渣口10的一端进行清渣,且随着活动座188的持续运动会带动活动杆1810的一端向外侧偏转,并进一步带动活动杆1810的向内侧偏转,进而推动限位块1813在限位槽1812的内部相对滑动,且推动限位块1813一端的纵向固定杆1814向外侧运动并最终带动清洁块1815与内侧面进行接触对冶金渣见冲击使其破碎,加速清渣,同时复位弹簧1817可带动限位块1813的自动复位,配合活塞185的上下运动实现持续清渣;
62.通过设置活动轮181和连杆183以及下方的延长杆187和限位块1813,冷却水在经过气化时会产生高温蒸汽来推动飞轮8的持续转动,飞轮8持续转动的同时,会经过活动轮181等装置的机械转换将旋转运动转变为上下垂直往复运动,并推动下方的清洁块1815运动来对冶金渣进行清除,由于冷却水和冶金渣之间并未直接接触,所以冶金渣粘附程度较浅易于清除,同时利用水流的气化-液化过程不仅实现了水用量的减少以及余热的高效利用,同时还可推动清渣装置18的持续运行解决传统冶金渣需要人工辅助清除的痛点,无安全隐患以及额外的能源消耗,效率较高。

技术特征:
1.一种高温冶金渣余热回收方法,包括固定盘(1),其特征在于:所述固定盘(1)的内部活动安装有叶轮(4),所述固定盘(1)顶端的中部开设有进水孔(2),所述固定盘(1)底端的中部开设有出水孔(3),所述叶轮(4)的中部固定安装有位于固定盘(1)内部的主轴(5),所述固定盘(1)的后方设有动力箱(7),所述动力箱(7)的内部活动安装有飞轮(8),所述固定盘(1)的下方设有出渣口(10),所述出渣口(10)的下方固定连通有换热管(13),所述动力箱(7)的后方设置有清渣装置(18),所述固定盘(1)的下方设有输水管(12),所述输水管(12)的另一端固定连通有位于回收口(11)外侧面的换热管(13),所述换热管(13)的另一端固定连通有循环管(14),所述循环管(14)的另一端与动力箱(7)一侧固定连通,所述动力箱(7)的另一端与固定盘(1)之间固定连通有回流管(15);该方法包含以下步骤:s1:首先工作人员可将固定盘(1)通过机架与锅炉之间进行固定,并将清渣装置(18)的底端置于出渣口(10)的内部,同时通过进水孔(2)向固定盘(1)内腔的顶端注入温度较低的水流,完成准备;s2:水流在经过进水孔(2)进入固定盘(1)的内部时,由于水流的速度会推动叶轮(4)的旋转,并经过叶轮(4)的旋转将水流导入到固定盘(1)的底端并从出水孔(3)导出进入输水管(12)的内部,并通过输水管(12)进入换热管(13)的内部;s3:高温冶金废渣会通过出渣口(10)的暂留后进入回收口(11)的内部,此时位于回收口(11)外侧面的换热管(13)内部的冷却水会受到高温的作用,与回收口(11)内部的高温冶金废渣进行换热操作,以进行冷却,并使得换热管(13)内部的水流快速气化并开始上升进入循环管(14)的内部;s4:气化后的高温蒸汽则会通过循环管(14)进入动力箱(7)的内部并推动飞轮(8)的持续转动,飞轮(8)持续转动的同时会带动主轴(5)的转动进而带动清渣装置(18)的运动,同时反向会带动叶轮(4)的转动来加速水流的循环,亦可将主轴(5)与外界发电机组进行连接实现发电操作;s5:高温蒸汽在推动飞轮(8)旋转后会进入回流管(15)的内部,并通过回流管(15)与外界环境进行快速换热,冷凝成水后重新通过回流管(15)回流至固定盘(1)的内部,再次推动叶轮(4)的旋转,完成循环过程,实现余热回收。2.根据权利要求1所述的一种高温冶金渣余热回收方法,其特征在于:所述回流管(15)顶端的一侧固定连通有可供开启的注水阀(16),所述回流管(15)的底端与进水孔(2)的顶端固定连通,所述输水管(12)的顶端与出水孔(3)的底端固定连通。3.根据权利要求1所述的一种高温冶金渣余热回收方法,其特征在于:所述固定盘(1)的背面固定安装有固定架(9),所述固定架(9)与动力箱(7)的一端固定连接,所述固定架(9)的内部固定安装有滚珠轴承(6),所述滚珠轴承(6)的内部与主轴(5)的外侧面固定连接。4.根据权利要求1所述的一种高温冶金渣余热回收方法,其特征在于:所述注水阀(16)的形状为螺旋形且缠绕安装在回收口(11)的外侧面且与回收口(11)的外侧面相接触。5.根据权利要求1所述的一种高温冶金渣余热回收方法,其特征在于:所述循环管(14)为耐高温保温管,所述回流管(15)为不锈钢管,所述回流管(15)外侧面的一端固定套接有冷凝管(17)。
6.根据权利要求1所述的一种高温冶金渣余热回收方法,其特征在于:所述清渣装置(18)包括活动轮(181),所述活动轮(181)的一端固定有安装有传动轴(182),所述活动轮(181)通过传动轴(182)与主轴(5)的后端固定连接,所述活动轮(181)内部的底端通过转轴转动连接有连杆(183),所述连杆(183)的下方设有活塞(185),所述活塞(185)内腔的底端固定安装有连接轴(186),所述连杆(183)通过连接轴(186)与活塞(185)之间转动连接。7.根据权利要求6所述的一种高温冶金渣余热回收方法,其特征在于:所述活塞(185)的外侧面活动套接有固定套(184),所述固定套(184)通过机架与外部进行连接,所述活塞(185)的底端固定安装有延长杆(187),所述延长杆(187)的底端贯穿活塞(185)的底端且固定安装有活动座(188),所述活动座(188)的下方设有固定柱(1811),所述活塞(185)的外侧面等距离固定套接有密封环(1816),所述密封环(1816)的外侧面与固定套(184)的内侧面相接触。8.根据权利要求7所述的一种高温冶金渣余热回收方法,其特征在于:所述活动座(188)的左右两侧均通过转轴转动连接活动杆(1810),所述活动杆(1810)的底端通过转轴转动连接有限位块(1813),所述固定柱(1811)的顶端开设有限位槽(1812),所述限位块(1813)与限位槽(1812)之间活动卡接,两个所述限位块(1813)之间固定连接有位于限位槽(1812)之间的复位弹簧(1817)。9.根据权利要求8所述的一种高温冶金渣余热回收方法,其特征在于:所述活动座(188)的前后两侧均固定安装有横向固定杆(189),所述限位块(1813)的一端固定连接有位于限位槽(1812)内部的纵向固定杆(1814),所述纵向固定杆(1814)的一端贯穿固定柱(1811)的一端,所述纵向固定杆(1814)和横向固定杆(189)的另一端均固定安装有清洁块(1815)。

技术总结
本发明属于冶金技术领域,且公开了一种高温冶金渣余热回收方法,包括固定盘,所述固定盘的内部活动安装有叶轮,所述固定盘顶端的中部开设有进水孔,所述固定盘底端的中部开设有出水孔,所述叶轮的中部固定安装有位于固定盘内部的主轴。本发明通过蒸汽向上的运动特性来推动蒸汽进入动力箱的内部,推动飞轮转动的同时重新进入回流管内冷凝成水再回流至固定盘内进行再次利用,整个过程充分利用了水流向的特性和气化的特性,其整个循环过程相对密封,水流损失极小,水和冶金渣并无直接接触,且有效对冶金渣进行冷却,水资源消耗量极小,避免了传统技术中需要大量的水资源造成的浪费以及水与冶金渣直接接触所造成的环境污染。及水与冶金渣直接接触所造成的环境污染。及水与冶金渣直接接触所造成的环境污染。


技术研发人员:杨玲
受保护的技术使用者:杨玲
技术研发日:2022.07.12
技术公布日:2022/11/1
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