一种烧结矿抽风式竖式冷却炉及烧结矿冷却方法技术

一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉(A0)包括料仓(1)、塔体(2)和排料设备(3)；塔体(2)包括塔顶(201)、塔壁(202)和进风段(203)；塔顶(201)设置在塔壁(202)的顶部，进风段(203)设置在塔壁(202)的下部；料仓(1)设置在塔顶(201)的上方并与塔体(2)内部连通；进风段(203)底部设有排料口(204)；排料设备(3)设置在排料口(204)的下方；塔顶(201)或塔壁(202)上部设有抽风式热风出口(4)。本发明专利技术的竖式冷却炉具有烧结矿冷却速度慢，吨耗冷却风量小，废气量相对较小，废气温度高，锅炉热效率高，冷却废气全部可被锅炉利用，烧结矿显热回收率一般可达70％左右的冷却特点。

A Sinter Pumping Vertical Cooling Furnace and Sinter Cooling Method

A sinter exhaust vertical cooling furnace (A0) includes silo (1), tower body (2) and discharging equipment (3); tower body (2) includes tower top (201), tower wall (202) and air inlet section (203); tower top (201) is located at the top of tower wall (202), air inlet section (203) is located at the bottom of tower wall (202); silo (1) is located at the top of tower top (201) and connected with tower body (2); air inlet section (203) is located at the bottom of tower wall (202). There are discharge outlet (204); discharge equipment (3) is arranged below discharge outlet (204); and top of tower (201) or wall (202) is provided with exhaust hot air outlet (4). The vertical cooling furnace of the invention has the characteristics of slow sinter cooling speed, small cooling air consumption per ton, relatively small exhaust gas volume, high exhaust temperature, high boiler thermal efficiency, all cooling exhaust gas can be used by the boiler, and the sensible heat recovery rate of sinter can generally reach about 70%.

【技术实现步骤摘要】
一种烧结矿抽风式竖式冷却炉及烧结矿冷却方法
本专利技术涉及一种烧结矿冷却机及烧结矿冷却方法，具体涉及一种烧结矿抽风式竖式冷却炉及烧结矿冷却方法，属于炼铁领域和环保领域。
技术介绍
近年来，随着我国能源消耗与环境保护关系的日益紧张，节能环保受到全社会的重视，并使其成为建立资源节约型、环境友好型社会的关键举措。节能环保工作涉及方方面面，工业领域的节能环保是节能环保工作的重点和难点，特别是对于能耗高环境污染大的钢铁行业。烧结工序能耗约占钢铁企业总能耗的15％，仅次于炼铁工序而居第二位。当前，我国大中型钢铁企业生产1吨烧结矿产生的余热资源总量约为1.44GJ，回收利用率仅为35％～45％。以2014年计(烧结矿产量8.91亿吨)，尚有约8亿GJ的烧结余热资源没有得到回收利用，造成资源浪费的同时也形成了严重的环境污染。因此，烧结过程余热资源高效回收与利用成为烧结工序节能环保的重要方向和途径。烧结过程余热资源主要由两部分组成：一部分是烧结矿显热，约占余热资源总量的70％；另一部是烧结烟气显热，约占余热资源总量的30％。比较而言，烧结矿显热数量较大，品质较高；而烧结烟气显热数量较小，品质较低。基于此，烧结矿显热的高效回收与利用是整个烧结余热回收与利用的核心与重点。目前，烧结矿冷却主要采用的是基于大风快冷、一次性装卸冷却原理的传统带式冷却机或环式冷却机。不管采用哪种冷却方式，冷却机都存在漏风率大，风机耗电高，显热回收率低，锅炉热效率低等问题。换言之，在当前市场对烧结生产节能降耗与绿色制造要求越来越严格的大环境下，原来设备结构已经很难实现烧结矿显热高效回收与利用。因此，突破传统环式冷却或带式冷却的局限，开发出一种烧结矿显热高效回收的工艺和技术装备，已是烧结行业节能环保的必由之路。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术通过对国内外烧结矿显热回收方面大量的研究工作，提出了一种烧结矿抽风式循环冷却工艺，并根据该工艺开发了一种烧结矿抽风式竖式冷却炉。该竖式冷却炉具有烧结矿冷却速度慢，吨耗冷却风量小，废气量相对较小，废气温度高，锅炉热效率高，冷却废气全部可被锅炉利用，烧结矿显热回收率一般可达70％左右的冷却特点，且该竖式冷却炉采用抽风式冷却，无废气外排，基本无粉尘排放，环保效果好。根据本专利技术的第一种实施方案，提供一种烧结矿抽风式竖式冷却炉：一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉包括料仓、塔体和排料设备。塔体包括塔顶、塔壁和进风段。塔顶设置在塔壁的顶部，进风段设置在塔壁的下部。料仓设置在塔顶的上方并与塔体内部连通。进风段底部设有排料口。排料设备设置在排料口的下方。塔顶或塔壁上部设有抽风式热风出口。在本专利技术中，所述进风段呈倒锥环形结构或分段倒锥台结构，进风段侧壁为百叶窗结构，或孔板结构，或其他隔料通风结构。塔顶为锥顶结构(即，上口小于下口的锥筒结构)。优选的是，进风段底部设有多个排料口，多个排料口在进风段底部呈现环形分布或沿着圆周方向均匀地分布。每一个排料口的下方分别设有一个排料设备。在本专利技术中，该竖式冷却炉还包括料封布料管。料封布料管的顶部与料仓连接，料封布料管伸入塔体内。优选的是，料封布料管的高度为塔体高度的30-70％，优选为40-65％，更优选为50-60％。在本专利技术中，该竖式冷却炉还包括排料溜槽。排料溜槽设置在排料设备的下方，并且排料溜槽的顶部与进风段的下部或底部连接。优选的是，排料溜槽的顶部与进风段的侧壁上部连接，进风段和排料设备位于排料溜槽和进风段外部侧壁组成的空间内。排料溜槽的底部设有出料口，排料溜槽的侧壁上设有冷风进口。优选的是，该竖式冷却炉还包括边部气流调节装置。边部气流调节装置为环形结构，边部气流调节装置设置在塔壁上。优选的是，边部气流调节装置设置在塔壁的中下部。作为优选，边部气流调节装置上设有穿气孔。优选的是，边部气流调节装置的顶部和底部均设有穿气孔。作为优选，边部气流调节装置的顶部和底部在圆周方向上从外到内分别独立地设有多圈穿气孔，优选为1-10圈穿气孔，更优选为2-4圈穿气孔。优选的是，该竖式冷却炉在进风段的侧壁上，优选沿着圆周方向，设有多个测温元件。优选的是，测温元件设置在进风段的中下部并且伸入到进风段的内部。作为优选，测温元件为热电偶温度传感器。在本专利技术中，所述排料设备为移动板式排料设备、板式给料机或电振给料机。优选的是，移动板式排料设备包括驱动装置、移动板、支架、推拉杆。支架设置在排料口的下方并且位于排料溜槽内，移动板设置在支架上，驱动装置设置在排料溜槽的外侧，推拉杆一端连接驱动装置，推拉杆的另一端穿过排料溜槽与移动板连接。作为优选，移动板式排料设备还包括挡板，挡板设置在移动板的上方并且与支架固定连接。优选的是，排料口的个数为4-24个，优选为6-18个，更优选为8-12个。优选的是，测温元件的个数为4-24个，优选为6-18个，更优选为8-12个。优选的是，该竖式冷却炉还包括控制系统。控制系统连接排料设备和测温元件，并且控制系统分别独立地控制每一个排料口下方排料设备的驱动装置。根据本专利技术的第二种实施方案，提供一种烧结矿的冷却方法：一种烧结矿的冷却方法，该方法包括以下步骤：1)热烧结矿通过料仓进入到塔体内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，进入竖式冷却炉进行冷却；2)冷却风从进风段进入塔体内，冷却风与塔体内的烧结矿进行热交换，之后，从抽风式热风出口通过抽风机排出；3)烧结矿在竖式冷却炉冷却后，从排料口排出到排料设备上。根据本专利技术的第三种实施方案，提供一种烧结矿的冷却方法：一种烧结矿的冷却方法，该方法包括以下步骤：1)热烧结矿通过料仓、料封布料管进入到塔体内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，进入竖式冷却炉进行冷却；2)冷却风从排料溜槽侧壁上的冷风进口进风排料溜槽内，然后从进风段进入塔体内，冷却风与塔体内的烧结矿进行热交换，一部分冷却风穿过烧结矿从烧结矿的料面上方进入塔体上部的空腔内，另一部分冷却风穿过烧结矿从边部气流调节装置进入塔体上部的空腔内；之后，从抽风式热风出口通过抽风机排出；3)烧结矿在竖式冷却炉冷却后，从一个或多个排料口排出到排料设备上，排料设备上的烧结矿落入排料溜槽，从排料溜槽的出料口排出。在上述方法中，步骤3)具体为：烧结矿在竖式冷却炉冷却后，控制系统根据进风段上的每一个测温元件监测各个排料口上方位置处烧结矿的温度；如果达到排放要求，控制系统控制相应排料口下方排料设备的驱动装置，驱动装置驱动相应的移动板移动，从而排出该排料口位置处的烧结矿；烧结矿通过排料设备落入排料溜槽，从排料溜槽的出料口排出；优选的是，排料时，控制系统通过测温元件同时检测该排料口上方位置处烧结矿的温度，如果温度高于排放要求，控制系统控制驱动装置停止移动板的移动；如果没有达到排放要求，则该排料口位置处不进行排料。在本专利技术中，竖式冷却炉采用抽风式，竖式冷却炉内始终保持负压，循环风机在热风富集区产生负压，来将其内的热风抽走。在本专利技术中，一般而言，该竖式冷却炉主要由料仓、料封布料管、塔体、排料设备及抽风式热风出口组成。料仓、料封布料管组成均匀进料系统，热烧结矿进入料仓后，在重力作用下进入料封布料管，然后从料封布料管流出，进入由塔顶、塔壁和进风段组成的塔体内，在塔体内自然堆积；冷却风通过进风段侧壁的百叶窗进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉(A0)包括料仓(1)、塔体(2)和排料设备(3)；塔体(2)包括塔顶(201)、塔壁(202)和进风段(203)；塔顶(201)设置在塔壁(202)的顶部，进风段(203)设置在塔壁(202)的下部；料仓(1)设置在塔顶(201)的上方并与塔体(2)内部连通；进风段(203)底部设有排料口(204)；排料设备(3)设置在排料口(204)的下方；塔顶(201)或塔壁(202)上部设有抽风式热风出口(4)。

【技术特征摘要】
1.一种烧结矿抽风式竖式冷却炉，该竖式冷却炉(A0)包括料仓(1)、塔体(2)和排料设备(3)；塔体(2)包括塔顶(201)、塔壁(202)和进风段(203)；塔顶(201)设置在塔壁(202)的顶部，进风段(203)设置在塔壁(202)的下部；料仓(1)设置在塔顶(201)的上方并与塔体(2)内部连通；进风段(203)底部设有排料口(204)；排料设备(3)设置在排料口(204)的下方；塔顶(201)或塔壁(202)上部设有抽风式热风出口(4)。2.根据权利要求1所述的竖式冷却炉，其特征在于：所述进风段(203)呈倒锥环形结构或分段倒锥台结构，进风段(203)侧壁为百叶窗结构，或孔板结构，或其他隔料通风结构；优选的是，进风段(203)底部设有多个排料口(204)，多个排料口(204)在进风段(203)底部呈现环形分布或沿着圆周方向均匀地分布；每一个排料口(204)的下方分别设有一个排料设备(3)；和/或该竖式冷却炉(A0)还包括料封布料管(5)；料封布料管(5)的顶部与料仓(1)连接，料封布料管(5)伸入塔体(2)内；优选的是，料封布料管(5)的高度为塔体(2)高度的30-70％，优选为40-65％，更优选为50-60％。3.根据权利要求1或2所述的竖式冷却炉，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括排料溜槽(6)，排料溜槽(6)设置在排料设备(3)的下方，并且排料溜槽(6)的顶部与进风段(203)的下部或底部连接；优选的是，排料溜槽(6)的顶部与进风段(203)的侧壁上部连接，进风段(203)和排料设备(3)位于排料溜槽(6)和进风段(203)外部侧壁组成的空间内；排料溜槽(6)的底部设有出料口(601)，排料溜槽(6)的侧壁上设有冷风进口(602)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的竖式冷却炉，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括边部气流调节装置(8)；边部气流调节装置(8)为环形结构，边部气流调节装置(8)设置在塔壁(202)上；优选的是，边部气流调节装置(8)设置在塔壁(202)的中下部；作为优选，边部气流调节装置(8)上设有穿气孔；优选的是，边部气流调节装置(8)的顶部和底部均设有穿气孔；作为优选，边部气流调节装置(8)的顶部和底部在圆周方向上从外到内分别独立地设有多圈穿气孔，优选为1-10圈穿气孔，更优选为2-4圈穿气孔；和/或该竖式冷却炉(A0)在进风段(203)的侧壁上(优选沿着圆周方向)设有多个测温元件(7)；优选的是，测温元件(7)设置在进风段(203)的中下部并且伸入到进风段(203)的内部；作为优选，测温元件(7)为热电偶温度传感器。5.根据权利要求1-4中任一项所述的竖式冷却炉，其特征在于：所述排料设备(3)为移动板式排料设备、板式给料机或电振给料机；优选的是，移动板式排料设备包括驱动装置(301)、移动板(302)、支架(303)、推拉杆(304)，支架(303)设置在排料口(204)的下方并且位于排料溜槽(6)内，移动板(302)设置在支架(303)上，驱动装置(301)设置在排料溜槽(6)的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：张震，贺新华，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43