本发明专利技术公开了一种高温粉体冷却装置及冷却方法，该冷却装置包括粉体下料装置、冷却腔体及冷却介质喷射装置；高温粉体经粉体下料装置落入冷却腔体内；冷却介质经冷却介质喷射装置转换成高速冷却介质流，穿过冷却腔体；同时，在腔体内将落在冷却介质流上的高温粉体快速冷却、混合一起；且冷却介质流高速穿过时，在冷却腔体内形成局部真空，将混合时不断产生的气态冷却介质连续地卷带至冷却腔体的另一端，连同粉体一起带出。本发明专利技术中冷却介质在冷却腔体中高速穿过，冷却腔体内形成局部真空，不仅实现了高温粉体的冷却，而且将气态冷却介质连同粉体一起带出冷却腔体，解决了高温粉体连续稳定地快速冷却的问颗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温粉体冷却领域，特别地，涉及一种高温磁化焙烧矿粉的冷却装置及冷却方法。
技术介绍
铁矿粉经闪速磁化还原焙烧后成为细粉状高温磁铁矿粉后，需要将高温磁铁矿粉物相快速冷却至稳定状态，才能进行磁选工序以实现铁组分的富集和品位的提升。冷却的基本要求是非氧化性环境，因为铁矿料在高温有氧环境下极易被氧化而影响到磁选的效果O提供冷却的介质可以足气态也可以是液态，但在大规模工业应用中，气态冷却的成本很高。在具体的实际应用中，由于水具有非氧化性特征，同时容易获取、成本低，成为液态材料的优选。 存在的问题是:矿粉温度高，对于单个矿粒，在进入水体的瞬间，由于矿物颗粒与水体间存在的温差大，可直接导致颗粒接触的少量水体瞬间蒸发，产生膜态沸腾，粉体与水接触的界面附近因此生成一层韧性很好的蒸汽膜，导致矿粉不能很好的与水接触换热，且高温的矿粉遇湿热的水蒸汽尤其是飞溅的水珠混合使矿粉湿润后黏着力增大，流动性变差，容易导致矿粉下料不畅、堵料。在连续的大规模批量生产时，该问题变得更加突出:水冷(水淬)炽热磁铁矿(600° C 850° C)时，为了实现非氧化环境冷却，参照图1，一般将下料管道10’直接插入位于水槽20’的水面21’下，由于下料管道10’内的矿料11’与水槽20’内的水接触时会产生过多的水蒸汽30’，从下料管道10’内下行的矿料11’由于受到水蒸汽30’的托举力F作用而上冲，从而堵塞矿料11’，且湿热的水蒸汽30’以及水面附近沸腾飞溅产生的液滴导致矿料11’的黏着力增大，导致下料不畅甚至堵塞。粉体受水蒸汽30’产生的托举力F作用而上冲，堵塞下料管道10’下行通道，使矿料11’无法流畅下卸；加剧了下料的不均匀性，大量水蒸汽30’上冲直接引发下料管道10’中压力的剧烈波动，这种波动传递至焙烧系统内，会造成闪速磁化焙烧工艺压力的波动，极易造成堵料、串风等事故；有时出现冷却的矿料与飞溅上来的液态水混合成泥，造成下料管道10’彻底堵死。专利200610069619.3中公开了将焙烧矿先间接水冷后再将矿料的冷却仓直接插入水中进行直接冷却，但也会出现大量水蒸汽堵塞下料仓或管道的问题。其他文献公开水淬冷却是通过将下料口做成倒喇叭形浸入水池内，水池内的水不断循环，将矿粉热量带走使其冷却，也不能从根本上解决大量水蒸汽堵塞下料管道的问题。现需开发出一种能连续稳定的快速水冷高温粉体的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种，以解决高温粉体的连续、稳定、快速地水冷的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下:根据本专利技术的一个方面，提供一种高温粉体冷却装置，包括粉体下料装置、冷却腔体及冷却介质喷射装置；高温粉体经粉体下料装置落入冷却腔体内；冷却介质经冷却介质喷射装置转换成高速冷却介质流，穿过冷却腔体；同时，在冷却腔体内将落在冷却介质流上的高温粉体快速冷却、混合；且冷却介质流高速穿过冷却腔体时在冷却腔体内形成局部真空,将混合时不断产生的气态冷却介质连续地卷带至冷却腔体的另一端，连同粉体一起带出。进一步地，粉体下料装置包括依次连接的第一连接法兰、漏斗型腔体，漏斗型腔体与冷却腔体的连接处形成下料连接口，下料连接口为矩形，冷却介质流位于下料连接口正下方，下料连接口的长边与冷却介质流的喷射方向平行，下料连接口的面积不小于第一连接法兰的横截面积。进一步地，冷却介质喷射装置喷射出二股以上的冷却介质流，在冷却腔体内汇聚成“U”形横截面的液柱，液柱的宽度大于下料连接口的宽边的宽度。进一步地，冷却腔体的长度不小于下料连接口的长边的长度的1.2倍。进一步地，冷却腔体的出口还通过喉管连接有输送腔，冷却腔体包括聚流段，输送腔包括稳流段，聚流段、喉管及稳流段依次连接且呈“X”型对顶双锥体结构。进一步地，聚流段和稳流段均具有抛物面内壁，两抛物面的轴线相同，喉管的长度等于两抛物面准面的间距，喉管的中心点为聚流段的抛物面的焦点。进一步地，漏斗型腔体的内壁上设有导流板，漏斗型腔体的侧板与水平面的夹角大于高温粉体安息角。 进一步地，冷却介质喷射装置包括第二连接法兰及固定板，固定板上设置有两个以上用于喷射冷却介质的喷嘴。进一步地，多个喷嘴呈多边形均布在固定板上，每个喷嘴喷射出的冷却介质流的轴线交汇于同一交点；喷嘴为具有双曲面内壁的文丘里管。根据本专利技术的另一方面，提供一种高温粉体冷却方法，应用上述的高温粉体冷却装置，包括以下步骤:冷却介质经冷却介质喷射装置转换成高速冷却介质流穿过冷却腔体，高温粉体经粉体下料装置落入穿过冷却腔体的冷却介质流内，高温粉体被裹挟、冷却完成混合；冷却介质流高速穿过冷却腔体，在冷却腔体内形成局部真空，将混合时不断产生的气态冷却介质连续地卷带至冷却腔体的另一端，连同粉体一起带出。本专利技术具有以下有益效果:1、本专利技术高温粉体冷却装置，冷却介质经冷却介质喷射装置转换成高速冷却介质流，穿过冷却腔体，与经粉体下料装置落入冷却腔体内的高温粉体相遇，高温粉体被冷却并发生混合；冷却介质流的高速穿过，在冷却腔体内形成局部真空，将混合时不断产生的气态冷却介质连续地卷带至冷却腔体的另一端,连同粉体一起带出，避免了大量的气态冷却介质在冷却腔体内聚集以浸潮下料装置中的粉体，保证了下料装置中粉体的流动性，进一步地满足高温粉体的连续稳定地快速冷却的要求。。2、本专利技术高温粉体冷却装置，通过将粉体下料装置设置为包括漏斗型腔体的结构，且漏斗型腔体与冷却腔体的连接处为矩形的下料连接口，使得整个高温粉体的下料口变得扁长，在保证下料装置有足够的下料面积的前提下，缩小矩形宽边使冷却腔体断面可以做小，降低了装置的制造成本，增加矩形长边，在实现水柱高速流动形成有效的真空区时，确保了高温粉体下落区域与冷却介质有足够长的换热停留时间，提高了对高温粉体进行冷却的换热效率。3、本专利技术冷却介质喷射装置包括多个喷射引射流的喷嘴，多个喷嘴呈多边形均布在固定板上，产生的“U”型横截面介质流，增大了冷却介质流用于承接下落粉体的面积，从而保证了多股冷却介质流汇聚后形成的液柱能够完全覆盖粉体下落区域，避免粉体成团落入冷却腔导致出现不利于连续稳定冷却的工况。4、本专利技术安装在固定板上的多个喷嘴喷射出的冷却介质流的轴线交汇于同一同定点，且在冷却腔体内设有聚流段，聚流段经喉管连接稳流段，依次连接的聚流段、喉管及稳流段呈“X”型对顶双锥体结构，多个喷嘴喷射出的冷却介质流的轴线交汇的固定点为喉管的中心点，保证了经多个喷嘴喷射出的冷却介质流具有更小的发散度，同时抛物面聚流段能够使高速流体的已发散部分更好地汇聚至喉管中心，避免这些贴壁流体对中心主流造成干扰，保证了装置工作时稳定的流场和较小的介质阻力。降低了能耗，保证了工作的稳定性。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是现有技术中水淬冷却的结构示意图；图2是本专利技术优选实施 例高温粉体冷却装置的主视结构示意图；图3是图2的纵向剖面结构示意图；图4是本专利技术优选实施例粉体下料装置的结构示意图；图5是图2的俯视结构示意图；图6是本专利技术优选实施例冷却腔体内本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高温粉体冷却装置，其特征在于，包括粉体下料装置(1)、冷却腔体(2)及冷却介质喷射装置(3)；高温粉体经所述粉体下料装置(1)落入所述冷却腔体(2)内；冷却介质经所述冷却介质喷射装置(3)转换成高速冷却介质流，穿过所述冷却腔体(2)；同时，在所述冷却腔体(2)内将落在所述冷却介质流上的高温粉体快速冷却、混合；且所述冷却介质流高速穿过所述冷却腔体(2)时在所述冷却腔体(2)内形成局部真空，将混合时不断产生的气态冷却介质连续地卷带至所述冷却腔体(2)的另一端，连同粉体一起带出。
【技术特征摘要】
1.一种高温粉体冷却装置，其特征在于，包括粉体下料装置(I)、冷却腔体(2)及冷却介质喷射装置(3)； 高温粉体经所述粉体下料装置(I)落入所述冷却腔体(2)内； 冷却介质经所述冷却介质喷射装置(3)转换成高速冷却介质流，穿过所述冷却腔体(2);同时，在所述冷却腔体(2)内将落在所述冷却介质流上的高温粉体快速冷却、混合；且所述冷却介质流高速穿过所述冷却腔体(2)时在所述冷却腔体(2)内形成局部真空，将混合时不断产生的气态冷却介质连续地卷带至所述冷却腔体(2)的另一端,连同粉体一起带出。2.根据权利要求1所述的高温粉体冷却装置，其特征在于: 所述粉体下料装置(I)包括依次连接的第一连接法兰(10)、漏斗型腔体(11)，所述漏斗型腔体(11)与所述冷却腔体(2)的连接处形成下料连接口(12)，所述下料连接口(12)为矩形，所述冷却介质流位于所述下料连接口(12)正下方，所述下料连接口(12)的长边(121)与所述冷却介质流的喷射方向平行，所述下料连接口(12)的面积不小于所述第一连接法兰(10)的横截面积。3.根据权利要求2所述的高温粉体冷却装置，其特征在于:所述冷却介质喷射装置(3)喷射出二股以上的冷却介质流，在所述冷却腔体(2)内汇聚成“U”形横截面的液柱，所述液柱的宽度大于所述下料连接口(12)的宽边(122)的宽度。4.根据权利要求2所述的高温粉体冷却装置，其特征在于: 所述冷却腔体(2)的长度不小于所述下料连接口(12)的所述长边(121)的长度的1.2倍。5.根据权利要求4所述的冷却高温粉体的装置，其特征在于: 所述冷却腔体(2)的出口还通过喉管(21)连接有输送腔(22)，所述冷却腔...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建平，李永恒，黄加伍，高泽斌，
申请(专利权)人：湖南长拓高科冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。