CN110411225A - 一种烧结矿竖罐式冷却装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却技术领域，尤其涉及一种烧结矿竖罐式冷却装置及方法，其特征是：至少包括：受料漏斗、闸门、上部料仓、下部冷却区、布风单元，在受料漏斗下半部装了一个双开门的闸门，装料时打开，上料间歇时关闭，上部料仓储存矿料，上部料仓均匀向下部冷却区连续供给热烧结矿，均匀分布于中间高，四周低的具有透气功能的倒锥形布风单元上；上部料仓的烧结矿靠重力作用连续供给冷却区，烧结矿在冷却区形成自然堆角的料堆，这料堆与倒锥形结构布风单元形成厚度一致的料层。它以便提高冷却烧结矿回收的烟气温度，高效回收余热资源，最大限度的提高烧结矿余热回收效率。

Description

一种烧结矿竖罐式冷却装置及方法

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，尤其涉及一种烧结矿竖罐式冷却装置及方法。

技术背景

钢铁工业是我国能源消耗大户，约占全国总能耗的15%，钢铁生产中，烧结环节的能耗位列第二，其中热烧结矿的显热占烧结总能耗的40%以上，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之一。当前，我国烧结矿冷却及余热回收利用主要采用的是环冷或带冷技术，经多方研究表明，上述烧结矿冷却方式的余热利用有以下缺点:①回收的余热参数波动大，危及余热利用系统的安全；②冷却装置系统漏风问题难以解决，烟尘外泄对环境污染较大，③回收的烟气温度也较低(一般300°C ～400°C)，余热利用率偏低。

此外，解决当前冷却烧结矿的余热回收过程中，存在的回收的余热参数波动、冷却装置系统漏风、余热回收效率低的问题，也还存在烟气温度较低(一般300°C 左右)的问题待解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种烧结矿竖罐式冷却装置及方法，以便提高冷却烧结矿回收的烟气温度，高效回收余热资源，最大限度的提高烧结矿余热回收效率。

本发明的目的是这样实现的，一种烧结矿竖罐式冷却装置，其特征是：至少包括：受料漏斗、闸门、上部料仓、下部冷却区、布风单元，在受料漏斗下半部装了一个双开门的闸门，装料时打开，上料间歇时关闭，上部料仓储存矿料，上部料仓均匀向下部冷却区连续供给热烧结矿，均匀分布于中间高，四周低的具有透气功能的倒锥形布风单元上；上部料仓的烧结矿靠重力作用连续供给冷却区，烧结矿在冷却区形成自然堆角的料堆，这料堆与倒锥形结构布风单元形成厚度一致的料层，下部冷却区的循环冷却气体通过布风单元的各通道鼓入冷却室，对热烧结矿进行冷却，加热后的循环冷却气体，由排烟口排出；冷却后的烧结矿进入多组排料管道，经排料管道中段装有针阀，排料管道下端装有振动给料器, 烧结矿经排料管道和其内的针阀调节均匀，由振动给料器定量排出。

所述的上部料仓的内部有炉料通道，上部料仓的外部有烟气汇集区的内壁，炉料通道和内壁与炉墙、炉顶和下部的炉料界面组成烟气汇集区，在炉墙上部的一侧开有排烟口，可将烟气汇集区的烟气引出，进入下一道工序。

所述的布风单元位于冷却区的下部，布风单元的上部中心位置带有风帽，中心位置向四周径向和周向分布有隔墙，隔墙使布风单元形成网格状，每个隔墙两侧有冷却风通道，冷却风通道使冷却区与布风单元下部的各气室相连通。

所述的布风单元中部由相互隔开的1个中心气室和多个周边气室组成，每个周边气室与一个进风口相连接，每个进风口带一个多板翻板阀，可对进风量进行调节；每个周边气室的出口是相对应的冷却区。

一种烧结矿竖罐式冷却方法，其设备特征是：至少包括：单辊破碎机，单辊破碎机出口相接于卸料漏斗，卸料漏斗下部带卸料料闸和上料小车，上料小车在卸料漏斗下接料，由卷扬机将上料小车的炉料提升到冷却罐最的罐顶受料漏斗处，受料漏斗内带有闸门，受料漏斗与上部料仓的上口相接，上部料仓的下口通向冷却罐的冷却区；

其方法步骤是：

1）从烧结机出来的热烧结矿经单辊破碎机破碎后，落到卸料漏斗内，经卸料料闸装入上料小车，由卷扬机将小车及炉料提升到罐顶，通过受料漏斗装入上部料仓，受料漏斗内有闸门，当上料时，料闸开启；当上料间歇的时候料闸关闭，以减小上部料仓内烧结矿的热损失，上部料仓的烧结矿，靠重力作用连续供给冷却区；

2）循环冷却气体通过多板翻板阀调节后，由进风口进入布风单元下部的各独立中心气室和周边气室，通过布风单元通风道鼓入冷却区；

3）在冷却区与高温烧结矿进行逆流换热，被加热后的高温烟气进入冷却炉的上部的汇集区，由排烟口进入余热利用系统；

4）冷却后的烧结矿进入排料管道，排料管道中段装有针阀，调整下料的不均匀性，振动给料器将烧结矿定量排出，排出的烧结矿经由链板输送机运出系统；

所述的上部料仓入口至烧结机出口为密封的上料通道。

本发明带来的有益效果为:

①烧结矿与空气在一个基本密闭的环境下换热，从烧结机出口至冷却炉的入口，均为密闭的走道通廊，冷却炉本体及布风单元可实现密封、排料装置也可实现密闭，能有效改变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(≥400°C )，降低了冷却能耗，大大减少烟尘外泄，对整个环境的改善非常有利；

②冷却炉设置上部料仓，可减小因烧结矿生产的不连续，而造成回收的烟气温度和烟气产量的波动，有利于余热利用装置的稳定运行，同时上部料仓内温度可维持在650°C左右，有利于矿粒温度的均匀化；上部料仓的存料也可以阻止少量的热炉气的外溢，同时，也可阻止因炉内微负压造成冷空气进入炉内。

③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，对提高其强度有利。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是上部料仓结构示意图；

图3是布风单元结构示意图；

图4是图3的J-J剖面图。

图中标记:1、单辊破碎机； 2、卸料漏斗；3、卸料料闸；4、上料小车；5、卷扬机；6、受料漏斗；7、闸门；8、上部料仓；9、冷却区；10、风帽；11、布风单元；12、排料管道；13、针阀；14、振动给料器；15、中心气室；16、周边气室；17、进风口；18、多板翻板阀；19、链板输送机；20、排烟口；21、隔墙；22、冷却风通道；23、炉料通道；24、内壁；25、炉墙；26、炉顶；27、炉料界面。

具体实施方式

如图1所示，一种烧结矿竖罐式冷却装置，至少包括：烧结机、卸料漏斗2、上料小车4、卷扬机5、受料漏斗6、闸门7、上部料仓8、下部冷却区9、布风单元11、排料管道12、链板运输机19，在受料漏斗6下半部有一个双开门的闸门7，闸门7的下面是上部料仓8，闸门7装料时打开，上料间歇时关闭；上部料仓8储存矿料；下部冷却区9、布风单元11依次在上部料仓8下端；下部冷却区9的下部是布风单元11；上部料仓8均匀向下部冷却区9连续供给热烧结矿，均匀分布于中间高四周低的具有透气功能的倒锥形布风单元11上。

所述烧结机的出口设置有单辊破碎机1，单辊破碎机1的出口连接卸料漏斗2入口，卸料漏斗2出口设有卸料料闸3，控制向上料小车4供料，上料小车4用卷扬机5提升到炉顶，通过受料漏斗6装入上部料仓8，在受料漏斗6下半部装了一个双开门的闸门7，装料时打开，上料间歇时关闭，上部料仓8储存矿料，上部料仓8均匀向下部冷却区9连续供给热烧结矿，均匀分布于中间高四周低的具有透气功能的倒锥形布风单元11上。

如图2所示，上部料仓8的内部有炉料通道23，上部料仓8的外部有烟气汇集区的内壁24，炉料通道23和内壁24与炉墙25、炉顶26和下部的炉料界面27组成烟气汇集区，在炉墙25上部的一侧开有排烟口20，可将烟气引出，进入下一道工序。

如图3和图4所示：布风单元11位于冷却区9的下部，布风单元11的上部中心位置带有风帽10，中心位置向四周径向和周向分布有隔墙21，使布风单元11形成网格状（见图4），每个隔墙21两侧有冷却风通道22，冷却风通道22使冷却区9与布风单元11下部的各气室相连通。

布风单元11中部由相互隔开的1个中心气室15和多个周边气室16组成，每个周边气室16与一个进风口17相连接，每个进风口17带一个多板翻板阀18，可对进风量进行调节；每个周边气室16的出口相通于冷却区9。

布风单元11底部与多个排料管道12相连，排料管道12中段装有针阀13，用于调整下料的不均匀性，每个排料管道12下端装有振动给料器14，用于将烧结矿定量排出，振动给料器14下端装有链板输送机19，可将排出的烧结矿运出系统。

一种烧结矿竖罐式冷却方法，至少包括：单辊破碎机1，单辊破碎机1出口相接于卸料漏斗2，卸料漏斗2下部带卸料料闸3和上料小车4，上料小车4在卸料漏斗2下接料，由卷扬机5将上料小车4的炉料提升到冷却罐最的罐顶受料漏斗6处，受料漏斗6内带有闸门7，受料漏斗6与上部料仓8的上口相接，料仓8的下口通向冷却罐的冷却区9；其方法步骤是：

从烧结机出来的热烧结矿经单辊破碎机1破碎后，落到卸料漏斗2内，经卸料料闸3装入上料小车4，由卷扬机5将小车及炉料提升到罐顶，通过受料漏斗6装入上部料仓8，受料漏斗6内有闸门7，当上料时，料闸开启；当上料间歇的时候料闸关闭，以减小上部料仓8内烧结矿的热损失，上部料仓8的烧结矿，靠重力作用连续供给冷却区9。

循环冷却气体通过多板翻板阀调节后，由进风口17进入布风单元11下部的各独立中心气室15和周边气室16，通过布风单元11通风道鼓入冷却区9；

在冷却区9循环冷却气体与高温烧结矿进行逆流换热，被加热后的高温烟气进入冷却炉的上部的汇集区，由排烟口20进入余热利用系统；

冷却后的烧结矿进入排料管道12，排料管道12中段装有针阀13，调整下料的不均匀性，振动给料器14将烧结矿定量排出，排出的烧结矿经由链板输送机19运出系统。

从烧结机出口至冷却炉上部料仓8的入口，均为密封的上料通道，冷却炉本体及布风单元11、排料装置也实现了密封，因此烧结矿与空气基本是在一个密闭的环境下换热，实现了热能的高效置换。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (6)

1.一种烧结矿竖罐式冷却装置，其特征是：至少包括：受料漏斗(6)、闸门(7)、上部料仓(8)、下部冷却区(9)、布风单元(11)，在受料漏斗(6)下半部装了一个双开门的闸门(7)，装料时打开，上料间歇时关闭，上部料仓(8)储存矿料，上部料仓(8)均匀向下部冷却区(9)连续供给热烧结矿，均匀分布于中间高，四周低的具有透气功能的倒锥形布风单元(11)上；上部料仓(8)的烧结矿靠重力作用连续供给冷却区(9)，烧结矿在冷却区(9)形成自然堆角的料堆，这料堆与倒锥形结构布风单元(11)形成厚度一致的料层，下部冷却区(9)的循环冷却气体通过布风单元(11)的各通道鼓入冷却室，对热烧结矿进行冷却，加热后的循环冷却气体，由排烟口排出；冷却后的烧结矿进入多组排料管道(12)，经排料管道(12)中段装有针阀(13)，排料管道(12)下端装有振动给料器(14), 烧结矿经排料管道(12)和其内的针阀(13)调节均匀，由振动给料器(14)定量排出。

2.根据权利要求1所述的一种烧结矿竖罐式冷却装置，其特征是：所述的上部料仓(8)的内部有炉料通道(23)，上部料仓(8)的外部有烟气汇集区的内壁(24)，炉料通道(23)和内壁(24)与炉墙(25)、炉顶(26)和下部的炉料界面(27)组成烟气汇集区，在炉墙(25)上部的一侧开有排烟口(20)，可将烟气汇集区的烟气引出，进入下一道工序。

3.根据权利要求1所述的一种烧结矿竖罐式冷却装置，其特征是：所述的布风单元(11)位于冷却区(9)的下部，布风单元(11)的上部中心位置带有风帽(10)，中心位置向四周径向和周向分布有隔墙(21)，隔墙(21)使布风单元(11)形成网格状，每个隔墙(21)两侧有冷却风通道(22)，冷却风通道(22)使冷却区(9)与布风单元(11)下部的各气室相连通。

4.根据权利要求1所述的一种烧结矿竖罐式冷却装置，其特征是：所述的布风单元(11)中部由相互隔开的1个中心气室(15)和多个周边气室(16)组成，每个周边气室(16)与一个进风口(17)相连接，每个进风口(17)带一个多板翻板阀(18)，可对进风量进行调节；每个周边气室(16)的出口是相对应的冷却区(9)。

5.一种烧结矿竖罐式冷却方法，其设备特征是：至少包括：单辊破碎机(1)，单辊破碎机(1)出口相接于卸料漏斗(2)，卸料漏斗(2)下部带卸料料闸(3)和上料小车(4)，上料小车(4)在卸料漏斗(2)下接料，由卷扬机(5)将上料小车(4)的炉料提升到冷却罐最的罐顶受料漏斗(6)处，受料漏斗(6)内带有闸门(7)，受料漏斗(6)与上部料仓(8)的上口相接，上部料仓(8)的下口通向冷却罐的冷却区(9)；

其方法步骤是：

1）从烧结机出来的热烧结矿经单辊破碎机破碎后，落到卸料漏斗内，经卸料料闸装入上料小车，由卷扬机将小车及炉料提升到罐顶，通过受料漏斗装入上部料仓，受料漏斗内有闸门，当上料时，料闸开启；当上料间歇的时候料闸关闭，以减小上部料仓内烧结矿的热损失，上部料仓的烧结矿，靠重力作用连续供给冷却区；

2）循环冷却气体通过多板翻板阀调节后，由进风口进入布风单元下部的各独立中心气室和周边气室，通过布风单元通风道鼓入冷却区；

3）在冷却区与高温烧结矿进行逆流换热，被加热后的高温烟气进入冷却炉的上部的汇集区，由排烟口进入余热利用系统；

4）冷却后的烧结矿进入排料管道，排料管道中段装有针阀，调整下料的不均匀性，振动给料器将烧结矿定量排出，排出的烧结矿经由链板输送机运出系统。

6.根据权利要求5所述的一种烧结矿竖罐式冷却方法，其特征是：所述的上部料仓入口至烧结机出口为密封的上料通道。