螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法

摘要

一种螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，包括以下步骤：将出炉口输出的电石熔体通过一个冷却、凝固和破碎装置进行冷却、凝固和破碎；从冷却、凝固和破碎装置输出端排出的块状电石成品通过一传送带输送机送入装车料仓内储存；从装车料仓下端的计量出料口定量输出电石到运料车上运出。本发明的优点：利用螺旋输送装置、传送带和料仓实现冷却、破碎成型、装车一条龙自动完成，避免了因人工破碎电石造成的粉料形成，节省了车间人力和场地的占用，提高了生产效率；利用螺旋输送机上的余热回收机构，可以有效的回收电石坨等液态物料中的余热，大大节约了能源的消耗；电石的冷却过程封闭进行，大大提高了安全性。

权利要求

1.一种螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将出炉口输出的电石熔体通过一个冷却、凝固和破碎装置进行冷却、凝固和破碎；

（2）从冷却、凝固和破碎装置输出端排出的块状电石成品通过一传送带输送机送入装车料仓内储存；

所述的冷却、凝固和破碎装置为螺旋输送装置，包括电机、减速机、外壳、螺旋、切割钢刀和旋转接头，螺旋同轴转动安装在圆筒形的外壳内，螺旋轴的首端通过减速机与电机的输出轴同轴连接，螺旋轴的尾端与旋转接头连接；在该外壳的首端上面设有进料口，在尾端的下面设有出料口，在该出料口内设有切割钢刀；在该螺旋上设有螺旋水循环回路。

2.根据权利要求1所述的螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，其特征在于，还包括步骤：（3）从装车料仓下端的计量出料口定量输出电石到运料车上运出。

3.根据权利要求1所述的螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，其特征在于，在所述的冷却、凝固和破碎装置上采用热交换的方式进行热能回收。

4.根据权利要求1所述的螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，其特征在于，所述的螺旋水循环回路的入水口和出水口均设置在旋转接头上，该螺旋水循环回路流经螺旋轴的中心孔和螺旋叶片的水夹层实现冷却水的循环和热交换。

5.根据权利要求1所述的螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，其特征在于，在所述的外壳设有外壳水夹层，并在其外侧的两端设有冷却水接口。

6.根据权利要求5所述的螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，其特征在于，所述的外壳水夹层内分隔为多个沿轴向的矩形水通道。

7.根据权利要求5所述的螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，其特征在于，所述的外壳由上下半部组成，上下半部两边的连接边用螺栓紧固；上下半部各自设有所述的外壳水夹层和冷却水接口。

说明书

螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，

[0002] 主要用于电石生产过程中对出炉的电石熔体进行冷却固化成型、传输。

背景技术

[0003] 电石即碳化钙，为无机化合物，无色晶体，是重要的基本化工原料，主要用于产生乙炔气。也用于有机合成、氧炔焊接等。

[0004] 电石成品的冷却和破碎是一个长期困扰电石企业的难题。从电热炉2（其内装有放电电极1）的出炉口3流出的电石熔体的出炉温度高达1800℃-2200℃，现在普遍采用的工艺为在出炉口3放置多个冷却锅12（出炉口3上面设有挡火板10和出炉平台11），电石熔体出炉后直接进入冷却锅12，当冷却锅12盛满液态电石后，运输小车经运输轨道将冷却锅运输到冷却车间13，到达冷却车间13后将冷却锅静置或者用强风对其降温冷却。当液态电石冷却后变成固态电石砣14，达到要求的温度，将固态电石砣14运输至破碎车间，进行人工破碎。上述的电石熔体出炉后的冷却成型破碎过程中存在以下缺点：

[0005] 1）造成了大量高温电石余热的损失，还占用了很大的生产空间；

[0006] 2）电石坨冷却时间较长，大概需经26小时冷却后才可进行破碎，生产效率低；

[0007] 3）自然或强风降温冷却过程中的电石属开放式放置，因电石遇水立即发生激烈反应，存在极大的安全隐患；

[0008] 4）冷却后的电石坨需要人工破碎，一方面破碎过程会造成15~25%的粉料损失，产生了电石产品的损耗；另一方面还增加了车间人力和物力的投入。

发明内容

[0009] 本发明旨在提供一种螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型的装置，以解决现有技术存在的生产效率低，占用面积大，工人的劳动强度大，现场温度高，浪费能源以及存在安全隐患的问题。

[0010] 本发明的技术方案是：一种螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0011] （1）将出炉口输出的电石熔体通过一个冷却、凝固和破碎装置进行冷却、凝固和破碎；

[0012] （2）从冷却、凝固和破碎装置输出端排出的块状电石成品通过一传送带输送机送入装车料仓内储存。

[0013] （3）从装车料仓下端的计量出料口定量输出电石到运料车上运出。

[0014] 在所述的冷却、凝固和破碎装置上采用热交换的方式进行热能回收。

[0015] 所述的冷却、凝固和破碎装置为螺旋输送装置，包括电机、减速机、外壳、螺旋、切割钢刀和旋转接头，螺旋同轴转动安装在圆筒形的外壳内，螺旋轴的首端通过减速机与电机的输出轴同轴连接，螺旋轴的尾端与旋转接头连接；在该外壳的首端上面设有进料口，在尾端的下面设有出料口，在该出料口内设有切割钢刀；在该螺旋上设有螺旋水循环回路。

[0016] 所述的螺旋水循环回路的入水口和出水口均设置在旋转接头上，该螺旋水循环回路流经螺旋轴的中心孔和螺旋叶片的水夹层实现冷却水的循环和热交换。

[0017] 在所述的外壳设有外壳水夹层，并在其外侧的两端设有冷却水接口。

[0018] 所述的外壳水夹层内分隔为多个沿轴向的矩形水通道。

[0019] 所述的外壳由上下半部组成，上下半部两边的连接边用螺栓紧固；上下半部各自设有所述的外壳水夹层和冷却水接口。

[0020] 本发明与传统的电石出炉工艺相比，具有以下明显的优点：

[0021] 1、利用螺旋输送装置、传送带和料仓实现冷却、破碎成型、装车一条龙自动完成，避免了因人工破碎电石造成的粉料形成，节省了车间人力和场地的占用，大大缩短了电石坨冷却的时间，提高了生产效率；

[0022] 2、利用螺旋输送装置上的余热回收机构（外壳和螺旋上的水循环回路），可以有效的回收电石坨等液态物料散发的热能，大大节约了能源的消耗。

[0023] 3、电石的冷却过程封闭进行，大大提高了安全性。

附图说明

[0024] 图1是现有技术工艺过程示意图；

[0025] 图2是实现本发明工艺过程的总体装置构成示意图；

[0026] 图3是本发明的螺旋输送装置的结构的轴向剖视示意图；

[0027] 图4是本发明螺旋输送装置的外壳的横截面结构示意图；

[0028] 图5是图3中螺旋的A-A剖视图；

[0029] 图6是图3的B-B剖视图（只包括外壳内部和出料口）；

[0030] 图7是本发明的旋转接头的轴向剖视结构示意图；

[0031] 图8是本发明的旋转接头与螺旋轴的组装结构示意图。

[0032] 附图标记说明：1、冶炼炉电极，2、冶炼炉炉体，3、出炉口，4、螺旋输送装置，40、外壳水夹层，401、外壳冷却水接口，41、电机，42、减速机，43、外壳，431、外壳连接边，44、螺旋，440、螺旋轴，441、螺旋叶片，442、叶片水夹层，443、螺旋轴中心孔，444、叶片水夹层进水孔，
445、叶片水夹层出水孔，446、轴承座（含轴承），45、切割钢刀，46、旋转接头，461、固定端，
462、螺旋进水口，463、螺旋出水口，464、轴承，465、密封圈，466、旋转法兰，467、外管，468、内管，469、密封套，47、进料口，48、出料口，49、外壳连接法兰，5、传送带输送机，6、装车料仓，7、电动阀，8、运料车，10、挡火板，11、出炉平台，12、冷却锅，13、冷却车间，14、电石砣。

具体实施方式

[0033] 参见图2～图8，本发明一种螺旋输送结构的余热回收及块状物一次成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0034] （1）将冶炼炉炉体2下部的出炉口3输出的电石熔体通过一个冷却、凝固和破碎装置（即螺旋输送装置4）进行冷却、凝固和破碎。电石熔体从螺旋输送装置4首端的进料口47进入，转动的螺旋44带动电石熔体向右端移动，在移动过程中将其热量与螺旋44内和外壳43内的冷却水进行热交换，循环的冷却水携带热量排出被综合利用。液态电石在输送过程中，将逐渐变成固态，以条状形态缠绕在螺旋轴上。凝固电石在到达出料口48时被切割钢刀45分隔为碎块，并从出料口48排出。

[0035] （2）从螺旋输送装置4出料口48排出排出的块状电石成品通过一传送带输送机5送入装车料仓6内储存。

[0036] （3）通过安装在装车料仓6下端的电动阀7向运料车8定量输出电石运到仓库或用户。

[0037] 本发明的螺旋输送装置4的进料口47设在电石冶炼炉2的出炉口3正下方，可以根据现场位置和冷却的温度，布置一个或者多个螺旋输送装置4（首尾对接），传送带输送机5的传送带可采用钢带，如果物料温度较低，可采用皮带。

[0038] 螺旋输送装置4的电机41为变频调速电机，可根据液态电石流入速度调节转速，从而改变电石的输送量。

[0039] 螺旋输送装置4的螺旋轴440的两端通过轴承（座）446和支架（未图示）支撑在外壳43的两端，这样运动部件与静止部件之间为独立结构，避免螺旋工作时带动外壳等静止部件的震动，提高整个装置的可靠性，延长使用寿命。

[0040] 参见图3-图8，所述的螺旋输送装置4包括电机41、减速机42、外壳43、螺旋44、切割钢刀45和旋转接头46，螺旋44同轴转动安装在圆筒式的外壳43内，螺旋44由螺旋轴440和螺旋叶片441组成，螺旋轴440的首端通过减速机42与电机41的输出轴同轴连接；
螺旋轴440的尾端与旋转接头46连接；在该外壳43的首端上面设有进料口47，在外壳43尾端的下面设有出料口48，在该出料口48内设有切割钢刀45, 该实施例的切割钢刀45为扇形（不限于该形状），其刀背连接在外壳43的内壁上，刀头的半圆凹槽与螺旋轴440吻合（参见图6）。

[0041] 外壳43可以由几段通过外壳连接法兰49和螺栓同轴连接在一起。

[0042] 所述的外壳3采用钢板，在外壳43内侧可设有耐热材料，外壳43的外部设有外壳水夹层40，并在外壳水夹层40的两端分别设有冷却水接口401，所述的外壳水夹层40设有多个沿轴向的隔板，形成沿轴向的多个矩形通道（图4和图6），在矩形通道的两端并联到两端的冷却水接口401。从外壳的尾端进水，水沿着轴线方向，从外壳的首端流出。

[0043] 外壳43由上、下半部组成（上、下半部为半圆，上半部也可以不是半圆），上、下半部两边各有外壳连接边431，并用螺栓相互紧固。上、下半部各自设有所述的外壳水夹层40和冷却水接口401。

[0044] 参见图7和图8，所述的旋转接头46的功能是实现与螺旋轴440的转动连接，同时密封地导入和导出流经螺旋44上的循环水。旋转接头46包括固定端461、螺旋进水口462、螺旋出水口463、轴承464、密封圈465、旋转法兰466、外管467、内管468和密封套469，在固定端461的右端和中部设有入水口462和出水口463。在固定端461的中心孔内同轴安装内管468和外管467，二者之间留有间隙（回水通道）并与出水口463相通。内管468的右端与入水口462对接，内管468的左端向左伸出外管的左端，并通过密封套469将内管
468的左端外侧与螺旋轴中心孔443的内壁之间密封。在外管467的左端外侧连接旋转法兰466，旋转法兰466与螺旋轴440的右端密封连接。外管467的外侧通过轴承464和密封圈465与固定端461的中心孔内壁密封转动连接。叶片水夹层出水孔445设在密封套469右侧的螺旋轴440上。

[0045] 螺旋44上的螺旋水循环回路是（如图7和图8中的箭头所示）：循环水从入水口462进入，依次流经旋转接头46轴心的内管468、螺旋轴440的中心孔443、从螺旋轴440首端附近的叶片水夹层进水孔444进入螺旋叶片441的叶片水夹层442（图5）、从螺旋轴440尾端附近的叶片水夹层出水孔445回到中心孔443（与内管468外侧的间隙）、向右通过外管467与内管468之间的间隙，最后从出水口463流出道外循环回路（将热能储存利用），实现冷却水的循环和热交换。此循环水过程，也可逆向进行。

[0046] 高温电石在筒体内部输送的过程中，不断的与螺旋轴和螺旋叶片进行热交换。在热交换的过程中，液态电石逐渐变成固态，不断散失热量，冷水不断吸收热量，变成热水或者热蒸汽，流出的热水或蒸汽可以作为发电的能量来源或者直接利用热水或蒸汽，从而提高了能量利用效率。

[0047] 通过调整螺旋叶片441的螺距，从而改变叶片吸收热量的速度。螺旋叶片441也可采用实心结构。