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：
本實(shí)用新型涉及石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(jìn)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(jiān)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(shí)，為
使石油焦(生焦)適應(yīng)要求，必須對生焦進(jìn)行煅燒。煅燒溫度一般在130(TC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氫含量，使石 油焦的石墨化程度提高，從而提高石墨電極的高溫強(qiáng)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(jìn)行煅燒的主要設(shè)備，煅燒溫度一般在1300 。C左右，因此在出料時(shí)需要通過一個(gè)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(gè)水套，它由雙層鋼板焊接而成，內(nèi)層鋼板圍成一個(gè)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(shí)，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(shí)存在以下缺點(diǎn)1)內(nèi)層鋼 板與外層鋼板采用整體焊接，由于高溫物料進(jìn)入水套時(shí)的溫度大約為1100°C~ i20(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(yuǎn)離內(nèi)層鋼板的高溫物料熱傳導(dǎo)速 度4支慢，溫度4支高。從物料冷卻角度看，溫度的不均勻會(huì)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(fèi)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。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(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，本實(shí)用新型的技術(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(gè)環(huán)形的上集箱，所述上集箱上設(shè)有出水口； 一個(gè)環(huán)形的下集箱，所述下集箱 上設(shè)有進(jìn)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。
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^t奐熱裝置的出水口與所述二級^:熱裝置的進(jìn)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(jìn)水口分別形成單獨(dú)的通路。
采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是由于所述的一級換熱 裝置包括一個(gè)環(huán)形的上集箱，所述上集箱上設(shè)有出水口； 一個(gè)環(huán)形的下集箱， 所述下集箱上設(shè)有進(jìn)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(gè)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。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。由于所迷一級換熱裝置的出水口與所il二級換熱裝置的進(jìn)水口連通，因此
該冷卻水套具有對水進(jìn)行兩級加熱的功能， 一級加熱可將水加熱到80。C以上， 達(dá)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(jìn)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(jìn)水口分別形成單獨(dú)的通路時(shí)， 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(huì)更好一些。 附閨說明
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖l是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的正視圖； 固2是


圖1的縱向剖^L圖； 圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的縱向剖視圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
如
圖1所示， 一種石油焦罐式徵燒爐冷卻水套，它包括一個(gè)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(gè)環(huán)形的下集箱5，所述下集箱上設(shè)有進(jìn)水 口51和排污口 (圖中未示出)，下法蘭6通過一個(gè)筒體與與下集箱5焊接為一 體并設(shè)有加強(qiáng)筋板，下法蘭6用于與排料閥連接，設(shè)置筒體和加強(qiáng)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之間的空 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)組成了本實(shí)用新型的一級換熱裝置，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ii蛇形彎管7b具有一個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口 ， 所述蛇形管7b的進(jìn)水口和出水口分別與一個(gè)導(dǎo)熱擋板固定連接并伸出高溫物 料通道的外部。優(yōu)選地進(jìn)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，從而節(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(jìn)水口連通，這樣 一來，該冷卻水套就具有對水進(jìn)行兩級加熱的功能， 一級加熱可將水加熱到80 1C以上，達(dá)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(jìn)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，可提高鍋爐的產(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(jìn)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(dú)的通路，這樣，物料的冷卻效果會(huì)更好 一些。
第二實(shí)施例
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于二級才灸熱裝置 7的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，它包括上橫管7al，下橫管7a2，多根與所述的上橫管 7al和所述的下橫管7a2分別固定連接并相通的豎管？a3;所述上才黃管7al上設(shè) 有出水口，所述下橫管7a2上設(shè)有進(jìn)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(jìn)水口分別與一個(gè)導(dǎo)熱擋板固定連接并伸出高溫物料通道的外 部。
本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式
，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)用新型點(diǎn)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(gè)整體， 剛度妤，不容易產(chǎn)生熱變形，而且換熱面積大，冷卻換熱效果好。本實(shí)用新型 的另一個(gè)實(shí)用新型點(diǎn)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(gè)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P爭低，延長了排料閥的使用壽命，減少了排料系統(tǒng)的故障率。
本實(shí)用新型集物料冷卻、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 ，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(gè)環(huán)形的上集箱(2)，所述上集箱上設(shè)有出水口(21)；一個(gè)環(huán)形的下集箱(5)，所述下集箱上設(shè)有進(jìn)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所迷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(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口，所述蛇形管(7b)的進(jìn)水口和出水口分別與一個(gè)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所述的石油焦罐式條燒爐冷卻水套，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)，多根與所述的上橫管(7al)和所述的下>^管(？a2 )分別固定連接并相通的豎管(？a3 );所述上橫管(7al )上設(shè)有出水口，所述下橫管(7a2)上設(shè)有進(jìn)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(jìn)水口分別與 一個(gè)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(jìn)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(jìn)水口分別形成單獨(dú)的通路。
專利摘要本實(shí)用新型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(gè)環(huán)形的上集箱，所述上集箱上設(shè)有出水口；一個(gè)環(huán)形的下集箱，所述下集箱上設(shè)有進(jìn)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(gè)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C10B55/02GK201261768SQ200820027910
公開日2009年6月24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