一种高温煅烧生产用冷却装置的制造方法
一种高温煅烧生产用冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于非金属材料生产设备技术领域，具体地涉及一种高温煅烧生产用冷却装置。
【背景技术】
[0002]目前非金属材料在进行加工时，通常需要经过高温煅烧，如氧化铝、钛白粉等，而且在高温煅烧后一般都需要再进行冷却处理。但是对于一些要求不能二次煅烧的热敏性粉状产品而言，其在冷却过程中通常会存在冷却风将粉状产品带回煅烧窑中发生二次煅烧的冋题。
[0003]以a-氧化铝为例，高温煅烧a_氧化铝作为一种新型环保材料，其用途越来越广泛、价值也一路狂飙，受到各界人士的好评和选用。其用途主要为陶瓷行业、耐火材料、磨料行业，另外还可加工人造宝石，并能用于航空、导弹、军事等领域。但是，无论用于何种行业，其最终晶型转化为a-氧化铝时都必须进行高温煅烧。
[0004]目前我国高温煅烧a_氧化铝生产方法主要有:1)倒焰窑:该窑型属于间歇窑。煅烧时，将原料装入匣钵，入窑一次煅烧便可制成。但是，由于受窑型结构限制，其温度一般不超过1400 C0，并且由于窑内空间大，温度控制有较大难度，其上、下、内、外温度有较大误差，通常存在质量不均匀的缺陷；2)隧道窑:该窑型属于连续性窑。煅烧时，将原料装入匣钵，从窑头进入经充分煅烧后，再从窑尾卸除。该窑的烧成带设计技术较为成熟，断面温度小，温控效果好，煅烧温度可达1600 C0，因而温度易于控制。但是，其存在能耗高、效率低、不易大型化生产的缺点；3)中空回转窑:该窑型属于连续性窑。煅烧时，原料由窑尾进入，煅烧后从窑头卸除，接着进入冷却机中进行冷却，冷却机的二次热风再进入回转窑助燃。该窑温度易于控制，烧成带温度根据需要可进行调节，基本可以满足不同烧成制度的生产要求，该窑型产能大，生产成本低，适用于生产批量较大的产品。
[0005]其中倒焰窑和隧道窑煅烧后的a-氧化铝从1200 C0左右冷却至80 C0采用自然降温，效率低；中空回转窑煅烧高温a-氧化铝采用单筒冷却机或螺旋冷却输送机。采用单筒冷却机时，由于高温煅烧a-氧化铝为粉状物料(原晶粒度<5um)，为避免冷却机内二次扬尘(物料扬尘随着二次风进入回转窑过烧影响产品质量)，冷却机内不设扬料板，而是通常采用筒体外喷淋冷却水进行降温，此时，60%左右热能被冷却水带走，造成能耗大增；而螺旋冷却输送机采用机体外U型槽水冷却和螺旋空心轴水冷却，物料的显热被冷却水带走，增加能耗。因此需要开发节能新冷却设备，以实现节能减排。
[0006]中国发明专利CN103712462A，公开了一种粉煤灰石灰石煅烧氧化铝自粉化熟料间接冷却设备，如附图14所示，包括冷却机主体2，其包括多个冷却模块，所述冷却模块中包括数根冷却管，冷却管在冷却模块中平行排列，多个冷却模块竖直方向平行排列，每个冷却模块的冷却管相应连通，连通后同行相邻的冷却管两端通过弯管连接，其中最下端的冷却模块的每一排冷却管的边缘的冷却管的下端与冷却机的汇总管连接，最上端的冷却模块与边缘的冷却管对角的冷却管上端与冷却机的汇总管连接，进风道5 —端与冷却机主体2最下端冷却模块的各行的汇总管连接，另一端与鼓风机4连接，出风道一端与冷却机主体2最上端冷却模块的各行的汇总管连接，另一端与外界连通。
[0007]在冷却机主体2顶部的冷却模块中，冷却管之外的空间形成了冷却机主体的进料口 I，在冷却机主体2底部的冷却模块中，冷却管之外的空间形成了冷却机主体的出料口。粉料从进料口 I进入冷却机主体2，粉料从冷却机主体2中的冷却管之间的缝隙落下，最后从出料口 3流出到传送带上。该间接冷却设备采用间接冷却，可避免粉尘排放，但是其存在换热效率低、热能回收率低的问题。
【发明内容】
[0008]本实用新型是为了解决上述技术问题，而提供一种能够充分回收热能且可避免物料被冷却风带入回转窑二次过烧的高温煅烧生产用冷却装置。
[0009]本实用新型的技术方案是:一种高温煅烧生产用冷却装置，包括冷却筒，所述冷却筒包括一次冷却段和二次冷却段，所述一次冷却段包括料管和风腔，所述二次冷却段包括风管和料腔。
[0010]优选地，所述一次冷却段的一端设有连接板一，连接板一上设有通料孔和通风孔，一次冷却段的另一端设有连接板二，连接板二上设有通料孔和通风孔，料管的两端分别与通料孔连接。
[0011]优选地，所述二次冷却段的一端设有风箱一，二次冷却段的另一端设有风箱二，风箱一和风箱二的中部设有中心风管，中心风管通过连接风管与风管连接。
[0012]本实用新型的技术方案包括:所述冷却筒包括筒体，筒体内位于一次冷却段位置处设有内筒，内筒内部的空腔形成风腔，料管安装在筒体与内筒之间的环形空腔内。
[0013]本实用新型的技术方案包括:所述内筒外壁上设置有隔板，所述隔板包括间隔设置的隔板一和隔板二，隔板一的一端与内筒外壁固连，隔板一的另一端与料管固连，隔板二的一端与内筒外壁固连，隔板二的另一端悬空设置。
[0014]本实用新型的技术方案包括:所述筒体包括依次连接的筒体一段、筒体二段和筒体三段，筒体与内筒之间的环形空腔内沿周向上均匀布置有一层料管，料管的轴线与筒体的轴线平行。
[0015]本实用新型的技术方案包括:所述筒体内位于二次冷却段位置处沿周向上设置有至少两层风管，相邻层间的风管交错设置，风管的轴线与筒体的轴线平行。
[0016]本实用新型的技术方案包括:所述一次冷却段远离二次冷却段的一端连接有进料箱，所述进料箱包括加料箱体，加料箱体上设有进料口，进料口连接有进料管，进料管包括勾型斗，勾型斗连接有推料螺旋，推料螺旋与料管连接，加料箱体上设有与风腔连通的出风管，加料箱体的下部连接有进料罩。
[0017]本实用新型的技术方案包括:所述二次冷却段远离一次冷却段的一端连接有出料箱，所述出料箱包括出料箱体，出料箱体上设有细料口和粗料口，细料口的上方设有筛筒，出料箱体上设有与中心风管连通的进风管，出料箱体的下部连接有出料罩。
[0018]本实用新型的技术方案包括:所述冷却筒通过中间齿圈减速机与电机连接，冷却筒的安装斜度是3?5%，风管的直径小于料管的直径。
[0019]本实用新型的有益效果是:通过将冷却筒设计成分段式结构，即包括高温的一次冷却段和低温的二次冷却段，并使高温段和低温段采用不同的冷却换热方式，高温段中让物料走管里，风走管外，利用高的物料温度梯度和热风进行换热，热能回收率高且可避免高温段难以清理的问题；低温段中让物料走管外，冷风走管里，能够确保有足够的换热面积来提高换热效率，整个冷却过程中，物料与冷却风始终不直接接触，即采用间接换热，可避免风将粉状物料带入回转窑二次过烧影响产品质量和性能。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构示意图。
[0021 ] 图2是图1中A-A剖视示意图。
[0022]图3是本实用新型一次冷却段示意图。
[0023]图4是本实用新型二次冷却段示意图。
[0024]图5是图4中B部放大示意图。
[0025]图6是图4中C部放大示意图。
[0026]图7是本实用新型风箱示意图。
[0027]图8是进料箱主视结构示意图。
[0028]图9是进料箱侧视结构示意图。
[0029]图10是进料箱俯视结构示意图。
[0030]图11是出料箱主视结构示意图。
[0031]图12是出料箱侧视结构示意图。
[0032]图13是出料箱俯视结构示意图。
[0033]图14现有技术示意图。
[0034]图中，1、冷却筒，101、一次冷却段，102、二次冷却段，2、料管，3、进料箱，31、进料口，32、进料管，33、出风管，34、进料罩，35、进料箱支架，36、加料箱体，37、勾型斗，38、推料螺旋，4、出料箱，41、出料箱体，42、进风管，43、出料罩，44、出料箱支架，45、筛筒，46、细料口，47、粗料口，5、连接板一，51、通料孔，52、通风孔，6、连接板二，61、通料孔，62、通风孔，7、风腔，8、风箱一，9、风箱二，10、风管，11、料腔，12、内筒，13、筒体，131、筒体一段，132、筒体二段，133、筒体三段，14、隔板一，15、隔板二，16、中心风管，17、连接风管。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。
[0036]如图1所示，本实用新型的一种高温煅烧生产用冷却装置，用来对经过高温煅烧后的粉状物料进行冷却，尤其适用于不能二次煅烧的热敏性粉状产品的冷却，如氧化铝和钛白粉等。具体地，该冷却装置包括冷却筒1，冷却筒I包括筒体13，筒体设计成分段式结构，即筒体13包括依次连接的筒体一段131、筒体二段132和筒体三段133，其好处在于能够方便安装与维修。筒体13的配置参数包括:长径比为9?13:1，传动方式采用中间齿圈减速机传动，转速为I?5r/min变配电机调速，安装斜度为3?5%，材质为金属耐热材料。
[0037]筒体13内部设置有对高温物料进行冷却的冷却部件，具体地包括高温的一次冷却段101和低温的二次冷却段102。将冷却筒设计成分段式冷却结构，能够提高换热效率和热能回收率。
[0038]如图2和图3所示，一次冷却段101包括料管2、内筒12、连接板一 5和连接板二
6。料管2的一端通过连接板一 5与进料箱3相连，连接板一 5通过法兰固定在筒体13上，料管2的另一端固定在连接板二 6上。具体地，连接板一 5的中部设有用来与风腔7连通的通风孔52，通风孔52的外周设有用来与料管2连通的通料孔51。相应地，连接板二 6的中部也设有用来与风腔7连通的通风孔62，通风孔62的外周设有用来与料管2连通的通料孔61。工作时，从进料箱3进入的高温物料通过连接板一 5的通料孔51进入料管2，在料管2中进行一次冷却后，从连接板二 6的通料孔62中进入二次冷却段102中进一步冷却降温；与此同时，在二次冷却段102中与物料换热后温度有所升高的冷却风从风箱一 8的中心风管16流出经过连接板二 6的通风孔62进入一次冷却段101的风腔7中，在与料管2中物料进行换热后，经连接板一 5的通风孔52从进料箱3的出风管33中排出。
[0039]内筒12的内部空腔形成风腔7，可对冷却风起到一定的导向作用，内筒12通过隔板一 14与料管2和筒体13固定，内筒12的外壁上还固连有一端悬空的隔板二 15，其可以增大扰动，从而增加换热效率。隔板一 14和隔板二 15在内筒12外壁上间隔设置，即在内筒12的外壁上依次设置有隔板一 14、隔板二 15、隔板一 14、隔板二 15……，将隔板一和隔板二按照该方式布置，并使相邻的隔板一和隔板二存在一定的间距。
[0040]料管2通过隔板一 14安装在内筒12与筒体13之间形成的环形空腔内，具体地， 料管2在周向上单层均布，料管2的直径是300?600mm，厚度为6?10mm，长度为筒体的1/3?1/2，材质为不锈钢或耐热钢。冷却时，物料从料管2中通过，风从内筒12形成的风腔7中通过，利用高的物料温度梯度和热风进行换热，可提供热能回收率。同时，高温段设计成单层粗料管均布，主要是为了避免少部分块状物料堵塞料管以及高温段清理困难的问题。
[0041]如图4至图7所示，二次冷却段102包括风管10、风箱一 8和风箱二 9。风箱一 8和风箱二 9的结构为方形圈状并固定在筒体13内部，风箱的侧面设有起连接和固定风管用的连接板，中间设直径为1200?1600_的中心风管16，纵向有6?8个连接风管17对称相连，连接风管17的直径是200?300mm。设置风箱的目的就是不让风与物料接触和固定风管，其材质为不锈钢或普通碳钢，高度大于料管2直径和风管10的层高，宽度为200?400mmo
[0042]风管10与连接风管17相连从而将冷风引入，在筒体13内侧设置有至少两层风管10，具体地，可沿周向上均布2?4层风管，风管10的直径是50?100mm，长度为筒体的2/3?1/2，材质为不锈钢或普通碳钢。风管10的一端与风箱二 9的连接风管17相连通，风管10的另一端与风箱一 8的连接风管17连通。工作时，冷却风从出料箱4的进风管42进入风箱二 9的中心风管16，进而再通过连接风管17进入风管10中对料腔11内的物料进行冷却，换热完成后的冷却风进入风箱一 8中，然后从风箱一 8的中心风管16进入一次冷却段内对物料进行冷却；与此同时，在一次冷却段101中经过一次冷却降温处理的物料从风箱一 8中连接风管17之间的空腔进入二次冷却段102的料腔11内，与风管10内的冷却风换热完成后从出料箱4中排出。冷却时，物料走料腔11，冷风走风管10，这样设计的目的在于确保有足够的换热面积来提高换热效率，同时物料走管外可避免大颗粒物料堵塞风管。
[0043]如图11至图13所示，在二次冷却段102的右端(也就是远离与一次冷却段101相连的一端)连接有出料箱4。出料箱4包括出料箱体41，出料箱体41的轴向中部上连接有进风管42，出料箱体41的下部设有筛筒45，筛筒45的下方设有细料口 46，细料口 46旁设有粗料口 47。出料箱体41的下方设有出料箱支架44，以起到支撑和固定作用，在出料箱体41的下部还连接有出料罩43。
[0044]出料箱4的材质为不锈钢或普通碳钢，出料箱4与筒体13分离安装，物料利用筒体转动在斜度作用下，与冷风进行换热，当物料冷至80 C0以下时离开筒体，小颗粒通过出料箱筛筒进入输送设备，大颗粒进入粉碎系统，冷却完成。
[0045]进风管42与鼓风机相连，具体地，采用离心式鼓风机，风量既能保证物料冷却效果，又能保证回转窑煅烧a-氧化铝所需的空气量。鼓风机与出料箱的进风管相连，因风箱随冷却筒体转动，接头采用动静密封装置。
[0046]如图8至图10所示，一次冷却段101的左端(也就是远离与二次冷却段相连的一端)连接有进料箱3。进料箱3包括加料箱体36，加料箱体36上设有进料口 31，进料口 31连接有进料管32，进料管32包括勾型斗37，勾型斗37连接有推料螺旋38，推料螺旋38与料管2连接，随着冷却筒的转动进料管可将物料导入料管2中，加料箱体36上设有与风腔7连通的出风管33，加料箱体36的下部连接有进料罩34。
[0047]进料箱3的材质为不锈钢或耐热钢，冷却时，从进料口 31中加入物料，物料在自身重力和筒体转动的作用下通过进料管32进入料管2中与风腔7中的热风换热，换热完成后的热风从出风管中进入回转窑中作为二次风助燃。
[0048]冷却筒的工作原理是:1200 C0的高温物料垂直进入多风管筒式冷却筒I的进料箱3，随着筒体13的转动带入料管2进行一次冷却，此时，空气走管外间接换热，物料温度降至250?350C。左右；然后，物料穿过风箱一 8进入风管10的外侧进行二次冷却，此时，物料走管外空气走管里，冷风由鼓风机经出料箱4的进风管42吹进均匀分布到每个风管与物料间接换热，空气温度升到400?500 C0经过进料箱3的出风管33进入回转窑作为二次风助燃，物料冷却到80 C0以下经出料箱4进入输送设备。
[0049]实施例1:冷却18?20t/h高温煅烧a-氧化铝
[0050]冷却前物料温度890 C。，物料量18?20t/h，冷却后物料温度〈100 C。。
[0051]冷却筒的规格:筒体13直径3.6m*38m，料管2直径470臟、厚度6mm、长度18000mm、数量18个、单层分布、材质不锈钢，风管10直径108mm、厚度6mm、长度18000mm、数量100个、双层分布、材质碳钢，鼓风机风量22500m3/h。
[0052]筒体安装斜度:4%，筒体转速:4.23r/min。
[0053]冷却装置节能效果:
[0054]1.23kj/kg.°C XlOOOkgX (890°C -100°C ) =971700 kj/ t
[0055]971700 kj/ t X 60%=583020 kj/ t
[0056]每小时节约热能583020 kj。
[0057]实施例2:冷却10t/h高温煅烧a-氧化铝
[0058]冷却前物料温度910 C。，物料量10t/h，冷却后物料温度〈100 C。。
[0059]冷却筒规格:直径3.m*38m，料管2直径400mm、厚度6mm、长度18000mm、数量16个、单层分布、材质不锈钢，风管10直径108mm、厚度6mm、长度18000mm、数量80个、双层分布、材质碳钢，鼓风机风量15000m3/h。
[0060]筒体安装斜度:4%，筒体转速:4.23r/min。
[0061]冷却装置节能效果:
[0062]1.23kj/kg.°C XlOOOkgX (910°C _100°C ) =996300kj/ t
[0063]996300kj/ t X 60%=597780 kj/ t
[0064]每小时节约热能5977800kj。
[0065]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种高温煅烧生产用冷却装置，包括冷却筒(I)，其特征在于:所述冷却筒(I)包括一次冷却段(101)和二次冷却段(102)，所述一次冷却段(101)包括料管(2)和风腔(7)，所述二次冷却段(102 )包括风管(10 )和料腔(11)。2.如权利要求1所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述一次冷却段(101)的一端设有连接板一(5)，连接板一(5)上设有通料孔(51)和通风孔(52)，一次冷却段(101)的另一端设有连接板二( 6 )，连接板二( 6 )上设有通料孔(61)和通风孔(62 )，料管(2 )的两端分别与通料孔(51)和通料孔(61)连接。3.如权利要求1或2所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述二次冷却段(102)的一端设有风箱一(8)，二次冷却段(102)的另一端设有风箱二(9)，风箱一(8)和风箱二(9)的中部设有中心风管(16)，中心风管(16)通过连接风管(17)与风管(10)连接。4.如权利要求3所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述冷却筒(I)包括筒体(13)，筒体(13)内位于一次冷却段(101)位置处设有内筒(12)，内筒(12)内部的空腔形成风腔(7)，料管(2)安装在筒体(13)与内筒(12)之间的环形空腔内。5.如权利要求4所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述内筒(12)外壁上设置有隔板，所述隔板包括间隔设置的隔板一(14)和隔板二(15)，隔板一(14)的一端与内筒(12)外壁固连，隔板一(14)的另一端与料管(2)固连，隔板二(15)的一端与内筒(12)外壁固连，隔板二( 15)的另一端悬空设置。6.如权利要求4所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述筒体(13)包括依次连接的筒体一段(131)、筒体二段(132)和筒体三段(133)，筒体(13)与内筒(12)之间的环形空腔内沿周向上均匀布置有一层料管(2)，料管(2)的轴线与筒体(13)的轴线平行。7.如权利要求6所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述筒体(13)内位于二次冷却段(102)位置处沿周向上设置有至少两层风管(10)，相邻层间的风管(10)交错设置，风管(10)的轴线与筒体(13)的轴线平行。8.如权利要求3所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述一次冷却段(101)远离二次冷却段(102 )的一端连接有进料箱(3 )，所述进料箱(3 )包括加料箱体(36 )，加料箱体(36 )上设有进料口( 31)，进料口( 31)连接有进料管(32 )，进料管(32 )包括勾型斗(37 )，勾型斗(37 )连接有推料螺旋(38 )，推料螺旋(38 )与料管(2 )连接，加料箱体(36 )上设有与风腔(7)连通的出风管(33)，加料箱体(36)的下部连接有进料罩(34)。9.如权利要求8所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述二次冷却段(102 )远离一次冷却段(1I)的一端连接有出料箱(4 )，所述出料箱(4 )包括出料箱体(41)，出料箱体(41)上设有细料口(46)和粗料口(47)，细料口(46)的上方设有筛筒(45)，出料箱体(41)上设有与中心风管(16)连通的进风管(42)，出料箱体(41)的下部连接有出料罩(43)。10.如权利要求1所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述冷却筒(I)通过中间齿圈减速机与电机连接，冷却筒(I)的安装斜度是3?5%，风管(10)的直径小于料管(2)的直径。
【专利摘要】本实用新型属于非金属材料生产设备技术领域，具体地涉及一种高温煅烧生产用冷却装置，包括冷却筒（1），所述冷却筒（1）包括一次冷却段（11）和二次冷却段（12），所述一次冷却段（11）包括料管（2）和风腔（14），所述二次冷却段（12）包括风管（10）和料腔（19）。本实用新型具有能够充分回收热能且可避免物料被冷却风带入回转窑二次过烧的优点。
【IPC分类】F27D17/00, F27D15/02
【公开号】CN204718419
【申请号】CN201520331328
【发明人】吕天宝, 武文焕, 冯怡利, 武建民, 张荣安, 邱维志
【申请人】山东鲁北企业集团总公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月21日
【技术领域】
[0001]本实用新型属于非金属材料生产设备技术领域，具体地涉及一种高温煅烧生产用冷却装置。
【背景技术】
[0002]目前非金属材料在进行加工时，通常需要经过高温煅烧，如氧化铝、钛白粉等，而且在高温煅烧后一般都需要再进行冷却处理。但是对于一些要求不能二次煅烧的热敏性粉状产品而言，其在冷却过程中通常会存在冷却风将粉状产品带回煅烧窑中发生二次煅烧的冋题。
[0003]以a-氧化铝为例，高温煅烧a_氧化铝作为一种新型环保材料，其用途越来越广泛、价值也一路狂飙，受到各界人士的好评和选用。其用途主要为陶瓷行业、耐火材料、磨料行业，另外还可加工人造宝石，并能用于航空、导弹、军事等领域。但是，无论用于何种行业，其最终晶型转化为a-氧化铝时都必须进行高温煅烧。
[0004]目前我国高温煅烧a_氧化铝生产方法主要有:1)倒焰窑:该窑型属于间歇窑。煅烧时，将原料装入匣钵，入窑一次煅烧便可制成。但是，由于受窑型结构限制，其温度一般不超过1400 C0，并且由于窑内空间大，温度控制有较大难度，其上、下、内、外温度有较大误差，通常存在质量不均匀的缺陷；2)隧道窑:该窑型属于连续性窑。煅烧时，将原料装入匣钵，从窑头进入经充分煅烧后，再从窑尾卸除。该窑的烧成带设计技术较为成熟，断面温度小，温控效果好，煅烧温度可达1600 C0，因而温度易于控制。但是，其存在能耗高、效率低、不易大型化生产的缺点；3)中空回转窑:该窑型属于连续性窑。煅烧时，原料由窑尾进入，煅烧后从窑头卸除，接着进入冷却机中进行冷却，冷却机的二次热风再进入回转窑助燃。该窑温度易于控制，烧成带温度根据需要可进行调节，基本可以满足不同烧成制度的生产要求，该窑型产能大，生产成本低，适用于生产批量较大的产品。
[0005]其中倒焰窑和隧道窑煅烧后的a-氧化铝从1200 C0左右冷却至80 C0采用自然降温，效率低；中空回转窑煅烧高温a-氧化铝采用单筒冷却机或螺旋冷却输送机。采用单筒冷却机时，由于高温煅烧a-氧化铝为粉状物料(原晶粒度<5um)，为避免冷却机内二次扬尘(物料扬尘随着二次风进入回转窑过烧影响产品质量)，冷却机内不设扬料板，而是通常采用筒体外喷淋冷却水进行降温，此时，60%左右热能被冷却水带走，造成能耗大增；而螺旋冷却输送机采用机体外U型槽水冷却和螺旋空心轴水冷却，物料的显热被冷却水带走，增加能耗。因此需要开发节能新冷却设备，以实现节能减排。
[0006]中国发明专利CN103712462A，公开了一种粉煤灰石灰石煅烧氧化铝自粉化熟料间接冷却设备，如附图14所示，包括冷却机主体2，其包括多个冷却模块，所述冷却模块中包括数根冷却管，冷却管在冷却模块中平行排列，多个冷却模块竖直方向平行排列，每个冷却模块的冷却管相应连通，连通后同行相邻的冷却管两端通过弯管连接，其中最下端的冷却模块的每一排冷却管的边缘的冷却管的下端与冷却机的汇总管连接，最上端的冷却模块与边缘的冷却管对角的冷却管上端与冷却机的汇总管连接，进风道5 —端与冷却机主体2最下端冷却模块的各行的汇总管连接，另一端与鼓风机4连接，出风道一端与冷却机主体2最上端冷却模块的各行的汇总管连接，另一端与外界连通。
[0007]在冷却机主体2顶部的冷却模块中，冷却管之外的空间形成了冷却机主体的进料口 I，在冷却机主体2底部的冷却模块中，冷却管之外的空间形成了冷却机主体的出料口。粉料从进料口 I进入冷却机主体2，粉料从冷却机主体2中的冷却管之间的缝隙落下，最后从出料口 3流出到传送带上。该间接冷却设备采用间接冷却，可避免粉尘排放，但是其存在换热效率低、热能回收率低的问题。
【发明内容】
[0008]本实用新型是为了解决上述技术问题，而提供一种能够充分回收热能且可避免物料被冷却风带入回转窑二次过烧的高温煅烧生产用冷却装置。
[0009]本实用新型的技术方案是:一种高温煅烧生产用冷却装置，包括冷却筒，所述冷却筒包括一次冷却段和二次冷却段，所述一次冷却段包括料管和风腔，所述二次冷却段包括风管和料腔。
[0010]优选地，所述一次冷却段的一端设有连接板一，连接板一上设有通料孔和通风孔，一次冷却段的另一端设有连接板二，连接板二上设有通料孔和通风孔，料管的两端分别与通料孔连接。
[0011]优选地，所述二次冷却段的一端设有风箱一，二次冷却段的另一端设有风箱二，风箱一和风箱二的中部设有中心风管，中心风管通过连接风管与风管连接。
[0012]本实用新型的技术方案包括:所述冷却筒包括筒体，筒体内位于一次冷却段位置处设有内筒，内筒内部的空腔形成风腔，料管安装在筒体与内筒之间的环形空腔内。
[0013]本实用新型的技术方案包括:所述内筒外壁上设置有隔板，所述隔板包括间隔设置的隔板一和隔板二，隔板一的一端与内筒外壁固连，隔板一的另一端与料管固连，隔板二的一端与内筒外壁固连，隔板二的另一端悬空设置。
[0014]本实用新型的技术方案包括:所述筒体包括依次连接的筒体一段、筒体二段和筒体三段，筒体与内筒之间的环形空腔内沿周向上均匀布置有一层料管，料管的轴线与筒体的轴线平行。
[0015]本实用新型的技术方案包括:所述筒体内位于二次冷却段位置处沿周向上设置有至少两层风管，相邻层间的风管交错设置，风管的轴线与筒体的轴线平行。
[0016]本实用新型的技术方案包括:所述一次冷却段远离二次冷却段的一端连接有进料箱，所述进料箱包括加料箱体，加料箱体上设有进料口，进料口连接有进料管，进料管包括勾型斗，勾型斗连接有推料螺旋，推料螺旋与料管连接，加料箱体上设有与风腔连通的出风管，加料箱体的下部连接有进料罩。
[0017]本实用新型的技术方案包括:所述二次冷却段远离一次冷却段的一端连接有出料箱，所述出料箱包括出料箱体，出料箱体上设有细料口和粗料口，细料口的上方设有筛筒，出料箱体上设有与中心风管连通的进风管，出料箱体的下部连接有出料罩。
[0018]本实用新型的技术方案包括:所述冷却筒通过中间齿圈减速机与电机连接，冷却筒的安装斜度是3?5%，风管的直径小于料管的直径。
[0019]本实用新型的有益效果是:通过将冷却筒设计成分段式结构，即包括高温的一次冷却段和低温的二次冷却段，并使高温段和低温段采用不同的冷却换热方式，高温段中让物料走管里，风走管外，利用高的物料温度梯度和热风进行换热，热能回收率高且可避免高温段难以清理的问题；低温段中让物料走管外，冷风走管里，能够确保有足够的换热面积来提高换热效率，整个冷却过程中，物料与冷却风始终不直接接触，即采用间接换热，可避免风将粉状物料带入回转窑二次过烧影响产品质量和性能。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构示意图。
[0021 ] 图2是图1中A-A剖视示意图。
[0022]图3是本实用新型一次冷却段示意图。
[0023]图4是本实用新型二次冷却段示意图。
[0024]图5是图4中B部放大示意图。
[0025]图6是图4中C部放大示意图。
[0026]图7是本实用新型风箱示意图。
[0027]图8是进料箱主视结构示意图。
[0028]图9是进料箱侧视结构示意图。
[0029]图10是进料箱俯视结构示意图。
[0030]图11是出料箱主视结构示意图。
[0031]图12是出料箱侧视结构示意图。
[0032]图13是出料箱俯视结构示意图。
[0033]图14现有技术示意图。
[0034]图中，1、冷却筒，101、一次冷却段，102、二次冷却段，2、料管，3、进料箱，31、进料口，32、进料管，33、出风管，34、进料罩，35、进料箱支架，36、加料箱体，37、勾型斗，38、推料螺旋，4、出料箱，41、出料箱体，42、进风管，43、出料罩，44、出料箱支架，45、筛筒，46、细料口，47、粗料口，5、连接板一，51、通料孔，52、通风孔，6、连接板二，61、通料孔，62、通风孔，7、风腔，8、风箱一，9、风箱二，10、风管，11、料腔，12、内筒，13、筒体，131、筒体一段，132、筒体二段，133、筒体三段，14、隔板一，15、隔板二，16、中心风管，17、连接风管。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。
[0036]如图1所示，本实用新型的一种高温煅烧生产用冷却装置，用来对经过高温煅烧后的粉状物料进行冷却，尤其适用于不能二次煅烧的热敏性粉状产品的冷却，如氧化铝和钛白粉等。具体地，该冷却装置包括冷却筒1，冷却筒I包括筒体13，筒体设计成分段式结构，即筒体13包括依次连接的筒体一段131、筒体二段132和筒体三段133，其好处在于能够方便安装与维修。筒体13的配置参数包括:长径比为9?13:1，传动方式采用中间齿圈减速机传动，转速为I?5r/min变配电机调速，安装斜度为3?5%，材质为金属耐热材料。
[0037]筒体13内部设置有对高温物料进行冷却的冷却部件，具体地包括高温的一次冷却段101和低温的二次冷却段102。将冷却筒设计成分段式冷却结构，能够提高换热效率和热能回收率。
[0038]如图2和图3所示，一次冷却段101包括料管2、内筒12、连接板一 5和连接板二
6。料管2的一端通过连接板一 5与进料箱3相连，连接板一 5通过法兰固定在筒体13上，料管2的另一端固定在连接板二 6上。具体地，连接板一 5的中部设有用来与风腔7连通的通风孔52，通风孔52的外周设有用来与料管2连通的通料孔51。相应地，连接板二 6的中部也设有用来与风腔7连通的通风孔62，通风孔62的外周设有用来与料管2连通的通料孔61。工作时，从进料箱3进入的高温物料通过连接板一 5的通料孔51进入料管2，在料管2中进行一次冷却后，从连接板二 6的通料孔62中进入二次冷却段102中进一步冷却降温；与此同时，在二次冷却段102中与物料换热后温度有所升高的冷却风从风箱一 8的中心风管16流出经过连接板二 6的通风孔62进入一次冷却段101的风腔7中，在与料管2中物料进行换热后，经连接板一 5的通风孔52从进料箱3的出风管33中排出。
[0039]内筒12的内部空腔形成风腔7，可对冷却风起到一定的导向作用，内筒12通过隔板一 14与料管2和筒体13固定，内筒12的外壁上还固连有一端悬空的隔板二 15，其可以增大扰动，从而增加换热效率。隔板一 14和隔板二 15在内筒12外壁上间隔设置，即在内筒12的外壁上依次设置有隔板一 14、隔板二 15、隔板一 14、隔板二 15……，将隔板一和隔板二按照该方式布置，并使相邻的隔板一和隔板二存在一定的间距。
[0040]料管2通过隔板一 14安装在内筒12与筒体13之间形成的环形空腔内，具体地， 料管2在周向上单层均布，料管2的直径是300?600mm，厚度为6?10mm，长度为筒体的1/3?1/2，材质为不锈钢或耐热钢。冷却时，物料从料管2中通过，风从内筒12形成的风腔7中通过，利用高的物料温度梯度和热风进行换热，可提供热能回收率。同时，高温段设计成单层粗料管均布，主要是为了避免少部分块状物料堵塞料管以及高温段清理困难的问题。
[0041]如图4至图7所示，二次冷却段102包括风管10、风箱一 8和风箱二 9。风箱一 8和风箱二 9的结构为方形圈状并固定在筒体13内部，风箱的侧面设有起连接和固定风管用的连接板，中间设直径为1200?1600_的中心风管16，纵向有6?8个连接风管17对称相连，连接风管17的直径是200?300mm。设置风箱的目的就是不让风与物料接触和固定风管，其材质为不锈钢或普通碳钢，高度大于料管2直径和风管10的层高，宽度为200?400mmo
[0042]风管10与连接风管17相连从而将冷风引入，在筒体13内侧设置有至少两层风管10，具体地，可沿周向上均布2?4层风管，风管10的直径是50?100mm，长度为筒体的2/3?1/2，材质为不锈钢或普通碳钢。风管10的一端与风箱二 9的连接风管17相连通，风管10的另一端与风箱一 8的连接风管17连通。工作时，冷却风从出料箱4的进风管42进入风箱二 9的中心风管16，进而再通过连接风管17进入风管10中对料腔11内的物料进行冷却，换热完成后的冷却风进入风箱一 8中，然后从风箱一 8的中心风管16进入一次冷却段内对物料进行冷却；与此同时，在一次冷却段101中经过一次冷却降温处理的物料从风箱一 8中连接风管17之间的空腔进入二次冷却段102的料腔11内，与风管10内的冷却风换热完成后从出料箱4中排出。冷却时，物料走料腔11，冷风走风管10，这样设计的目的在于确保有足够的换热面积来提高换热效率，同时物料走管外可避免大颗粒物料堵塞风管。
[0043]如图11至图13所示，在二次冷却段102的右端(也就是远离与一次冷却段101相连的一端)连接有出料箱4。出料箱4包括出料箱体41，出料箱体41的轴向中部上连接有进风管42，出料箱体41的下部设有筛筒45，筛筒45的下方设有细料口 46，细料口 46旁设有粗料口 47。出料箱体41的下方设有出料箱支架44，以起到支撑和固定作用，在出料箱体41的下部还连接有出料罩43。
[0044]出料箱4的材质为不锈钢或普通碳钢，出料箱4与筒体13分离安装，物料利用筒体转动在斜度作用下，与冷风进行换热，当物料冷至80 C0以下时离开筒体，小颗粒通过出料箱筛筒进入输送设备，大颗粒进入粉碎系统，冷却完成。
[0045]进风管42与鼓风机相连，具体地，采用离心式鼓风机，风量既能保证物料冷却效果，又能保证回转窑煅烧a-氧化铝所需的空气量。鼓风机与出料箱的进风管相连，因风箱随冷却筒体转动，接头采用动静密封装置。
[0046]如图8至图10所示，一次冷却段101的左端(也就是远离与二次冷却段相连的一端)连接有进料箱3。进料箱3包括加料箱体36，加料箱体36上设有进料口 31，进料口 31连接有进料管32，进料管32包括勾型斗37，勾型斗37连接有推料螺旋38，推料螺旋38与料管2连接，随着冷却筒的转动进料管可将物料导入料管2中，加料箱体36上设有与风腔7连通的出风管33，加料箱体36的下部连接有进料罩34。
[0047]进料箱3的材质为不锈钢或耐热钢，冷却时，从进料口 31中加入物料，物料在自身重力和筒体转动的作用下通过进料管32进入料管2中与风腔7中的热风换热，换热完成后的热风从出风管中进入回转窑中作为二次风助燃。
[0048]冷却筒的工作原理是:1200 C0的高温物料垂直进入多风管筒式冷却筒I的进料箱3，随着筒体13的转动带入料管2进行一次冷却，此时，空气走管外间接换热，物料温度降至250?350C。左右；然后，物料穿过风箱一 8进入风管10的外侧进行二次冷却，此时，物料走管外空气走管里，冷风由鼓风机经出料箱4的进风管42吹进均匀分布到每个风管与物料间接换热，空气温度升到400?500 C0经过进料箱3的出风管33进入回转窑作为二次风助燃，物料冷却到80 C0以下经出料箱4进入输送设备。
[0049]实施例1:冷却18?20t/h高温煅烧a-氧化铝
[0050]冷却前物料温度890 C。，物料量18?20t/h，冷却后物料温度〈100 C。。
[0051]冷却筒的规格:筒体13直径3.6m*38m，料管2直径470臟、厚度6mm、长度18000mm、数量18个、单层分布、材质不锈钢，风管10直径108mm、厚度6mm、长度18000mm、数量100个、双层分布、材质碳钢，鼓风机风量22500m3/h。
[0052]筒体安装斜度:4%，筒体转速:4.23r/min。
[0053]冷却装置节能效果:
[0054]1.23kj/kg.°C XlOOOkgX (890°C -100°C ) =971700 kj/ t
[0055]971700 kj/ t X 60%=583020 kj/ t
[0056]每小时节约热能583020 kj。
[0057]实施例2:冷却10t/h高温煅烧a-氧化铝
[0058]冷却前物料温度910 C。，物料量10t/h，冷却后物料温度〈100 C。。
[0059]冷却筒规格:直径3.m*38m，料管2直径400mm、厚度6mm、长度18000mm、数量16个、单层分布、材质不锈钢，风管10直径108mm、厚度6mm、长度18000mm、数量80个、双层分布、材质碳钢，鼓风机风量15000m3/h。
[0060]筒体安装斜度:4%，筒体转速:4.23r/min。
[0061]冷却装置节能效果:
[0062]1.23kj/kg.°C XlOOOkgX (910°C _100°C ) =996300kj/ t
[0063]996300kj/ t X 60%=597780 kj/ t
[0064]每小时节约热能5977800kj。
[0065]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种高温煅烧生产用冷却装置，包括冷却筒(I)，其特征在于:所述冷却筒(I)包括一次冷却段(101)和二次冷却段(102)，所述一次冷却段(101)包括料管(2)和风腔(7)，所述二次冷却段(102 )包括风管(10 )和料腔(11)。2.如权利要求1所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述一次冷却段(101)的一端设有连接板一(5)，连接板一(5)上设有通料孔(51)和通风孔(52)，一次冷却段(101)的另一端设有连接板二( 6 )，连接板二( 6 )上设有通料孔(61)和通风孔(62 )，料管(2 )的两端分别与通料孔(51)和通料孔(61)连接。3.如权利要求1或2所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述二次冷却段(102)的一端设有风箱一(8)，二次冷却段(102)的另一端设有风箱二(9)，风箱一(8)和风箱二(9)的中部设有中心风管(16)，中心风管(16)通过连接风管(17)与风管(10)连接。4.如权利要求3所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述冷却筒(I)包括筒体(13)，筒体(13)内位于一次冷却段(101)位置处设有内筒(12)，内筒(12)内部的空腔形成风腔(7)，料管(2)安装在筒体(13)与内筒(12)之间的环形空腔内。5.如权利要求4所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述内筒(12)外壁上设置有隔板，所述隔板包括间隔设置的隔板一(14)和隔板二(15)，隔板一(14)的一端与内筒(12)外壁固连，隔板一(14)的另一端与料管(2)固连，隔板二(15)的一端与内筒(12)外壁固连，隔板二( 15)的另一端悬空设置。6.如权利要求4所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述筒体(13)包括依次连接的筒体一段(131)、筒体二段(132)和筒体三段(133)，筒体(13)与内筒(12)之间的环形空腔内沿周向上均匀布置有一层料管(2)，料管(2)的轴线与筒体(13)的轴线平行。7.如权利要求6所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述筒体(13)内位于二次冷却段(102)位置处沿周向上设置有至少两层风管(10)，相邻层间的风管(10)交错设置，风管(10)的轴线与筒体(13)的轴线平行。8.如权利要求3所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述一次冷却段(101)远离二次冷却段(102 )的一端连接有进料箱(3 )，所述进料箱(3 )包括加料箱体(36 )，加料箱体(36 )上设有进料口( 31)，进料口( 31)连接有进料管(32 )，进料管(32 )包括勾型斗(37 )，勾型斗(37 )连接有推料螺旋(38 )，推料螺旋(38 )与料管(2 )连接，加料箱体(36 )上设有与风腔(7)连通的出风管(33)，加料箱体(36)的下部连接有进料罩(34)。9.如权利要求8所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述二次冷却段(102 )远离一次冷却段(1I)的一端连接有出料箱(4 )，所述出料箱(4 )包括出料箱体(41)，出料箱体(41)上设有细料口(46)和粗料口(47)，细料口(46)的上方设有筛筒(45)，出料箱体(41)上设有与中心风管(16)连通的进风管(42)，出料箱体(41)的下部连接有出料罩(43)。10.如权利要求1所述的一种高温煅烧生产用冷却装置，其特征在于:所述冷却筒(I)通过中间齿圈减速机与电机连接，冷却筒(I)的安装斜度是3?5%，风管(10)的直径小于料管(2)的直径。
【专利摘要】本实用新型属于非金属材料生产设备技术领域，具体地涉及一种高温煅烧生产用冷却装置，包括冷却筒（1），所述冷却筒（1）包括一次冷却段（11）和二次冷却段（12），所述一次冷却段（11）包括料管（2）和风腔（14），所述二次冷却段（12）包括风管（10）和料腔（19）。本实用新型具有能够充分回收热能且可避免物料被冷却风带入回转窑二次过烧的优点。
【IPC分类】F27D17/00, F27D15/02
【公开号】CN204718419
【申请号】CN201520331328
【发明人】吕天宝, 武文焕, 冯怡利, 武建民, 张荣安, 邱维志
【申请人】山东鲁北企业集团总公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月21日
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