CN112795778A - 一种转底炉用的高温还原球团冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转底炉用的高温还原球团冷却装置，包括支撑基础、支撑装置、冷却筒体、传动装置、进出水装置、冷却循环系统、进料装置、出料装置和电仪系统；所述支撑装置、所述传动装置均设于所述支撑基础上；所述冷却筒体设于所述支撑装置上；所述传动装置用以驱动所述冷却筒体在所述支撑装置上旋转；所述进出水装置的一侧与所述冷却筒体相连通，所述进出水装置的另一侧与所述冷却循环系统相连通；所述冷却筒体的一端部上设有进料装置，所述冷却筒体的另一端部上设有出料装置；所述电仪系统对所述传动装置进行控制和监控。本发明不仅可以消除环境污染，冷却水可以循环利用，热量可以回收，设备寿命也大大延长。
Description
技术领域
本发明涉及一种转底炉还原工艺中高温金属化球团的冷却设施，更具体地说，涉及一种转底炉用的高温还原球团冷却装置。
背景技术
转底炉直接还原工艺因在处理含锌含铁冶金粉尘方面的独特优势在钢铁冶金行业得到广泛应用。球团冷却是转底炉工艺的重要环节，从转底炉还原出来的约1100℃的高温金属化球团需要冷却至200℃以下才能满足输送和进仓储存的要求。
现有转底炉高温球团冷却方式主要有两种：一种是采用入水浸泡的直接冷却，这种方式是将高温球团直接放入冷却水中；另一种是采用外喷淋圆筒冷却机进行间接冷却，这种冷却方式是将高温球团装在筒体内，筒体由钢板卷至而成，筒体表面喷淋冷却水，通过冷却水与筒体之间的热交换实现降低筒体内部高温球团的温度。
入水浸泡的直接冷却方式的冷却效果好但是工况环境恶劣，此外，高温球团遇水急冷容易爆裂，而且与大气直接接触容易发生氧化反应。而采用外喷淋圆筒冷却机进行间接冷却方式在冷却过程中水大部分通过蒸发形成水蒸气直接排入大气，形成了白色污染对环境带来不利影响，被蒸发的水、高温球团带出的热量也都白白浪费掉，设备因长期被水侵蚀损坏加速。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种转底炉用的高温还原球团冷却装置，不仅可以消除环境污染，冷却水可以循环利用，热量可以回收，设备寿命也大大延长。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种转底炉用的高温还原球团冷却装置，包括支撑基础、支撑装置、冷却筒体、传动装置、进出水装置、冷却循环系统、进料装置、出料装置和电仪系统；
所述支撑装置、所述传动装置均设于所述支撑基础上；
所述冷却筒体设于所述支撑装置上；
所述传动装置用以驱动所述冷却筒体在所述支撑装置上旋转；
所述进出水装置的一侧与所述冷却筒体相连通，所述进出水装置的另一侧与所述冷却循环系统相连通；
所述冷却筒体的一端部上设有进料装置，所述冷却筒体的另一端部上设有出料装置；
所述电仪系统与传动装置和管路仪表阀门相连通，对所述传动装置进行控制和监测。
较佳的，所述支撑装置设有两组，每组所述支撑装置均包括两组支撑托轮和一组设有支撑挡轮；
所述支撑托轮分设于所述支撑挡轮的两侧。
较佳的，所述冷却筒体设置为模式壁结构。
较佳的，所述冷却筒体内设有螺旋导料装置。
较佳的，所述传动装置包括安装底座、电机、减速器、齿轮和链条；
所述安装底座设于所述支撑基础上；
所述电机、所述减速器均设于所述安装底座上，所述电机的输出端与所述减速器的输入端相连接，所述齿轮设于所述减速器的输出端上；
所述链条设于所述冷却筒体的外侧壁上，所述链条与所述齿轮啮合。
较佳的，所述进出水装置包括进出水管和旋转接头；
所述进出水管的一端与所述冷却筒体相连通，所述进出水管的另一端连接所述旋转接头。
较佳的，所述冷却循环系统包括换热泵站和冷却循环管路；
所述冷却循环管路的一端与所述旋转接头相连通，所述冷却循环管路的另一端与所述换热泵站相连通。
较佳的，所述冷却循环管路上设有仪表、阀门控制元件。
较佳的，所述进料装置、所述出料装置上均设有氮气密封装置。
本发明所提供的一种转底炉用的高温还原球团冷却装置，还具有以下几点有益效果：
1)避免冷却介质与高温球团直接接触，以保证产品的品质在冷却过程中不受影响；
2)避免大量水蒸气外排，消除环境污染，实现清洁生产；
3)采用闭路循环，重复利用冷却介质，避免资源浪费；
4)回收高温球团带出的热量，实现节能降耗的目的。
附图说明
图1是本发明一种转底炉用的高温还原球团冷却装置的结构示意图；
图2是图1中A向的示意图；
图3是图1本发明一种转底炉用的高温还原球团冷却装置中传动装置的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图1所示，本发明所提供的一种转底炉用的高温还原球团冷却装置，包括支撑基础1、支撑装置2、冷却筒体3、传动装置4、进料装置5、出料装置6、进出水装置7、冷却循环系统和电仪系统。
支撑装置2、传动装置4均安装在支撑基础1上，冷却筒体3水平向安装在支撑装置2上，通过支撑基础6与地面联结固定，传动装置4驱动冷却筒体3在支撑装置2上旋转。
支撑装置2具有2组，分别位于靠近冷却筒体3前、后端的位置，传动装置4位于冷却筒体3的中间位置。
冷却筒体3由多组冷却管道组成模式壁结构，模式壁管道上焊接有翅片以增大换热面积，模式筒壁在冷却筒体3一端汇集成进出水总管，与进出水装置7相连。
冷却筒体3的一端安装有进料装置5，另一端安装有出料装置6。
冷却筒体3内部安装有螺旋导料装置9(见图1中B位置的剖视示意)，用以负责将物料向前输送。
进出水装置7由进出水管71和旋转接头72组成，进出水管71的一端与冷却筒体3一端汇集成的进出水总管相连通，冷却管路71的另一端安装旋转接头72。
冷却循环装置8包括换热泵站和冷却循环管路81，冷却循环管路81的一端与旋转接头71相连通，冷却循环管路81的另一端与换热泵站相连通。冷却循环管路81内的冷却介质通过冷却循环管路81、旋转接头72进出冷却筒体3上的模式壁管道，形成冷却水回路，实现闭式循环冷却过程。
冷却循环管路81上设有仪表、阀门控制元件，对冷却循环管路81内的冷却介质进出冷却筒体3的温度、压力和流量进行监测，通过电仪系统对其实现连锁控制调节，实现无人值守的远程控制运行。
进料装置5和出料装置6上分别设有氮气密封，通过通入氮气形成气帘阻隔空气进入筒体内。
请结合图2所示，每组支撑装置5都由两组支撑托轮51和一组支撑挡轮52构成，两组支撑托轮51分别位于支撑挡轮52的两侧位置，支撑挡轮52的中心线与冷却筒体3的中心线重合。
传动装置3由安装底座31、电机32、减速器33、齿轮34和链条35构成，安装底座31安装在支撑基础1上，电机32、减速器33均安装在安装底座31上，电机32的输出端与减速器33的输入端相连接，齿轮34安装在减速器33的输出端上，链条35安装在冷却筒体3的外侧壁上，链条35与齿轮34啮合，并通过电仪系统对传动装置3进行控制和监测，电仪系统由电气、仪表控制元件组成。
工作时高温物料通过进料装置5进入冷却筒体3内部，传动装置3中的电机32通过齿轮34、链条35带动冷却筒体3在2组支撑装置5上旋转，并带动冷却筒体3内高温物料自进料端向出料端移动，冷却筒体3转速通过电机32进行调节，以控制高温物料在冷却筒体3内的停留时间。冷却循环系统8的冷却介质通过进出水装置7进入冷却筒体3的模式壁结构内，冷却筒体3在转动过程中将热量传递给模式壁结构内的冷却介质，冷却介质受热升温后再通过进出水装置7流出，完成整个循环换热过程。
综上所述，本发明一种转底炉用的高温还原球团冷却装置与现有技术相比，具有以下几点创新点：
1)冷却介质可以循环利用，无外排蒸汽，既节能又环保；
2)冷却筒体3中高温物料的热量经换热被冷却介质吸收，冷却介质的温升能够调节，可以作为其他热介质换热后使用，也可以送到转底炉余热锅炉作为补充水使用，从而实现热量的回收利用，进一步降低生产能耗；
3)冷却筒体3由管组焊接而成，较原来钢板卷制滚筒具有更大的换热表面积，大大降低了冷却筒体3的结构尺寸和重量；
4)配备电仪系统对进出冷却介质的温度、压力监测，温度、压力和流量均可连锁控制调节，系统运行安全可靠，实现无人值守的远程控制运行，节约了人工成本；
5)冷却筒体3内高温物料与冷却介质不直接接触，现场工作环境良好，提高了成品球团的品质，实现了清洁生产；
7)冷却筒体3可根据冷却需求采用多种形式：纯模式壁筒体结构或者模式壁筒体+内部多组排管组合结构。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (9)
1.一种转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：包括支撑基础、支撑装置、冷却筒体、传动装置、进出水装置、冷却循环系统、进料装置、出料装置和电仪系统；
所述支撑装置、所述传动装置均设于所述支撑基础上；
所述冷却筒体设于所述支撑装置上；
所述传动装置用以驱动所述冷却筒体在所述支撑装置上旋转；
所述进出水装置的一侧与所述冷却筒体相连通，所述进出水装置的另一侧与所述冷却循环装置相连通；
所述冷却筒体的一端部上设有进料装置，所述冷却筒体的另一端部上设有出料装置；
所述电仪系统对所述传动装置进行控制和监测。
2.根据权利要求1所述的转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：所述支撑装置设有两组，每组所述支撑装置均包括两组支撑托轮和一组设有支撑挡轮；
所述支撑托轮分设于所述支撑挡轮的两侧。
3.根据权利要求1所述的转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：所述冷却筒体设置为模式壁结构。
4.根据权利要求3所述的转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：所述冷却筒体内设有螺旋导料装置。
5.根据权利要求1所述的转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：所述传动装置包括安装底座、电机、减速器、齿轮和链条；
所述安装底座设于所述支撑基础上；
所述电机、所述减速器均设于所述安装底座上，所述电机的输出端与所述减速器的输入端相连接，所述齿轮设于所述减速器的输出端上；
所述链条设于所述冷却筒体的外侧壁上，所述链条与所述齿轮啮合。
6.根据权利要求1所述的转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：所述进出水装置包括进出水管和旋转接头；
所述进出水管的一端与所述冷却筒体相连通，所述进出水管的另一端连接所述旋转接头。
7.根据权利要求6所述的转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：所述冷却循环装置包括换热泵站和冷却循环管路；
所述冷却循环管路的一端与所述旋转接头相连通，所述冷却循环管路的另一端与所述换热泵站相连通。
8.根据权利要求6所述的转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：所述冷却循环管路上设有仪表、阀门控制元件。
9.根据权利要求1所述的转底炉用的高温还原球团冷却装置，其特征在于：所述进料装置、所述出料装置上均设有氮气密封装置。
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