CN201942723U - 圆筒冷却机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于冶金行业的冷却设备，是一种回转式、以表面散热来冷却物料的圆筒冷却机，它包括冷却筒(14)、支撑装置(4)、传动装置(8)、出料筒(9)，冷却筒外壁(2)外设有箱体(3)，冷却筒(14)内设有扬料板(10)，冷却筒外壁(2)与箱体(3)之间设有导水管(11)和喷嘴(1)，冷却筒(14)分为高温冷却段(5)、中温冷却段(6)、低温冷却段(7)，各冷却段设有多个喷嘴(1)，喷嘴(1)沿着冷却筒(14)的中轴线呈多圈同心圆状布置，且垂直于冷却筒(14)外表面，所述导水管(11)通过喷嘴连接管(13)与喷嘴(1)相连接。本实用新型的优点是配置合理，冷却速度快，耗水量少，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢铁工业中高温金属化球团的降温，具体是一种圆筒冷却机。
背景技术
转底炉生产出来的金属化球团直径30mm，温度高达1100℃，必须冷却到300℃才可以保证不被二次氧化。为防止在冷却过程中接触到空气，高温氧化金属球团需要隔绝空气进行冷却后。通常使用的方法是用水直接冷却，把冶炼好的金属化球团装入到冷却筒中，然后在冷却筒外表面喷水直接冷却。冷却筒一般倾斜放置，并且能自行转动，当高温物料从冷却筒一端进入到筒内后，随着冷却筒的转动，物料可以缓慢的随着简体转动，达到冷却筒的另一端。在这个转动出料的过程中，高温金属化球团把热量传递到冷却筒外表面，通过在外表面喷水，可以把这些热量带走。冷却水在冷却筒外表面，通过水温的上升，可以带走冷却筒表面的热量，从而达到对冷却筒中高温金属化球团降温的目的。这种冷却方法存在着耗水量大，冷却效果差，冷却时间长等问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种圆筒冷却机，采用喷水量和喷射角度可调的喷雾喷嘴，以解决在冷却高温金属化球团时，耗水量大，冷却效果差的问题。
根据高温物料的传热特性，在冷却筒外面设置了喷雾喷嘴，喷嘴的喷水量和喷射角度随着高温物料的特性不同而变化。雾化后的水滴喷射到冷却筒外壁后，瞬间蒸发的水滴从冷却筒上带走蒸发热量。事实上，如果凝结液体能很好的润湿壁面，它就在壁面上铺展成膜。膜状凝结时，壁面总是被一层液膜覆盖着，凝结放出的相变热必须穿过液膜才能传到冷却壁面上，当采用直接喷水冷却就是属于膜状冷却。如果凝结液体不能很好的润湿壁面时，凝结液体在壁面上形成一个小小的液珠，当采用雾化喷嘴冷却属于液珠冷却。无论是膜状冷却还是柱状凝结，凝结液体都是构成蒸气与壁面交传热量的热阻载体。显然，将蒸气与冷却筒壁面隔开的液体层的面积越大，越厚，热阻越大。在减小热阻方面，雾化喷嘴的液珠冷却相比于用水直接冷却的膜状冷却具有很大的优越性。
圆筒冷却机将温度1100℃左右、直径30mm左右的还原铁球团冷却至300℃，以防止直接还原铁在高温下氧化。生产过程中1100℃左右的还原铁球团经溜槽进入冷却机，物料在带有安装倾角的冷却筒内旋转，由进料端移至出料端。筒体进、出料端采用氮气密封，可以阻止空气进入防止还原铁球团氧化，筒体冷却段外部喷雾冷却，物料出筒体时温度降至300℃以下。
还原铁转底炉出料口和冷却机进料口直接相连，并使用氮气气压密封装置，防止冷却机进入空气氧化还原铁球团；冷却机具有1.5％的斜度，还原铁球团在该斜度和冷却机的旋转作用下经冷却段进入出料口；冷却机冷却段采用喷雾汽化的强制对流冷却，并将冷却段分为3降温梯度，对每个降温梯度设计不同结构类型的冷却雾化喷头，这种喷雾汽化的强制对流冷却的方法可以有效地保证还原铁球团冷却温度快速降至300℃以下；冷却机出料口使用氮气气压密封装置，防止冷却机进入空气氧化还原铁球团；设计有针对性的控制系统，对冷却喷头喷射冷却水进行控制，以达到设计的冷却效果。
具体，本实用新型的目的是按如下的技术方案实现的。
一种圆筒冷却机，包括冷却筒14、支撑装置4、传动装置8、出料筒9，冷却筒外壁2外设有箱体3，冷却筒14内设有扬料板10，其中，冷却筒外壁2与箱体3之间设有导水管11和喷嘴1，喷嘴1为喷水量和/或喷射角度可调的喷雾喷嘴；所述冷却筒14分为高温区冷却段5、中温区冷却段6、低温区冷却段7，各个冷却段设有多个喷嘴1，所述喷嘴1沿着冷却筒14中轴线呈多圈同心圆状布置，所述导水管11通过喷嘴连接管13与多个喷嘴1相连接。
所述各圈喷嘴1沿着冷却筒中轴线的不同断面布置，相邻断面间隔为冷却筒长度的3-10％，且各喷嘴垂直于冷却筒14外表面。
根据传输热量的需要，各个冷却段中喷嘴1的圈数不同。
各个冷却段中各圈设喷嘴1的数目不同；各个冷却段中喷嘴1的喷射角度不同。
各个冷却段中各圈设置喷嘴1的数目为5-7个；各个冷却段中喷嘴1的喷射角度为40-80°。
当冷却1100℃的物料时，冷却机的喷嘴1的各圈间距为700-900mm；依据出料量的不同，各个冷却段喷嘴1的圈数总和为10-40。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：在冷却筒外面设置了喷雾喷嘴，喷嘴的喷水量和喷射角度随着高温物料的特性不同而变化。配置合理，冷却速度快，耗水量少，降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的圆筒冷却机结构示意图，
图2为本实用新型的圆筒冷却机喷嘴断面示意图。
附图标记
1喷嘴 9出料筒
2冷却筒外壁 10扬料板
3箱体 11导水管
4支撑装置 12雾状水
5高温区冷却段 13喷嘴连接管
6中温区冷却段 14冷却筒
7低温区冷却段 15高温金属化球团
8传动装置
具体实施方式
下面结合附图介绍本实用新型的一个实施例。
如图1所示，本实施例的圆筒冷却机包括冷却筒14、支撑装置4、传动装置8、出料筒9；冷却筒外壁2外设有箱体3，冷却筒14内设有扬料板10；冷却筒外壁2与箱体3之间设有导水管11和喷嘴1，喷嘴1为喷水量和/或喷射角度可调的喷雾喷嘴；所述冷却筒14分为高温区冷却段5、中温区冷却段6、低温区冷却段7，各个冷却段设有多个喷嘴1，所述喷嘴1沿着冷却筒14中轴线呈多圈同心圆状布置，所述导水管11通过喷嘴连接管13与多个喷嘴1相连接。这里，喷射角度是指喷嘴工作工程中，喷射水雾在一定压力条件下所能形成的最大角度。
其中，支撑装置4用于支撑冷却筒14，通过电机，传动装置8带动冷却筒14转动。高温金属化球团15进入冷却筒14后，在扬料板10的作用下，缓慢的从进料端向出料端移动。冷却筒外壁2外设有箱体3，导水管11和喷嘴连接管13固定在箱体3上。与喷嘴连接管13相连的喷嘴1喷出的雾状水12，直接喷射到冷却筒外壁2上，由于是液珠冷却，可以直接在冷却筒外壁2上蒸发，带走冷却筒14内部高温金属化球团15的热量。冷却筒后端是出料筒9，冷却好的物料由此排出。
在此实施例中，根据传输热量的需要，各个冷却段中喷嘴1的圈数不同，高温区冷却段5为5个，中温区冷却段6为6个，低温区冷却段7为7个。冷却段总长度为14000mm，喷嘴总圈数为18，相邻尺寸为700-900mm，最好为800mm，各圈喷嘴均布布置(见图1)。高温区冷却段5各圈设喷嘴1的数目为10个，喷射角度70°；中温区冷却段6各圈设8个，喷射角度65°；低温区冷却段7各圈设8个，喷射角度60°。
其中断面数是由喷嘴特性决定的，在选定喷射角度的情况下，冷却段总长度除以喷嘴喷射面积直径，即为断面数；喷嘴断面上的喷嘴也和喷嘴特性有关，喷嘴个数过多，喷嘴喷射面积相互影响，喷射效果降低，喷嘴个数过少，喷嘴的喷射面积无法全部覆盖冷却段。
其中冷却段总长度可根据需要增减，喷嘴总圈数可根据需要设为10-40，喷射角度最小可为40°、最大可为80°。
本实施例的筒冷却机，在2×20万吨固废回收综合利用中冷却1100℃的高温金属化球团，运行稳定，冷却效果良好。
现场测定设备的运行参数如下：
处理能力 25t/h
冷却水温度 35℃
冷却水循环工作温度 40～45℃
物料入口温度 1100℃
物料出口温度 ≤200℃
筒体停留时间 15～45min
冷却水补给量 10t/h
冷却系统循环水量 120t/h
如果是采用原来的喷水直接冷却，处理相同的高温金属化球团，耗水量大概需要250t/h，冷却时间为60～85min。
Claims (6)
1.一种圆筒冷却机，包括冷却筒(14)、支撑装置(4)、传动装置(8)、出料筒(9)，冷却筒外壁(2)外设有箱体(3)，冷却筒(14)内设有扬料板(10)，其特征在于：冷却筒外壁(2)与箱体(3)之间设有导水管(11)和喷嘴(1)，喷嘴(1)为喷水量和/或喷射角度可调的喷雾喷嘴；所述冷却筒(14)分为高温区冷却段(5)、中温区冷却段(6)、低温区冷却段(7)，各个冷却段设有多个喷嘴(1)，所述喷嘴(1)沿着冷却筒(14)中轴线呈多圈同心圆状布置，所述导水管(11)通过喷嘴连接管(13)与多个喷嘴(1)相连接。
2.如权利要求1所述的圆筒冷却机，其特征在于：所述各圈喷嘴(1)沿着冷却筒中轴线的不同断面布置，相邻断面间隔为冷却筒长度的3-10％，且各喷嘴垂直于冷却筒(14)外表面。
3.如权利要求1所述的圆筒冷却机，其特征在于：根据传输热量的需要，各个冷却段中喷嘴(1)的圈数不同。
4.如权利要求1所述的圆筒冷却机，其特征在于：各个冷却段中各圈设喷嘴(1)的数目不同；各个冷却段中喷嘴(1)的喷射角度不同。
5.如权利要求1所述的圆筒冷却机，其特征在于：各个冷却段中各圈设置喷嘴(1)的数目为5-7个；各个冷却段中喷嘴(1)的喷射角度为40-80°。
6.如权利要求1所述的圆筒冷却机，其特征在于：当冷却1100℃的物料时，冷却机的喷嘴(1)的各圈间距为700-900mm；依据出料量的不同，各个冷却段喷嘴(1)的圈数总和为10-40。
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| CN105087843A (zh) * | 2015-08-24 | 2015-11-25 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种冷却高温直接还原铁的装置 |
| CN106755834A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-31 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 一种喷嘴角度与间距可调的水排系统 |
| CN110470145A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-19 | 宝钢工程技术集团有限公司 | 小窑冷却装置及其冷却工艺 |
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Assignee: CISRI SHENGHUA ENGINEERING TECHNOLOGY CO., LTD. Assignor: Central Iron & Steel Research Institute Contract record no.: 2014110000037 Denomination of utility model: Immersion type cylinder cooler Granted publication date: 20110824 License type: Exclusive License Record date: 20140725 |
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