一种热态直接还原铁炉外冷却装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种热态直接还原铁炉外冷却装置及方法，所述装置由自缓存室、分配室、冷却室和排料室组成；分配室中设有圆柱形筒体和锥形筒体，圆柱形筒体的外侧依次形成3个环形物料通道；圆柱形筒体和锥形筒体的底部与冷却室外壳及3个环形隔板的顶部一一对应连接，环形隔板将冷却室沿径向分隔为内层环形冷却空间、中心环形冷却空间和外层环形冷却空间；冷却室中沿周向均匀地设有多个冷却壁，各环形隔板及各冷却壁将冷却室沿径向及周向分隔为具有竖直物料下降通道的多个冷却格室。本发明专利技术实现了直接还原铁混合物炉外冷却装置的集中化和大型化，可保证冷却后排出的还原铁混合物冷却效果均匀一致，同时还具有储存直接还原铁的功能。

Direct reduction furnace for hot cooling device and method

The invention relates to a thermal reduction outside the furnace cooling device and method, wherein the device from the cache room, distribution room, cooling chamber and discharge chamber is provided with a cylinder; and a tapered cylinder chamber, outer cylinder in order to form 3 annular channel material; the top and bottom of cylinder the body and the tapered cylinder casing and the cooling chamber and 3 annular baffle corresponding connection ring separates the cooling chamber along the radial direction is divided into inner annular cooling space, central annular space and the outer annular space cooling cooling cooling chamber; the circumference is provided with a plurality of cooling wall, the annular baffle and the cooling the wall of the cooling chamber along the radial and circumferential material is divided into a vertical drop channel multiple cooling chamber. The invention realizes the centralized and large-scale direct reduction iron mixture outside the furnace cooling device, can ensure the reduction of iron mixture discharged after the cooling effect of the cooling uniformity, but also has the function of direct reduction iron storage.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤基直接还原铁生产
，，尤其涉及一种热态直接还原铁炉外冷却装置及方法。
技术介绍
在煤基直立炉生产直接还原铁工艺中，经炉内冷却后，直立炉排出的直接还原铁混合物(直接还原铁、残炭及灰分)温度约为300～400℃。考虑到直接还原铁具有很高的化学活性，在此温度下，极易发生自燃甚至爆炸和火灾，因此直接还原铁必须冷却到一定温度后才能被安全的运输和储存。目前直接还原铁炉外冷却方法主要采用直接水冷或间接水冷的方式进行冷却，其中直接水冷虽然冷却效率高，但是物料容易爆裂，而且铁被水氧化生产四氧化三铁的量比较多从而降低了铁的金属化率；间接水冷主要通过以下方式进行冷却：在直立炉排料口下方设置水冷膜式壁或水冷套管对直接还原铁混合物进行间接冷却，但该种冷却方式有以下不足：(1)水冷膜式壁或水冷套管占据一定的空间高度，使得直立炉空间高度增加，从而增加了建设成本和难度；(2)在工程化条件下，由于需要在直立炉每门排料口下方都设置水冷膜式壁或水冷套管，这意味着整个工程会设置很多水冷膜式壁或水冷套管，冷却装置无法实现集中化。传统的水冷膜式壁或水冷套管整体呈圆形或方形，由内向外换热。靠近冷却壁的物料由于冷却壁的阻力下移速度小于中心位置的物料下移速度，因此中心位置的物料在冷却器中的停留时间小于靠近冷却壁物料的停留时间。另外中心位置的物料与水冷膜式壁或水冷套管的传热效率要比靠近冷却壁的物料小得多。基于以上两点原因，传统的水冷膜式壁或水冷套管装置大型化后由于其中心位置的物料距离冷却壁距离加大，冷却效果不佳。因此，目前的冷却装置无法实现集中化和大型化，无法满足直接还原铁生产规模不断扩大的要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种热态直接还原铁炉外冷却装置及方法，实现了直接还原铁混合物炉外冷却装置的集中化和大型化，并可保证冷却后排出的还原铁混合物冷却效果均匀一致，同时还具有储存直接还原铁的功能。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种热态直接还原铁炉外冷却装置，包括冷却装置；所述冷却装置由自上而下依次设置缓存室、分配室、冷却室和排料室组成；缓存室的顶部设进料口；分配室中自内向外同轴地设有1个圆柱形筒体和3个锥形筒体，其中圆柱形筒体顶部封闭，圆柱形筒体的外侧依次形成3个具有向下展开的喇叭口状的环形物料通道；圆柱形筒体和锥形筒体的底部与冷却室外壳及3个环形隔板的顶部一一对应连接，环形隔板将冷却室沿径向分隔为内层环形冷却空间、中心环形冷却空间和外层环形冷却空间；冷却室中沿周向均匀地设有多个冷却壁，各环形隔板及各冷却壁将冷却室沿径向及周向分隔为具有竖直物料下降通道的多个冷却格室；排料室底部设排料口。所述冷却壁由依次间隔且循环设置的长冷却壁、中冷却壁和短冷却壁组成，其中长冷却壁通长地设置在内层环形冷却空间至外层环形冷却空间中，中冷却壁通长地设置在中心环形冷却空间至外层环形冷却空间中，短冷却壁通长地设置在外层环形冷却空间中。所述长冷却壁、中冷却壁及短冷却壁的设置间隔距离为300～600mm。所述缓存室的进料口通过耐热链板输送机连接直立炉的出料口。所述缓存室内设有料位计，排料室内沿同一水平截面的中心及周向设有多个在线测温装置，料位计与在线测温装置分别连接控制系统。所述在线测温装置下方的排料室内沿同一水平截面均匀设有多个挡料棒插口。所述冷却壁由多个耐磨无缝钢管并列组成，相邻耐磨无缝钢管之间通过耐磨钢板固定连接；耐磨无缝钢管的底部通过冷却水进水矩形管道连接冷却装置外的冷却水进水圆形管道；耐磨无缝钢管的顶部通过冷却水出水矩形管道连接冷却装置外的冷却水出水圆形管道。基于所述装置的一种热态直接还原铁炉外冷却方法，包括如下步骤：1)直立炉排出的热态直接还原铁混合物，经耐热链板输送机送至冷却装置上方，由进料口进入缓存室；2)料位计将缓存室中的料位信息实时上传给控制系统；控制系统中预设料位上限值和料位下限值，当缓存室中的料位高于料位上限值时,耐热链板输送机停止向缓存室内布料；当缓存室内的料位低于料位下限值时，排料室停止向外排料；并保证冷却装置中的分配室、冷却室和排料室始终充满物料；3)分配室用于将缓存室中的物料均匀分配到冷却室中；由圆柱形筒体和锥形筒体组成的3个环形物料通道将物料对应分配到冷却室中由3个环形隔板分隔形成的3层冷却空间中，并进一步沿各冷却格室的竖直物料下降通道向下移动；4)在各冷却格室内，冷却水从冷却壁下方进入，从冷却壁上方流出，通过各冷却壁的间接冷却作用，使物料达到能够安全运输及储存的温度；5)排料室用于将冷却后的物料均匀的排出冷却装置；排料室同一水平截面上设有多个在线测温装置，在线测温装置将所测得的物料温度数据实时上传给控制系统；在线测温装置下方沿同一水平截面设有多个挡料棒插口；如果某在线测温装置测得的物料温度偏高，表明该测温点附近的物料下降速度偏快，冷却停留时间不足，则将该在线测温装置下方的挡料棒加密，使对应物料通道中的物料下降速度滞缓；反之，如果某在线测温装置测得的物料温度偏低，表明该测温点附近的物料下降速度偏慢，冷却停留时间过长，则将该在线测温装置下方的挡料棒减少，使对应物料通道中的物料下降速度加快；从而使排料室排出的物料温度趋于一致；排料室排料口设变频调速的电动格式阀，将冷却到设定温度后的物料排出冷却装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)结构简单合理，制造成本低，实现了直接还原铁混合物冷却装置的集中化和大型化要求；2)通过冷却室分格冷却，及排料室在线测温与挡料棒的组合调整，保证了冷却装置排出的直接还原铁混合物的冷却效果均匀一致；3)实现了热态直接还原铁的炉外冷却与储运一体化，节省了工程投资成本。附图说明图1是本专利技术所述冷却装置的主视图。图2是图1中的A-A剖视图。图3是图1中的B-B剖视图。图4是图1中的C-C剖视图。图5是图2中的D-D剖视图。图6是图2中的E-E剖视图。图7是图2中的F-F剖视图。图8是图5中的G-G剖视图。图中：1.耐热链板输送机2.缓存室3.分配室4.冷却室5.排料室6.料位计7.1#锥形筒体8.2#锥形筒体9.3#锥形筒体10.圆柱形筒体11.分配室加强筋板12.冷却室外壳13.冷却室加强筋板14.1#环形隔板15.2#环形隔板16.3#环形隔板17.短冷却壁18.中冷却壁19.长冷却壁20.1#冷却格室21.2#冷却格室22.3#冷却格室23.耐磨无缝钢管24.耐磨钢板25.冷却水进水圆形管道26.冷却水进水矩形管道27.冷却水出水矩形管道28.冷却水出水圆形管道29.电动格式阀30.在线测温装置31.挡料棒具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：本专利技术所述一种热态直接还原铁炉外冷却装置，包括冷却装置；所述冷却装置由自上而下依次设置缓存室2、分配室3、冷却室4和排料室5组成；缓存室2的顶部设进料口；分配室3中自内向外同轴地设有1个圆柱形筒体10和3个锥形筒体7～9，其中圆柱形筒体10顶部封闭，圆柱形筒体10的外侧依次形成3个具有向下展开的喇叭口状的环形物料通道；圆柱形筒体10和锥形筒体7～9的底部与冷却室4的外壳12及3个环形隔板14～16的顶部一一对应连接，环形隔板14～16将冷却室4沿径向分隔为内层环形冷却空间、中心环形冷却空间和外层环形冷却空间；冷却室4中沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热态直接还原铁炉外冷却装置，其特征在于，包括冷却装置；所述冷却装置由自上而下依次设置缓存室、分配室、冷却室和排料室组成；缓存室的顶部设进料口；分配室中自内向外同轴地设有1个圆柱形筒体和3个锥形筒体，其中圆柱形筒体顶部封闭，圆柱形筒体的外侧依次形成3个具有向下展开的喇叭口状的环形物料通道；圆柱形筒体和锥形筒体的底部与冷却室外壳及3个环形隔板的顶部一一对应连接，环形隔板将冷却室沿径向分隔为内层环形冷却空间、中心环形冷却空间和外层环形冷却空间；冷却室中沿周向均匀地设有多个冷却壁，各环形隔板及各冷却壁将冷却室沿径向及周向分隔为具有竖直物料下降通道的多个冷却格室；排料室底部设排料口。

【技术特征摘要】
1.一种热态直接还原铁炉外冷却装置，其特征在于，包括冷却装置；所述冷却装置由自上而下依次设置缓存室、分配室、冷却室和排料室组成；缓存室的顶部设进料口；分配室中自内向外同轴地设有1个圆柱形筒体和3个锥形筒体，其中圆柱形筒体顶部封闭，圆柱形筒体的外侧依次形成3个具有向下展开的喇叭口状的环形物料通道；圆柱形筒体和锥形筒体的底部与冷却室外壳及3个环形隔板的顶部一一对应连接，环形隔板将冷却室沿径向分隔为内层环形冷却空间、中心环形冷却空间和外层环形冷却空间；冷却室中沿周向均匀地设有多个冷却壁，各环形隔板及各冷却壁将冷却室沿径向及周向分隔为具有竖直物料下降通道的多个冷却格室；排料室底部设排料口。2.根据权利要求1所述的一种热态直接还原铁炉外冷却装置，其特征在于，所述冷却壁由依次间隔且循环设置的长冷却壁、中冷却壁和短冷却壁组成，其中长冷却壁通长地设置在内层环形冷却空间至外层环形冷却空间中，中冷却壁通长地设置在中心环形冷却空间至外层环形冷却空间中，短冷却壁通长地设置在外层环形冷却空间中。3.根据权利要求2所述的一种热态直接还原铁炉外冷却装置，其特征在于，所述长冷却壁、中冷却壁及短冷却壁的设置间隔距离为300～600mm。4.根据权利要求1所述的一种热态直接还原铁炉外冷却装置，其特征在于，所述缓存室的进料口通过耐热链板输送机连接直立炉的出料口。5.根据权利要求1所述的一种热态直接还原铁炉外冷却装置，其特征在于，所述缓存室内设有料位计，排料室内沿同一水平截面的中心及周向设有多个在线测温装置，料位计与在线测温装置分别连接控制系统。6.根据权利要求5所述的一种热态直接还原铁炉外冷却装置，其特征在于，所述在线测温装置下方的排料室内沿同一水平截面均匀设有多个挡料棒插口。7.根据权利要求1所述的一种热态直接还原铁炉外冷却装置，其特征在于，所述冷却壁由多个耐磨无缝钢管并列组成，相邻耐磨无缝钢管之...

【专利技术属性】
技术研发人员：范程，李振国，杨俊峰，袁朝晖，杜光晨，郑卫军，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21