一種可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機的製作方法

2023-10-24 06:46:47 1

專利名稱：一種可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燒結設備，特別是減少漏風率、全面提升廢氣品位、穩定餘熱回收熱源
溫度的燒結礦冷卻機，屬於燒結設備技術領域。
背景技術：
鋼鐵廠燒結工序的能耗僅次於煉鐵工序， 一般為鋼鐵企業總能耗的10% 20%。我國燒 結工序的能耗指標和先進國家相比差距較大，每噸燒結礦的平均能耗要高20kgce。據日本某 鋼廠熱平衡測試數據表明，燒結機的熱收入中燒結礦顯熱佔28.2%、廢氣顯熱佔31.8%。可 見，燒結廠餘熱回收的重點應為燒結廢(煙)氣餘熱和燒結礦(產品)顯熱，即燒結機後部 幾個風箱內的煙氣餘熱，其溫度達300 35(TC和熱成品礦具有的顯熱，溫度約為750 800 。C。
燒結生產中得到的熱燒結礦，必須經過燒結冷卻機的冷卻後，才能由帶式輸送機運往高 爐礦槽，進行煉鐵生產。通常對熱燒結礦進行冷卻的設備有環冷機和帶冷機兩種。熱燒結礦 從燒結機尾下來，經過熱破碎和熱篩分後，進入連續運行的冷卻機臺車中，與風機鼓入的冷 空氣進行熱量交換。在這期間，從冷卻機出來的熱空氣可送入餘熱鍋爐中加熱水，然後將所 產生的蒸汽用於發電。由於冷卻機出來的熱空氣溫度變化較大(150-400°C)，給餘熱回收帶 來了很大的不便。目前燒結冷卻機廢氣餘熱利用的難點在於冷卻機漏風率高導致風機電耗 高，常規冷卻機餘熱回收裝置導致熱汙染、熱空氣品位和餘熱利用率低。因此，如何降低7令 卻機漏風率和提高熱源溫度是燒結礦顯熱回收的重點。
目前，正在運行或研究的冷卻機熱空氣回收裝置主要有單風罩、空氣循環-單風罩、雙 風罩、空氣循環-雙風罩四種，這些裝置餘熱回收率都比較低。即使採用先進的分區回收和 梯級利用的方式對燒結礦顯熱進行回收，也很難達到理想效果。國家實用新型專利"彈性密 封環冷機"(專利號200720138255. X)，可有效消除冷卻機磨損縫隙帶來的漏風問題，提高風 機的工作效率及密封板的使用壽命，提高了冷卻機作業率，確保了燒結生產正常運行。但其 維護工作量大，而且未能從根本上解決燒結礦餘熱回收率偏低的難題，因此開發和研究高效回收餘熱的燒結礦冷卻設備迫在眉睫。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種既能有效避免燒結礦冷卻過程中的漏風問題，又能減 少氣-固間換熱溫差的可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機。
本發明所稱問題是由以下技術方案解決的
一種可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，其特別之處是它由供料部分、冷卻 部分和輸料部分構成，所述冷卻部分包括立式密閉的本體、熱風管路、風機和自上而下設置 於本體的料鬥、上密封閥、預存室、下密封閥、換熱室、布風板、等壓風室和排料通道，所
述預存室和換熱室之間設有環形風室，環形風室連通熱風管路，等壓風室連通風機，所述布
風板上均布風帽和落礦口。
上述可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，所述本體內還設有布料器，布料器位
於下密封閥下部，布料器下部設有出料槽。
上述可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，所述供料部分由燒結礦罐車和吊車
組成，其中吊車上框架位於料鬥上部；所述輸料部分為皮帶機，皮帶機位於排料通道下部。 上述可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，所述等壓風室設有調節擋板。 上述可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，所述預存室上部設有均壓閥；排料
通道上口設有卸料閥，排料通道下口設有排料閥。
本發明針對常規燒結礦冷卻機漏風率高導致風機電耗高和熱空氣品位低和餘熱利用 率低的問題對冷卻機進行了突破性的改進，該立式燒結礦冷卻機採用中型熱交換密閉裝置取 代結構龐大的環冷機或帶冷機對燒結礦進行冷卻，不僅能有效地避免燒結礦冷卻過程中的、漏 風問題，而且還能減少氣-固間的換熱溫差，以提高散料床熱交換裝置的熱效率，有利於全 面高效地回收利用燒結礦顯熱。本發明的優點如下l.漏風率大大降低常規燒結礦冷卻裝 置的漏風率高達40 50%，較大的漏風率使得風機的電耗增加、環境品質下降。本發明冷卻 機採用密閉的腔室對燒結礦進行冷卻，良好的氣密性使其漏風率接近於零。2.冷卻設備氣 固換熱效率提高常規燒結礦冷卻裝置中，燒結礦水平運動，冷卻氣體由冷卻裝置的底部送 入，二者的熱量交換方式是叉流換熱。而新型立式燒結礦冷卻機採用逆向換熱，燒結礦從換 熱器的上部進入、下部排出；冷卻空氣從冷卻器的下部布風板送入、上部抽出，這樣就實現 了逆向換熱，換熱效率得到較大提高。3.回收的熱空氣品位提高常規燒結礦冷卻裝置熱空 氣的溫度範圍較大，從15(TC到40(TC都有分布，這樣大範圍的溫度分布使得餘熱回收十分困難。如果將所有換熱後的熱空氣混合後使用，則熱空氣品位將會大大降低，造成餘熱利用 率更低。如果只將溫度較高的熱空氣進行利用，則冷卻機餘熱回收量少。本發明冷卻機的逆 向換熱使得熱空氣溫度更加穩定，高效回收燒結礦顯熱，並使得所有出口熱空氣的溫度保持 在450 55(TC這樣一個較高的水平上，比常規冷卻機出口熱空氣、溫度高出15(TC左右。4.有 利於提高餘熱鍋爐利用率本發明冷卻機佔地面積較小，可配套先進的檢測裝置用於檢測、 調控預存室燒結礦的高度、熱空氣的溫度、燒結礦排出溫度等，從而有效減少空氣溫度的波 動，使得與之配套的餘熱鍋爐運行穩定，餘熱利用率大大提高。


圖l是本發明示意圖2是圖1的A-A斷面圖3是圖1的B向視圖4是本發明應用實例示意圖。
附圖中標號表示如下1.料鬥；2.上密封閥；3.預存室；4.環形風室；5.下 密封閥；6.布料器；7.出料槽；8.換熱室；9.布風板；9-L風帽；9-2.落礦口； 10.等壓 風室；11.排料通道；12.排料閥；13.皮帶機；14.卸料閥；15.調節擋板；16.風機； 17.本體；18.熱風管路；19.均壓閥；20.燒結礦罐車；21.吊車；22.除塵器；23.單壓
餘熱鍋爐；24.汽輪機組；25.冷凝器；26.凝結水泵；27.除氧器；28.給水泵；29.冷風 門；30.放散門。
具體實施例方式
參看圖1、圖2，本發明所述立式燒結礦冷卻機由供料部分、冷卻部分和輸料部分構成， 冷卻部分包括一立式密閉的本體17、熱風管路18、風機16和自上而下設置於本體的料鬥1、 上密封閥2、預存室3、下密封閥5、換熱室8、布風板9、等壓風室10和排料通道11，預 存室和換熱室之間設有環形風室4，環形風室連通熱風管路，等壓風室連通風機。熱燒結礦 由本體上部的料鬥送入，經預存室、換熱室冷卻後排出。風機送出的冷卻空氣從本體下部的 布風板進入，經換熱室升溫後，熱空氣經環形風室4由熱風管路18排出回收。該設計採用 密閉腔逆向換熱技術，與普通燒結礦冷卻機叉流換熱相比，換熱效率得到較大提高，而且良 好的氣密性使其漏風率接近於零。
參看圖1、圖3，所述布風板9上均布風帽9-1和落礦口 9-2，其中風帽可將風機的送風均勻輸送到換熱室，冷卻後的燒結礦則由落礦口下落，經排料通道ll排出。
仍參看圖l，所述供料部分由燒結礦罐車20和吊車21組成，其中，吊車上框架位於料
鬥上部，熱燒結礦經密閉燒結礦罐車由吊車提升並平移到所述冷卻機上部，將熱燒結礦經料
鬥裝入預存室。所述$俞料部分為皮帶機13，皮帶機位於排料通道下部，排料通道上口設有卸 料閥14，排料通道下口設有排料閥12。由排料閥12排出的冷燒結礦，經皮帶機運送到高爐。
仍參看圖l，為使熱燒結礦在換熱室8內布料均勻，本體內還設有布料器6，布料器位 於下密封閥下部，布料器下部設有出料槽7。
仍參看圖l，位於本體下部的等壓風室設有用以調節進風量的調節擋板15。位於本體上 部的預存室上部設有均壓閥19。
本發明立式燒結礦冷卻機工作過程如下燒結機燒結過程中產生的熱燒結礦(650-850 。C)先熱破碎和熱篩分後，再經密閉燒結礦罐車(可採用多臺罐車連續輸運燒結機產生的熱 燒結礦)由吊車提升並平移到燒結礦冷卻器的上部，由料鬥入燒結礦冷卻器的預存室，然後 進入換熱室與冷卻空氣進行逆向換熱，3 6分鐘後，冷卻的燒結礦(100-15(TC)由排料通 道閥排出到皮帶機上(排料量可由自動控制系統協調熱燒結礦流量予以控制，確保燒結機的 連續生產，而燒結礦在冷卻器內的冷卻速率即停留時間由循環風量控制)，由皮帶機運送到 高爐。冷卻空氣由風機從冷卻器本體底部布風板送入，在換熱室中與燒結礦進行逆向換熱， 從換熱室中排出的熱空氣450 55(TC經熱風管路回收利用，回收的熱空氣可保持在450 550
。C這樣一個較高的水平上，比常規冷卻機出口熱空氣溫度高出15(TC左右。
參看圖4，這是本發明與單壓餘熱鍋爐配套使用，將回收的燒結礦顯熱用於發電的實例。 由立式燒結礦冷卻機回收的熱空氣由熱風管路18經除塵器22通入單壓餘熱鍋爐23側上部，單 壓餘熱鍋爐產生的過熱蒸汽經主蒸汽管道通入凝汽式汽輪機組24的主汽口 ，由凝汽式汽輪機 組驅動發電機發電。凝汽式汽輪機中排出的乏汽通入冷凝器25，產生的冷凝水和外部補充水 經凝結水泵26送入除氧器27，除氧器水箱的水通過給水泵28給單壓餘熱鍋爐供水。由單壓餘 熱鍋爐排出的熱廢氣部分經放散門30放散，並從環境空間補充一定量冷風經冷風門29和風機 16進入燒結礦冷卻器底部的等壓風室10，用以冷卻熱燒結礦。
權利要求
1.一種可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，其特徵在於它由供料部分、冷卻部分和輸料部分構成，所述冷卻部分包括立式密閉的本體(17)、熱風管路(18)、風機(16)和自上而下設置於本體的料鬥(1)、上密封閥(2)、預存室(3)、下密封閥(5)、換熱室(8)、布風板(9)、等壓風室(10)和排料通道(11)，所述預存室和換熱室之間設有環形風室(4)，環形風室連通熱風管路，等壓風室連通風機，所述布風板上均布風帽(9-1)和落礦口(9-2)。
2. 根據權利要求1所述的可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，其特徵在於 所述本體內還設有布料器(6)，布料器位於下密封閥下部，布料器下部設有出料槽(7)。
3. 根據權利要求1或2所述的可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，其特徵在 於所述供料部分由燒結礦罐車(20)和吊車(21)組成，其中吊車上框架位於料鬥上部； 所述輸料部分為皮帶機(13)，皮帶機位於排料通道下部。
4. 根據權利要求3所述的可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，其特徵在於 所述等壓風室設有調節擋板(15)。
5. 根據權利要求4所述的可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，其特徵在於-所述預存室上部設有均壓閥(19);排料通道上口設有卸料閥(14),排料通道下口設有排料 閥(12)。
全文摘要
一種可高效回收燒結礦顯熱的立式燒結礦冷卻機，屬燒結設備技術領域，用於解決避免燒結礦冷卻過程中漏風及高效回收燒結礦顯熱問題。技術方案是它由供料部分、冷卻部分和輸料部分構成，冷卻部分包括立式密閉的本體、熱風管路、風機和自上而下設置於本體的料鬥、上密封閥、預存室、下密封閥、換熱室、布風板、等壓風室和排料通道，預存室和換熱室之間設有環形風室，環形風室連通熱風管路，等壓風室連通風機，所述布風板上均布風帽和落礦口。本發明優點如下1.漏風率接近於零；2.冷卻設備氣固換熱效率提高；3.回收的熱空氣品位提高；4.有利於提高餘熱鍋爐利用率。基於上述優點，本發明有望作為燒結冷卻機的更新換代設備而普遍應用。
文檔編號F27D17/00GK101576351SQ20091007451
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月23日 優先權日2009年6月23日
發明者張尉然, 張玉柱, 武志飛, 王衛華, 斌 趙 申請人:河北理工大學