CN103234359B - 烧结矿炉式冷却装置 - Google Patents
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Abstract
烧结矿炉式冷却装置，涉及烧结矿冷却设备技术领域，烧结机的出口设置有单辊破碎机；单辊破碎机的出口倾斜布置有热振筛；热振筛与溜槽的入口连接，溜槽的出口与冷却炉的炉口连接，布料装置位于冷却炉的炉口内，布风装置位于冷却炉的底部，布风装置下方连接排料装置，排料装置下方设有皮带运输机；所述冷却炉包括位于其上部的预存区、下部的冷却区及位于预存区外围的环形烟道区，环形烟道区的底部设置有总体呈放射状分布的径向支撑柱，相邻两个径向支撑柱上覆盖有可沿着环形烟道的直径方向滑动的高温烟气调节板。本发明有效改变了当前烧结矿冷却系统漏风严重，余热利用率低的缺陷，实现了热能的高效置换，提高了烟气温度，降低了冷却能耗。
Description
技术领域
本发明涉及烧结矿冷却设备技术领域，尤其涉及一种烧结矿炉式冷却装置。
背景技术
我国是能源消耗大国，为大力推广节能环保技术，提高能源综合利用效率，国家提出了一系列鼓励和优惠政策。钢铁工业是我国能源消耗大户，约占全国总能耗的15%，钢铁生产过程中，烧结工序的能耗位居第二，烧结生产中热烧结矿显热占总热耗的40%以上，烧结节能十分重要，高效回收利用烧结矿显热是提高钢铁工业能效的有效途径。当前，我国烧结矿冷却及余热回收利用主要采用环冷或带冷技术，《烧结工艺余热回收利用研究》（张卫亮, 马忠民, 周海平等. 有色冶金节能[J]. 2011, (27)1: 47-50）、《烧结环冷余热回收发电技术特点及应用》（史保东, 刘业, 袁伟飚等. 冶金动力[J]. 2011(1): 53-55）等多篇研究表明采用上述烧结矿冷却方式时余热利用具有以下缺点：①余热参数波动大，危及余热利用系统安全；②系统漏风问题难以解决，余热利用效率衰减快，烟尘外泄对操作环境污染较大；③烟气温度较低（一般300℃-400℃），余热利用效率低。另外由于环冷机（或带冷机）设备本身较矮，其入料口相对于烧结机出料口位置有较大的落差，单辊破碎机、热振筛依次垂直布置于烧结机出料口的下方，由于落差较大，高温烧结矿易摔碎，增大了返矿量，采用环冷或带冷工艺系统的返矿率一般在18%左右。
因此，改进现有的烧结矿冷却工艺装备，提高烧结矿的冷却效果和余热利用效率，降低返矿率，对于节能减排，以及提高钢铁企业的效益和竞争力，都具有非常重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种烧结矿炉式冷却装置，在保证或提高烧结矿品质并减小返矿量的前提下，能够最大限度的提高烧结矿余热回收利用效率，解决当前高温烧结矿冷却及余热利用过程中存在的余热参数波动、系统漏风、余热利用效率低及冷却能耗大等问题，改善整体的操作环境。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：烧结矿炉式冷却装置，包括烧结机、单辊破碎机、热振筛、溜槽、布料装置、冷却炉、布风装置、排料装置及皮带运输机，所述烧结机的出口设置有单辊破碎机，单辊破碎机包括箅板和破碎辊，箅板呈倾斜布置，破碎辊垂直设置于箅板的正上方；单辊破碎机的出口倾斜布置有热振筛；热振筛与溜槽的入口连接，溜槽的出口与冷却炉的炉口连接，布料装置位于冷却炉的炉口内，布风装置位于冷却炉的底部，布风装置下方连接排料装置，排料装置下方设有皮带运输机；所述冷却炉包括位于其上部的预存区、下部的冷却区及位于预存区外围的环形烟道区，环形烟道区包括环形烟道内层和环形烟道外层，环形烟道区的底部设置有总体呈放射状分布的径向支撑柱，径向支撑柱的两端分别与环形烟道内层和环形烟道外层相固定，相邻两个径向支撑柱上覆盖有可滑动的高温烟气调节板。
所述箅板的倾斜角在35-40°之间。
所述热振筛为两台，并排布置，热振筛的倾角在5-10°之间。
所述溜槽的出口设置有用于密封冷却炉炉口的翻板。
所述布料装置为悬挂式布料钟。
所述的环形烟道内层和径向支撑柱均采用不锈钢焊接，在不锈钢焊接件的两面贴有耐磨砖。
所述高温烟气调节板呈间隔分布，个数为2-10个，由不锈钢和耐火砖组成。
所述排料装置包括用于密封冷却炉底部排料口的平板闸门、振动定量给矿器和密封旋转排矿器，振动定量给矿器位于冷却炉排料口的下方，密封旋转排矿器设置于振动定量给矿器的出口处。
本发明带来的有益效果为：①烧结矿与空气在一个基本完全密闭的环境下换热，从烧结机出口至冷却炉的入口除热振筛采用上盖形式外，其余均为密闭溜槽通道，冷却炉本体及布风装置、排料装置也可实现密封，有效改变了当前烧结矿冷却系统漏风严重，余热利用率低的缺陷，实现了热能的高效置换，提高了烟气温度（约600℃），降低了冷却能耗，烟尘外泄少对整个操作环境的改善也非常有利；②破碎筛分部分采用短流程倾斜布置，再加上冷却炉装置本身较高，显著缩短了烧结矿从烧结机出口到冷却炉入口之间的高度差，降低了返矿量；③冷却炉设置有预存区，可避免因烧结矿生产的不连续而造成烟温和烟气量的波动，有利于余热回收装置的稳定运行，同时由于预存区内温度维持在750℃左右，烧结矿如同放入闷炉一样，有利于矿粒温度的均匀和稳定，提高了烧结矿的品质；预存区也可以阻止部分少量的热空气上窜至炉口，同时能阻止因环形烟道区微负压环境造成大量冷空气进入炉内；④环形烟道内层采用耐热不锈钢焊接，在焊接件的两面贴有耐磨砖，砖的重量由整体不锈钢焊接件承担，该结构充分利用了烧结矿温度不太高的工况，优化了环形烟道区的结构，保证了强度，延长了环形烟道区的使用寿命；且环形烟道区呈微负压，能有效保证经过换热后的高温空气充分进入环形烟道区经除尘后进入余热利用系统；⑤环形烟道区内径向支撑柱及高温烟气调节板的设置避免了高温烟气向某一方向偏流，保证了整个环形烟道区内压力基本一致，高温烟气调节板可沿着环形烟道区的直径方向滑动，从而可调整多个独立的烟气通道的截面积，达到调整风量的目的；⑥烧结矿在冷却炉中靠自重向下移动，矿与矿之间相互轻微摩擦撞击，对改善烧结矿粒度的均匀性、提高其强度非常有利。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A断面图。
附图标记：1、烧结机，2、箅板，3、破碎辊，4、热振筛，5、溜槽，6、翻板，7、布料装置，8、预存区，9、环形烟道区，10、冷却区，11、布风装置，12、平板闸门，13、振动定量给矿器，14、密封旋转排矿器，15、皮带运输机，16、环形烟道内层，17、环形烟道外层，18、径向支撑柱，19、高温烟气调节板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，烧结矿炉式冷却装置，包括烧结机1、单辊破碎机、热振筛4、溜槽5、布料装置7、冷却炉、布风装置11、排料装置及皮带运输机15，所述烧结机1的出口设置有单辊破碎机，单辊破碎机包括箅板2和破碎辊3，箅板2呈倾斜布置，破碎辊3垂直设置于箅板2的正上方；单辊破碎机的出口倾斜布置有热振筛4；热振筛4与溜槽5的入口连接，溜槽5的出口与冷却炉的炉口连接，布料装置7位于冷却炉的炉口内，布风装置11位于冷却炉的底部，布风装置11下方连接排料装置，排料装置下方设有皮带运输机15；所述冷却炉包括位于其上部的预存区8、下部的冷却区10及位于预存区8外围的环形烟道区9，环形烟道区9包括环形烟道内层16和环形烟道外层17，环形烟道区9的底部设置有总体呈放射状分布的径向支撑柱18，径向支撑柱18的两端分别与环形烟道内层16和环形烟道外层17相固定，相邻两个径向支撑柱18上覆盖有可滑动的高温烟气调节板19。
所述箅板2的倾斜角在35-40°之间。
所述热振筛4为两台，并排布置，热振筛4的倾角在5-10°之间。
所述溜槽5的出口设置有用于密封冷却炉炉口的翻板6。
所述布料装置7为悬挂式布料钟。
所述的环形烟道内层16和径向支撑柱18均采用不锈钢焊接，在不锈钢焊接件的两面贴有耐磨砖。
所述高温烟气调节板19呈间隔分布，个数为2-10个，由不锈钢和耐火砖组成。
所述排料装置包括用于密封冷却炉底部排料口的平板闸门12、振动定量给矿器13和密封旋转排矿器14，振动定量给矿器13位于冷却炉排料口的下方，密封旋转排矿器14设置于振动定量给矿器13的出口处。
本发明烧结矿炉式冷却装置的工作过程如下：从烧结机1出来的热烧结矿经包括箅板2和破碎辊3的单辊破碎机破碎后，落到热振筛4上（两台热振筛4，一用一备，每台热振筛4下方带有四个车轮，两台热振筛4均固定在轨道上，通过横移机构可快速切换工位），经筛分后，粒度小于5mm的烧结矿作为热返矿进入下道工序，粒度大于5mm的烧结矿经溜槽5进入冷却炉，溜槽5的出口设置翻板6，当供矿中断的时候可将翻板6放下密闭冷却炉的炉口；炉口布料装置7确保高温烧结矿连续均匀地装入冷却炉的预存区8，然后向下部冷却区10连续供给热烧结矿，同时低温空气（温度≤100℃）由冷却炉底部的布风装置11鼓入，在冷却区10与烧结矿逆向换热，被加热后的高温烟气流向环形烟道区9进入余热利用系统，环形烟道内层16和环形烟道外层17之间的径向支撑柱18和可滑动的高温烟气调节板19的设置保证了整个环形烟道区9内压力基本一致，提高了冷却效果，高温烟气调节板19的个数为2-10个，优选为3-5个；冷却后的烧结矿（温度≤180℃）由冷却炉排料装置排出，平板闸门12用于振动定量给矿器13检修更换时炉体底部的密封，振动定量给矿器13的作用是将冷却后的烧结矿排出，根据需要，可调整振动频率改变给矿量，密封旋转排矿器14用于正常生产时在保证顺畅排矿的前提下对炉底进行密封，排出后的冷却烧结矿经由皮带运输机15运送到高炉；从烧结机1出口至冷却炉的入口除热振筛4采用上盖形式外，其余均为密闭溜槽通道，冷却炉本体及布风装置11、排料装置也可实现密封，因此烧结矿与空气基本是在一个完全密闭的环境下换热，实现了热能的高效置换，另外，烟尘外泄少对整个操作环境的改善也非常有利。
Claims (6)
1.烧结矿炉式冷却装置，包括烧结机（1）、单辊破碎机、热振筛（4）、溜槽（5）、布料装置（7）、冷却炉、布风装置（11）、排料装置及皮带运输机（15），其特征在于：所述烧结机（1）的出口设置有单辊破碎机，单辊破碎机包括箅板（2）和破碎辊（3），箅板（2）呈倾斜布置，破碎辊（3）垂直设置于箅板（2）的正上方；单辊破碎机的出口倾斜布置有热振筛（4）；热振筛（4）与溜槽（5）的入口连接，溜槽（5）的出口与冷却炉的炉口连接，所述溜槽（5）的出口还设置有用于密封冷却炉炉口的翻板（6），布料装置（7）位于冷却炉的炉口内，布风装置（11）位于冷却炉的底部，布风装置（11）下方连接排料装置，排料装置下方设有皮带运输机（15）；所述冷却炉包括位于其上部的预存区（8）、下部的冷却区（10）及位于预存区（8）外围的环形烟道区（9），布料装置（7）确保高温烧结矿连续均匀地装入冷却炉的预存区（8），然后向下部冷却区（10）连续供给热烧结矿，环形烟道区（9）包括环形烟道内层（16）和环形烟道外层（17），环形烟道区（9）的底部设置有总体呈放射状分布的径向支撑柱（18），其中，环形烟道内层（16）和径向支撑柱（18）均采用不锈钢焊接，在不锈钢焊接件的两面贴有耐磨砖，径向支撑柱（18）的两端分别与环形烟道内层（16）和环形烟道外层（17）相固定，相邻两个径向支撑柱（18）上覆盖有可滑动的高温烟气调节板（19）。
2.根据权利要求1 所述的烧结矿炉式冷却装置，其特征在于：所述箅板（2）的倾斜角在35-40°之间。
3.根据权利要求1 所述的烧结矿炉式冷却装置，其特征在于：所述热振筛（4）为两台，并排布置，热振筛（4）的倾角在5-10°之间。
4.根据权利要求1 所述的烧结矿炉式冷却装置，其特征在于：所述布料装置（7）为悬挂式布料钟。
5.根据权利要求1 所述的烧结矿炉式冷却装置，其特征在于：所述高温烟气调节板（19）呈间隔分布，个数为2-10 个，由不锈钢和耐火砖组成。
6.根据权利要求1 所述的烧结矿炉式冷却装置，其特征在于：所述排料装置包括用于密封冷却炉底部排料口的平板闸门（12）、振动定量给矿器（13）和密封旋转排矿器（14），振动定量给矿器（13）位于冷却炉排料口的下方，密封旋转排矿器（14）设置于振动定量给矿
器（13）的出口处。
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