CN219494861U - 一种回转窑窑渣还原冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种回转窑窑渣还原冷却装置，属于回转窑窑渣处理技术领域，包括回转窑、冷却筒、原煤气管道、冷却煤气管道和尾气管；冷却筒上端设有进料口，冷却筒下端设有出料口，冷却筒内部设有搅拌辊；还原煤气管道和冷却煤气管道分别环绕于冷却筒侧壁中部和下部，并设有支管，尾气管与冷却筒顶部连接。通过冷却筒底层和中部布置焦炉煤气和高炉煤气管道，将还原性气体通入冷却筒内达到冷却和提升还原率的作用，金属化率进一步提升。回转窑窑渣不再直接进入水淬池，有效减少水消耗和高温蒸汽对构筑物的腐蚀，利用炼钢煤气对窑渣进行二次还原，使能源得到有效利用，直接还原铁的品质得到提升，显著增加生产效益。

Description

一种回转窑窑渣还原冷却装置

技术领域

本实用新型属于回转窑窑渣处理技术领域，具体地说是一种回转窑窑渣还原冷却装置。

背景技术

目前使用回转窑处理钢铁厂除尘灰得到的粒状直接还原铁(简称窑渣)的冷却方式是水淬。窑渣进入水池降温后再捞出晾晒除去水分后送炼钢使用。回转窑从窑尾加入焦粉和除尘灰的混合料，在窑内经过预热带、高温还原带、冷却带后，形成一定还原率的粒状窑渣排出窑外，通过溜槽进入水淬池，在水淬池迅速冷却，降低到氧化温度以下。降温的窑渣经装载机铲运至翻斗车，运输至干料棚晾晒出多余的水分后再装车送至转炉工序供应炼钢使用。

上述工艺存在两大问题：

1、水淬后再晾干，导致水消耗较高，增加工序成本。

2、冷却过程导致金属化率降低。

实用新型内容

为解决上述工艺中水淬后再晾干，导致水消耗较高，增加工序成本，且金属化率低的问题，本实用新型提供一种回转窑窑渣还原冷却装置。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：

一种回转窑窑渣还原冷却装置，包括回转窑、冷却筒、原煤气管道、冷却煤气管道和尾气管；冷却筒上端设有与回转窑出口对应的进料口，冷却筒下端设有出料口，冷却筒内部设有能够对窑渣进行搅拌的搅拌辊；还原煤气管道和冷却煤气管道分别环绕于冷却筒侧壁中部和下部，并分别设有若干根与冷却筒内部连通的支管，尾气管与冷却筒顶部连接。

本实用新型的进一步改进还有，回转窑出口与进料口之间设有能够对窑渣过滤筛分的窑渣筛分装置。

本实用新型的进一步改进还有，还原煤气管道和冷却煤气管道分别设置为两层。

本实用新型的进一步改进还有，每层支管沿冷却筒圆周环形阵列布置。

本实用新型的进一步改进还有，还原煤气管道和冷却煤气管道上均设有截止阀、流量调节阀和防回火装置。

本实用新型的进一步改进还有，冷却筒上部呈圆筒状结构，下部呈锥筒状结构；进料口呈漏洞状结构；冷却筒内壁铺设有耐火砖和保温浇筑层。

本实用新型的进一步改进还有，搅拌辊辊面上布设有若干搅拌杆，且搅拌辊和搅拌杆采用耐高温合金钢材质。

本实用新型的进一步改进还有，还包括设置于出料口下部的出渣链板机，出渣链板机上侧设有水雾喷头。

本实用新型的进一步改进还有，尾气管远离冷却筒的一端与回转窑余热锅炉系统相接。

从以上技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：

回转窑出来的窑渣通过进料口进入冷却筒，通过还原煤气管道通入的焦炉煤气或天然气，提高窑渣的还原效率，煤气(天然气)中的CO与窑渣中Fe₂O₃或残余的FeO发生直接还原反应，产生金属铁和氧化性的尾气，尾气通过尾气管排出；并通过冷却煤气管道通入含CO含量较低的高炉煤气或压缩氮气，使用煤气中的氮气或纯氮气对窑渣进行冷却，而少量的CO对窑渣起到一定的还原作用；通过出料口排出窑渣。回转窑窑渣不再直接进入水淬池，有效减少水消耗和高温蒸汽对构筑物的腐蚀，利用炼钢煤气对窑渣进行二次还原，使能源得到有效利用，直接还原铁的品质得到提升，显著增加生产效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

附图中：1、回转窑，2、窑渣筛分装置，3、冷却筒，31、进料口，32、尾气管，33、搅拌辊，34、还原煤气管道，35、冷却煤气管道，36、出料口，4、水雾喷头，5、出渣链板机。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1所示，本实用新型公开一种回转窑窑渣还原冷却装置，包括回转窑1、竖立设置的冷却筒3、还原煤气管道34、冷却煤气管道35和尾气管32；冷却筒3上端设有与回转窑1出口对应的进料口31，冷却筒3下端设有出料口36，冷却筒3内部设有两个能够对窑渣进行搅拌的搅拌辊33，搅拌辊33在冷却筒3内左右对称水平设置；还原煤气管道34和冷却煤气管道35分别环绕于冷却筒3侧壁(外侧)中部和下部，并分别设有若干根与冷却筒3内部连通的支管，尾气管32与冷却筒3顶部连接。

回转窑1出来的窑渣通过进料口31进入冷却筒3，通过还原煤气管道34通入的焦炉煤气或天然气，提高窑渣的还原效率，煤气(天然气)中的CO与570℃-1000℃的窑渣中Fe₂O₃或残余的FeO发生直接还原反应，产生金属铁和氧化性的尾气，尾气通过尾气管32排出；并通过冷却煤气管道35通入含CO含量较低的高炉煤气或压缩氮气，使用煤气中的氮气或纯氮气对窑渣进行冷却，而少量的CO对窑渣起到一定的还原作用；通过出料口36排出窑渣。回转窑1窑渣不再直接进入水淬池，有效减少水消耗和高温蒸汽对构筑物的腐蚀，利用炼钢煤气对窑渣进行二次还原，使能源得到有效利用，直接还原铁的品质得到提升，金属化率由70％提升至90％，显著增加生产效益。整体结构简单，使用便捷，节省成本，实用性好。

其中，回转窑1出口与进料口31之间设有能够对窑渣过滤筛分的窑渣筛分装置2。窑渣筛分装置2呈网状栅格状结构，将大于20mm的块状窑筛分出去单独使用水喷雾降温，不进行二次还原，保证冷却筒3内二次还原的充分性和效率。

如图1所示，还原煤气管道34和冷却煤气管道35分别设置为两层。通过两层还原煤气管道34实现对窑渣充分的还原，通过两层冷却煤气管道35实现对窑渣充分的冷却，保证还原和冷却效果更好。

其中，每层支管沿冷却筒3圆周环形阵列布置，相邻支管间隔为30度。保证还原煤气管道34和冷却煤气管道35通入冷却筒3内部的气体(焦炉煤气或天然气、高炉煤气或压缩氮气)分布的均匀性，保证对窑渣良好充分的还原和冷却。

还原煤气管道34和冷却煤气管道35上均设有截止阀、流量调节阀和防回火装置。通过流量调节阀调节进气量，并配合窑渣下料速度的控制，实现对还原气氛和反应温度的灵活调节，保证窑渣在固态下进行还原，避免产生高温导致液相粘接形成大块。截止阀采用气动快切阀，流量调节阀采用电磁阀，实现灵活便捷的调节控制；防回火装置可避免回火，保证使用的安全性。

其中，冷却筒3上部呈圆筒状结构，下部呈锥筒状结构；进料口31呈漏洞状结构，确保进料通畅的同时，避免还原尾气外溢；冷却筒3内壁铺设有耐火砖和保温浇筑层，通过耐火砖和保温浇筑层进行保温和隔热，避免高温损伤冷却筒3。

如图1所示，搅拌辊33辊面上布设有若干搅拌杆，且搅拌辊33和搅拌杆采用耐高温合金钢材质。通过搅拌辊33和搅拌杆对窑渣进行搅拌，避免冷却筒3内窑渣粘结，并能有效控制出料速度，可使窑渣流动下料，可改善窑渣与还原气体的接触，提高还原率。

其中，如图1所示，还包括设置于出料口36下部的出渣链板机5，出渣链板机5上侧设有水雾喷头4。窑渣进行二次还原及降温后，通过出渣链板机5转运至下一工序，并同时通过水雾喷头对窑渣进行喷雾降温，通过调整喷雾的水量控制窑渣冷却速度和含水量，水雾在窑渣换热后及时蒸发带走热量，确保窑渣温度低于200℃，便于运输，无需晾晒工序，缩短了生产流程，降低窑渣在晾晒过程中的氧化损失，保证连续生产出料。

其中，尾气管32远离冷却筒3的一端与回转窑余热锅炉系统相接。高温尾气通过尾气管32通入回转窑余热锅炉系统，可将窑渣余热充分利用。在尾气管32安装气体分析装置，反馈的数值用于指导冷却筒3还原冷却的操作。

本回转窑窑渣还原冷却装置，整体结构简单，使用便捷，节省成本，实用性好。回转窑1出来的窑渣通过进料口31进入冷却筒3，通过还原煤气管道34通入的焦炉煤气或天然气，提高窑渣的还原效率，煤气(天然气)中的CO与570℃-1000℃的窑渣中Fe₂O₃或残余的FeO发生直接还原反应，产生金属铁和氧化性的尾气，尾气通过尾气管32排出；并通过冷却煤气管道35通入含CO含量较低的高炉煤气或压缩氮气，使用煤气中的氮气或纯氮气对窑渣进行冷却，而少量的CO对窑渣起到一定的还原作用；通过出料口36排出窑渣。回转窑1窑渣不再直接进入水淬池，有效减少水消耗和高温蒸汽对构筑物的腐蚀，利用炼钢煤气对窑渣进行二次还原，使能源得到有效利用，直接还原铁的品质得到提升，金属化率由70％提升至90％，显著增加生产效益。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种回转窑窑渣还原冷却装置，包括回转窑(1)、冷却筒(3)，其特征在于，还包括还原煤气管道(34)、冷却煤气管道(35)和尾气管(32)；冷却筒(3)上端设有与回转窑(1)出口对应的进料口(31)，冷却筒(3)下端设有出料口(36)，冷却筒(3)内部设有能够对窑渣进行搅拌的搅拌辊(33)；还原煤气管道(34)和冷却煤气管道(35)分别环绕于冷却筒(3)侧壁中部和下部，并分别设有若干根与冷却筒(3)内部连通的支管，尾气管(32)与冷却筒(3)顶部连接。

2.根据权利要求1所述的回转窑窑渣还原冷却装置，其特征在于，回转窑(1)出口与进料口(31)之间设有能够对窑渣过滤筛分的窑渣筛分装置(2)。

3.根据权利要求1所述的回转窑窑渣还原冷却装置，其特征在于，还原煤气管道(34)和冷却煤气管道(35)分别设置为两层。

4.根据权利要求1所述的回转窑窑渣还原冷却装置，其特征在于，每层支管沿冷却筒(3)圆周环形阵列布置。

5.根据权利要求1所述的回转窑窑渣还原冷却装置，其特征在于，还原煤气管道(34)和冷却煤气管道(35)上均设有截止阀、流量调节阀和防回火装置。

6.根据权利要求1所述的回转窑窑渣还原冷却装置，其特征在于，冷却筒(3)上部呈圆筒状结构，下部呈锥筒状结构；进料口(31)呈漏洞状结构；冷却筒(3)内壁铺设有耐火砖和保温浇筑层。

7.根据权利要求1所述的回转窑窑渣还原冷却装置，其特征在于，搅拌辊(33)辊面上布设有若干搅拌杆，且搅拌辊(33)和搅拌杆采用耐高温合金钢材质。

8.根据权利要求1所述的回转窑窑渣还原冷却装置，其特征在于，还包括设置于出料口(36)下部的出渣链板机(5)，出渣链板机(5)上侧设有水雾喷头(4)。

9.根据权利要求1所述的回转窑窑渣还原冷却装置，其特征在于，尾气管(32)远离冷却筒(3)的一端与回转窑余热锅炉系统相接。