CN106322988A - 隧道窑窑尾冷却循环装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种隧道窑窑尾冷却循环装置，包括冷却机构、余热回用机构；冷却机构沿窑尾前后方向设置，冷却机构包括第一、第二至少两个换热器，两换热器串接，第一换热器与窑尾侧壁上的排气口连通，第二换热器后设有第一热风机，第一热风机后设有热气管三通，热气管三通一个出口设有第一喷雾冷却装置，另一个出口设有第三换热器，第三换热器后设有第二热风机，第二热风机后设有第二喷雾冷却装置，两喷雾冷却装置设于窑尾上方；余热回用机构包括第三热风机、助燃风机；第三热风机与窑尾顶部设有的吸气口连通，第三热风机出风口通过管道伸入窑尾内部，助燃风机出风口与第二换热器连通后延伸至还原烧嘴处。该装置能耗低，成本低，冷却效果好。
Description
技术领域
本发明涉及冶金设备领域，尤其涉及一种用于直接还原铁的隧道窑窑尾冷却循环装置。
背景技术
在我国，煤基隧道窑罐式法生产还原铁已经发展了多年，其工艺技术比较稳定、成熟，项目分布相对比较普遍；同时，其产能相应得到了提高，目前，隧道窑还原窑炉年还原原矿的能力在10～20万吨左右。
在隧道窑还原物料的过程中，为防止产品氧化，需要对还原段后端的窑尾温度进行控制。然而，现有的隧道窑普遍存在冷却降温效果差的缺陷，还原过程中窑尾温度高达1200℃左右，需要对窑尾进行降温处理后再进行除尘、脱硫工艺，导致生产效率低下，同时增加隧道窑无效利用的能源消耗，造成生产成本增加。
发明内容
为有效降低能耗，实现隧道窑窑尾冷却降温，节约生产成本，本发明提出一种用于直接还原铁的隧道窑窑尾冷却循环装置。
为此，本发明的技术方案为：隧道窑窑尾冷却循环装置，其特征在于：包括冷却机构、余热回用机构；
所述冷却机构沿窑尾前后方向设置，冷却机构包括第一、第二至少两个换热器，第一、第二两个换热器串接，第一换热器的进口通过管道与窑尾前部侧壁上设有的排气口连通，第二换热器的出口设有第一热风机，第一热风机的出风口设有热气管三通，热气管三通的一个出口设有第一喷雾冷却装置，热气管三通的另一个出口设有第三换热器，第三换热器的出口设有第二热风机，第二热风机的出风口设有第二喷雾冷却装置，所述第一喷雾冷却装置、第二喷雾冷却装置依次设于窑尾中部上方；使用时，在第一换热器、第二换热器、第三换热器中循环通有冷却水；
所述余热回用机构与冷却机构逆向设置，余热回用机构包括第三热风机、助燃风机；第三热风机进风口与窑尾中间顶部设有的吸气口连通，第三热风机的出风口通过管道伸入窑尾内部，使用时通过第三热风机使窑尾中部的多余热气逆向压入窑尾前部重复利用；助燃风机设于窑尾外部，助燃风机出风口通过管道与第二换热器连通后延伸至还原烧嘴处，使用时通过助燃风机使第二换热器中的多余热气压入还原烧嘴进行燃烧再利用。
对于上述技术方案的一种改进在于：为提高物料还原效果，所述冷却机构还包括设于窑尾后部的排烟风机，排烟风机通过管道与窑尾顶部连通，使用时通过排烟风机使窑内的氧化气体排出窑外，防止还原后的物料被再次氧化。
工作原理：
在物料还原过程中，窑尾前部约900℃的高温烟气通过窑尾侧壁上设有的排气口进入第一换热器经冷却后降温至约650℃，约650℃的烟气再进入第二换热器经冷却后降温至约400℃；约400℃的烟气经过第一热风机后一部分被引入第一喷雾冷却装置，对进入该阶段窑尾内的物料进行冷却；另一部分被引入第三换热器经再次冷却后降温至约100℃，然后经过第二热风机后背引入第二喷雾冷却装置，对进入该阶段窑尾内的物料进行进一步冷却。同时，窑尾中后部内的多余气体通过窑尾中间顶部设有的吸气口进入第三热风机，经过第三热风机回收后逆向强行压入窑尾前部，对进入该阶段窑尾内的物料进行冷却，如此与物料行进方向逆向往返循环交替运转。此外，通过设置助燃风机与第二换热器连通，将换热器内的余热气回收后强行送入还原烧嘴处进行燃烧再利用。
有益效果：
本发明通过将多个换热器、热风机、喷雾冷却装置串接构成隧道窑窑尾冷却循环装置的冷却机构，使用时将冷却机构的前端与窑尾前部侧壁设有的排气口连通，利用热气向上流动的特点使窑尾前部的高温热气进入换热器降温后经热风机引入窑尾中后部由喷雾冷却装置对物料进行冷却，实现了热量的回收再利用，同时使该段窑尾内的温度得到了有效降低；通过另外设置热风机及助燃风机构成余热回用机构，使用时利用热风机将窑尾中部的多余热气回收，然后逆向压入窑尾前部，对该段窑尾内的物料进行冷，同时通过助燃风机将换热器内的多余高温烟气回收逆向压入还原烧嘴处进行燃烧再利用，实现了热量的重复循环利用，降低了能量损耗。装置中设置的热风机可对烟气温度及风量的调节，热损少、节能环保，方便对窑尾内的温度进行控制，提高物料还原效果。该装置提高了能量利用率，能耗低，节约生产成本；降温明显，冷却效果好，提高了产品还原质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中标号为：1、窑尾；2、第一换热器；3、第二换热器；4、排气口；5、第一热风机；6、热气管三通；7、第一喷雾冷却装置；8、第三换热器；9、第二热风机；10、第二喷雾冷却装置；11、第三热风机；12、助燃风机；13、吸气口；14、余热管道；15、排烟风机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种隧道窑窑尾冷却循环装置，包括冷却机构、余热回用机构；所述冷却机构沿窑尾1的前后方向设置，冷却机构包括第一换热器2、第二换热器3，将第一换热器2与第二换热器3串接，将第一换热器2的进口通过管道与窑尾1前部侧壁上设有的排气口4连通，在第二换热器3的出口通过管道设有第一热风机5，在第一热风机5的出风口通过管道设有热气管三通6，在热气管三通6的一个出口设有第一喷雾冷却装置7，在热气管三通6的另一个出口设有第三换热器8，在第三换热器8的出口通过管道设有第二热风机9，在第二热风机9的出风口设有第二喷雾冷却装置10，使用时将所述第一喷雾冷却装置7、第二喷雾冷却装置10依次设于窑尾1的中部上方；使用时，在所述第一换热器2、第二换热器3、第三换热器8中循环通有冷却水，以提高冷却效果；所述余热回用机构与冷却机构逆向设置，余热回用机构包括第三热风机11、助燃风机12；第三热风机11的进风口与窑尾1中间顶部设有的吸气口13连通，第三热风机11的出风口通过管道伸入窑尾内部，使用时通过第三热风机11使窑尾1中部的多余热气逆向压入窑尾前部进行重复利用；助燃风机12设于窑尾1的外部，将助燃风机12的出风口通过余热管道14与第二换热器3连通后延伸至还原烧嘴处，使用时通过助燃风机12使第二换热器3中的多余热气逆向压入还原烧嘴进行燃烧再利用。
如图1所示，为了提高物料还原效果，所述冷却机构还包括设于窑尾1后部的排烟风机15，将排烟风机15通过管道与窑尾1的顶部连通，使用时通过排烟风机15使窑尾内部的氧化气体排出到窑外，防止还原后的物料被再次氧化。
本发明所述的第一换热器、第二换热器、第三换热器均为管壳式换热器，使用时高温烟气进入换热器壳体中与换热器管束内的冷却水进行热量交换，使高温烟气冷却降温后流出。
本发明所述的第一热风机、第二热风机、第三热风机可实现高温烟气持续流入，能对温度及风量进行控制，方便操作。
本发明所述的第一喷雾冷却装置、第二喷雾冷却装置是通过将少量水混入压力气流中，形成雾状的气液两相流体，通过喷雾产生射流，喷射到物料冷却区，使还原后的物料得到充分冷却和润滑。
该冷却循环装置在物料还原过程中使用时，窑尾前部900℃的高温烟气通过窑尾侧壁上设有的排气口进入第一换热器经冷却后降温至650℃， 650℃的烟气再进入第二换热器经冷却后降温至400℃； 400℃的烟气经过第一热风机后一部分被引入第一喷雾冷却装置，对进入该阶段窑尾内的物料进行冷却；另一部分被引入第三换热器经再次冷却后降温至100℃，然后经过第二热风机后背引入第二喷雾冷却装置，对进入该阶段窑尾内的物料进行进一步冷却。同时，窑尾中后部内的多余气体通过窑尾中间顶部设有的吸气口进入第三热风机，经过第三热风机回收后逆向强行压入窑尾前部，对进入该阶段窑尾内的物料进行冷却，如此与物料行进方向逆向往返循环交替运转。此外，通过设置助燃风机与第二换热器连通，将换热器内的余热气回收后强行送入还原烧嘴处进行燃烧再利用。
本发明通过将多个换热器、热风机、喷雾冷却装置串接构成隧道窑窑尾冷却循环装置的冷却机构，使用时将冷却机构的前端与窑尾前部侧壁设有的排气口连通，利用热气向上流动的特点使窑尾前部的高温热气进入换热器降温后经热风机引入窑尾中后部由喷雾冷却装置对物料进行冷却，实现了热量的回收再利用，同时使该段窑尾内的温度得到了有效降低；通过另外设置热风机及助燃风机构成余热回用机构，使用时利用热风机将窑尾中部的多余热气回收，然后逆向压入窑尾前部，对该段窑尾内的物料进行冷，同时通过助燃风机将换热器内的多余高温烟气回收逆向压入还原烧嘴处进行燃烧再利用，实现了热量的重复循环利用，降低了能量损耗。装置中设置的热风机可对烟气温度及风量的调节，热损少、节能环保，方便对窑尾内的温度进行控制，提高物料还原效果。该装置提高了能量利用率，能耗低，节约成本；降温明显，冷却效果好，提高了产品还原质量。
Claims (2)
1.隧道窑窑尾冷却循环装置，其特征在于：包括冷却机构、余热回用机构；
所述冷却机构沿窑尾前后方向设置，冷却机构包括第一、第二至少两个换热器，第一、第二两个换热器串接，第一换热器的进口通过管道与窑尾前部侧壁上设有的排气口连通，第二换热器的出口设有第一热风机，第一热风机的出风口设有热气管三通，热气管三通的一个出口设有第一喷雾冷却装置，热气管三通的另一个出口设有第三换热器，第三换热器的出口设有第二热风机，第二热风机的出风口设有第二喷雾冷却装置，所述第一喷雾冷却装置、第二喷雾冷却装置依次设于窑尾中部上方；使用时，在第一换热器、第二换热器、第三换热器中循环通有冷却水；
所述余热回用机构与冷却机构逆向设置，余热回用机构包括第三热风机、助燃风机；第三热风机进风口与窑尾中间顶部设有的吸气口连通，第三热风机的出风口通过管道伸入窑尾内部，使用时通过第三热风机使窑尾中部的多余热气逆向压入窑尾前部重复利用；助燃风机设于窑尾外部，助燃风机出风口通过管道与第二换热器连通后延伸至还原烧嘴处，使用时通过助燃风机使第二换热器中的多余热气压入还原烧嘴进行燃烧再利用。
2.根据权利要求1所述的隧道窑窑尾冷却循环装置，其特征在于：所述冷却机构还包括设于窑尾后部的排烟风机，排烟风机通过管道与窑尾顶部连通，使用时通过排烟风机使窑内的氧化气体排出窑外，防止还原后的物料被再次氧化。
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| CN106322988A true CN106322988A (zh) | 2017-01-11 |
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ID=57729700
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| CN201510354814.XA Pending CN106322988A (zh) | 2015-06-25 | 2015-06-25 | 隧道窑窑尾冷却循环装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN106322988A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107314561A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-03 | 芜湖市海源铜业有限责任公司 | 一种新型铜材料加工定型用尾气热能回收设备 |
| CN110500891A (zh) * | 2019-08-21 | 2019-11-26 | 广东摩德娜科技股份有限公司 | 一种隧道窑循环冷却系统 |
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2015
- 2015-06-25 CN CN201510354814.XA patent/CN106322988A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170111 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |