[发明专利]高温熔岩换热系统

说明书

本发明涉及热交换设备技术领域，公开了一种高温熔岩换热系统，包括交换箱、换热器和用于驱动液态金属循环的泵；交换箱内竖向至少转动连接有一层辊筒，交换箱上固定有与辊筒相抵的刮件；辊筒内设置有供液态金属通过的换热腔；换热腔分别与泵和换热腔连通，换热腔与泵连通。本发明结构简单，可对粘附在外筒上的高温熔岩进行刮除，以便于高温熔岩与液态金属进行热交换。

技术领域

本发明涉及热交换设备技术领域，具体涉及一种高温熔岩换热系统。

背景技术

高温熔岩指工业冶炼过程中产生的废弃炉渣，如炼铁后产生的铁炉渣等，其在高温状态下呈熔融状，因此又称为高温熔岩，温度一般可达1000-1700℃。现有的冶炼工艺中，废炉渣通常是通过自然冷却后，再经过破碎后，再进行二次利用，这样不仅使得冷却的时间长，且高温废炉渣的热量得不到充分的利用，造成能量的损失。

基于上述问题，我司研发了一种高温熔岩换热系统，同时研发了一种液态金属作为热交换介质，该液态金属是由镓、铟、铋、铝、铁、镁和锡组成的合金，具有熔点低、沸点高的特性，通过液态金属可以对高温熔岩进行热交换。在热交换过程中会使用辊筒作为载体，使得高温熔岩与液态金属进行热交换，但是，在辊筒的使用过程中辊筒上容易粘附一些铁炉渣，铁炉渣随着时间的推移会越来越厚，如此会阻隔高温熔岩与液态金属的热交换，降低交换效率。

发明内容

本发明意在提供一种高温熔岩换热系统，以克服铁炉渣容易粘附在辊筒上的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温熔岩换热系统，包括交换箱、换热器和用于驱动液态金属循环的泵；

交换箱内竖向至少转动连接有一层辊筒，辊筒连接有驱动件，交换箱上固定有与辊筒相抵的刮件；

辊筒内设置有供液态金属通过的换热腔；换热腔分别与泵和换热器连通，换热器与泵连通。

本发明的原理以及有益效果：泵对液态金属提供动力，使得液态金属依次进入到换热腔、换热器和泵内，如此构成液态金属的循环。液态金属在换热腔内与辊筒外的高温熔岩进行热交换，如此达到高温熔岩余热回收的目的。吸收热能的液态金属在换热器内将热能释放，以利用于加热水等工作。与传统的自然冷却高温熔岩相比，本发明对高温熔岩的余热进行利用，节约热能，保护环境的目的。

在高温熔岩与液态金属的热交换过程中，高温熔岩容易粘附在辊筒上，使得辊筒的外侧壁逐渐变厚，如此会影响高温熔岩与液态金属的热交换，同时，传统处理粘附在辊筒上的高温熔岩需要将停止整个设备的工作，才能对辊筒上的高温熔岩进行处理，如此工作效率势必很低。本申请通过刮件将辊筒上粘附的高温熔岩刮下，如此避免辊筒的外侧壁厚度增大，从而避免影响高温熔岩与液态金属的热交换效率，刮件将粘附在辊筒上的高温熔岩刮下，避免了使得整个系统停车(停止工作)，提高了工作效率。同时，高温熔岩进行热交换过后，高温熔岩会显脆性，在刮刀的作用下，高温熔岩在被刮落之后以一定的粒度排出交换箱将高温熔岩处理的效率提高。

进一步，所述辊筒与换热器之间连通有储液箱。储液箱作为高温熔岩换热系统的一部分，在液态金属流动时，一方面储液箱对高温的液态金属进行储液，若遇到故障，可以将传输道内的液态金属回流到储液箱内储存，避免液态金属的浪费；另一方面，液态金属在不使用的情况下，容易在常温下凝固，若此时液态金属在传输管道内不便于加热处理，因此在不使用时可将液态金属集中收集在储液箱内。

进一步，所述换热腔一端连通有与储液箱连通的高温旋转密封机构，换热腔另一端连通有与泵连通的旋转接头，高温旋转密封机构包括由耐高温材料制成且中空的高温旋转轴、梳齿密封结构，高温旋转轴通过梳齿密封结构与储液箱连通。从换热腔排出的液态金属为高温状态，容易将普通的旋转接头损坏，本申请使用高温旋转轴与储液箱连通，如此降低了高温旋转轴的损坏几率，梳齿密封接头将高温旋转轴密封，降低液态金属进入储液箱时漏出的几率。