基于无氧循环空气的一氧化锰冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种冷却装置，具体涉及一种基于无氧循环空气的一氧化锰冷却装置。


背景技术：

2.在锰冶金领域为了制取电解锰需要将锰矿石中的mno2焙烧还原成mno，含mno2的锰矿砂与无烟煤粉按7.5:1配比混合，先后进入还原回转窑烘干段(250～350℃)、预热段(650～700℃)，最后进入到还原段(750～850℃)进行还原反应。因此，从还原回转窑出来的一氧化锰温度高度850℃，为了避免高温转态下的一氧化锰接触空气中氧气被氧化，一氧化锰冷却需要在缺氧情况下进行冷却。
3.目前，从还原回转窑出来的高温一氧化锰冷却一般采用冷渣机，通过外筒体冷却水腔循环流动的冷却水将内筒体的一氧化锰大部分热量带走，实现一氧化锰的温度降低冷却，这种冷却方式存在以下缺陷：其一，温度高达850℃的一氧化锰物料的大部分热量靠循环冷却水带走，无法实现热量回收利用；其二，冷渣机靠旋转的内筒体实现一氧化锰物料与冷却水腔的接触，导致只有一部分一氧化锰物料与冷却水腔接触，局部换热，进而换热不均匀，一氧化锰冷却效果不均一；另外，冷渣机的冷却水腔是水平设置，刚好与还原回转窑平行设置，导致设备占地面积大。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种基于无氧循环空气的一氧化锰冷却装置，本一氧化锰冷却装置设置主水冷室、次水冷室以及换热管腔室先后与一氧化锰产品换热，改变现有直接通过冷渣机冷却的方式，实现了高达850℃的一氧化锰物料热量回收利用，本冷却装置借助无氧空气使一氧化锰物料处于上升漂浮状态，使一氧化锰物料与水冷管均匀充分接触，且在蛇形换热管上设有翅片，进一步实现了一氧化锰物料均匀且充分换热，从而使一氧化锰物料冷却均一性；主水冷室、次水冷室以及换热管腔室的换热管均是垂直还原回转窑设置，不仅大大减少了设备的占地面积，而且可根据换热效果及其效率灵活增加换热面积；此外，本冷却装置使用的无氧空气经除尘冷却后再循环利用，确保了冷却装置在无氧状态下运行，有效防止一氧化锰物料被氧化，同时也实现导热传热。
5.为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案：
6.基于无氧循环空气的一氧化锰冷却装置，包括通过下料管与还原回转窑连通的主水冷室，所述主水冷室与设于其侧边的次水冷室相通，所述主水冷室与次水冷室内沿其上下方向平行设有若干排水冷管，所述水冷管垂直于还原回转窑设置，所述主水冷室与次水冷室的底端均设有与其气体相通的无氧空气室，所述次水冷室的一侧设有与其相通的换热管腔室，所述换热管腔室内从上往下平行设置有若干组蛇形换热管，所述蛇形换热管垂直于还原回转窑设置，所述蛇形换热管以其轴向中心方向的两侧均设有倾斜向下设置的翅片，所述翅片主要起导热和均匀布料的作用，所述换热管腔室的底端通过风管与布袋除尘
器的进气口连接，所述换热管腔室的底端通过排料管与螺旋出渣机连接，所述螺旋出渣机通过管道与布袋除尘器的出料口连接，所述布袋除尘器的出气口通过管道与空冷冷却塔连接，所述空冷冷却塔通过循环风管与两无氧空气室连接，所述循环风管上设有风机。
7.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：
8.本一氧化锰冷却装置设置主水冷室、次水冷室以及换热管腔室先后与一氧化锰产品换热，改变现有直接通过冷渣机冷却的方式，实现了高达850℃的一氧化锰物料热量回收利用，本冷却装置借助无氧空气使一氧化锰物料处于上升漂浮状态，使一氧化锰物料与水冷管均匀充分接触，且在蛇形换热管上设有翅片，进一步实现了一氧化锰物料均匀且充分换热，从而使一氧化锰物料冷却均一性；主水冷室、次水冷室以及换热管腔室的换热管均是垂直还原回转窑设置，不仅大大减少了设备的占地面积，而且可根据换热效果及其效率灵活增加换热面积；此外，本冷却装置使用的无氧空气经除尘冷却后再循环利用，确保了冷却装置在无氧状态下运行，有效防止一氧化锰物料被氧化，同时也实现导热传热。
附图说明
9.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细说明。
10.图1为本实用新型的结构示意图；
11.图2为蛇形换热管的结构示意图；
12.附图标号：1、下料管，2、还原回转窑，3、主水冷室，4、次水冷室，5、水冷管，6、无氧空气室，7、换热管腔室，8、蛇形换热管，9、翅片，10、布袋除尘器，11、排料管，12、螺旋出渣机，13、空冷冷却塔，14、循环风管，15、风机。
具体实施方式
13.如图1所示提出本实用新型一种具体实施例，基于无氧循环空气的一氧化锰冷却装置，包括通过下料管1与还原回转窑2连通的主水冷室3，所述主水冷室3与设于其侧边的次水冷室4相通，所述主水冷室3与次水冷室4内沿其上下方向平行设有若干排水冷管5，所述水冷管5垂直于还原回转窑2设置，所述主水冷室3与次水冷室4的底端均设有与其气体相通的无氧空气室6，则通过无氧空气室6吹进无氧空气使一氧化锰物料处于向上扬起流动状态，使其与水冷管的管壁充分接触换热，本实施例设置主水冷室3内的固气比为1：1的浓相状态，将一氧化锰物料从850℃冷却到780℃，次水冷室4将一氧化锰物料从780℃冷却到630℃，所述次水冷室4的一侧设有与其相通的换热管腔室7，则次水冷室4底端的无氧空气室6的无氧空气可将次水冷室4的物料吹进换热管腔室7内，所述换热管腔室7内从上往下平行设置有若干组蛇形换热管8，所述蛇形换热管8垂直于还原回转窑2设置，所述蛇形换热管8以其轴向中心方向的两侧均设有倾斜向下设置的翅片9，如图2所示，所述翅片9主要起导热和均匀布料的作用，则从次冷水室4的一氧化锰物料进入换热管腔室7内，在其自身重力的作用下从上往下掉落，与翅片9充分接触换热，同时在翅片9作用下，使一氧化锰物料均匀散落在蛇形换热管8上，本实施例设置3组蛇形换热管8，每组蛇形换热管8均通入不同温度的冷却水，本实施例设置一氧化锰物料经过最顶端一组蛇形换热管8之后的温度降为400℃，经过中间一组蛇形换热管8后的温度降为280℃，经过最下面一组蛇形换热管8之后的温度降为200℃，所述换热管腔室7的底端通过风管与布袋除尘器10的进气口连接，所述换热管
腔室7的底端通过排料管11与螺旋出渣机12连接，所述螺旋出渣机12通过管道与布袋除尘器10的出料口连接，进入布袋除尘器10内的循环空气不可避免夹杂一氧化锰物料，经布袋除尘器10除尘分离后的物料，在自身重力的作用下进入螺旋出渣机12内，所述布袋除尘器10的出气口通过管道与空冷冷却塔13连接，除去一氧化锰物料的无氧空气在布袋除尘器10内除尘并降温后，再经空冷冷却塔13冷却降温，本实施例设置无氧烟气经空冷冷却塔13冷却后温度降为180℃，所述空冷冷却塔13通过循环风管14与两无氧空气室6连接，所述循环风管14上设有风机15，实现无氧空气的循环使用，使无氧空气起到循环介质传热媒介的作用，为了降低整个冷却装置的经济成本，本实施例设置无氧空气为还原回转窑2使用过的除氧烟气，为了防止整个冷却装置在无氧状态下运行，本冷却装置设置呈封闭状态。
14.本实用新型使用时：经还原回转窑还原后的温度高达850℃一氧化锰产品从下料管1进入主水冷室3内，从其对应的无氧空气室6进来的无氧空气时物料呈上扬漂浮状态，使其水冷管5充分接触换热，温度降至780℃，随后进入次水冷室4内，进行上述换热后，温度降至630℃，随后进入换热管腔室7内继续换热降温，在翅片9的作用下，物料均匀散步在蛇形换热管8上，物料依次经过三组蛇形换热管8之后温度依次降为400℃、280℃、200℃，水冷管5以及蛇形换热管8内的冷却水换热升温后可供生产热水使用，实现热量回收利用，换热降温后的一氧化锰物料从排料管11进入螺旋出渣机12，进入下一个工序，从换热管腔室7出来的无氧烟气先经过布袋除尘器10除尘并降温，再经空冷冷却塔13冷却降温至180℃，在风机15的作用下经循环风管14进入两无氧空气室6循环使用，实现无氧空气在整个冷却装置循环使用。
15.当然，上面只是结合附图对本实用新型优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。