一种烧结矿抽风式循环冷却系统及其工艺技术方案

一种烧结矿抽风式循环冷却系统，该系统包括抽风式竖式冷却炉、余热锅炉及发电系统、循环抽风机、热风输送通道、冷风输送通道；其中：抽风式竖式冷却炉包括料仓、塔体、进风排料装置、排料设备、排料溜槽；塔体上部设有抽风式热风出口；排料溜槽的侧壁上设有冷风进口；抽风式热风出口通过热风输送通道与余热锅炉及发电系统的进风口连接；余热锅炉及发电系统的出风口通过冷风输送通道与冷风进口连接。本发明专利技术的冷却系统及冷却工艺，能够有效冷却烧结矿、漏风小，同时冷却风经过与烧结矿换热后能够全部进行余热利用，实现循环。

A Sinter Pumping Circulating Cooling System and Its Technology

A sinter exhaust circulating cooling system consists of exhaust vertical cooling furnace, waste heat boiler and power generation system, circulating exhaust fan, hot air conveying channel and cold air conveying channel. The exhaust vertical cooling furnace includes silo, tower body, air inlet and discharge device, discharge equipment and discharge chute; the upper part of the tower body is equipped with exhaust hot air outlet; and the side wall of discharge chute is equipped with exhaust hot air outlet. A cold air inlet is arranged on the utility model; the exhaust hot air outlet is connected with the inlet of the waste heat boiler and the power generation system through the hot air conveying channel; and the outlet of the waste heat boiler and the power generation system is connected with the cold air inlet through the cold air conveying channel. The cooling system and the cooling process of the invention can effectively cool the sinter with little air leakage, and at the same time, the cooling air can fully utilize the waste heat after heat exchange with the sinter to realize circulation.

【技术实现步骤摘要】
一种烧结矿抽风式循环冷却系统及其工艺
本专利技术涉及一种烧结矿冷却系统和烧结矿冷却余热利用系统及其工艺，具体涉及一种烧结矿抽风式循环冷却系统及其工艺，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。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。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。因此，通过对国内外烧结矿显热回收方面大量的研究工作，提出了一种烧结矿抽风式循环冷却工艺。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，该工艺采用抽风式冷却，主体冷却装备无废气外排，基本无粉尘排放，环保效果好。并且，该工艺还可以克服烧结矿在竖式冷却装置内的二次烧结问题，防止竖式冷却装置出现卡堵现象。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提出一种烧结矿抽风式循环冷却系统及冷却工艺，能够有效冷却烧结矿、漏风小，同时冷却风经过与烧结矿换热后能够全部进行余热利用，实现全循环。此外，本申请的专利技术人经过研究发现，烧结矿中的残炭燃烧使烧结矿产生液相是造成冷却机内结块堵塞的主要原因，为了防止冷却机内结块，本专利技术开发的工艺属于一种低氧循环冷却工艺。在本申请中，冷却机为抽风式冷却机，冷却机具有塔式结构，因此，也可称作塔式冷却机、立式冷却机、竖式冷却炉或者抽风式竖式冷却炉。根据本专利技术提供的第一种实施方案，提供一种烧结矿抽风式循环冷却系统。一种烧结矿抽风式循环冷却系统，该系统包括抽风式竖式冷却炉、余热锅炉及发电系统、循环抽风机、热风输送通道、冷风输送通道。其中：抽风式竖式冷却炉包括料仓、塔体、进风排料装置、排料设备、排料溜槽。塔体包括塔顶、塔壁、塔底。塔顶设置在塔壁的顶部。塔底设置在塔壁底部。料仓设置在塔顶的上方并与塔体内部连通。进风排料装置设置在塔底的下方并与塔体内部连通。排料设备设置在进风排料装置的下方。塔顶或塔壁上部设有抽风式热风出口。排料溜槽设置在排料设备的下方。排料溜槽的顶部与塔底的底部连接，进风排料装置和排料设备位于排料溜槽和塔底组成的空间内。排料溜槽的底部设有排料口，排料溜槽的侧壁上设有冷风进口。抽风式热风出口通过热风输送通道与余热锅炉及发电系统的进风口连接。余热锅炉及发电系统的出风口通过冷风输送通道与排料溜槽的冷风进口连接。循环抽风机设置在冷风输送通道上。作为优选，该系统还包括：烧结机、热烧结矿输送装置。烧结机的出料口通过热烧结矿输送装置连接至料仓的进料口。优选的是，该系统还包括：破碎机。破碎机设置在烧结机的出料口处，破碎机的出料口通过热烧结矿输送装置连接至料仓的进料口。作为优选，所述破碎机为单辊破碎机。作为优选，热风输送通道上设有第一除尘器。作为优选，冷风输送通道上还设有第二除尘器。优选的是，第二除尘器设置在循环抽风机的上游。作为优选，冷风输送通道分出支路冷风输送通道支路。冷风输送通道支路的首端连接在冷风输送通道上，冷风输送通道支路的末端连接至烧结机的进风口。优选的是，冷风输送通道支路连接在循环抽风机的下游。作为优选，冷风输送通道支路上设有回热风机。作为优选，该系统还包括：冷烧结矿输送装置。冷烧结矿输送装置设置在排料口的下方。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，料封布料管的长度为塔体高度的30-70％，优选为40-65％，更优选为50-60％。在本专利技术中，所述进风排料装置为空心管状结构，进风排料装置侧壁为百叶窗结构。在本专利技术中，该竖式冷却炉还包括物流气流控制装置。物流气流控制装置设置在塔体内。物流气流控制装置包括顶板和支撑结构。支撑结构设置在塔底上并位于塔底的中心位置。顶板设置在支撑结构的上方。优选的是，物流气流控制装置位于料仓的正下方。在本专利技术中，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。在本专利技术中，该竖式冷却炉还包括中心气流调节装置。中心气流调节装置为环形结构，中心气流调节装置设置在支撑结构的外部侧壁上。优选的是，中心气流调节装置设置在支撑结构的中上部。在本专利技术中，该竖式冷却炉的塔底设有多个进风排料装置，优选为4-60个进风排料装置，进一步优选为6-40个进风排料装置，更优选为18-36个进风排料装置。作为优选，多个进风排料装置均匀的设置在塔底的圆周方向。作为优选，多个进风排料装置在从塔底的中心到边缘设置成多圈，优选为1-4圈，更优选为2-3圈。更优选的是，塔底外圈上的进风排料装置多于塔底内圈上的进风排料装置，进风排料装置的个数在塔底从外到内逐圈递减。每一个进风排料装置的下方均分别设有一个排料设备。该竖式冷却炉还包括辅助进风通道，辅助进风通道设置在塔底上并且贯穿塔底。优选的是，辅助进风通道为异形结构或多边形结构或环形结构或圆锥多孔结构。更优选的是，辅助进风通道为圆锥结构，锥面为百叶窗或多孔板。辅助进风通道为平板结构，辅助进风通道的下方与塔底外部连通，辅助进风通道的顶面为多孔板。辅助进风通道的顶面可以与塔底的上表面平齐，也可以低于塔底的上表面，还可以高于塔底的上表面。也就是说，辅助进风通道的顶面可以在塔底上表面的上方，也可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结矿抽风式循环冷却系统，该系统包括抽风式竖式冷却炉(A0)、余热锅炉及发电系统(A5)、循环抽风机(A6)、热风输送通道(L1)、冷风输送通道(L2)；其中：抽风式竖式冷却炉(A0)包括料仓(1)、塔体(2)、进风排料装置(3)、排料设备(4)、排料溜槽(7)；塔体(2)包括塔顶(201)、塔壁(202)、塔底(203)；塔顶(201)设置在塔壁(202)的顶部；塔底(203)设置在塔壁(202)底部；料仓(1)设置在塔顶(201)的上方并与塔体(2)内部连通；进风排料装置(3)设置在塔底(203)的下方并与塔体(2)内部连通；排料设备(4)设置在进风排料装置(3)的下方；塔顶(201)或塔壁(202)上部设有抽风式热风出口(5)；排料溜槽(7)设置在排料设备(4)的下方；排料溜槽(7)的顶部与塔底(203)的底部连接，进风排料装置(3)和排料设备(4)位于排料溜槽(7)和塔底(203)组成的空间内；排料溜槽(7)的底部设有排料口(701)，排料溜槽(7)的侧壁上设有冷风进口(702)；抽风式热风出口(5)通过热风输送通道(L1)与余热锅炉及发电系统(A5)的进风口连接；余热锅炉及发电系统(A5)的出风口通过冷风输送通道(L2)与排料溜槽(7)的冷风进口(702)连接；循环抽风机(A6)设置在冷风输送通道(L2)上。...

【技术特征摘要】
1.一种烧结矿抽风式循环冷却系统，该系统包括抽风式竖式冷却炉(A0)、余热锅炉及发电系统(A5)、循环抽风机(A6)、热风输送通道(L1)、冷风输送通道(L2)；其中：抽风式竖式冷却炉(A0)包括料仓(1)、塔体(2)、进风排料装置(3)、排料设备(4)、排料溜槽(7)；塔体(2)包括塔顶(201)、塔壁(202)、塔底(203)；塔顶(201)设置在塔壁(202)的顶部；塔底(203)设置在塔壁(202)底部；料仓(1)设置在塔顶(201)的上方并与塔体(2)内部连通；进风排料装置(3)设置在塔底(203)的下方并与塔体(2)内部连通；排料设备(4)设置在进风排料装置(3)的下方；塔顶(201)或塔壁(202)上部设有抽风式热风出口(5)；排料溜槽(7)设置在排料设备(4)的下方；排料溜槽(7)的顶部与塔底(203)的底部连接，进风排料装置(3)和排料设备(4)位于排料溜槽(7)和塔底(203)组成的空间内；排料溜槽(7)的底部设有排料口(701)，排料溜槽(7)的侧壁上设有冷风进口(702)；抽风式热风出口(5)通过热风输送通道(L1)与余热锅炉及发电系统(A5)的进风口连接；余热锅炉及发电系统(A5)的出风口通过冷风输送通道(L2)与排料溜槽(7)的冷风进口(702)连接；循环抽风机(A6)设置在冷风输送通道(L2)上。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该系统还包括：烧结机(A1)、热烧结矿输送装置(A2)；烧结机(A1)的出料口通过热烧结矿输送装置(A2)连接至料仓(1)的进料口；优选的是该系统还包括：破碎机(A3)，破碎机(A3)设置在烧结机(A1)的出料口处，破碎机(A3)的出料口通过热烧结矿输送装置(A2)连接至料仓(1)的进料口；作为优选，所述破碎机(A3)为单辊破碎机；和/或热风输送通道(L1)上设有第一除尘器(A4)；和/或冷风输送通道(L2)上还设有第二除尘器(A7)；优选的是，第二除尘器(A7)设置在循环抽风机(A6)的上游。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：冷风输送通道(L2)分出支路冷风输送通道支路(L201)，冷风输送通道支路(L201)的首端连接在冷风输送通道(L2)上，冷风输送通道支路(L201)的末端连接至烧结机(A1)的进风口；优选的是，冷风输送通道支路(L201)连接在循环抽风机(A6)的下游；作为优选，冷风输送通道支路(L201)上设有回热风机(A8)；和/或该系统还包括：冷烧结矿输送装置(A9)；冷烧结矿输送装置(A9)设置在排料口(701)的下方。4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括料封布料管(6)；料封布料管(6)的顶部与料仓(1)连接，料封布料管(6)伸入塔体(2)内；优选的是，料封布料管(6)的长度为塔体(2)高度的30-70％，优选为40-65％，更优选为50-60％；和/或该竖式冷却炉(A0)还包括物流气流控制装置(8)；物流气流控制装置(8)设置在塔体(2)内，物流气流控制装置(8)包括顶板(801)和支撑结构(802)，支撑结构(802)设置在塔底(203)上并位于塔底(203)的中心位置，顶板(801)设置在支撑结构(802)的上方；优选的是，物流气流控制装置(8)位于料仓(1)的正下方。5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)还包括边部气流调节装置(9)；边部气流调节装置(9)为环形结构，边部气流调节装置(9)设置在塔壁(202)上；优选的是，边部气流调节装置(9)设置在塔壁(202)的中下部；和/或该竖式冷却炉(A0)还包括中心气流调节装置(10)；中心气流调节装置(10)为环形结构，中心气流调节装置(10)设置在支撑结构(802)的外部侧壁上；优选的是，中心气流调节装置(10)设置在支撑结构(802)的中上部。6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其特征在于：该竖式冷却炉(A0)的塔底(203)设有多个进风排料装置(3)，优选为4-60个进风排料装置(3)，进一步优选为6-40个进风排料装置(3)，更优选为18-36个进风排料装置(3)；作为优选，多个进风排料装置(3)均匀的设置在塔底(203)的圆周方向；作为优选，多个进风排料装置(3)在从塔底(203)的中心到边缘设置成多圈，优选为1-4圈，更优选为2-3圈；更优选的是，塔底(203)外圈上的进风排料装置(3)多于塔底(203)内圈上的进风排料装置(3)，进风排料装置(3)的个数在塔底(203)从外到内逐圈递减；每一个进风排料装置(3)的下方均分别设有一个排料设备(4)；和/或该竖式冷却炉(A0)还包括辅助进风通道(12)，辅助进风通道(12)设置在塔底(203)上并且贯穿塔底(203)；优选的是，辅助进风通道(12)为异形结构或多边形结构或环形结构或圆锥多孔结构；更优选的是，辅助进风通道(12)为圆锥结构，锥面为百叶窗或多孔板；辅助进风通道(12)为平板结构，辅助进风通道(12)的下方与塔底(203)外部连通，辅助进风通道(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺新华，张震，叶恒棣，温荣耀，
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