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具有旋轉布料器的立式燒結礦冷卻機及燒結礦冷卻方法

1154   編輯:中冶有色技術網   來源:中冶長天國際工程有限責任公司  
2024-01-25 15:54:29
權利要求書: 1.一種具有旋轉布料器的立式燒結礦冷卻機,該冷卻機包括:旋轉布料器(1)、傘狀溜槽(2)、豎直溜槽(3)、由塔體頂蓋(4)和塔體側壁(5)構成的塔體、冷卻段(6)及塔體的頂蓋或側壁上部設置的熱風出口(10);其中:傘狀溜槽(2)包括上部的整體段(201)和下部的具有多個分支的分開段(202),整體段(201)的上端與旋轉布料器(1)連接,分開段(202)的每一個分支與下方對應的一個豎直溜槽(3)連接,塔體頂蓋(4)設置在塔體側壁(5)的頂部,豎直溜槽(3)設置在塔體頂蓋(4)上,并且豎直溜槽(3)的下端伸入塔體內、其上端與傘狀溜槽(2)的分開段(202)的分支末端連接,旋轉布料器(1)設置在傘狀溜槽(2)的頂端,冷卻段(6)設置在塔體的下部;

冷卻段(6)的上方、豎直溜槽(3)和塔體之間的氣體空間形成熱風通道(7);

冷卻段(6)的下方設有均勻進風裝置(8);均勻進風裝置(8)包括環(huán)形或“C”形的外環(huán)進風管(801)、多個風道支管(802)和內環(huán)進風道(803),其中:環(huán)形或“C”形的外環(huán)進風管(801)設置在塔體側壁(5)的外側周圍,內環(huán)進風道(803)設置在塔體底部,每一個風道支管(802)的一端連接外環(huán)進風管(801)和另一端連接內環(huán)進風道(803);

多個排料錐斗(9)設置在均勻進風裝置(8)的下方;排料錐斗(9)的下方設有排料設備。

2.根據權利要求1所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:在塔體內、熱風出口(10)的前端設有輻射熱回收器(F01)。

3.根據權利要求2所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:輻射熱回收器(F01)采用板翅型換熱器或列管型換熱器。

4.根據權利要求1?3中任一項所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:排料設備為振動給料機(P)或板式給礦機(14)。

5.根據權利要求4所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:振動給料機(P)末端的下方設有冷燒結礦輸送裝置(11)。

6.根據權利要求4所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:板式給礦機(14)的出料口下方設有排料溜槽或卸料斗,排料溜槽或卸料斗的下方設有冷燒結礦輸送裝置(11)。

7.根據權利要求1?3中任一項所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:排料錐斗(9)的末端設有插板閥(12);和/或冷卻段(6)的下部設有測溫探頭(13)。

8.根據權利要求4所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:排料錐斗(9)的末端設有插板閥(12);和/或冷卻段(6)的下部設有測溫探頭(13)。

9.根據權利要求5所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:排料錐斗(9)的末端設有插板閥(12);和/或冷卻段(6)的下部設有測溫探頭(13)。

10.根據權利要求7所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:所述測溫探頭(13)為熱電偶溫度傳感器。

11.根據權利要求8或9所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:所述測溫探頭(13)為熱電偶溫度傳感器。

12.根據權利要求1?3、5?6、8?10中任一項所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:內環(huán)進風道(803)的側壁或側面為百葉窗結構。

13.根據權利要求1?3、5?6、8?10中任一項所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:傘狀溜槽(2)的分開段(202)的分支的數量和相應的豎直溜槽(3)的數量均為3?12個。

14.根據權利要求13所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:傘狀溜槽(2)的分開段(202)的分支的數量和相應的豎直溜槽(3)的數量均為4?10個。

15.根據權利要求14所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:傘狀溜槽(2)的分開段(202)的分支的數量和相應的豎直溜槽(3)的數量均為6?8個。

16.根據權利要求1?3、5?6、8?10、14?15中任一項所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:多個排料錐斗(9)在均勻進風裝置(8)下端呈現環(huán)形分布或沿著圓周方向均勻地分布;

和/或

排料錐斗(9)的個數為4?12個;和/或

均勻進風裝置(8)中風道支管(802)的數量2?12個。

17.根據權利要求16所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:排料錐斗(9)的個數為6?

10個;和/或

均勻進風裝置(8)中風道支管(802)的數量3?10個。

18.根據權利要求17所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:排料錐斗(9)的個數為6?8個;和/或均勻進風裝置(8)中風道支管(802)的數量4?8個。

19.根據權利要求1?3、5?6、8?10、14?15、17?18中任一項所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:內環(huán)進風道(803)的頂端為封口和下端為開口;和/或均勻進風裝置(8)包括1或2個內環(huán)進風道(803)。

20.根據權利要求1?3、5?6、8?10、14?15、17?18中任一項所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:排料設備為雙層振動給料機(P);雙層振動給料機(P)包括機體支架(P01)、上層振動槽(P02)、下層振動槽(P03)、振動器(P04);上層振動槽(P02)和下層振動槽(P03)設置在機體支架(P01)上,上層振動槽(P02)位于下層振動槽(P03)的上方,上層振動槽(P02)和下層振動槽(P03)分別與振動器(P04)連接。

21.根據權利要求20所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:上層振動槽(P02)和/或下層振動槽(P03)上設有調節(jié)裝置(P05),調節(jié)裝置(P05)調節(jié)下層振動槽(P03)的底板傾角。

22.根據權利要求21所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:振動器(P04)包括上層振動器(P0401)和下層振動器(P0402),上層振動器(P0401)與上層振動槽(P02)連接,下層振動器(P0402)與下層振動槽(P03)連接。

23.根據權利要求22所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:上層振動槽(P02)和下層振動槽(P03)通過彈簧設置在機體支架(P01)上。

24.根據權利要求9所述的立式燒結礦冷卻機,其特征在于:該立式燒結礦冷卻機還包括控制系統(tǒng)(K),控制系統(tǒng)(K)與均勻進風裝置(8)、冷燒結礦輸送裝置(11)、插板閥(12)、測溫探頭(13)、排料設備連接,并控制均勻進風裝置(8)、冷燒結礦輸送裝置(11)、插板閥(12)、測溫探頭(13)、排料設備的操作。

25.一種使用權利要求1?24中任一項所述的立式燒結礦冷卻機冷卻燒結礦的方法,該方法包括以下步驟:(1)燒結礦進入立式冷卻機的旋轉布料器(1)內,在重力的作用下自上而下連續(xù)流動,經由傘狀溜槽(2)進入豎直溜槽(3),然后堆積在冷卻機的塔體內;

(2)立式冷卻機的均勻進風裝置(8)輸送冷卻氣體通過內環(huán)進風道(803)進入塔體內,冷卻氣體自下而上穿過堆積在塔體內的燒結礦料層,并與燒結礦進行逆流熱交換,熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高,經立式冷卻機塔內燒結礦料面排出,形成高溫熱風,高溫熱風經熱風通道(7)從熱風出口(10)排出;

(3)堆積在冷卻機的塔體內的燒結礦與自下而上的冷卻氣體進行逆流熱交換而被冷卻,進入到立式冷卻機下部的排料錐斗(9)中,然后由振動給料機(P)排出或由板式給礦機(14)經過排料溜槽或卸料斗排出到冷燒結礦輸送裝置(11)上;

(4)在塔體內、熱風出口(10)的前端設有輻射熱回收器(F01);輻射熱回收器(F01)回收燒結礦的輻射熱能產生高溫水蒸氣,水蒸氣通過熱回收管道(F02)進入余熱發(fā)電系統(tǒng)中。

26.根據權利要求25所述的方法,其特征在于:步驟(2)中,高溫熱風被輸送到余熱利用系統(tǒng)中。

27.根據權利要求25或26所述的方法,其中該立式冷卻機還包括控制系統(tǒng)(K),根據測溫探頭(13)所檢測的溫度,控制系統(tǒng)(K)控制均勻進風裝置(8)、冷燒結礦輸送裝置(11)、插板閥(12)、測溫探頭(13)、排料設備的操作。

28.根據權利要求27所述的方法,其特征在于:其中與每一個排料錐斗(9)相對應在其上方設置測溫探頭(13),根據每一個測溫探頭(13)所檢測的溫度,控制系統(tǒng)(K)控制相對應的排料設備的操作。

說明書: 具有旋轉布料器的立式燒結礦冷卻機及燒結礦冷卻方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及具有旋轉布料器的燒結礦冷卻機及燒結礦冷卻方法,屬于煉鐵領域和環(huán)保領域。背景技術[0002] 在現代燒結工藝過程中,“冷卻”是較關鍵的工序之一。燒結礦在經過燒結機的焙燒后,已形成高溫成品礦,如何能在不影響其質量與成品率的前提下對它進行保護性冷卻,使其能夠經皮帶機送入成品礦倉,同時將其所攜帶的顯熱能量完美回收利用,一直以來是業(yè)內技術人士不斷研究的問題。20世紀60年代以來,燒結礦的冷卻工藝得到了迅速發(fā)展,其主要分為帶式冷卻、環(huán)式冷卻與盤式冷卻三大類。在后期的市場競爭中,帶式冷卻技術被淘汰,余下的環(huán)式冷卻與盤式冷卻技術均各有其優(yōu)缺點。但綜合比較,盤冷比環(huán)冷的余熱利用率更好(所有燒結礦顯熱均得到回收利用),故盤冷機在國外市場應用非常廣泛,本專利亦圍繞盤冷機技術進行闡述。[0003] 盤冷機技術從70年代開始發(fā)展,最開始為橫向式盤冷,即冷卻風是從盤冷機的內環(huán)向外環(huán)流動,橫向穿過待冷卻料層與其換熱,換熱完后的冷卻風直接外排至大氣。這樣做既不經濟也不環(huán)保,經過多年來的不斷研究優(yōu)化,最新的盤冷機技術是日本三菱日立與中盛鋼鐵提出的“抽風式縱向盤冷技術”。此技術采用抽風,將冷卻風從大氣抽入待冷卻料底部,然后往上縱向穿過料層,最后從料層上部吹出進入后續(xù)工序。該方案與最開始的方案相比,已經有了非常大的優(yōu)化與進步,下面針對該方案進行詳細介紹。[0004] JP2008232519A(三菱日立與中盛鋼鐵,下稱D1)公開了抽風式縱向盤冷技術,參見其中的圖1:熱燒結礦從燒結機尾部落入進料溜槽,在溜槽內堆積成一定高度的料柱,這樣一方面是起到均勻下料的作用,另一方面是起到料封防止進料口串風的作用。礦料繼續(xù)向下經過機罩后進入盤冷機箱體內,推擠成一定高度的料柱。與此同時,受抽風機的負壓影響,盤冷機附近的空氣會經由百葉進風裝置被吸入料柱內,從下往上穿過料柱與之換熱,換熱完畢后的空氣從料柱頂面穿出進入出風口,被送往重力除塵器與余熱鍋爐,最后經過抽風機后被外排。被空氣冷卻后的燒結料在盤冷機下部托盤處形成橫截面為37度堆積角三角形的環(huán)形堆積區(qū),當被轉動至卸料區(qū)時,燒結料被刮料板裝置刮落,完成冷卻工序進入下一個工序環(huán)節(jié)。[0005] 三菱日立與中盛鋼鐵的“抽風式縱向盤冷技術”雖然較常規(guī)技術有顯著進步,但仍然存在以下五點缺陷:[0006] 1)裝置整體高度要求過高:由于“抽風式縱向盤冷技術”采取抽風方式,所以必須在進料口位置設置料封,也就是D1的圖1中在進料溜槽內堆積的料柱,料封高度以盤冷機箱體內料柱高度的1.2~1.5倍為標準。這樣就無形中增高了整套盤冷裝置的高度,在施工安裝時要么就需要將整臺燒結機標高上升,要么就需要將盤冷機的土建平面往下挖。不管選擇哪種方式,都會造成高昂的一次投資成本,在經濟指標上很不劃算;[0007] 2)風流開路循環(huán)導致余熱利用率低且污染環(huán)境:由于“抽風式縱向盤冷技術”的風流為開路循環(huán),從余熱鍋爐出來的空氣直接外排并未回收利用,這樣造成了還有100多度的空氣顯熱被浪費,而且外排的空氣內含有大量小顆粒粉塵,對于大氣造成一定程度的顆粒物污染;[0008] 3)進料口處物料磨損嚴重:由于“抽風式縱向盤冷技術”在進料溜槽處設置料封,故料封下部與盤冷機箱體內料面上層之間會有一段摩擦距離。此時燒結料在高溫與上部料柱擠壓的雙層惡劣工況下,被摩擦時很容易粉化變碎,從而降低燒結機的成品率;[0009] 4)環(huán)境污染較嚴重:由于“抽風式縱向盤冷技術”采取的負壓抽風技術,所以它在箱體下部托盤處未設置密封罩裝置。這樣當燒結礦被刮刀裝置刮落時,容易造成大量細微顆粒與粉塵飛濺。且一旦抽風機出現故障檢修,盤冷機周圍推擠的物料粉塵全部會進入大氣,對機旁的操作環(huán)境造成及其惡劣的影響。[0010] 5)余熱鍋爐熱效率未達到最高:由于“抽風式縱向盤冷技術”未把穿出料層的空氣按照風溫精準分級,而是全部混合進入到余熱鍋爐,這樣當低溫段出口風溫過低時,勢必會拉低進入余熱鍋爐的空氣溫度,從而降低余熱鍋爐的熱效率值。[0011] 目前,燒結礦冷卻主要采用的是基于大風快冷、一次性裝卸冷卻原理的傳統(tǒng)帶式冷卻機或環(huán)式冷卻機。不管采用哪種冷卻方式,冷卻機都存在漏風率大,風機耗電高,顯熱回收率低,鍋爐熱效率低等問題。換言之,在當前市場對燒結生產節(jié)能降耗與綠色制造要求越來越嚴格的大環(huán)境下,原來設備結構已經很難實現燒結礦顯熱高效回收與利用。[0012] 因此,突破傳統(tǒng)環(huán)式冷卻或帶式冷卻的局限,開發(fā)出一種燒結礦顯熱高效回收的工藝和技術裝備,已是燒結行業(yè)節(jié)能環(huán)保的必由之路。發(fā)明內容[0013] 因此,通過對國內外燒結礦顯熱回收方面大量的研究工作,提出了一種基于小風慢冷燒結礦逆流厚料層冷卻工藝。該工藝具有燒結礦冷卻速度慢,噸耗冷卻風量小,廢氣量相對較小,廢氣溫度高,鍋爐熱效率高,冷卻廢氣全部可被鍋爐利用,燒結礦顯熱回收率一般可達70%左右的冷卻特點。根據燒結礦逆流厚料層冷卻工藝,發(fā)明了一種立式冷卻機,該立式冷卻機具有布料均勻,排料均勻,布風均勻的特點,故該冷卻機冷卻效果好,熱風溫度高,符合燒結礦逆流厚料層冷卻工藝的要求。[0014] 該發(fā)明立式冷卻機與原環(huán)冷機相比,結構簡單,密封可靠,沒有漏風,設備維護量小,余熱回收效率高。[0015] 根據本發(fā)明的目的是提供用于冷卻燒結礦的一種立式冷卻機,它為塔式結構,因此,也可稱作塔式冷卻機。[0016] 根據本發(fā)明,提供一種具有旋轉布料器的立式冷卻機,該冷卻機包括:旋轉布料器、傘狀溜槽、豎直溜槽、由塔體頂蓋和塔體側壁構成的塔體、冷卻段及塔體的頂蓋或側壁上部設置的熱風出口;其中:傘狀溜槽包括上部的整體段和下部的具有多個分支的分開段,整體段的上端與旋轉布料器連接,分開段的每一個分支與下方對應的一個豎直溜槽連接,塔體頂蓋設置在塔體側壁的頂部,豎直溜槽設置在塔體頂蓋上,并且豎直溜槽的下端伸入塔體內、其上端與傘狀溜槽的分開段的分支末端連接,旋轉布料器設置在傘狀溜槽的頂端,冷卻段設置在塔體的下部;[0017] 冷卻段的上方、豎直溜槽和塔體之間的氣體空間(無料空間)形成熱風通道;[0018] 冷卻段的下方設有均勻進風裝置;[0019] 多個排料錐斗設置在均勻進風裝置的下方;和[0020] 排料錐斗的下方設有排料設備。[0021] 優(yōu)選的是,在塔體內、熱風出口的前端設有輻射熱回收器。優(yōu)選的是,輻射熱回收器采用板翅型換熱器或列管型換熱器。[0022] 優(yōu)選的是,排料設備為振動給料機或板式給礦機。[0023] 優(yōu)選的是,振動給料機末端的下方設有冷燒結礦輸送裝置。[0024] 優(yōu)選的是,排料設備為板式給礦機,板式給礦機的出料口下方設有排料溜槽或卸料斗,排料溜槽或卸料斗的下方設有冷燒結礦輸送裝置。[0025] 優(yōu)選,排料錐斗的末端設有插板閥。[0026] 優(yōu)選,冷卻段的下部(優(yōu)選沿著圓周方向)設有測溫探頭;優(yōu)選的是,所述測溫探頭為熱電偶溫度傳感器。[0027] 優(yōu)選,均勻進風裝置包括環(huán)形或“C”形的外環(huán)進風管、多個風道支管和內環(huán)進風道,其中:環(huán)形或“C”形的外環(huán)進風管設置在塔體側壁的外側周圍,內環(huán)進風道設置在塔體底部,每一個風道支管的一端連接外環(huán)進風管和另一端連接內環(huán)進風道。優(yōu)選的是,內環(huán)進風道的側壁或側面為百葉窗結構。[0028] 優(yōu)選,傘狀溜槽的分開段的分支的數量和相應的豎直溜槽的數量均為3?12個,優(yōu)選為4?10個,更優(yōu)選為6?8個。[0029] 優(yōu)選,多個排料錐斗在均勻進風裝置下端呈現環(huán)形分布或沿著圓周方向均勻地分布。[0030] 一般,排料錐斗的個數為4?12個,優(yōu)選為6?10個,6?8個。[0031] 一般,均勻進風裝置中風道支管的數量是至少一個,優(yōu)選2?12個,優(yōu)選3?10個,更優(yōu)選4?8個,更優(yōu)選6?8個。[0032] 優(yōu)選,內環(huán)進風道的頂端為封口和下端為開口。[0033] 一般,均勻進風裝置包括1或2個內環(huán)進風道;優(yōu)選的是,當有2個內環(huán)進風道時,它們彼此上、下設置。[0034] 優(yōu)選,排料設備為雙層振動給料機;雙層振動給料機包括機體支架、上層振動槽、下層振動槽、振動器;上層振動槽和下層振動槽設置在機體支架上,上層振動槽位于下層振動槽的上方,上層振動槽和下層振動槽分別與振動器連接。優(yōu)選的是,上層振動槽和/或下層振動槽上設有調節(jié)裝置,調節(jié)裝置調節(jié)下層振動槽的底板傾角。[0035] 優(yōu)選,振動器包括上層振動器和下層振動器,上層振動器與上層振動槽連接,下層振動器與下層振動槽連接。優(yōu)選的是,上層振動槽和下層振動槽通過彈簧設置在機體支架上。[0036] 優(yōu)選,該立式冷卻機還包括控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)與均勻進風裝置、冷燒結礦輸送裝置、插板閥、測溫探頭、排料設備連接,并控制均勻進風裝置、冷燒結礦輸送裝置、插板閥、測溫探頭、排料設備的操作。[0037] 根據本發(fā)明,還提供一種燒結礦冷卻方法或使用以上所述的一種立式冷卻機來冷卻燒結礦的方法,該方法包括以下步驟:[0038] (1)燒結礦進入立式冷卻機的旋轉布料器內,在重力的作用下自上而下連續(xù)流動,經由傘狀溜槽進入豎直溜槽,然后堆積在冷卻機的塔體內;[0039] (2)立式冷卻機的均勻進風裝置輸送冷卻氣體(例如空氣)通過內環(huán)進風道進入塔體內,冷卻氣體自下而上穿過堆積在塔體內的燒結礦料層,并與燒結礦進行逆流熱交換,熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高,經立式冷卻機塔內燒結礦料面排出,形成高溫熱風,高溫熱風經熱風通道從熱風出口排出;優(yōu)選的是,高溫熱風被輸送到余熱利用系統(tǒng)(例如余熱發(fā)電系統(tǒng))中;[0040] (3)堆積在冷卻機的塔體內的燒結礦與自下而上的冷卻氣體進行逆流熱交換而被冷卻,進入到立式冷卻機下部的排料錐斗中,然后由振動給料機排出或由板式給礦機經過排料溜槽或卸料斗排出到冷燒結礦輸送裝置上;和[0041] (4)輻射熱回收器回收燒結礦的輻射熱能產生高溫水蒸氣,水蒸氣通過熱回收管道進入余熱發(fā)電系統(tǒng)中。[0042] 優(yōu)選,根據測溫探頭所檢測的溫度,控制系統(tǒng)控制均勻進風裝置、冷燒結礦輸送裝置、插板閥、測溫探頭、排料設備的操作。[0043] 優(yōu)選,與每一個排料錐斗相對應在其上方設置測溫探頭,根據每一個測溫探頭所檢測的溫度,控制系統(tǒng)控制相對應的排料設備的操作。[0044] 該裝備還具有自反饋排料調節(jié)功能。通過測溫探頭檢測相應區(qū)域的燒結礦溫度,當檢測的周向某個位置的燒結礦溫度達到冷卻效果后,就正常地開啟該區(qū)域對應的排料錐斗下方的排料設備,進行正常排料,反之,則相應地降低排料設備的排料速度或關閉排料設備,讓該區(qū)域的燒結礦再冷卻一段時間,當燒結礦溫度達到冷卻效果后,再進行正常排料。同時,也可以通過調節(jié)插板閥的插入深度進行排料速度的調節(jié)。

[0045] 在本發(fā)明中,一般而言,該立式冷卻機主要由旋轉布料器、傘狀溜槽、豎直溜槽、塔體、均勻進風裝置、冷卻段、排料錐斗、排料設備、熱風出口組成。[0046] 旋轉布料器位于立式冷卻機頂部,能夠沿塔體中心軸線旋轉運動,熱燒結礦進入旋轉布料器后,在重力作用下從旋轉布料器溜槽流出,進入傘狀溜槽內,在進料的過程中,旋轉布料器旋轉運動,使物料能夠均勻地分布在傘狀溜槽上。[0047] 傘狀溜槽為一傘形溜槽,上端布置有旋轉布料器,下端連接豎直溜槽,傘狀溜槽分為上下兩個部分,整體段和分開段。整體段為一整體傘狀溜槽,分開段位于整體段下方,為一沿圓周均勻分布的若干段傘狀溜槽,分開段的溜槽之間隔離開來。從旋轉布料器布下的燒結礦均勻地分布在傘狀溜槽上,繼續(xù)向下流經過整體段和分開段,進入到下方的豎直溜槽。[0048] 豎直溜槽為一沿圓周均勻分布的若干個豎直通道,每個通道一一對應傘狀溜槽分開段的傘狀溜槽,豎直溜槽被立式冷卻機頂蓋分為上下兩部分,其中塔體內的豎直溜槽之間形成熱風通道,豎直溜槽之間的熱風可以從熱風通道流出到豎直溜槽外側與塔體之間的無料空間,再從無料空間流入到熱風出口排出。從傘狀溜槽流出的燒結礦流入到豎直溜槽內,再從豎直溜槽向下流出,進入到冷卻段內,在冷卻段內形成均勻的環(huán)形料堆。[0049] 冷卻段主要為一殼體結構,經過豎直溜槽流下來的燒結礦進入到冷卻段,在冷卻段內,從均勻進風裝置吹上來的冷卻風在冷卻段內與燒結礦進行熱交換,將燒結礦冷卻,換熱后的冷卻風成為熱風,熱風可以從冷卻段頂端的自由料面排出,進入到無料空間。冷卻后的燒結礦進入到冷卻段下端的均勻進風裝置,從均勻進風裝置的物料通道流出。[0050] 均勻進風裝置主要由外環(huán)進風管、內環(huán)進風道、多個風道支管組成,主要功能是將冷卻風鼓入到其上方的冷卻段,對燒結礦進行冷卻。其中,外環(huán)進風管為一環(huán)形管道,鼓風機輸送過來的壓力冷卻風進入到外環(huán)進風管,外環(huán)進風管將冷卻風均勻地輸送給風道支管;內環(huán)進風道為一環(huán)形管道,內環(huán)進風道兩側板為百葉窗式結構,內環(huán)進風道頂端封口,下端開口,通過風道支管將冷卻風從外環(huán)進風管引入到內環(huán)進風道內,內環(huán)進風道內的冷卻風可以從內環(huán)進風道兩側百葉窗結構均勻地向上進入到冷卻段內的燒結礦內,對燒結礦進行冷卻。其中外環(huán)進風管、內環(huán)進風道、風道支管之間組成了物料通道,冷卻段流下來的燒結礦可以通過物料通道向下流入到排料錐斗。[0051] 排料錐斗位于均勻排料鼓風段下端,沿圓周方向均勻布置若干個,一般為4?8個,其形狀為上大下小的異形或圓形或錐形結構。冷卻后的燒結礦在重力作用下流入到排料錐斗內。每個排料錐斗下端都連接一排料設備,通過排料設備可以控制每個排料錐斗的排料速度。[0052] 在本發(fā)明中,排料設備為振動給料機或板式給礦機,采用振動給料機或板式給礦機進行排料,具有排料均勻,維護檢修方便,維護工作量小的優(yōu)點。[0053] 熱風出口位于立式冷卻機上部塔體側壁上,與無料空間內部連通,無料空間內的熱風,經過熱風出口排出,進入后續(xù)余熱發(fā)電系統(tǒng)。[0054] 優(yōu)選地,排料錐斗下端設置插板閥,將插板閥插入到排料錐斗后可以截止物料,不向下流動。正常生產時,插板閥打開,當排料錐斗下方的對應的排料設備需要檢修時,將插板閥插入到排料錐斗內,截止物料,進行檢修。[0055] 經過單輥破碎機破碎后的熱燒結礦,由熱燒結礦輸送裝置運輸到立式冷卻機頂部,經其頂部的旋轉布料器均勻地布在傘狀溜槽上,經過傘狀溜槽流入下方的豎直溜槽內,燒結礦在重力作用下自上而下連續(xù)流動,通過豎直溜槽,流入下方的冷卻段,在冷卻段內與冷卻風進行逆流熱交換,燒結礦被冷卻到150℃以下后,向下流動,流經均勻進風裝置的物料通道,進入到下方的排料錐斗內,再由排料錐斗下端的排料設備排出到冷燒結礦輸送裝置上,再由冷燒結礦輸送機將冷卻后的燒結礦運輸到下一工序。[0056] 冷卻氣體在鼓風機的作用下,從均勻進風裝置的內環(huán)進風道以一定的壓力通過供入冷卻段內,自下而上穿過冷卻段的燒結礦料層,并與燒結礦進行逆流熱交換。熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高,經冷卻段自由料面排出,形成高溫熱風。高溫熱風經立式冷卻機上部的無料空間,由熱風出口排出,排出的高溫熱風進入到后續(xù)的余熱發(fā)電系統(tǒng)。[0057] 高溫的球團形燒結礦的表面有粘性,一旦冷卻,彼此粘結在一起,現有技術的設備常常造成排料困難,但是,本發(fā)明的設備很好地解決了這一問題。[0058] 一般,塔體的高度一般是4?24米,優(yōu)選4.5?22米,優(yōu)選5?18米,優(yōu)選6?12米,更優(yōu)選7?10米。塔體的外直徑一般為8?30米,優(yōu)選9?27米,優(yōu)選10?25米,優(yōu)選11?22米,更優(yōu)選12?

20米。

[0059] 與現有技術相比較,本發(fā)明具有以下有益技術效果:[0060] 本發(fā)明設備中布料均勻,排料均勻,布風均勻。還可根據冷卻效果進行區(qū)域排料調節(jié)功能,故該冷卻機冷卻效果好,熱風溫度高,符合燒結礦逆流厚料層冷卻工藝的要求。[0061] 該發(fā)明立式冷卻機與現有技術的環(huán)冷機相比,結構簡單,密封可靠,沒有漏風,設備維護量小,余熱回收效率高。燒結礦顯熱回收率一般可達71%左右的冷卻特點。[0062] 該工藝還可以克服燒結礦在立式冷卻裝置內的二次燒結問題,防止立式冷卻裝置出現卡堵現象。[0063] 1、結構簡單,減少設備投資,而且降低了設備的操作成本;[0064] 2、裝置的密封性好,燒結礦的熱量回收效率高并且獲得高溫的廢氣(熱風)用于產生蒸汽,并且以高溫蒸汽形式用于發(fā)電,發(fā)電效能更高;[0065] 3、排料無堵塞現象,顯著降低停機、檢修的頻率;[0066] 4、根據所檢測的各個排料錐斗的上方物料的溫度,能夠通過獨立地控制各個排料錐斗的排料速度,來調節(jié)所述溫度;[0067] 5、燒結礦輻射熱回收功能:剛進入塔體的熱燒結礦溫度很高,通過料層表面向塔體內輻射熱能,設置于塔體內、熱風出口前端的輻射熱回收器能夠回收輻射熱能,轉換為高溫蒸汽,通過熱回收管道進入余熱發(fā)電系統(tǒng)。附圖說明[0068] 圖1為本發(fā)明一種具有旋轉布料器的立式冷卻機的結構示意圖;[0069] 圖2為圖1中A?A位置的剖視圖;[0070] 圖3為圖1中B?B位置的剖視圖;[0071] 圖4為圖1中C?C位置的剖視圖;[0072] 圖5為本發(fā)明排料錐斗布置圖;[0073] 圖6為本發(fā)明均勻進風裝置結構示意圖;[0074] 圖7為本發(fā)明傘狀溜槽的結構示意圖;[0075] 圖8為本發(fā)明雙層振動給料機設有兩個振動器的機構示意圖;[0076] 圖9為本發(fā)明雙層振動給料機設有一個振動器的機構示意圖;[0077] 圖10為本發(fā)明另一種具有旋轉布料器的立式冷卻機的結構示意圖;[0078] 圖11為本發(fā)明第三種具有旋轉布料器的立式冷卻機的結構示意圖;[0079] 圖12為列管型的輻射熱回收器的示意圖;[0080] 圖13為本發(fā)明板式給礦機布局示意圖;[0081] 圖14為本發(fā)明一種立式冷卻機的控制系統(tǒng)示意圖。[0082] 附圖標記:1:旋轉布料器;2:傘狀溜槽;201:傘狀溜槽整體段;202:傘狀溜槽分開段;3:豎直溜槽;4:塔體頂蓋;5:塔體側壁;6:冷卻段;7:熱風通道;8:均勻進風裝置;801:外環(huán)進風管;802:風道支管;803:內環(huán)進風道;804:總風管;9:排料錐斗;10:熱風出口;11:冷燒結礦輸送裝置;12:插板閥;13:測溫探頭;14:板式給礦機;P:振動給料機;P01:機體支架;P02:上層振動槽;P03:下層振動槽;P04:振動器;P0401:上層振動器;P0402:下層振動器;

P05:調節(jié)裝置;F01:輻射熱回收器;F0101:輻射熱回收器的進水口;F0102:輻射熱回收器的蒸汽出口;F02:熱回收管道(蒸汽管道);K:控制系統(tǒng)。

具體實施方式[0083] 如圖1?13中所示,根據本發(fā)明,提供一種具有旋轉布料器的立式冷卻機,該冷卻機包括:旋轉布料器1、傘狀溜槽2、豎直溜槽3、由塔體頂蓋4和塔體側壁5構成的塔體、冷卻段6及塔體的頂蓋或側壁上部設置的熱風出口10;其中:傘狀溜槽2包括上部的整體段201和下部的具有多個分支的分開段202,整體段201的上端與旋轉布料器1連接,分開段202的每一個分支與下方對應的一個豎直溜槽3連接,塔體頂蓋4設置在塔體側壁5的頂部,豎直溜槽3設置在塔體頂蓋4上,并且豎直溜槽3的下端伸入塔體內、其上端與傘狀溜槽2的分開段202的分支末端連接,旋轉布料器1設置在傘狀溜槽2的頂端,冷卻段6設置在塔體的下部;[0084] 冷卻段6的上方、豎直溜槽3和塔體之間的氣體空間(無料空間)形成熱風通道7;[0085] 冷卻段6的下方設有均勻進風裝置8;[0086] 多個排料錐斗9設置在均勻進風裝置8的下方;和[0087] 排料錐斗9的下方設有排料設備。[0088] 優(yōu)選的是,在塔體內、熱風出口10的前端設有輻射熱回收器F01。[0089] 優(yōu)選的是,輻射熱回收器F01采用板翅型換熱器或列管型換熱器。[0090] F0101是輻射熱回收器F01的進水口,F0102是輻射熱回收器F01的蒸汽出口。[0091] 優(yōu)選的是,排料設備為振動給料機P或板式給礦機14。[0092] 優(yōu)選的是,振動給料機P末端的下方設有冷燒結礦輸送裝置11。[0093] 優(yōu)選的是,排料設備為板式給礦機14,板式給礦機14的出料口下方設有排料溜槽或卸料斗,排料溜槽或卸料斗的下方設有冷燒結礦輸送裝置11。[0094] 優(yōu)選,排料錐斗9的末端設有插板閥12。[0095] 優(yōu)選,冷卻段6的下部(優(yōu)選沿著圓周方向)設有測溫探頭13;優(yōu)選的是,所述測溫探頭13為熱電偶溫度傳感器。[0096] 優(yōu)選,均勻進風裝置8包括環(huán)形或“C”形的外環(huán)進風管801、多個風道支管802和內環(huán)進風道803,其中:環(huán)形或“C”形的外環(huán)進風管801設置在塔體側壁5的外側周圍,內環(huán)進風道803設置在塔體底部,每一個風道支管802的一端連接外環(huán)進風管801和另一端連接內環(huán)進風道803。優(yōu)選的是,內環(huán)進風道803的側壁或側面為百葉窗結構。[0097] 804是總風管,均勻進風裝置8輸送冷卻氣體(例如空氣)通過總風管804進入到外環(huán)進風管801。[0098] 優(yōu)選,傘狀溜槽2的分開段202的分支的數量和相應的豎直溜槽3的數量均為3?12個,優(yōu)選為4?10個,更優(yōu)選為6?8個。[0099] 優(yōu)選,多個排料錐斗9在均勻進風裝置8下端呈現環(huán)形分布或沿著圓周方向均勻地分布。[0100] 一般,排料錐斗9的個數為4?12個,優(yōu)選為6?10個,6?8個。[0101] 一般,均勻進風裝置8中風道支管802的數量2?12個,優(yōu)選3?10個,更優(yōu)選4?8個,更優(yōu)選6?8個。[0102] 優(yōu)選,內環(huán)進風道803的頂端為封口和下端為開口。[0103] 一般,均勻進風裝置8包括1或2個內環(huán)進風道803;優(yōu)選的是,當有2個內環(huán)進風道803時,它們彼此上、下設置。

[0104] 優(yōu)選,排料設備為雙層振動給料機P;雙層振動給料機P包括機體支架P01、上層振動槽P02、下層振動槽P03、振動器P04;上層振動槽P02和下層振動槽P03設置在機體支架P01上,上層振動槽P02位于下層振動槽P03的上方,上層振動槽P02和下層振動槽P03分別與振動器P04連接。優(yōu)選的是,上層振動槽P02和/或下層振動槽P03上設有調節(jié)裝置P05,調節(jié)裝置P05調節(jié)下層振動槽P03的底板傾角。[0105] 優(yōu)選,振動器P04包括上層振動器P0401和下層振動器P0402,上層振動器P0401與上層振動槽P02連接,下層振動器P0402與下層振動槽P03連接。優(yōu)選的是,上層振動槽P02和下層振動槽P03通過彈簧設置在機體支架P01上。[0106] 優(yōu)選,該立式冷卻機還包括控制系統(tǒng)K,控制系統(tǒng)K與均勻進風裝置8、冷燒結礦輸送裝置11、插板閥12、測溫探頭13、排料設備連接,并控制均勻進風裝置8、冷燒結礦輸送裝置11、插板閥12、測溫探頭13、排料設備的操作。[0107] 根據本發(fā)明,還提供一種燒結礦冷卻方法或使用以上所述的一種立式冷卻機來冷卻燒結礦的方法,該方法包括以下步驟:[0108] (1)燒結礦進入立式冷卻機的旋轉布料器1內,在重力的作用下自上而下連續(xù)流動,經由傘狀溜槽2進入豎直溜槽3,然后堆積在冷卻機的塔體內;[0109] (2)立式冷卻機的均勻進風裝置8輸送冷卻氣體(例如空氣)通過內環(huán)進風道803進入塔體內,冷卻氣體自下而上穿過堆積在塔體內的燒結礦料層,并與燒結礦進行逆流熱交換,熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高,經立式冷卻機塔內燒結礦料面排出,形成高溫熱風,高溫熱風經熱風通道7從熱風出口10排出;優(yōu)選的是,高溫熱風被輸送到余熱利用系統(tǒng)(例如余熱發(fā)電系統(tǒng))中;[0110] (3)堆積在冷卻機的塔體內的燒結礦與自下而上的冷卻氣體進行逆流熱交換而被冷卻,進入到立式冷卻機下部的排料錐斗9中,然后由振動給料機P排出或由板式給礦機14經過排料溜槽或卸料斗排出到冷燒結礦輸送裝置11上;和[0111] (4)輻射熱回收器F01回收燒結礦的輻射熱能產生高溫水蒸氣,水蒸氣通過熱回收管道F02進入余熱發(fā)電系統(tǒng)中。[0112] 優(yōu)選,根據測溫探頭13所檢測的溫度,控制系統(tǒng)K控制均勻進風裝置8、冷燒結礦輸送裝置11、插板閥12、測溫探頭13、排料設備的操作。[0113] 優(yōu)選,與每一個排料錐斗9相對應在其上方設置測溫探頭13,根據每一個測溫探頭13所檢測的溫度,控制系統(tǒng)K控制相對應的排料設備的操作。

[0114] 該裝備還具有自反饋排料調節(jié)功能。通過測溫探頭13檢測相應區(qū)域的燒結礦溫度,當檢測的周向某個位置的燒結礦溫度達到冷卻效果后,就正常地開啟該區(qū)域對應的排料錐斗9下方的排料設備,進行正常排料,反之,則相應地降低排料設備的排料速度或關閉排料設備,讓該區(qū)域的燒結礦再冷卻一段時間,當燒結礦溫度達到冷卻效果后,再進行正常排料。同時,也可以通過調節(jié)插板閥12的插入深度進行排料速度的調節(jié)。[0115] 實施例1[0116] 塔體的高度為8米,塔體的外直徑為13米。排料錐斗9的高度為7米。排料設備為振動給料機P。在塔體內、熱風出口10的前端設有輻射熱回收器F01;采用列管型換熱器,如圖12所示。

[0117] 燒結礦的日處理能力為8650噸/天。進入旋轉布料器1中之前的燒結礦的溫度為700℃左右,熱風出口10的熱風溫度達到502℃左右。回收的熱量用于發(fā)電,發(fā)電量大約是36度電。

[0118] 與現有技術的環(huán)冷機相比,優(yōu)點是:發(fā)電量高、漏風率低、粉塵排放小,設備簡單可靠,由于密封性更好,本發(fā)明的技術能夠提供更高溫度的熱風用于產生高溫蒸汽,顯著提高了發(fā)電效能。[0119] 該工藝還可以克服燒結礦在立式冷卻裝置內的二次燒結問題,防止立式冷卻裝置出現卡堵現象。裝置運行6個月,沒有出現堵料、卡死的問題。[0120] 實施例2[0121] 重復實施例1,只是排料設備為板式給礦機14,如圖11所示。



聲明:
“具有旋轉布料器的立式燒結礦冷卻機及燒結礦冷卻方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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