[发明专利]熔融材料的显热回收装置及方法

说明书

本发明公开了一种熔融材料的显热回收装置及方法，包括输送装置、金属熔池和熔融材料收集斜槽，金属熔池内设有挡墙，挡墙将金属熔池分为左舱室和右舱室，左舱室和右舱室底部是联通的，左舱室的顶部设有熔融材料入口，右舱室的顶部设有熔融材料出口，输送装置设置于金属熔池左舱室顶部的熔融材料入口，输送装置的输出端设有粒化装置，熔融材料收集斜槽与金属熔池的右舱室顶部熔融材料出口连接，金属熔池内设有金属液，所述的金属熔池的左舱室的侧壁上设有气孔。实现熔融材料的余热的回收，本装置结构简单，绿色环保，达到节能降耗、减少温室气体排放的目的。

技术领域

本发明涉及熔融材料余热回收技术领域，具体涉及一种熔融材料的显热回收装置及方法。

背景技术

某些类型的高温熔融材料显热回收方法包括：1)将熔融材料的显热转换为热空气或蒸汽，典型的方法有旋转杯雾化成粒法(RCA)，旋转圆盘成粒法，滚筒粒化法，以及风淬法。2)以化学能的形式回收熔融材料显热是利用熔融材料热能促进吸热反应的进行，产生可燃性气体，将显热转化为化学能的显热回收技术；3)利用热电转换材料直接将熔融材料热能转化为电能。

这些已有方法的一些缺点是：1)熔融材料通过离心方式粒化，粒化设备通常需要大至10m的半径来使从旋转式粒化器发射的熔融材料的液滴充分地固化，昂贵并且低效使用大的气流来帮助冷却从旋转式雾化器发射的熔融材料液滴，在熔渣成粒机中产生的“熔渣棉”(slag wool)造成昂贵的清理费用并降低成粒机的运行效率；熔渣棉是由非理想的旋转式粒化器设计形成的纤维状固化的熔渣，以及在收集阶段中在发射的液滴中保留的残余热量使它们表面相互粘附、团聚和/或再熔；2)将熔融材料热能转换为化学能的一个主要问题是：与熔融材料热能相比，产生的气体量较少。如回收1450℃高温熔渣60％的显热，处理1吨混合气体(甲烷25℃，蒸汽200℃)需要10吨渣，以使重整温度达到900℃。另外，由于熔渣量大，重整反应速度慢，处理时间长，所以需要一个较大的反应器，与此同时设备投资也将增加；3)利用热电转换材料的方法存在现有热电转换材料工作温度均低于高温熔融材料温度的难题；其次，部分高温熔融材料具有腐蚀性，熔融材料与热电转换材料以何种方式接触仍是技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种熔融材料的显热回收装置及方法，实现熔融材料的余热的回收，本装置结构简单，绿色环保，达到节能降耗、减少温室气体排放的目的。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种熔融材料的显热回收装置，包括输送装置、金属熔池和熔融材料收集斜槽，金属熔池内设有挡墙，挡墙将金属熔池的内腔分为左舱室和右舱室，左舱室和右舱室底部是联通的，左舱室的顶部设有熔融材料入口，右舱室的顶部设有熔融材料出口，输送装置设置于金属熔池左舱室顶部的熔融材料入口，输送装置的输出端设有粒化装置，熔融材料收集斜槽与金属熔池的右舱室顶部熔融材料出口连接，金属熔池内设有金属液，所述的金属熔池的左舱室的侧壁上设有气孔。

按上述技术方案，左舱室中的金属液密度小于粒化后的熔融材料的密度，右舱室中的金属液密度大于粒化后的熔融材料的密度。

按上述技术方案，金属液包括一种或多种合金液，金属熔池的工作温度高于金属液的熔点温度。

按上述技术方案，金属熔池的工作温度为200℃-600℃之间。

按上述技术方案，所述的金属液包括铝液、铜液、镁液和锡液中任意一种、两种、三种或四种金属液以任意比例混合的合金液。

按上述技术方案，金属熔池的侧壁上设有冷却管道。

按上述技术方案，所述的冷却管道中的冷却介质为水或水蒸汽。

按上述技术方案，金属熔池左舱室侧壁上的气孔对准左舱室和右舱室的通道设置，金属熔池的右舱室的底部也设有气孔，右舱室的底部的气孔朝上布置。