[实用新型]一种水冷壁式镁熔坨余热回收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及菱镁矿熔炼生产电熔镁砂技术领域，特别涉及一种水冷壁式镁熔坨余热回收装置。

背景技术

菱镁矿熔炼完成后形成镁熔坨，镁熔坨结晶冷却后进行脱壳，每吨镁熔坨存储能量折合成电能达1300kW·h左右。该部分能量在现行生产工艺中被完全浪费，目前节能效果明显的生产装置尚未出现，因此，研究高效回收镁熔坨余热资源对电熔镁行业的节能减排意义重大。

镁熔坨皮砂导热系数小，整个坨体呈圆柱形，比表面积小，造成镁熔坨取热难。主要表现在快速取热导致皮砂表面温度急剧下降，回收的能源品味较低，不能用于生产和生活。

实用新型内容

为了克服快速取热能源品味低的问题，本实用新型提出了一种水冷壁式镁熔坨余热回收装置。该水冷壁式镁熔坨余热回收装置可被置于隧道式余热回收窑之内，主要可包括加热水管、回水总管、出水总管、集回水管、集出水管、调节阀和水管支架，其中多根呈拱形的加热水管沿水管直径方向分为两层或更多层排列布置，每层之间交错安放，避免直接遮挡，利于传热；分层排列的每根加热水管的顶端均和位于拱形顶端处的本层加热水管的出水总管相连通，每根加热水管的两个底端均和位于拱形两侧底角处的本层加热水管的回水总管相连通；集回水管与每层加热水管的回水总管相连通，集出水管的一端与每层加热水管的出水总管相连通，集出水管的另一端伸出窑壁之外，在水管支架的支撑下同外界的生产或生活所需的用热管道系统的进水口相连通，此用热管道系统的最终出水口再与集回水管相连通。

所述隧道式余热回收窑可包括窑头门、窑体、窑尾门、风机、摆渡小车、轨道和窑体沙封结构等，隧道式余热回收窑的具体结构为：窑体为隧道式结构，窑体的两端分别有窑头门和窑尾门，在窑体隧道的底部铺设有轨道，用于运送镁熔坨的摆渡小车摆放安装在轨道上；窑体的底部和摆渡小车的底面平台之间设有沙封结构，以此进行密封，镁熔坨摆放在摆渡小车的底面平台上，在每个镁熔坨停靠位正上方的窑顶处均安置有风机，用于强化窑内的空气对流换热。

为了达到最佳的换热效果，分层排列的各个加热水管按照隧道式余热回收窑内存放的镁熔坨的数量可分成若干个组，每组即构成一个水冷壁，每个水冷壁如同一组家用水暖系统的暖气片一样，设有单独的回水总管和出水总管，每一水冷壁正对着一个镁熔坨摆放，使得这些水冷壁的加热水管能够在镁熔坨的最近处与镁熔坨进行对流及辐射换热。

为了控制每一个水冷壁的出水温度，使水冷壁中的水的温度达到一定温度后才能通过出水总管流进集出水管，可在每个水冷壁的回水总管与集回水管之间安有调节阀。

工作时，镁熔坨被置于本实用新型的水冷壁式镁熔坨余热回收装置的中间，和与其对应的水冷壁进行换热，所得热水汇集于装置外侧的集出水管内，再通过与之相连通的外界生产或生活所需的用热管道系统，放出所携带因换热所获得热量，达到了余热回收利用的效果。

使用上述装置，需按如下工艺进行操作：

(1)经过三相电弧炉熔炼生产的镁熔坨脱壳后，随摆渡小车一起通过窑头门进入到余热回收窑内，沿摆渡小车轨道向窑体的尾部运动，每12小时进入一个镁熔坨，余热回收窑的长度为25.6m,镁熔坨在余热回收窑内停留的时间为96h，最后经冷却后的镁熔坨从窑尾门移出；

(2)经利用后的回水进入集回水管内，再通过调节阀后分别进入各个水冷壁的回水总管内，在加热水管内被加热的过程中自下而上流动到出水总管，最终经集出水管提供给用户，整个装置的循环水流量为80m³/h。回水温度为60℃，出水温度为75℃。

本实用新型装置的水冷壁式镁熔坨余热回收装置采用自动控制系统，控制对象为水流量，控制方式为调节每组水冷壁的调节阀。当水冷壁出水总管的水温低于75℃时，减小调节阀开度，反之增大调节阀开度。保证集出水管内的水温不低于75℃。在余热回收窑体顶部安装有循环风机，用来搅动窑内空气，增强窑内加热水管与空气、镁熔坨表面与空气的换热效率，窑内空气流速为5～6m/s。

本实用新型的优点在于：

(1)水冷壁中加热水管采用多层布置，每一层之间交错布置，避免了加热水管之间的直接遮挡，同时也加大了水管与空气的换热面积；

(2)置于窑体顶部的循环风机的开动，有利于窑内气体流动，加强了窑内气体与镁熔坨表面和水管表面的换热。

附图说明

图1是包括本项实用新型的水冷壁式镁熔坨余热回收装置的余热回收窑主体结构剖面示意图。

图2是图1中A-A剖面图。