一种闸板卸料式立式冷却机及烧结矿冷却方法技术

闸板卸料式立式冷却机，包括：料仓(1)，布料管(2)，由塔体顶盖(3)、塔壁(4)、位于塔壁(4)下方的塔体锥筒(5)和塔底(D)构成的塔体，风环(H)，风帽(M)，设置在排料锥斗(5)下部的多个排料出口(5a)，以及设置在塔壁(4)上部或塔体顶盖(3)上的热风出口(8)；在塔壁(4)的下部与排料锥斗(5)的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环(H)，塔底的中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽(M)，和每个排料出口(5a)处相应地设有排料闸门或排料闸板(12)，并且在排料闸门(12)的下方设有排料通道(10)。

A sluice discharging vertical cooling machine and cooling method for sinter

A gate discharge vertical cooling machine includes a silo (1), a cloth tube (2), a tower body consisting of a tower top cover (3), a tower wall (4), a tower body (5) and a bottom (D) under the tower wall (4), a H, a M, and a plurality of discharge outlets (5a) set at the lower part of the discharge cone (5), and set at the top of the tower wall (4) or the top of the tower. 3) the hot air exit (8); a one week fixed gap between the lower part of the tower wall (4) and the top of the discharge cone (5) is formed as the wind ring (H). The central position of the tower bottom is provided with a air cap (M) that extends into the inner space of the tower body, and a discharge gate or discharge gate (12) is set up at the outlet of each discharge (5a), and at the discharge gate (12). A discharge channel (10) is provided below.

【技术实现步骤摘要】
一种闸板卸料式立式冷却机及烧结矿冷却方法
本专利技术涉及闸板卸料式立式冷却机及烧结矿冷却方法，属于炼铁领域和环保领域。
技术介绍
在现代烧结工艺过程中，“冷却”是较关键的工序之一。烧结矿在经过烧结机的焙烧后，已形成高温成品矿，如何能在不影响其质量与成品率的前提下对它进行保护性冷却，使其能够经皮带机送入成品矿仓，同时将其所携带的显热能量完美回收利用，一直以来是业内技术人士不断研究的问题。20世纪60年代以来，烧结矿的冷却工艺得到了迅速发展，其主要分为带式冷却、环式冷却与盘式冷却三大类。在后期的市场竞争中，带式冷却技术被淘汰，余下的环式冷却与盘式冷却技术均各有其优缺点。但综合比较，盘冷比环冷的余热利用率更好(所有烧结矿显热均得到回收利用)，故盘冷机在国外市场应用非常广泛，本专利亦围绕盘冷机技术进行阐述。盘冷机技术从70年代开始发展，最开始为横向式盘冷，即冷却风是从盘冷机的内环向外环流动，横向穿过待冷却料层与其换热，换热完后的冷却风直接外排至大气。这样做既不经济也不环保，经过多年来的不断研究优化，最新的盘冷机技术是日本三菱日立与中盛钢铁提出的“抽风式纵向盘冷技术”。此技术采用抽风，将冷却风从大气抽入待冷却料底部，然后往上纵向穿过料层，最后从料层上部吹出进入后续工序。该方案与最开始的方案相比，已经有了非常大的优化与进步，下面针对该方案进行详细介绍。JP2008232519A(三菱日立与中盛钢铁，下称D1)公开了抽风式纵向盘冷技术，参见其中的图1：热烧结矿从烧结机尾部落入进料溜槽，在溜槽内堆积成一定高度的料柱，这样一方面是起到均匀下料的作用，另一方面是起到料封防止进料口串风的作用。矿料继续向下经过机罩后进入盘冷机箱体内，推挤成一定高度的料柱。与此同时，受抽风机的负压影响，盘冷机附近的空气会经由百叶进风装置被吸入料柱内，从下往上穿过料柱与之换热，换热完毕后的空气从料柱顶面穿出进入出风口，被送往重力除尘器与余热锅炉，最后经过抽风机后被外排。被空气冷却后的烧结料在盘冷机下部托盘处形成横截面为37度堆积角三角形的环形堆积区，当被转动至卸料区时，烧结料被刮料板装置刮落，完成冷却工序进入下一个工序环节。三菱日立与中盛钢铁的“抽风式纵向盘冷技术”虽然较常规技术有显著进步，但仍然存在以下五点缺陷：1)装置整体高度要求过高：由于“抽风式纵向盘冷技术”采取抽风方式，所以必须在进料口位置设置料封，也就是D1的图1中在进料溜槽内堆积的料柱，料封高度以盘冷机箱体内料柱高度的1.2～1.5倍为标准。这样就无形中增高了整套盘冷装置的高度，在施工安装时要么就需要将整台烧结机标高上升，要么就需要将盘冷机的土建平面往下挖。不管选择哪种方式，都会造成高昂的一次投资成本，在经济指标上很不划算；2)风流开路循环导致余热利用率低且污染环境：由于“抽风式纵向盘冷技术”的风流为开路循环，从余热锅炉出来的空气直接外排并未回收利用，这样造成了还有100多度的空气显热被浪费，而且外排的空气内含有大量小颗粒粉尘，对于大气造成一定程度的颗粒物污染；3)进料口处物料磨损严重：由于“抽风式纵向盘冷技术”在进料溜槽处设置料封，故料封下部与盘冷机箱体内料面上层之间会有一段摩擦距离。此时烧结料在高温与上部料柱挤压的双层恶劣工况下，被摩擦时很容易粉化变碎，从而降低烧结机的成品率；4)环境污染较严重：由于“抽风式纵向盘冷技术”采取的负压抽风技术，所以它在箱体下部托盘处未设置密封罩装置。这样当烧结矿被刮刀装置刮落时，容易造成大量细微颗粒与粉尘飞溅。且一旦抽风机出现故障检修，盘冷机周围推挤的物料粉尘全部会进入大气，对机旁的操作环境造成及其恶劣的影响；5)余热锅炉热效率未达到最高：由于“抽风式纵向盘冷技术”未把穿出料层的空气按照风温精准分级，而是全部混合进入到余热锅炉，这样当低温段出口风温过低时，势必会拉低进入余热锅炉的空气温度，从而降低余热锅炉的热效率值。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
因此，通过对国内外烧结矿显热回收方面大量的研究工作，提出了一种基于小风慢冷烧结矿逆流厚料层冷却工艺。该工艺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。根据烧结矿逆流厚料层冷却工艺，专利技术了一种立式冷却机，该立式冷却机具有布料均匀，排料均匀，布风均匀的特点，还可根据冷却效果进行区域排料调节功能，故该冷却机冷却效果好，热风温度高，符合烧结矿逆流厚料层冷却工艺的要求。该专利技术立式冷却机与原环冷机相比，结构简单，密封可靠，没有漏风，设备维护量小，余热回收效率高。根据本专利技术的目的是提供用于冷却烧结矿的一种立式冷却机，它为塔式结构，因此，也可称作塔式冷却机。根据本专利技术，提供一种闸板卸料式立式冷却机，该立式冷却机包括：料仓，布料管，由塔体顶盖、塔壁、位于塔壁下方的塔体锥筒和塔底构成的塔体，风环，风帽，设置在塔体锥筒下部的多个排料出口，以及设置在塔壁上部或塔体顶盖上的热风出口；其中，顶盖与塔壁的上端固定连接，料仓设置在顶盖的上方，布料管的上端与料仓的底部连接，布料管的下端伸入到顶盖的下方，所述多个排料出口在塔体锥筒下部的四周呈现环形分布或所述多个排料出口沿着塔体锥筒下部的圆周方向均匀地分布，在塔壁的下部与塔体锥筒的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环，塔底的中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽，和每个排料出口处相应地设有排料闸门或排料闸板，并且在排料闸门的下方设有排料通道；优选的是，该排料通道是与每一个排料出口相对应的下料溜槽或该排料通道是整体设计的一个卸料斗。一般，风帽伸入塔体内部空间使得风帽风管(即风帽的茎部)的高度足以达到风环的高度。优选，排料通道的末端或下方，例如下料溜槽的末端或卸料斗的下方，设有冷烧结矿输送机。优选，在塔壁的下部或下方以及在塔体锥筒的上方，进一步设置塔壁过渡段。这样，在塔壁的下部更方便安装塔体锥筒。在这种情况下，由塔体顶盖、塔壁和下部的(倒圆锥筒形或倒锥筒形的)塔壁过渡段构成了塔体。塔壁过渡段呈现倒锥筒形或倒圆锥筒形，即，它的下部的内直径小于它的上部的内直径。也可以称作过渡斗或称作上部锥斗。倒锥筒形或倒圆锥筒形的塔壁过渡段的锥角一般是60-75度，优选是>63.5度。塔体锥筒的下端的外直径小于上端的外直径。因此，塔体锥筒呈现倒锥筒形。一般，该立式冷却机还包括风环供风装置，该风环供风装置包括风环风道和在风环风道上所连接的风环风管，该风环风道环绕该风环并与其相连通。一般，立式冷却机还包括风帽供风装置，该风帽供风装置包括多个风帽支管、环形或“C”形的风帽风道和与风帽风道连接的风帽风管，每一个风帽支管的一端与风帽风道连通和另一端与风帽的底部或茎部连通。这里所述的茎部是风帽风管。优选，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闸板卸料式立式冷却机，该立式冷却机(A1)包括：料仓(1)，布料管(2)，由塔体顶盖(3)、塔壁(4)、位于塔壁(4)下方的塔体锥筒(5)和塔底(D)构成的塔体，风环(H)，风帽(M)，设置在塔体锥筒(5)下部的多个排料出口(5a)，以及设置在塔壁(4)上部或塔体顶盖(3)上的热风出口(8)；其中，顶盖(3)与塔壁(4)的上端固定连接，料仓(1)设置在顶盖(3)的上方，布料管(2)的上端与料仓(1)的底部连接，布料管(2)的下端伸入到顶盖的下方，所述多个排料出口(5a)在塔体锥筒(5)下部的四周呈现环形分布或所述多个排料出口(5a)沿着塔体锥筒(5)下部的圆周方向均匀地分布，在塔壁(4)的下部与塔体锥筒(5)的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环(H)，塔底(D)的中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽(M)，和每个排料出口(5a)处相应地设有排料闸门或排料闸板(12)，并且在排料闸门(12)的下方设有排料通道(10)；优选的是，该排料通道(10)是与每一个排料出口(5a)相对应的下料溜槽或该排料通道(10)是整体设计的一个卸料斗。

【技术特征摘要】
1.一种闸板卸料式立式冷却机，该立式冷却机(A1)包括：料仓(1)，布料管(2)，由塔体顶盖(3)、塔壁(4)、位于塔壁(4)下方的塔体锥筒(5)和塔底(D)构成的塔体，风环(H)，风帽(M)，设置在塔体锥筒(5)下部的多个排料出口(5a)，以及设置在塔壁(4)上部或塔体顶盖(3)上的热风出口(8)；其中，顶盖(3)与塔壁(4)的上端固定连接，料仓(1)设置在顶盖(3)的上方，布料管(2)的上端与料仓(1)的底部连接，布料管(2)的下端伸入到顶盖的下方，所述多个排料出口(5a)在塔体锥筒(5)下部的四周呈现环形分布或所述多个排料出口(5a)沿着塔体锥筒(5)下部的圆周方向均匀地分布，在塔壁(4)的下部与塔体锥筒(5)的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环(H)，塔底(D)的中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽(M)，和每个排料出口(5a)处相应地设有排料闸门或排料闸板(12)，并且在排料闸门(12)的下方设有排料通道(10)；优选的是，该排料通道(10)是与每一个排料出口(5a)相对应的下料溜槽或该排料通道(10)是整体设计的一个卸料斗。2.根据权利要求1所述的闸板卸料式立式冷却机，其特征在于：排料通道(10)的末端或下方设有冷烧结矿输送机(11)；和/或在塔壁(4)的下部或下方以及在塔体锥筒(5)的上方，进一步设置塔壁过渡段(4a)。3.根据权利要求1或2所述的立式冷却机，其特征在于该立式冷却机(A1)还包括风环供风装置(6)，该风环供风装置(6)包括风环风道(601)和在风环风道(601)上所连接的风环风管(602)，该风环风道(601)环绕该风环(H)并与其相连通。4.根据权利要求1-4中任何一项所述的立式冷却机，其特征在于该立式冷却机(A1)还包括风帽供风装置(7)，该风帽供风装置(7)包括多个风帽支管(701)、环形或“C”形的风帽风道(702)和与风帽风道(702)连接的风帽风管(703)，每一个风帽支管(701)的一端与风帽风道(702)连通和另一端与风帽(M)的底部或茎部连通。5.根据权利要求1-5中任何一项所述的立式冷却机，其特征在于在塔壁(4)的下部设有测温探头(9)；优选，所述测温探头(9)为热电偶温度传感器。6.根据权利要求1-5中任一项所述的闸板卸料式立式冷却机，其特征在于：排料出口(5a)的个数为4-12个，优选为6-10个，6-8个；和/或风帽支管(701)的数量为1-12根，优选为2-10根，更优选为4-8根，更优选6-8根；优选的是，风帽支管(70...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺新华，刘克俭，张震，
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