本發(fā)明屬于熱力學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種閉路循環(huán)鋼鐵燒結(jié)紅礦冷卻裝置及其工藝方法。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)主要有兩種形式，一種是步進(jìn)式燒結(jié)機(jī)，另一種是帶式燒結(jié)機(jī)。

步進(jìn)式燒結(jié)機(jī)結(jié)構(gòu)包括燒結(jié)段和冷卻段兩部分構(gòu)成，其存在冷卻時(shí)間較短，冷卻效果不好，甚至產(chǎn)生紅礦，致使燒結(jié)礦質(zhì)量不能保證，對(duì)皮帶運(yùn)輸及礦的篩分產(chǎn)生不良影響；同時(shí)，受步進(jìn)式燒結(jié)機(jī)密封結(jié)構(gòu)的影響，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率很高，可達(dá)50%以上，需要大量的空氣進(jìn)行冷卻，消耗大量的能源，并回收困難。

帶式燒結(jié)機(jī)冷卻一般采用環(huán)式冷卻機(jī)冷卻，環(huán)式冷卻機(jī)同樣存在受密封結(jié)構(gòu)的影響，燒結(jié)機(jī)漏風(fēng)率達(dá)50%以上，從而需要大量的空氣進(jìn)行冷卻，消耗大量的能源，并造成回收困難的問(wèn)題。

當(dāng)前我國(guó)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)余熱回收噸礦只能達(dá)到10—18度，取熱低，未能充分利用。同時(shí)外排大量的煙氣，產(chǎn)生大量碳排放，并污染環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述難題，本發(fā)明提供了一種閉路循環(huán)鋼鐵燒結(jié)紅礦冷卻裝置及其工藝方法，解決了上述問(wèn)題，其具有產(chǎn)量高，質(zhì)量好，能耗低，而且環(huán)保、節(jié)能。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種閉路循環(huán)鋼鐵燒結(jié)紅礦冷卻裝置及其工藝方法，包括裝置本體、設(shè)于裝置本體內(nèi)的熱交換容腔、設(shè)于裝置本體上端的進(jìn)料口、設(shè)于該進(jìn)料口下端的均布器和設(shè)于本體下端的出料口；

以及與熱交換容腔相連通的設(shè)于裝置本體上端側(cè)壁的冷風(fēng)出口和設(shè)于裝置本體下端側(cè)壁上的冷風(fēng)進(jìn)口；

以及設(shè)于裝置本體上的均溫器，該均溫器與冷風(fēng)出口相連通；

以及活動(dòng)安裝于熱交換容腔內(nèi)的至少一個(gè)爐排，每一個(gè)爐排均與熱交換容腔呈斜向下角度且爐排之間平行設(shè)置；每一個(gè)爐排前端均設(shè)有一個(gè)推料結(jié)構(gòu)，每一個(gè)爐排的尾端均設(shè)有一個(gè)料斗；

所述爐排包括動(dòng)爐排和靜爐排，所述動(dòng)爐排設(shè)于靜爐排上，并由液壓系統(tǒng)提供移動(dòng)動(dòng)力。

優(yōu)選地，所述裝置本體上還設(shè)置有至少一個(gè)檢修口，該檢修口設(shè)于裝置本體縱向中心線位置。

優(yōu)選地，所述熱交換容腔下端設(shè)有料斗容腔，該料斗容腔與所述出料口相連通。

優(yōu)選地，所述熱交換容燒內(nèi)設(shè)有爐排個(gè)數(shù)為4—10個(gè)。

優(yōu)選地，所述每一個(gè)爐排與熱交換容腔之間的安裝角度為45—75度。

優(yōu)選地，所述進(jìn)料口上設(shè)有密封蓋板。

一種閉路循環(huán)鋼鐵燒結(jié)紅礦冷卻工藝方法，按如下步驟進(jìn)行：

(1)裝料 將550—650℃燒結(jié)紅礦由進(jìn)料口裝入，并經(jīng)均布器，在燒結(jié)紅礦自身重力作用下均勻且勻速下降，當(dāng)燒結(jié)紅礦落至爐排前端時(shí)，如若存在堆積或阻礙物料下降速度，啟動(dòng)推料裝置3將燒結(jié)礦推至爐排上；

（2）熱交換由循環(huán)風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)將冷卻氣由冷風(fēng)進(jìn)口導(dǎo)入到熱交換容腔內(nèi)，當(dāng)燒結(jié)紅礦均勻下降至爐排上后，由于動(dòng)爐排的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使燒結(jié)紅礦分布均勻且斜向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)至爐排尾端時(shí)，進(jìn)入料斗落至下一階爐排，經(jīng)過(guò)3—4層級(jí)爐排和1—2小時(shí)后，與冷風(fēng)充分交換，冷空氣被加熱至450—550℃，燒結(jié)礦被冷卻至150—200℃，熾熱的空氣從裝置的出口排出，進(jìn)入余熱鍋爐回收熱量，冷卻后的燒結(jié)礦進(jìn)入到出料口，并利用振料裝置將冷料卸出裝置外；

（3）熱量回收當(dāng)熱交換循環(huán)后，經(jīng)由均溫器進(jìn)入熱氣出口，熱氣出口與重力除塵或旋風(fēng)除塵裝置相連，將熱風(fēng)夾帶的粉塵除掉后，進(jìn)入鍋爐或其他需要加熱的區(qū)域達(dá)到重復(fù)利用的目的。

有益效果：

1、取代原燒結(jié)機(jī)的冷卻段或環(huán)冷機(jī)，與原冷卻方式比，具有產(chǎn)量高，質(zhì)量好，能耗低。與原冷卻方式比，步進(jìn)式燒機(jī)產(chǎn)量可提高30—40%，帶燒提高5—10%，而能耗只有原冷卻方式50%左右。

2、料層厚度薄，阻力小，結(jié)構(gòu)穿透料層的需要的動(dòng)力更小，所需的鼓（引）風(fēng)機(jī)的能力更小，可有效降低風(fēng)機(jī)的功率，實(shí)現(xiàn)更小的設(shè)備用電裝機(jī)量，具有更好的節(jié)電效果。同等冷卻能力下，風(fēng)機(jī)配置可以降低50%的功率。

3、料面運(yùn)行平穩(wěn)均勻，物料運(yùn)行速度可調(diào)，卸料更加均勻，可以取得更好的冷卻風(fēng)預(yù)熱溫度，具有更高的余熱回收效率?，F(xiàn)有燒結(jié)機(jī)余熱回收系統(tǒng)噸礦只能達(dá)到10—18度，而采用爐排式的高效冷卻取熱裝置噸礦能達(dá)到35—40度。

4、頂部和下部得到充分密封，沒(méi)有熱煙氣泄漏，也不會(huì)吸入冷空氣，因此得到風(fēng)溫更高，采用風(fēng)機(jī)功率更小，能夠減少自耗電。

5、裝置的物料運(yùn)行是在一個(gè)封密的體系內(nèi)進(jìn)行的，礦在裝置內(nèi)冷卻，熱冷卻風(fēng)經(jīng)熱利用后，進(jìn)行除塵由風(fēng)機(jī)進(jìn)行循環(huán)利用并補(bǔ)充少量新風(fēng)，上料口和出料口通過(guò)吸塵罩收集進(jìn)入系統(tǒng)除塵器前管道參與冷卻風(fēng)的循環(huán)，裝置不產(chǎn)生對(duì)外排放的煙氣，不產(chǎn)生污染，環(huán)境效果好。

6、投資小，占地面積少。爐排式的高效冷卻取熱裝置的建設(shè)投資只有環(huán)式冷卻機(jī)的60%，占地面積只有環(huán)式冷卻機(jī)50%。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

一種閉路循環(huán)鋼鐵燒結(jié)紅礦冷卻裝置，包括裝置本體13、設(shè)于裝置本體內(nèi)的熱交換容腔14、設(shè)于裝置本體13上端的進(jìn)料口1、設(shè)于該進(jìn)料口下端的均布器2和設(shè)于本體下端的出料口7；

以及與熱交換容腔相連通的設(shè)于裝置本體上端側(cè)壁的冷風(fēng)出口8和設(shè)于裝置本體下端側(cè)壁上的冷風(fēng)進(jìn)口11；

以及設(shè)于裝置本體上的均溫器9，該均溫器9與冷風(fēng)出口8相連通；

以及活動(dòng)安裝于熱交換容腔14內(nèi)的至少一個(gè)爐排4，每一個(gè)爐排4均與熱交換容腔呈斜向下角度且爐排之間平行設(shè)置；每一個(gè)爐排4前端均設(shè)有一個(gè)推料結(jié)構(gòu)3，每一個(gè)爐排的尾端均設(shè)有一個(gè)料斗10；

爐排包括動(dòng)爐排42和靜爐排41，動(dòng)爐排42設(shè)于靜爐排41上，并由液壓系統(tǒng)提供移動(dòng)動(dòng)力。

在本實(shí)施例中，裝置本體10上還設(shè)置有至少一個(gè)檢修口5，檢修口設(shè)于裝置本體縱向中心線位置。

在本實(shí)施例中，熱交換容腔14下端設(shè)有料斗容腔6，該料斗容腔6與出料口相連通。

在本實(shí)施例中，設(shè)于熱交換容燒內(nèi)爐排個(gè)數(shù)為4—10個(gè)。

在本實(shí)施例中，每一個(gè)爐排與熱交換容腔之間的安裝角度為45—75度。

在本實(shí)施例中，在進(jìn)料口設(shè)有密封蓋板12。

一種閉路循環(huán)鋼鐵燒結(jié)紅礦冷卻工藝方法，按如下步驟進(jìn)行：

(1)裝料將550—650℃燒結(jié)紅礦由進(jìn)料口裝入，并經(jīng)均布器，在燒結(jié)紅礦自身重力作用下均勻且勻速下降，當(dāng)燒結(jié)紅礦落至爐排前端時(shí)，如若存在堆積或阻礙物料下降速度，啟動(dòng)推料裝置3將燒結(jié)礦推至爐排上；

（2）熱交換由循環(huán)風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)將冷卻氣由冷風(fēng)進(jìn)口導(dǎo)入到熱交換容腔內(nèi)，當(dāng)燒結(jié)紅礦均勻下降至爐排上后，由于動(dòng)爐排的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使燒結(jié)紅礦分布均勻且斜向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)至爐排尾端時(shí)，進(jìn)入料斗落至下一階爐排，經(jīng)過(guò)3—4層級(jí)爐排和1—2小時(shí)后，與冷風(fēng)充分交換，冷空氣被加熱至450—550℃，燒結(jié)礦被冷卻至150—200℃，熾熱的空氣從裝置的出口排出，進(jìn)入余熱鍋爐回收熱量，冷卻后的燒結(jié)礦進(jìn)入到出料口，并利用振料裝置將冷料卸出裝置外；

（3）熱量回收當(dāng)熱交換循環(huán)后，經(jīng)由均溫器進(jìn)入熱氣出口，熱氣出口與重力除塵或旋風(fēng)除塵裝置相連，將熱風(fēng)夾帶的粉塵除掉后，進(jìn)入鍋爐或其他需要加熱的區(qū)域達(dá)到重復(fù)利用的目的。

以上描述是結(jié)合具體實(shí)施方式和附圖對(duì)本發(fā)明所做的進(jìn)一步說(shuō)明。但是，本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方法來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)容的情況下根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行推廣、演繹，因此，上述具體實(shí)施例的內(nèi)容不應(yīng)限制本發(fā)明確定的保護(hù)范圍。