專利名稱：石油焦罐式煅燒爐冷卻水套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉^S油焦罐式煅燒爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石油焦罐式煅燒爐
使用的用于對高溫物料進行冷卻的冷卻換熱裝置。
背景技術(shù)：
石油焦是黑色或暗灰色堅硬固體石油產(chǎn)品，帶有金屬光澤，呈多孔性，是由 微小石墨結(jié)晶形成粒狀、柱狀或針狀構(gòu)成的炭體物。石油焦的主要用途是電解 鋁所用的預(yù)焙陽極和陽極糊、碳素行業(yè)生產(chǎn)增炭劑、石墨電極、冶煉工業(yè)硅以 及燃料等。在煉鋼用的石墨電極或制鋁、制鎂用的陽極糊(融熔電極)時，為 使石油焦(生焦)適應(yīng)要求，必須對生焦進行煨燒。傲燒溫度一般在uo(rc左 右，目的是將石油焦揮發(fā)分盡量除掉，這樣可減少石油焦再制品的氯含量，使石 油焦的石墨化程度提高，從而提高石墨電極的高溫強度和耐熱性能，并改善了 石墨電極的電導(dǎo)率。煅燒焦主要用于生產(chǎn)石墨電極、炭糊制品、金剛沙、食品 級磷工業(yè)、冶金工業(yè)及電石等，其中應(yīng)用最廣泛的是石墨電極。
當(dāng)前，罐式煅燒爐是對石油焦進行煅燒的主要設(shè)備，煅燒溫度一般在1300
i:左右，因此在出料時需要通過一個冷卻裝置，將煅燒焦的溫度降下來。普通 的冷卻裝置通常是一個水套，它由雙層鋼板焊接而成，內(nèi)層鋼板圍成一個高溫 物料的通道，內(nèi)層鋼板與外層鋼板之間形成封閉的夾層空間。當(dāng)高溫物料從水 套的通道中流過時，其中的熱量通過內(nèi)層鋼板傳導(dǎo)給夾層空間內(nèi)的循環(huán)水，從
而起到冷卻物料的作用。但是，這樣的結(jié)構(gòu)在使用時存在以下缺點1)內(nèi)層鋼 板與外層鋼板采用整體焊接，由于高溫物料進入水套時的溫度大約為1100'C-120(TC之間，很容易使內(nèi)層鋼板產(chǎn)生熱變形，從而引起焊縫開裂，造成漏水， 影響產(chǎn)品質(zhì)量。2)冷卻溫度不均勻，靠近內(nèi)層鋼板的高溫物料熱傳導(dǎo)速度較快， 溫度較低，處于中心部位的高溫物料也就是遠離內(nèi)層鋼板的高溫物料熱傳導(dǎo)速 度較慢，溫度較高。從物料冷卻角度看，溫度的不均勻會影響產(chǎn)品質(zhì)量；從熱 量的重復(fù)利用角度看，大量的能量隨著物料的排出白白浪費掉了；從設(shè)備使用
的角度看，由于部分物料溫度過高，縮短了排料閥的使用壽命，增加了排料系
統(tǒng)的故障率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種石油焦罐式煅燒爐冷卻水套，以 解決其熱傳導(dǎo)部件易產(chǎn)生熱變形的技術(shù)問題，該冷卻換熱裝置使用可靠，冷卻 換熱效果好，而且重量輕，成本低。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是石油焦罐式煅燒爐冷卻水套， 包括用于圍成高溫物料通道的一級換熱裝置，所述的一級換熱裝置包括一個環(huán) 形的上集箱，所述上集箱上設(shè)有出水口； 一個環(huán)形的下集箱，所述下集箱上設(shè) 有進水口；多根與所迷的上集箱和所述的下集箱分別固定連接并相通的換熱管； 固定連接于相鄰的兩根換熱管之間的導(dǎo)熱擋板。
其中，在所述的由 一級換熱裝置圍成的高溫物料通道內(nèi)設(shè)有二級換熱裝置。 其中，所述一級換熱裝置的出水口與所述二級換熱裝置的進水口連通，或 者所述一級換熱裝置的出水口與所述二級換熱裝置的進水口分別形成單獨的通 路。
采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是由于所述的一級換:熱裝置 包括一個環(huán)形的上集箱，所述上集箱上設(shè)有出水口； 一個環(huán)形的下集箱，所述 下集箱上設(shè)有進水口 ；多根與所述的上集箱和所述的下集箱分別固定連接并相 通的換熱管；固定連接于相鄰的兩根換熱管之間的導(dǎo)熱擋板，與雙層鋼板結(jié)構(gòu) 的夾套型水套相比， 一方面，整體剛>^好，在高溫下不容易產(chǎn)生變形，連接處 不容易開縫。另一方面，換熱面積大，換熱效果好。在同樣規(guī)格的情況下，重 量減輕30%,大大降低了材料消耗。
由于在所述的由一級換熱裝置圍成的高溫物料通道內(nèi)設(shè)有二級換熱裝置， 一方面使高溫物料通道芯部的物料溫度得到有效降低，在整個通道內(nèi)物料溫度 的均勻性得到極大改善，而且出料溫度也由原來的300。C降至15(TC左右，隨著 物料溫度的降低，延長了排料閥的使用壽命，減少了排料系統(tǒng)的故障率。另一 方面，通過二級換熱裝置可以更多地回收熱量，真正做到了節(jié)能減排。
由于所述一級換熱裝置的出水口與所述二級換熱裝置的進水口連通，因此
該冷卻水套具有對水進行兩級加熱的功能， 一級加熱可將水加熱到8(TC以上， 達到除去水中大部分溶解氧的作用。經(jīng)一級預(yù)熱的7jC再進入二級加熱，將7K加 熱至與鍋爐工作壓力相對應(yīng)的飽和水，可提高鍋爐的產(chǎn)汽量15~20%。當(dāng)一級 換熱裝置的出水口與所述二級換熱裝置的進水口分別形成單獨的通路時， 一級 換熱裝置和二級換熱裝置可以分別通入溫度較低的冷卻水，這樣，物料的冷卻 效果會更好一些。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。 圖l是本發(fā)明第一實施例的正視圖； 圖2是圖1的縱向剖^L圖； 圖3是本發(fā)明第二實施例的縱向剖視圖。
具體實施方式
第一實施例
如圖1所示， 一種石油焦罐式煅燒爐冷卻水套，它包括一個環(huán)形的上集箱 2，所述上集箱上設(shè)有出水口 21，上法蘭1焊接于所述的上集箱2上，上法蘭1 用于與煅燒爐本體連接。還包括一個環(huán)形的下集箱5，所述下集箱上設(shè)有進水 口51和排污口 (圖中未示出)，下法蘭6通過一個筒體與與下集箱5焊接為一體并設(shè)有加強筋板，下法蘭6用于與排料閥連接，設(shè)置筒體和加強筋板的目的 是為了便于下法蘭6與排料閥連接。
所述的上集箱2與所述的下集箱5之間分別焊接多根換熱管3，換熱管3 分別與上集箱2和下集箱5相通，構(gòu)成冷卻水腔。相鄰的兩根換熱管3之間焊 接有導(dǎo)熱擋板4。導(dǎo)熱擋板4的作用首先是封閉相鄰的兩根換熱管3之同的空 間，其次是增加導(dǎo)熱面積，增大熱傳導(dǎo)速度。
上述結(jié)構(gòu)組成了本發(fā)明的 一級換熱裝置，所述的 一級換熱裝置圍成了高溫 物料通道。
如圖2所示，在所述的高溫物料通道內(nèi)設(shè)有二級換熱裝置7。所述的二級
換熱裝置7包括蛇形彎管7b，所逸蛇形彎管7b具有一個選氷口和一個出水口， 所i^蛇形管7b的進水口和出水口分別與一個導(dǎo)熱擋il固定連接并伸出高溫物 料通道的外部。優(yōu)選地進水口位于出水口的下方。
為了將冷卻水套回收的熱量充分利用，通常將冷卻水套用作加熱鍋爐的預(yù)
熱器，也就是將受熱后的冷卻水通入加熱鍋爐，v^而節(jié)省鍋爐燃料的消耗。為 了提高熱量的利用效率，所述一級換熱裝置的出水口與所述進水口連通，這樣 一來，該冷卻水套就具有對水進行兩級加熱的功能， 一級加熱可將7]c加熱到80 r以上，達到除去水中大部分溶解氧的作用。經(jīng)一級預(yù)熱的水再進入二級加熱， 將水加熱至與鍋爐工作壓力相對應(yīng)的飽和水，可提髙鍋爐的產(chǎn)汽量15-20%。 當(dāng)然，如果單從物料冷卻角度看，二級換熱裝置的進水口也可以不與一級換熱 裝置的出水口連通，而是分別形成單獨的通3各，這樣，物料的冷卻效果會更好 一些。
第二實施例
第二實施例與第一實施例的結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于二級」換熱裝置 7的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，它包括上橫管7al，下橫管7a2，多才艮與所述的上橫管 7al和所述的下橫管7a2分別固定連接并相通的豎管7a3;所述上橫-管？al上設(shè) 有出水口，所述下橫管7a2上設(shè)有進水口；設(shè)置于所述上橫管的出水口和設(shè)置 于所述下#黃管的進水口分別與 一個導(dǎo)熱擋板固定連接并伸出高溫物料通道的外 部。
本發(fā)明不局限于上述具體實施方式
，本發(fā)明的一個發(fā)明點在于，其一級換 熱裝置由上集箱、下集箱、換熱管和導(dǎo)熱擋板焊接成一個整體，剛度好，不容 易產(chǎn)生熱變形，而且換熱面積大，冷卻換熱效果^f。本發(fā)明的另一個發(fā)明點在 于，由一級換熱裝置圍成的高溫物料通道內(nèi)設(shè)有二級換熱裝置，使高溫物料通 道芯部的物料溫度得到有效降低，在整個通道內(nèi)物料溫度的均勻性得到極大改 善，而且出料溫度也由原來的30(TC降至150。C左右，隨著物料溫度的降低，延 長了排料閥的使用壽命，減少了排料系統(tǒng)的故障率。
本發(fā)明集物料冷卻、熱量轉(zhuǎn)換和余熱利用為一體，廣泛應(yīng)用于石油焦罐式
煅燒爐的改造，對節(jié)能降耗，節(jié)能減排都具有重要意義。
權(quán)利要求
1.石油焦罐式煅燒爐冷卻水套，包括用于圍成高溫物料通道的一級換熱裝置， 其特征在于所述的一級換熱裝置包括 一個環(huán)形的上集箱(2)，所述上集箱上設(shè)有出水口(21)； 一個環(huán)形的下集箱(5)，所述下集箱上設(shè)有進水口(51)； 多根與所述的上集箱(2)和所述的下集箱(5)分別固定連接并相通的換熱管(3) 焊接于相鄰的兩根換熱管(3)之間的導(dǎo)熱擋板(4)。
2. 如權(quán)利要求l所述的石油焦罐式煅燒爐冷卻水套，其特征在于在所述的由 一級換熱裝置圍成的高溫物料通道內(nèi)設(shè)有二級換熱裝置(7)。
3. 如權(quán)利要求2所述的石油焦罐式煅燒爐冷卻水套，其特征在于所述的二級 換熱裝置(7)包括蛇形彎管(7b)，所述蛇形彎管(7b)具有一個進水口和 一個出水口，所迷蛇形管(7b)的進水口和出水口分別與一個導(dǎo)熱擋板固定 連接并伸出高溫物料通道的外部。
4. 如權(quán)利要求2所述的石油焦罐式煅燒爐冷卻水套，其特征在于.*所述的二級 換熱裝置(7 )包括上橫管(7al),下橫管(7a2 )，多^f艮與所述的上橫管(7al ) 和所述的下橫管(7a2 )分別固定連接并相通的豎管(7a3 );所述上^^管(？al ) 上設(shè)有出水口，所述下橫管(7a2)上設(shè)有進水口；設(shè)置于所述上橫管的出 水口和設(shè)置于所述下橫管的進水口分別與一個導(dǎo)熱擋板固定連接并伸出高 溫物料通道的外部。
5. 如權(quán)利要求2至4所述的任一種石油焦罐式煅燒爐冷卻水套，其特征在于 所述一級換熱裝置的出水口與所述二級換熱裝置的進水口連通，或者所述一 級換熱裝置的出水口與所述二級換熱裝置的進水口分別形成單獨的通路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石油焦罐式煅燒爐冷卻水套，包括用于圍成高溫物料通道的一級換熱裝置，所述的一級換熱裝置包括一個環(huán)形的上集箱，所述上集箱上設(shè)有出水口；一個環(huán)形的下集箱，所述下集箱上設(shè)有進水口；多根與所述的上集箱和所述的下集箱分別固定連接并相通的換熱管；固定連接于相鄰的兩根換熱管之間的導(dǎo)熱擋板。在所述的由一級換熱裝置圍成的高溫物料通道內(nèi)設(shè)有二級換熱裝置。該冷卻水套剛度好，不容易產(chǎn)生熱變形，而且換熱面積大，冷卻換熱效果好。通過增加二級換熱裝置，使整個通道內(nèi)物料溫度的均勻性得到極大改善，出料溫度由原來的300℃降至150℃左右，隨著物料溫度的降低，延長了排料閥的使用壽命，減少了排料系統(tǒng)的故障率。
文檔編號C10B53/00GK101362951SQ20081013976
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者喬百泉, 卞玉峰, 吳中躍, 孟雙林, 段勝增, 王佐任, 王佐峰, 翟所云 申請人:濰坊聯(lián)興炭素有限公司