【技术实现步骤摘要】
一种海绵铁快速冷却装置
[0001]本技术涉及一种海绵铁快速冷却装置，属于冶金行业气基竖炉冶炼
技术介绍
[0002]直接还原铁又称海绵铁，高纯度的优质海绵铁是电炉冶炼特种钢不可缺少的原料，以及转炉炼钢最好的冷却剂。应用气基竖炉冶炼球团矿生产海绵铁是一种高效的生产海绵铁的方法。
[0003]气基竖炉反应器是气基竖炉冶炼球团矿的主要设备，竖炉所用原料为球团矿，球团矿从竖炉顶部进入，在竖炉上部还原区被还原，再经过竖炉下部聚合裂解区初步冷却，此时的球团以完成还原反应生成海绵铁，海绵铁在竖炉底部排出，进入中间仓，其温度约400℃左右，高温海绵铁不便于储存运输，需要将海绵铁温度降低到50℃。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是提供一种海绵铁快速冷却装置，能够使海绵铁快速冷却，达到储运温度要求，解决
技术介绍
中存在的问题。
[0005]本技术的技术方案是：
[0006]一种海绵铁快速冷却装置，该装置是由封头段、圆柱段、球面段和锥形段从上至下构成一体结构的冷却器，所述封头段设有海绵铁入口和冷却气体出口；圆柱段是由内层和外层构成的双层结构，内层和外层之间构成冷却水空腔，圆柱段的底部圆周方向设有多个循环冷却水入口，圆柱段的顶部设有循环冷却水出口和蒸汽出口；球面段的圆周方向设有多个冷却气入口一；锥形段的圆周方向设有多个冷却气入口二和多个备用冷却气入口，锥形段的底部为海绵铁出口。
[0007]所述球面段圆周方向的冷却气入口一中心线与冷却器的中心线之间的夹角为80
‑>90度；
[0008]所述球面段圆周方向的多个冷却气入口一均匀分布，相邻两个冷却气入口一之间的夹角为20
‑
30度。
[0009]所述封头段为半球形。
[0010]采用本技术，高温的海绵铁从海绵铁入口进入冷却器，在冷却器内部受重力作用，缓慢下降，在下降的过程中与上升的冷却气体完成热交换，冷却气体从冷却气体入口进入冷却器，低温的冷却气体从下向上流动，与高温的海绵铁充分接触，完成气固热交换后，从冷却气体出口排出。海绵铁在降低到合适的温度后在海绵铁出口排出，如果出现温度冷却达不到所需温度，可开启备用冷却气体入口进行充分冷却，从而实现海绵铁冷排放。
[0011]本技术的有益效果是：能够使海绵铁快速冷却，达到储运温度要求，避免了可燃气体遇到温度高的海绵铁引起的安全事故，便于运输存储，实现了安全高效的运转。
附图说明
[0012]图1为本技术使用状态示意图；
[0013]图2为本技术示意图；
[0014]图3为冷却器封头段示意图；
[0015]图4为冷却气体出口正视图；
[0016]图5为海绵铁入口俯视图；
[0017]图6为检修人口主视图；
[0018]图7为冷却器圆柱段主视图；
[0019]图8为圆柱段俯视图；
[0020]图9为冷却器球面段主视图；
[0021]图10为冷却器球面段冷却气入口分布图；
[0022]图11为冷却器锥形段示意图；
[0023]图12为冷却器锥形段俯视图；
[0024]图13为第二锥段示意图；
[0025]图中：海绵铁入口1、冷却气体出口2、检修人孔一3、循环冷却水出口4、检修人孔二5、循环冷却水入口6、冷却气入口一7、冷却气入口二8、备用冷却气入口9、蒸汽出口10、海绵铁出口11、保温浇注料12、高温耐火砖13、陶瓷纤维14、保温浇注料15、水套16、竖炉反应器17、中间仓18、冷却装置19、封头段Ⅰ、圆柱段Ⅱ、球面段Ⅲ、锥形段Ⅳ。
具体实施方式
[0026]以下结合附图，通过实例对本技术作进一步说明。
[0027]参照附图1
‑
13，一种海绵铁快速冷却装置，该装置是由封头段Ⅰ、圆柱段Ⅱ、球面段Ⅲ和锥形段Ⅳ从上至下构成一体结构的冷却器，所述封头段Ⅰ设有海绵铁入口1和冷却气体出口2；圆柱段Ⅱ是由内层和外层构成的双层结构，内层和外层之间构成冷却水空腔，圆柱段Ⅱ的底部圆周方向设有多个循环冷却水入口6，圆柱段Ⅱ的顶部设有循环冷却水出口4和蒸汽出口10；球面段Ⅲ的圆周方向设有多个冷却气入口一7；锥形段Ⅳ的圆周方向设有多个冷却气入口二8和多个备用冷却气入口9，锥形段Ⅳ的底部为海绵铁出口11。
[0028]在本实施例中，冷却装置如图2所示， 冷却装置长18.6米，最大内径4米，是一个压力容器，设计压力1.161兆帕，运行压力1.142兆帕，碳钢材质，主要由封头段、圆柱段、球面段和锥形段组成。冷却气体从冷却气入口一7、冷却气入口二8均匀的进入冷却器，从封头段冷却气体出口2排出，海绵铁从封头段海绵铁入口1处进入，从海绵铁出口11处排出。完成气固热交换，实现海绵铁的快速冷却。
[0029]冷却器封头段如图3所示：冷却器封头段位于冷却器顶端，碳钢材质，厚度40mm，长度1800mm ，内表面有耐火涂层，由外到内依次为190mm的低铁保温浇注料，110mm的高铝耐火浇注料。工作温度最高150℃，正常120℃。
[0030]封头段冷却气体出口正视图如图4， 冷却后的气体从冷却气体出口2排出。外径1026mm。由外到内依次喷涂209mm的低铁保温浇注料，砌229mm 的中高氧化铝高温耐火砖，内径610mm。
[0031]封头段海绵铁入口俯视图如图5，外径1055mm，喷涂127mm的陶瓷纤维，内径928mm，
高温海绵铁从海绵铁入口1进入冷却器。
[0032]封头段检修人口主视图如图6，人孔外径900mm，喷涂250mm 的低铁保温浇注料浇注料,内径d=650mm。在停机检修时，供检修使用。
[0033]冷却器圆柱段如图7，圆柱段碳钢材质，厚度25mm，长度9000mm，直径3800mm。圆柱段上部与封头段底部焊接在一起，距离底部8mm位置焊接在球面段内部。圆弧段距离底部8mm位置与球面段焊接在一起。冷却器圆柱段外部有水套壳，通过循环水给冷却器本体冷却降温。圆柱段最大温度100℃，工作温度80℃。
[0034]圆柱段底部有10个循环入水口6，循环入水口6选用20#无缝钢管，70mm*8mm，入水口均匀布置。上部设置一个循环出水口4，循环出水口4选用20#无缝钢管，70mm*8mm，位于底部循环水入口6其中一个的正上方。
[0035]一个水蒸气出口10位于循环水入口6的正上方，排出水套壳内部产生的蒸汽。
[0036]一个检修人孔，人孔外径700mm，喷涂200mm 的低铁保温浇注料浇注料,内径d=500mm。在停机检修时，供检修使用。
[0037]冷却器球面段如图10，球面段碳钢材质，厚度30mm，半径为2000mm的圆弧。球面段上部与距离圆柱段底部800mm位置焊接在圆柱段外部，垂直长度h1=800mm，球面段下部与锥段焊接在一起。在球面段有14个冷却气体入口7，冷却气体入口管道采用无缝钢管，与垂直方向角度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海绵铁快速冷却装置，其特征在于：该装置是由封头段（Ⅰ）、圆柱段（Ⅱ）、球面段（Ⅲ）和锥形段（Ⅳ）从上至下构成一体结构的冷却器，所述封头段（Ⅰ）设有海绵铁入口（1）和冷却气体出口（2）；圆柱段（Ⅱ）是由内层和外层构成的双层结构，内层和外层之间构成冷却水空腔，圆柱段（Ⅱ）的底部圆周方向设有多个循环冷却水入口（6），圆柱段（Ⅱ）的顶部设有循环冷却水出口（4）和蒸汽出口（10）；球面段（Ⅲ）的圆周方向设有多个冷却气入口一（7）；锥形段（Ⅳ）的圆周方向设有多个冷却气入口二（8）和多个备用冷却气入口（9），锥形段...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦愉，武靖喆，禹忠剑，吕志敏，门志刚，
申请(专利权)人：宣化钢铁集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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