CN109423556A - 一种烧结矿抽风式竖式冷却炉及烧结矿冷却方法 - Google Patents

Abstract

一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉包括料仓、塔体、进风排料装置、排料设备。塔体包括塔顶、塔壁、塔底。塔顶设置在塔壁的顶部。塔底设置在塔壁底部。料仓设置在塔顶的上方并与塔体内部连通。进风排料装置设置在塔底的下方并与塔体内部连通。排料设备设置在进风排料装置的下方。塔顶或塔壁上部设有抽风式热风出口。本发明的竖式冷却炉具有烧结矿冷却速度慢，吨耗冷却风量小，废气量相对较小，废气温度高，锅炉热效率高，冷却废气全部可被锅炉利用，烧结矿显热回收率一般可达70％左右的冷却特点。

Description

一种烧结矿抽风式竖式冷却炉及烧结矿冷却方法

技术领域

本发明涉及一种烧结矿冷却机及烧结矿冷却方法，具体涉及一种烧结矿抽风式竖式冷却炉及烧结矿冷却方法，属于炼铁领域和环保领域。

背景技术

近年来，随着我国能源消耗与环境保护关系的日益紧张，节能环保受到全社会的重视，并使其成为建立资源节约型、环境友好型社会的关键举措。节能环保工作涉及方方面面，工业领域的节能环保是节能环保工作的重点和难点，特别是对于能耗高环境污染大的钢铁行业。烧结工序能耗约占钢铁企业总能耗的15％，仅次于炼铁工序而居第二位。当前，我国大中型钢铁企业生产1吨烧结矿产生的余热资源总量约为1.44GJ，回收利用率仅为35％～45％。以2014年计(烧结矿产量8.91亿吨)，尚有约8亿GJ的烧结余热资源没有得到回收利用，造成资源浪费的同时也形成了严重的环境污染。因此，烧结过程余热资源高效回收与利用成为烧结工序节能环保的重要方向和途径。

烧结过程余热资源主要由两部分组成：一部分是烧结矿显热，约占余热资源总量的70％；另一部是烧结烟气显热，约占余热资源总量的30％。比较而言，烧结矿显热数量较大，品质较高；而烧结烟气显热数量较小，品质较低。基于此，烧结矿显热的高效回收与利用是整个烧结余热回收与利用的核心与重点。

目前，烧结矿冷却主要采用的是基于大风快冷、一次性装卸冷却原理的传统带式冷却机或环式冷却机。不管采用哪种冷却方式，冷却机都存在漏风率大，风机耗电高，显热回收率低，锅炉热效率低等问题。换言之，在当前市场对烧结生产节能降耗与绿色制造要求越来越严格的大环境下，原来设备结构已经很难实现烧结矿显热高效回收与利用。因此，突破传统环式冷却或带式冷却的局限，开发出一种烧结矿显热高效回收的工艺和技术装备，已是烧结行业节能环保的必由之路。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明通过对国内外烧结矿显热回收方面大量的研究工作，提出了一种烧结矿抽风式循环冷却工艺，并根据该工艺开发了一种烧结矿抽风式竖式冷却炉。该竖式冷却炉具有烧结矿冷却速度慢，吨耗冷却风量小，废气量相对较小，废气温度高，锅炉热效率高，冷却废气全部可被锅炉利用，烧结矿显热回收率一般可达70％左右的冷却特点，且该竖式冷却炉采用抽风式冷却，无废气外排，基本无粉尘排放，环保效果好。

根据本发明的第一种实施方案，提供一种烧结矿抽风式竖式冷却炉：

一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉包括料仓、塔体、进风排料装置、排料设备。塔体包括塔顶、塔壁、塔底。塔顶设置在塔壁的顶部。塔底设置在塔壁底部。料仓设置在塔顶的上方并与塔体内部连通。进风排料装置设置在塔底的下方并与塔体内部连通。排料设备设置在进风排料装置的下方。塔顶或塔壁上部设有抽风式热风出口。

在本发明中，该竖式冷却炉还包括料封布料管。料封布料管的顶部与料仓连接，料封布料管伸入塔体内。

优选的是，料封布料管的长度为塔体高度的30-70％，优选为40-65％，更优选为50-60％。

在本发明中，所述进风排料装置为空心管状结构，进风排料装置侧壁为百叶窗结构，或孔板结构，或其他隔料通风结构。

在本发明中，该竖式冷却炉还包括排料溜槽，排料溜槽设置在排料设备的下方。

优选的是，排料溜槽的顶部与塔底的底部连接，进风排料装置和排料设备位于排料溜槽和塔底组成的空间内。排料溜槽的底部设有排料口，排料溜槽的侧壁上设有冷风进口。

在本发明中，该竖式冷却炉还包括物流气流控制装置。物流气流控制装置设置在塔体内。物流气流控制装置包括顶板和支撑结构。支撑结构设置在塔底上并位于塔底的中心位置。顶板设置在支撑结构的上方。

优选的是，物流气流控制装置位于料仓的正下方。

在本发明中，该竖式冷却炉还包括边部气流调节装置。边部气流调节装置为环形结构，边部气流调节装置设置在塔壁上。优选的是，边部气流调节装置设置在塔壁的中下部。

在本发明中，该竖式冷却炉还包括中心气流调节装置。中心气流调节装置为环形结构，中心气流调节装置设置在支撑结构的外部侧壁上。优选的是，中心气流调节装置设置在支撑结构的中上部。

在本发明中，该竖式冷却炉的塔底设有多个进风排料装置，优选为4-60个进风排料装置，进一步优选为6-40个进风排料装置，更优选为18-36个进风排料装置。

作为优选，多个进风排料装置均匀的设置在塔底的圆周方向。

作为优选，多个进风排料装置在从塔底的中心到边缘设置成多圈，优选为1-4圈，更优选为2-3圈。更优选的是，塔底外圈上的进风排料装置多于塔底内圈上的进风排料装置，进风排料装置的个数在塔底从外到内逐圈递减。每一个进风排料装置的下方均分别设有一个排料设备。

该竖式冷却炉还包括辅助进风通道，辅助进风通道设置在塔底上并且贯穿塔底。

优选的是，辅助进风通道为异形结构或多边形结构或环形结构或圆锥多孔结构。

更优选的是，辅助进风通道为圆锥结构，锥面为百叶窗或多孔板。

辅助进风通道为平板结构，辅助进风通道的下方与塔底外部连通，辅助进风通道的顶面为多孔板。辅助进风通道的顶面可以与塔底的上表面平齐，也可以低于塔底的上表面，还可以高于塔底的上表面。也就是说，辅助进风通道的顶面可以在塔底上表面的上方，也可以在塔底上表面的下方，还可以在塔底厚度方向的中间。

辅助进风通道为环形结构，辅助进风通道顶部和侧壁均为百叶窗或者多孔板。

除了进风排料装置，在塔底上开设辅助进风通道，该辅助进风通道与进风排料装置互相不干涉，冷却风除了通过进风排料装置进入塔体内，还可以通过辅助进风通道进入塔体内。优选地，辅助进风通道开设在底板上与进风排料装置互相不干涉的位置上，只能使冷却气流通过，而不能使物料通过；优选地，辅助进风通道为异形结构或多边形结构或环形结构或圆形多孔结构。优选地，辅助进风通道可以设置一个或多个。

在本发明中，所述排料设备为移动板式排料设备、板式给料机或电振给料机。

优选的是，移动板式排料设备包括驱动装置、移动板、支架、推拉杆。支架设置在进风排料装置的下方并且位于排料溜槽内，移动板设置在支架上，驱动装置设置在排料溜槽的外侧，推拉杆一端连接驱动装置，推拉杆的另一端穿过排料溜槽与移动板连接。作为优选，移动板式排料设备还包括挡板，挡板设置在移动板的上方并且与支架固定连接。

优选的是，该竖式冷却炉还包括测温元件。测温元件设置在进风排料装置的侧壁上。优选的是，测温元件设置在进风排料装置的侧壁上并且伸入到进风排料装置的内部。作为优选，测温元件为热电偶温度传感器。

优选的是，所述进风排料装置为多边形或圆形横截面的柱状结构。

优选的是，塔底上设有多个辅助进风通道，优选为1-20个，更优选为2-10个，进一步优选为3-8个。

优选的是，所述塔底为平板结构或锥底结构(即，上口大于下口的锥筒结构)。塔顶为锥顶结构(即，上口小于下口的锥筒结构)。

作为优选，所述物流气流控制装置的顶板为平顶结构或锥顶结构。优选的是，顶板的侧部设有百叶窗出气环，顶板的底部设有物流气流控制装置进气口。

作为优选，边部气流调节装置和/或中心气流调节装置上设有穿气孔。优选的是，边部气流调节装置和中心气流调节装置的顶部和底部均设有穿气孔。作为优选，边部气流调节装置和中心气流调节装置的顶部和底部在圆周方向上从外到内分别独立地设有多圈穿气孔，优选为1-10圈穿气孔，更优选为2-4圈穿气孔。

优选的是，该竖式冷却炉还包括控制系统。控制系统连接排料设备和测温元件，并且控制系统分别独立地控制每一个进风排料装置下方排料设备的驱动装置。

根据本发明的第二种实施方案，提供一种烧结矿的冷却方法：

一种烧结矿的冷却方法，该方法包括以下步骤：

1)热烧结矿通过料仓进入到塔体内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，进入竖式冷却炉进行冷却；

2)冷却风从进风排料装置，或者从进风排料装置和辅助进风通道，进入塔体内，冷却风与塔体内的烧结矿进行热交换，之后，从抽风式热风出口通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉冷却后，从进风排料装置排出到排料设备上。

根据本发明的第三种实施方案，提供一种烧结矿的冷却方法：

一种烧结矿的冷却方法，该方法包括以下步骤：

1)热烧结矿通过料仓、料封布料管进入到塔体内，落在物流气流控制装置上，烧结矿在重力作用下从物流气流控制装置的四周自上而下连续流动，进入竖式冷却炉进行冷却；

2)冷却风从排料溜槽侧壁上的冷风进口进入排料溜槽内，然后从进风排料装置，或者从进风排料装置和辅助进风通道，进入塔体内，冷却风与塔体内的烧结矿进行热交换；或者，冷却风从排料溜槽侧壁上的冷风进口进入塔体内，冷却风与塔体内的烧结矿进行热交换，一部分冷却风穿过烧结矿从烧结矿的料面上方进入塔体上部的空腔内，另一部分冷却风穿过烧结矿从边部气流调节装置和/或中心气流调节装置进入塔体上部的空腔内；之后，从抽风式热风出口通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉冷却后，从一个或多个进风排料装置排出到排料设备上，排料设备上的烧结矿落入排料溜槽，从排料溜槽的排料口排出。

在上述方法中，步骤3)具体为：烧结矿在竖式冷却炉冷却后，控制系统根据每一个进风排料装置上的测温元件监测各个进风排料装置位置处烧结矿的温度；

如果达到排放要求，控制系统控制相应进风排料装置下方排料设备的驱动装置，驱动装置驱动相应的移动板移动，从而排出该进风排料装置位置处的烧结矿；烧结矿通过排料设备落入排料溜槽，从排料溜槽的排料口排出；优选的是，排料时，控制系统通过测温元件同时检测该进风排料装置位置处烧结矿的温度，如果温度高于排放要求，控制系统控制驱动装置停止移动板的移动；

如果没有达到排放要求，则该进风排料装置位置处不进行排料。

在本发明中，竖式冷却炉采用抽风式，竖式冷却炉内始终保持负压，循环风机在热风富集区产生负压，来将其内的热风抽走。

在本发明中，一般而言，该竖式冷却炉主要由料仓、料封布料管、塔体、进风排料装置、排料设备及抽风式热风出口组成。料仓、料封布料管组成均匀进料系统，热烧结矿进入料仓后，在重力作用下进入料封布料管，然后从料封布料管流出，进入由塔顶、塔壁和塔底组成的塔体内，在塔体内自然堆积；冷却风通过进风排料装置侧壁的百叶窗进入塔体堆积的烧结矿内，对烧结矿进行冷却；冷却后的烧结矿在重力作用下流入到进风排料装置内，进风排料装置沿塔底的圆周方向均匀布置若干个，保证了通过进风排料装置的烧结矿可以均匀地向下流动；每个进风排料装置下端都连接一排料设备，通过排料设备可以控制每个进风排料装置的排料速度。进入塔体的冷却风经过与热烧结矿的换热之后，将热烧结矿冷却至150℃以下，而自身被加热到较高的温度成为热风，热风穿过料层后通过料层顶端的料面，进入塔体上端的无料区，然后再通过抽风机从抽风式热风出口排出，进入后续余热发电系统。

塔体位于料仓下方，塔体内部从上到下被分为热风富集区和冷却区，是热风富集和热烧结矿冷却的地方。其中上部的热风富集区主要是与热烧结矿进行热交换后产生的热风富集的场所，下部的冷却区是热烧结矿与冷却风进行逆流热交换的场所。由于该竖式冷却炉为抽风式，抽风机在塔体内料面上方的热风富集区产生负压，将塔体内的热风抽走。由于热风富集区负压的原因，为了防止冷却风从料仓、料封布料管内进入塔体内部，故需要提高料封布料管的高度，料封布料管的高度(或长度)为塔体高度的30-70％，优选为40-65％，更优选为50-60％，即料封布料管的高度高于塔体内冷却区的高度。一般的，料封布料管的高度为1m-10m，再优选地，高度为4-8m。

进风排料装置位于塔体下部，其主要作用是为烧结矿提供排出通道，同时为冷却风提供进入塔体的通道。进风排料装置的结构可以为多边形或圆形等多种形状横截面的柱状结构。为了让气流和物料流更加均匀，本发明中可设置多个进风排料装置，多个进风排料装置均匀的设置在塔底的圆周方向，作为优选，多个进风排料装置在从塔底的中心到边缘设置成多圈，一般塔底外圈上的进风排料装置的数量多于塔底内圈上的进风排料装置。进风排料装置的侧壁为百叶窗结构，冷却风通过进风排料装置侧壁的百叶窗进入塔体堆积的烧结矿内，对烧结矿进行冷却，冷却后的烧结矿在重力作用下流入到进风排料装置内，随后通过排料设备排出。

在本发明中，该竖式冷却炉还包括设置在排料设备下方的排料溜槽。排料溜槽的作用主要是将排料设备排出的烧结矿集中，然后通过排料口排出。当该竖式冷却炉用于循环冷却系统时，排料溜槽的顶部则与塔体底部连接，进风排料装置和排料设备位于排料溜槽和塔底组成的空间内，同时在排料溜槽的侧壁上设置冷风进口，循环冷却风从冷风进口进入排料溜槽，再经由进风排料装置进入塔体内部对烧结矿进行冷却。

在本发明中，为了让气流和物料流更均匀，该竖式冷却炉还包括设置在塔体内部的物流气流控制装置。物流气流控制装置包括设置在塔底中心位置的支撑结构和设置在支撑结构上方的顶板，顶板为平顶结构或锥顶结构。顶板的侧部设有百叶窗出气环，顶板的底部设有物流气流控制装置进气口。增设物流气流控制装置后，可以使中心物料向外侧分流，可以使气流与物料流更均匀，减少冷却死区。而顶板侧部百叶窗出气环的设置，可以减少内圈进风排料装置进入塔内冷却风的阻力，更加有利于塔内气流分布的均匀性。

在本发明中，为了让气流更均匀，该竖式冷却炉还包括设置在塔壁上的边部气流调节装置和设置在物流气流控制装置的支撑结构外部侧壁上的中心气流调节装置。边部气流调节装置和中心气流调节装置的顶部和底部在圆周方向上从外到内分别独立地设有多圈穿气孔。增设边部气流调节装置和中心气流调节装置后，可以使边部冷却风及中心冷却风能够向中间流动，可以使气流更加均匀，防止了由于气流通过物料路径短或者边缘效应造成的冷却气流过多地从边部或者中心流出，从而造成的中间物料冷却风少而冷却不好的效果。

优选地，该竖式冷却炉还包括多个测温元件，其位置位于进风排料装置的侧壁上，并且伸入到进风排料装置的内部。优选地，测温元件可以为热电偶温度传感器。

料仓是一圆柱形或方形桶状结构，用于缓冲盛放输送机运输过来的热烧结矿，料仓底部固定连接在塔顶上。料封布料管是一圆柱形或方形桶状结构，位于料仓底部，其上端与料仓底部固定连接，下端伸入塔顶下方，位于塔体内部，其中，烧结矿可以从料仓的底部在重力作用下进入到料封布料管内部，并可以在重力的作用下从料封布料管下部开口自由流出。塔壁是一圆柱形或方形桶状结构，其上端与塔顶固定连接，塔顶的重量承接在塔壁一周。塔底位于塔壁下端，与基础固定。一般，热风抽风口位于塔壁上部或塔顶，与塔壁或塔顶固定连接，并且与塔体内部连通，热风穿过料层后通过料层顶端的料面，进入塔底与塔壁形成的塔体的上端的无料区，然后再经过热风抽风口排出；优选进入后续余热发电系统。

优选地，该装备还具有自反馈排料调节功能。通过测温元件检测相应区域的烧结矿温度，当检测的周向某个位置的烧结矿温度达到冷却效果后，就正常地开启该区域对应的进风排料装置下方的排料设备，进行正常排料，反之，让该区域的烧结矿再冷却一段时间，当烧结矿温度达到冷却效果后，再进行正常排料。

一般，由塔顶、塔壁和塔底组成的塔体的高度一般是4-30米，优选5-25米，更优选6-20米，进一步优选8-15米。塔体的外直径一般为8-30米，优选9-27米，优选10-25米，优选11-22米，更优选12-20米。

与现有技术相比较，本发明的一种烧结矿抽风式竖式冷却炉及方法具有以下有益技术效果：

1、本发明的工艺具有烧结矿冷却速度慢，吨耗冷却风量小，废气量相对较小，废气温度高，锅炉热效率高，冷却废气全部可被锅炉利用，烧结矿显热回收率一般可达70％左右的冷却特点；

2、本发明设备中布料均匀，排料均匀，布风均匀，还具有根据冷却效果进行区域排料调节的功能，故该冷却机冷却效果好，热风温度高，符合烧结矿逆流厚料层冷却工艺的要求；

3、本发明竖式冷却炉与现有技术的环冷机相比，结构简单，密封可靠，没有漏风，设备维护量小，余热回收效率高。

附图说明

图1为本发明竖式冷却炉的结构示意图；

图2为本发明竖式冷却炉塔底为锥底结构的示意图；

图3为本发明竖式冷却炉设有排料溜槽的结构示意图；

图4为本发明竖式冷却炉排料溜槽与塔底连接的结构示意图；

图5为本发明竖式冷却炉设有多个进风排料装置的结构示意图；

图6为本发明竖式冷却炉设有两圈进风排料装置的结构示意图；

图7为本发明竖式冷却炉设有两圈进风排料装置并且排料溜槽与塔底连接的结构示意图；

图8为本发明竖式冷却炉设有物流气流控制装置的结构示意图；

图9为本发明竖式冷却炉中物流气流控制装置顶部侧面为百叶窗结构的结构示意图；

图10为本发明竖式冷却炉设有物流气流控制装置并且排料溜槽与塔底连接的结构示意图；

图11为本发明竖式冷却炉设有中心气流调节装置和边部气流调节装置的结构示意图；

图12为本发明竖式冷却炉中心气流调节装置和边部气流调节装置设有多圈穿气孔的结构示意图；

图13为本发明竖式冷却炉设有中心气流调节装置和边部气流调节装置并且排料溜槽与塔底连接的结构示意图；

图14为本发明竖式冷却炉多个进风排料装置的结构示意图；

图15为本发明竖式冷却炉两圈进风排料装置的结构示意图；

图16为本发明竖式冷却炉两圈进风排料装置和辅助进风通道的结构示意图；

图17为本发明竖式冷却炉塔底设有辅助进风通道的结构示意图；

图18为本发明竖式冷却炉塔底设有辅助进风通道的另一种设计结构示意图；

图19为本发明竖式冷却炉塔底设有辅助进风通道的第三种设计结构示意图；

图20为本发明竖式冷却炉移动板式排料设备的俯视图；

图21为本发明竖式冷却炉移动板式排料设备的主视图；

图22为本发明竖式冷却炉移动板式排料设备两端出料的结构示意图；

图23为本发明竖式冷却炉移动板式排料设备的使用示意图；

图24为本发明竖式冷却炉边部气流调节装置的结构示意图；

图25为本发明一种烧结矿抽风式循环冷却系统的控制系统示意图。

附图标记：

A0：竖式冷却炉；1：料仓；2：塔体；201：塔顶；202：塔壁；203：塔底；3：进风排料装置；4：排料设备；401：驱动装置；402：移动板；403：支架；404：推拉杆；405：挡板；5：抽风式热风出口；6：料封布料管；7：排料溜槽；701：排料口；702：冷风进口；8：物流气流控制装置；801：顶板；802：支撑结构；9：边部气流调节装置；10：中心气流调节装置；11：测温元件；12：辅助进风通道；K：控制系统。

具体实施方式

根据本发明的第一种实施方案，提供一种烧结矿抽风式竖式冷却炉：

一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉A0包括料仓1、塔体2、进风排料装置3、排料设备4。塔体2包括塔顶201、塔壁202、塔底203。塔顶201设置在塔壁202的顶部。塔底203设置在塔壁202底部。料仓1设置在塔顶201的上方并与塔体2内部连通。进风排料装置3设置在塔底203的下方并与塔体2内部连通。排料设备4设置在进风排料装置3的下方。塔顶201或塔壁202上部设有抽风式热风出口5。

在本发明中，该竖式冷却炉A0还包括料封布料管6。料封布料管6的顶部与料仓1连接，料封布料管6伸入塔体2内。

优选的是，料封布料管6的长度为塔体2高度的30-70％，优选为40-65％，更优选为50-60％。

在本发明中，所述进风排料装置3为空心管状结构，进风排料装置3侧壁为百叶窗结构。

在本发明中，该竖式冷却炉A0还包括排料溜槽7，排料溜槽7设置在排料设备4的下方。

优选的是，排料溜槽7的顶部与塔底203的底部连接，进风排料装置3和排料设备4位于排料溜槽7和塔底203组成的空间内。排料溜槽7的底部设有排料口701，排料溜槽7的侧壁上设有冷风进口702。

在本发明中，该竖式冷却炉A0还包括物流气流控制装置8。物流气流控制装置8设置在塔体2内。物流气流控制装置8包括顶板801和支撑结构802。支撑结构802设置在塔底203上并位于塔底203的中心位置。顶板801设置在支撑结构802的上方。

优选的是，物流气流控制装置8位于料仓1的正下方。

在本发明中，该竖式冷却炉A0还包括边部气流调节装置9。边部气流调节装置9为环形结构，边部气流调节装置9设置在塔壁202上。优选的是，边部气流调节装置9设置在塔壁202的中下部。

在本发明中，该竖式冷却炉A0还包括中心气流调节装置10。中心气流调节装置10为环形结构，中心气流调节装置10设置在支撑结构802的外部侧壁上。优选的是，中心气流调节装置10设置在支撑结构802的中上部。

在本发明中，该竖式冷却炉A0的塔底203设有多个进风排料装置3，优选为4-60个进风排料装置3，进一步优选为6-40个进风排料装置3，更优选为18-36个进风排料装置3。

作为优选，多个进风排料装置3均匀的设置在塔底203的圆周方向。

作为优选，多个进风排料装置3在从塔底203的中心到边缘设置成多圈，优选为1-4圈，更优选为2-3圈。更优选的是，塔底203外圈上的进风排料装置3多于塔底203内圈上的进风排料装置3，进风排料装置3的个数在塔底203从外到内逐圈递减。每一个进风排料装置3的下方均分别设有一个排料设备4。

作为优选，该竖式冷却炉A0还包括辅助进风通道12，辅助进风通道12设置在塔底203上并且贯穿塔底203。优选的是，辅助进风通道12为异形结构或多边形结构或环形结构或圆锥多孔结构。更优选的是，辅助进风通道12为圆锥结构，锥面为百叶窗或多孔板。辅助进风通道12为平板结构，辅助进风通道12的下方与塔底203外部连通，辅助进风通道12的顶面为多孔板。辅助进风通道12为环形结构，辅助进风通道12顶部和侧壁均为百叶窗或者多孔板。

在本发明中，所述排料设备4为移动板式排料设备、板式给料机或电振给料机。

优选的是，移动板式排料设备包括驱动装置401、移动板402、支架403、推拉杆404。支架403设置在进风排料装置3的下方并且位于排料溜槽7内，移动板402设置在支架403上，驱动装置401设置在排料溜槽7的外侧，推拉杆404一端连接驱动装置401，推拉杆404的另一端穿过排料溜槽7与移动板402连接。作为优选，移动板式排料设备还包括挡板405，挡板405设置在移动板402的上方并且与支架403固定连接。

优选的是，该竖式冷却炉A0还包括测温元件11。测温元件11设置在进风排料装置3的侧壁上。优选的是，测温元件11设置在进风排料装置3的侧壁上并且伸入到进风排料装置3的内部。作为优选，测温元件11为热电偶温度传感器。

优选的是，所述进风排料装置3为多边形或圆形横截面的柱状结构。

优选的是，所述塔底203为平板结构或锥底结构。

优选的是，塔底203上设有多个辅助进风通道12，优选为1-20个，更优选为2-10个，进一步优选为3-8个。

作为优选，所述物流气流控制装置8的顶板801为平顶结构或锥顶结构。优选的是，顶板801的侧部设有百叶窗出气环，顶板801的底部设有物流气流控制装置进气口。

作为优选，边部气流调节装置9和/或中心气流调节装置10上设有穿气孔。优选的是，边部气流调节装置9和中心气流调节装置10的顶部和底部均设有穿气孔。作为优选，边部气流调节装置9和中心气流调节装置10的顶部和底部在圆周方向上从外到内分别独立地设有多圈穿气孔，优选为1-10圈穿气孔，更优选为2-4圈穿气孔。

优选的是，该竖式冷却炉A0还包括控制系统K。控制系统K连接排料设备4和测温元件11，并且控制系统K分别独立地控制每一个进风排料装置3下方排料设备4的驱动装置401。

实施例1

如图1所示，一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉A0包括料仓1、塔体2、进风排料装置3、排料设备4。塔体2包括塔顶201、塔壁202、塔底203。塔顶201设置在塔壁202的顶部。塔底203设置在塔壁202底部。料仓1设置在塔顶201的上方并与塔体2内部连通。进风排料装置3设置在塔底203的下方并与塔体2内部连通。排料设备4设置在进风排料装置3的下方。塔壁202上部设有抽风式热风出口5。排料设备4为电振给料机。

实施例2

如图2所示，重复实施例1，只是该竖式冷却炉A0还包括料封布料管6。料封布料管6的顶部与料仓1连接，料封布料管6伸入塔体2内；料封布料管6的长度为塔体2高度的55％。竖式冷却炉塔底为锥底结构。所述进风排料装置3为空心管状结构，进风排料装置3侧壁为百叶窗结构。

实施例3

如图3所示，重复实施例1，只是该竖式冷却炉A0还包括料封布料管6。料封布料管6的顶部与料仓1连接，料封布料管6伸入塔体2内；料封布料管6的长度为塔体2高度的55％。竖式冷却炉塔底为平底结构。所述进风排料装置3为空心管状结构，进风排料装置3侧壁为百叶窗结构。该竖式冷却炉A0还包括排料溜槽7，排料溜槽7设置在排料设备4的下方。排料设备4为移动板式排料设备。移动板式排料设备包括驱动装置401、移动板402、支架403、推拉杆404。支架403设置在进风排料装置3的下方并且位于排料溜槽7内，移动板402设置在支架403上，驱动装置401设置在排料溜槽7的外侧，推拉杆404一端连接驱动装置401，推拉杆404的另一端穿过排料溜槽7与移动板402连接。移动板式排料设备还包括挡板405，挡板405设置在移动板402的上方并且与支架403固定连接。

实施例4

如图4所示，重复实施例3，只是排料溜槽7的顶部与塔底203的底部连接，进风排料装置3和排料设备4位于排料溜槽7和塔底203组成的空间内。排料溜槽7的底部设有排料口701，排料溜槽7的侧壁上设有冷风进口702。

实施例5

如图5和14所示，重复实施例3，只是竖式冷却炉A0设有6个进风排料装置3。

实施例6

如图6和15所示，重复实施例3，只是竖式冷却炉A0设有两圈进风排料装置3。

实施例7

如图7所示，重复实施例4，只是竖式冷却炉A0设有两圈进风排料装置3。

实施例8

如图8所示，重复实施例6，只是该竖式冷却炉A0还包括物流气流控制装置8。物流气流控制装置8设置在塔体2内。物流气流控制装置8包括顶板801和支撑结构802。支撑结构802设置在塔底203上并位于塔底203的中心位置。顶板801设置在支撑结构802的上方。物流气流控制装置8位于料仓1的正下方。

实施例9

如图9所示，重复实施例8，只是物流气流控制装置8顶部侧面为百叶窗结构。

实施例10

如图10所示，重复实施例7，只是该竖式冷却炉A0还包括物流气流控制装置8。物流气流控制装置8设置在塔体2内。物流气流控制装置8包括顶板801和支撑结构802。支撑结构802设置在塔底203上并位于塔底203的中心位置。顶板801设置在支撑结构802的上方。物流气流控制装置8位于料仓1的正下方。物流气流控制装置8顶部侧面为百叶窗结构。

实施例11

如图11所示，重复实施例9，只是该竖式冷却炉A0还包括边部气流调节装置9和中心气流调节装置10。边部气流调节装置9为环形结构，边部气流调节装置9设置在塔壁202上。边部气流调节装置9设置在塔壁202的中下部。中心气流调节装置10为环形结构，中心气流调节装置10设置在支撑结构802的外部侧壁上。中心气流调节装置10设置在支撑结构802的中上部。

实施例12

如图12和24所示，重复实施例11，只是边部气流调节装置9和中心气流调节装置10上设有穿气孔。边部气流调节装置9和中心气流调节装置10的顶部和底部在圆周方向上从外到内分别独立地设有2圈穿气孔。

实施例13

如图13所示，重复实施例10，只是该竖式冷却炉A0还包括边部气流调节装置9和中心气流调节装置10。边部气流调节装置9为环形结构，边部气流调节装置9设置在塔壁202上。边部气流调节装置9设置在塔壁202的中下部。中心气流调节装置10为环形结构，中心气流调节装置10设置在支撑结构802的外部侧壁上。中心气流调节装置10设置在支撑结构802的中上部。边部气流调节装置9和中心气流调节装置10的顶部和底部在圆周方向上从外到内分别独立地设有2圈穿气孔。

实施例14

重复实施例13，只是该竖式冷却炉A0还包括测温元件11。测温元件11设置在进风排料装置3的侧壁上。测温元件11设置在进风排料装置3的侧壁上并且伸入到进风排料装置3的内部。测温元件11为热电偶温度传感器。

实施例15

如图13和17所示，重复实施例14，只是该竖式冷却炉A0还包括辅助进风通道12，辅助进风通道12设置在塔底203上并且贯穿塔底203。辅助进风通道12为圆锥结构，锥面为百叶窗或多孔板。

实施例16

如图16和19所示，重复实施例14，只是该竖式冷却炉A0还包括12个辅助进风通道12，辅助进风通道12为环形结构，辅助进风通道12顶部和侧壁均为百叶窗或者多孔板；辅助进风通道12设置在两圈进风排料装置之间。

实施例17

重复实施例14，只是该竖式冷却炉A0还包括控制系统K。控制系统K连接排料设备4和测温元件11，并且控制系统K分别独立地控制每一个进风排料装置3下方排料设备4的驱动装置401。

使用实施例1

一种烧结矿的冷却方法，该方法包括以下步骤：

1)热烧结矿通过料仓1进入到塔体2内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，进入竖式冷却炉A0进行冷却；

2)冷却风从进风排料装置3进入塔体2内，冷却风与塔体2内的烧结矿进行热交换，之后，从抽风式热风出口5通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉A0冷却后，从进风排料装置3排出到排料设备4上。

使用实施例2

一种烧结矿的冷却方法，该方法包括以下步骤：

1)热烧结矿通过料仓1进入到塔体2内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，进入竖式冷却炉A0进行冷却；

2)冷却风从进风排料装置3和辅助进风通道12进入塔体2内，冷却风与塔体2内的烧结矿进行热交换，之后，从抽风式热风出口5通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉A0冷却后，从进风排料装置3排出到排料设备4上。

使用实施例3

一种烧结矿的冷却方法，该方法包括以下步骤：

1)热烧结矿通过料仓1、料封布料管6进入到塔体2内，落在物流气流控制装置8上，烧结矿在重力作用下从物流气流控制装置8的四周自上而下连续流动，进入竖式冷却炉A0进行冷却；

2)冷却风从排料溜槽7侧壁上的冷风进口702进入排料溜槽7内，然后从进风排料装置3和辅助进风通道12进入塔体2内，冷却风与塔体2内的烧结矿进行热交换；之后，从抽风式热风出口5通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉A0冷却后，从多个进风排料装置3排出到排料设备4上，排料设备4上的烧结矿落入排料溜槽7，从排料溜槽7的排料口701排出。

使用实施例4

一种烧结矿的冷却方法，该方法包括以下步骤：

1)热烧结矿通过料仓1、料封布料管6进入到塔体2内，落在物流气流控制装置8上，烧结矿在重力作用下从物流气流控制装置8的四周自上而下连续流动，进入竖式冷却炉A0进行冷却；

2)冷却风从排料溜槽7侧壁上的冷风进口702进入塔体2内，冷却风与塔体2内的烧结矿进行热交换，一部分冷却风穿过烧结矿从烧结矿的料面上方进入塔体2上部的空腔内，另一部分冷却风穿过烧结矿从边部气流调节装置9和中心气流调节装置10进入塔体2上部的空腔内；之后，从抽风式热风出口5通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉A0冷却后，从多个进风排料装置3排出到排料设备4上，排料设备4上的烧结矿落入排料溜槽7，从排料溜槽7的排料口701排出。

使用实施例5

1)热烧结矿通过料仓1、料封布料管6进入到塔体2内，落在物流气流控制装置8上，烧结矿在重力作用下从物流气流控制装置8的四周自上而下连续流动，进入竖式冷却炉A0进行冷却；

2)冷却风从排料溜槽7侧壁上的冷风进口702进入塔体2内，冷却风与塔体2内的烧结矿进行热交换，一部分冷却风穿过烧结矿从烧结矿的料面上方进入塔体2上部的空腔内，另一部分冷却风穿过烧结矿从边部气流调节装置9和中心气流调节装置10进入塔体2上部的空腔内；之后，从抽风式热风出口5通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉A0冷却后，控制系统K根据每一个进风排料装置3上的测温元件11监测各个进风排料装置3位置处烧结矿的温度；

如果达到排放要求，控制系统K控制相应进风排料装置3下方排料设备4的驱动装置401，驱动装置401驱动相应的移动板402移动，从而排出该进风排料装置3位置处的烧结矿；烧结矿通过排料设备4落入排料溜槽7，从排料溜槽7的排料口701排出；排料时，控制系统K通过测温元件11同时检测该进风排料装置3位置处烧结矿的温度，如果温度高于排放要求，控制系统K控制驱动装置401停止移动板402的移动；

如果没有达到排放要求，则该进风排料装置3位置处不进行排料。

Claims (12)

1.一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉(A0)包括料仓(1)、塔体(2)、进风排料装置(3)、排料设备(4)；塔体(2)包括塔顶(201)、塔壁(202)、塔底(203)；塔顶(201)设置在塔壁(202)的顶部；塔底(203)设置在塔壁(202)底部；料仓(1)设置在塔顶(201)的上方并与塔体(2)内部连通；进风排料装置(3)设置在塔底(203)的下方并与塔体(2)内部连通；排料设备(4)设置在进风排料装置(3)的下方；塔顶(201)或塔壁(202)上部设有抽风式热风出口(5)。

2.根据权利要求1所述的竖式冷却炉，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括料封布料管(6)；料封布料管(6)的顶部与料仓(1)连接，料封布料管(6)伸入塔体(2)内；优选的是，料封布料管(6)的长度为塔体(2)高度的30-70％，优选为40-65％，更优选为50-60％；和/或

所述进风排料装置(3)为空心管状结构，进风排料装置(3)侧壁为百叶窗结构，或孔板结构，或其他隔料通风结构。

3.根据权利要求1或2所述的竖式冷却炉，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括排料溜槽(7)，排料溜槽(7)设置在排料设备(4)的下方；优选的是，排料溜槽(7)的顶部与塔底(203)的底部连接，进风排料装置(3)和排料设备(4)位于排料溜槽(7)和塔底(203)组成的空间内；排料溜槽(7)的底部设有排料口(701)，排料溜槽(7)的侧壁上设有冷风进口(702)；和/或

该竖式冷却炉(A0)还包括物流气流控制装置(8)；物流气流控制装置(8)设置在塔体(2)内，物流气流控制装置(8)包括顶板(801)和支撑结构(802)，支撑结构(802)设置在塔底(203)上并位于塔底(203)的中心位置，顶板(801)设置在支撑结构(802)的上方；优选的是，物流气流控制装置(8)位于料仓(1)的正下方。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的竖式冷却炉，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括边部气流调节装置(9)；边部气流调节装置(9)为环形结构，边部气流调节装置(9)设置在塔壁(202)上；优选的是，边部气流调节装置(9)设置在塔壁(202)的中下部；和/或

该竖式冷却炉(A0)还包括中心气流调节装置(10)；中心气流调节装置(10)为环形结构，中心气流调节装置(10)设置在支撑结构(802)的外部侧壁上；优选的是，中心气流调节装置(10)设置在支撑结构(802)的中上部。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的竖式冷却炉，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)的塔底(203)设有多个进风排料装置(3)，优选为4-60个进风排料装置(3)，进一步优选为6-40个进风排料装置(3)，更优选为18-36个进风排料装置(3)；作为优选，多个进风排料装置(3)均匀的设置在塔底(203)的圆周方向；作为优选，多个进风排料装置(3)在从塔底(203)的中心到边缘设置成多圈，优选为1-4圈，更优选为2-3圈；更优选的是，塔底(203)外圈上的进风排料装置(3)多于塔底(203)内圈上的进风排料装置(3)，进风排料装置(3)的个数在塔底(203)从外到内逐圈递减；每一个进风排料装置(3)的下方均分别设有一个排料设备(4)；和/或

该竖式冷却炉(A0)还包括辅助进风通道(12)，辅助进风通道(12)设置在塔底(203)上并且贯穿塔底(203)；优选的是，辅助进风通道(12)为异形结构或多边形结构或环形结构或圆锥多孔结构；更优选的是，辅助进风通道(12)为圆锥结构，锥面为百叶窗或多孔板；辅助进风通道(12)为平板结构，辅助进风通道(12)的下方与塔底(203)外部连通，辅助进风通道(12)的顶面为多孔板；辅助进风通道(12)为环形结构，辅助进风通道(12)顶部和侧壁均为百叶窗或者多孔板。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的竖式冷却炉，其特征在于：所述排料设备(4)为移动板式排料设备、板式给料机或电振给料机；优选的是，移动板式排料设备包括驱动装置(401)、移动板(402)、支架(403)、推拉杆(404)，支架(403)设置在进风排料装置(3)的下方并且位于排料溜槽(7)内，移动板(402)设置在支架(403)上，驱动装置(401)设置在排料溜槽(7)的外侧，推拉杆(404)一端连接驱动装置(401)，推拉杆(404)的另一端穿过排料溜槽(7)与移动板(402)连接；作为优选，移动板式排料设备还包括挡板(405)，挡板(405)设置在移动板(402)的上方并且与支架(403)固定连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的竖式冷却炉，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括测温元件(11)；测温元件(11)设置在进风排料装置(3)的侧壁上；优选的是测温元件(11)设置在进风排料装置(3)的侧壁上并且伸入到进风排料装置(3)的内部；作为优选，测温元件(11)为热电偶温度传感器；和/或

所述进风排料装置(3)为多边形或圆形横截面的柱状结构；和/或，所述塔底(203)为平板结构或锥底结构；和/或

塔底(203)上设有多个辅助进风通道(12)，优选为1-20个，更优选为2-10个，进一步优选为3-8个。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的竖式冷却炉，其特征在于：所述物流气流控制装置(8)的顶板(801)为平顶结构或锥顶结构；优选的是，顶板(801)的侧部设有百叶窗出气环，顶板(801)的底部设有物流气流控制装置进气口；和/或

边部气流调节装置(9)和/或中心气流调节装置(10)上设有穿气孔；优选的是，边部气流调节装置(9)和中心气流调节装置(10)的顶部和底部均设有穿气孔；作为优选，边部气流调节装置(9)和中心气流调节装置(10)的顶部和底部在圆周方向上从外到内分别独立地设有多圈穿气孔，优选为1-10圈穿气孔，更优选为2-4圈穿气孔。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的竖式冷却炉，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括控制系统(K)，控制系统(K)连接排料设备(4)和测温元件(11)，并且控制系统(K)分别独立地控制每一个进风排料装置(3)下方排料设备(4)的驱动装置(401)。

10.一种烧结矿的冷却方法或使用权利要求1-9中任一项所述竖式冷却炉的方法，该方法包括以下步骤：

1)热烧结矿通过料仓(1)进入到塔体(2)内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，进入竖式冷却炉(A0)进行冷却；

2)冷却风从进风排料装置(3)，或者从进风排料装置(3)和辅助进风通道(12)，进入塔体(2)内，冷却风与塔体(2)内的烧结矿进行热交换，之后，从抽风式热风出口(5)通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉(A0)冷却后，从进风排料装置(3)排出到排料设备(4)上。

11.一种烧结矿的冷却方法或使用权利要求1-9中任一项所述冷却机的方法，该方法包括以下步骤：

1)热烧结矿通过料仓(1)、料封布料管(6)进入到塔体(2)内，落在物流气流控制装置(8)上，烧结矿在重力作用下从物流气流控制装置(8)的四周自上而下连续流动，进入竖式冷却炉(A0)进行冷却；

2)冷却风从排料溜槽(7)侧壁上的冷风进口(702)进入排料溜槽(7)内，然后从进风排料装置(3)，或者从进风排料装置(3)和辅助进风通道(12)，进入塔体(2)内，冷却风与塔体(2)内的烧结矿进行热交换；或者，冷却风从排料溜槽(7)侧壁上的冷风进口(702)进入塔体(2)内，冷却风与塔体(2)内的烧结矿进行热交换，一部分冷却风穿过烧结矿从烧结矿的料面上方进入塔体(2)上部的空腔内，另一部分冷却风穿过烧结矿从边部气流调节装置(9)和/或中心气流调节装置(10)进入塔体(2)上部的空腔内；之后，从抽风式热风出口(5)通过抽风机排出；

3)烧结矿在竖式冷却炉(A0)冷却后，从一个或多个进风排料装置(3)排出到排料设备(4)上，排料设备(4)上的烧结矿落入排料溜槽(7)，从排料溜槽(7)的排料口(701)排出。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于：步骤3)具体为：烧结矿在竖式冷却炉(A0)冷却后，控制系统(K)根据每一个进风排料装置(3)上的测温元件(11)监测各个进风排料装置(3)位置处烧结矿的温度；

如果达到排放要求，控制系统(K)控制相应进风排料装置(3)下方排料设备(4)的驱动装置(401)，驱动装置(401)驱动相应的移动板(402)移动，从而排出该进风排料装置(3)位置处的烧结矿；烧结矿通过排料设备(4)落入排料溜槽(7)，从排料溜槽(7)的排料口(701)排出；优选的是，排料时，控制系统(K)通过测温元件(11)同时检测该进风排料装置(3)位置处烧结矿的温度，如果温度高于排放要求，控制系统(K)控制驱动装置(401)停止移动板(402)的移动；

如果没有达到排放要求，则该进风排料装置(3)位置处不进行排料。