CN108330279A - 还原铁冷却及余热回收装置 - Google Patents

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CN108330279A CN201810148368.0A CN201810148368A CN108330279A CN 108330279 A CN108330279 A CN 108330279A CN 201810148368 A CN201810148368 A CN 201810148368A CN 108330279 A CN108330279 A CN 108330279A
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高海波
王延遐
张忠良
刘永启
马煜翔
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    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/26—Cooling of roasted, sintered, or agglomerated ores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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Abstract

本发明涉及一种还原铁冷却及余热回收装置，包括周向转动的承接高温物料的筒体，筒体轴线与水平线夹角为1‑5度，从进料端至出料端向下倾斜，其特征在于：筒体的内壁设有进水夹套，增设回水总管、进水总管和多根径向进水支管，其中末端封堵的回水总管贯穿整个筒体，进水总管套装在回水总管的出水端，进水总管、回水总管与进水夹套同轴，进水总管的外壁经多根径向进水支管与进水夹套连通，进水夹套与回水总管之间均布有若干换热管将两者连通。本发明换热管起到了对高温物料和气体的搅拌作用，进水夹套和若干换热管不断与高温物料和气体接触进行换热，同时回水总管也在不断吸收高温气体的热量，缩短了物料的冷却时间，增大了换热面积，强化了换热效果。

Description

还原铁冷却及余热回收装置
技术领域
本发明涉及一种还原铁冷却装置，特别涉及一种还原铁冷却及余热回收装置，主要用于余热利用行业中对还原铁球团、烧结球团进行冷却。
背景技术
冷却是锻烧还原铁工艺的工序之一。直接还原铁球团经转底炉或回转窑出口的温度高达1100℃，需要充氮气保护冷却至300℃以下，防止还原铁球团被氧化。目前，大部分钢铁公司采用回转筒式冷却机对高温球团进行冷却：高温球团经溜槽进入带有倾角的冷却筒，冷却筒转动，物料由进料端运动到出料端；采用冷却水直接喷淋筒体外部达到冷却效果。这种冷却方式存在一些不足：(1)传热方式以物料与筒体之间的热传导和冷却水与筒体之间的热对流为主，综合传热系数比较低；(2)筒体在回转时，物料容易在筒体底部滑动，物料与筒体之间的接触传热面积比较少；(3)物料的热量需要经过筒体传给冷却水，由于筒壁较厚，因而筒体温度较高、变形严重；(4)物料的热量没有回收，并且冷却效率低，筒体长达三四十米，投资高，占地面积大，喷淋水量达到400m3/h以上，消耗了大量的水并浪费了大量的余热。CN101787435A公开了“还原铁高效喷雾回转筒式冷却机”，其筒体由冷却筒体、前端筒体和尾端筒体组成；前端筒体和尾端筒体为双层筒体，在该双层筒体内采用喷雾冷却；整个冷却单元的筒体表面被喷雾冷却覆盖。由于整个筒体被雾化水滴包裹，有效地保护了筒体，减少变形，也提高了设备的作业率和可靠性。但是该技术对筒体内部的物料运动和传热情况没有改善，对于气体的对流换热没有起到强化作用，也不能实现余热的回收再利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能强化对流换热、无喷淋水消耗、换热能力强、余热回收效率高的还原铁冷却及余热回收装置。其技术方案为：一种还原铁冷却及余热回收装置，包括周向转动的承接高温物料的筒体，筒体轴线与水平线夹角为1-5度，从进料端至出料端向下倾斜，其特征在于：筒体的内壁设有进水夹套，增设回水总管、进水总管和多根径向进水支管，其中末端封堵的回水总管贯穿整个筒体，进水总管套装在回水总管的出水端，进水总管、回水总管与进水夹套同轴，进水总管外壁经多根径向进水支管与进水夹套连通，进水夹套与回水总管之间均布有若干换热管，将两者连通。
其工作原理为：高温物料从进料端落入周向转动的筒体内的底部，并随着筒体的转动向筒体的出料口缓慢移动。在移动过程中，高温物料不断与进水夹套及若干换热管接触，同时回水总管和若干换热管也在不断吸收筒体内高温气体的热量，进行热量交换，最后冷却的物料从出料口排出；冷却水从进水总管流入多根径向进水支管，然后依次流经进水夹套和若干根换热管吸收物料和气体的热量升温，最后经回水总管排出，实现了高温物料的冷却及余热回收。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：进水夹套直接与高温物料接触进行冷却，筒体温度低且分布均匀，减小了筒体的变形。末端封堵的回水总管贯穿整个筒体，在进水夹套与回水总管之间均布有将两者连通的若干换热管，换热管贯穿整个径向料层，减小了物料的传热距离，同时换热管推动物料随进水夹套转动，避免了物料在进水夹套底部滑动，当达到一定高度后下落，物料下落过程中冲刷进水夹套和换热管形成对流换热，有效增加了换热面积，强化了物料的掺混和传热，使整个料床冷却均匀，同时换热管对高温气体的搅拌作用，增强了高温气体的运动，强化了高温气体与进水夹套、换热管和回水总管之间的对流换热，增强了换热效果。在达到相同冷却效果的前提下，多种换热途径协同冷却的方法缩短了物料的冷却时间，减小了筒体的长度和占地面积，同时杜绝了喷淋水消耗，实现了高温物料的高效冷却及余热回收。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1所示实施例的A-A剖视图；
图3为图1所示实施例的B-B剖视图。
图4为图1所示实施例C部分放大的结构示意图。
图中：1、筒体 2、进水夹套 3、回水总管 4、进水总管 5、径向进水支管 6、换热管
具体实施方式
下面结合附图对本发明技术方案做进一步说明。在图1-4所示的实施例中：包括周向转动的承接高温物料的筒体1，筒体1轴线与水平线夹角为2度，从进料端至出料端向下倾斜。筒体1的内壁设有进水夹套2，增设末端封堵的回水总管3、进水总管4和多根径向进水支管5，其中回水总管3贯穿整个筒体1，进水总管4套装在回水总管3的出水端，进水总管4、回水总管3与进水夹套2同轴，进水总管4的外壁经多根径向进水支管5与进水夹套2连通，进水夹套2与回水总管3之间均布有若干换热管6将两者连通。

Claims (1)

1.一种还原铁冷却及余热回收装置，包括周向转动的承接高温物料的筒体(1)，筒体(1)轴线与水平线夹角为1-5度，从进料端至出料端向下倾斜，其特征在于：筒体(1)的内壁设有进水夹套(2)，增设末端封堵的回水总管(3)、进水总管(4)和多根径向进水支管(5)，其中回水总管(3)贯穿整个筒体(1)，进水总管(4)套装在回水总管(3)的出水端，进水总管(4)、回水总管(3)与进水夹套(2)同轴，进水总管(4)的外壁经多根径向进水支管(5)与进水夹套(2)连通，进水夹套(2)与回水总管(3)之间均布有若干换热管(6)将两者连通。
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