一種燒結(jié)礦豎式冷卻爐供氣裝置和供氣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)制造領(lǐng)域，特別涉及一種燒結(jié)礦豎式冷卻爐供氣裝置和供氣方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵產(chǎn)業(yè)是一個(gè)高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)。以我國(guó)為例，2014年全國(guó)粗鋼產(chǎn)量約8.23億噸，約占全球預(yù)估產(chǎn)量的一半。目前，鋼鐵生產(chǎn)中燒結(jié)流程的單位噸燒結(jié)礦能耗指標(biāo)較高。因此，研發(fā)相應(yīng)的回收余熱的方法，最大化的回收利用這部分能量，無論對(duì)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境，還是對(duì)企業(yè)效益，均有重大意義。
[0003]燒結(jié)礦余熱的高效回收及利用是降低燒結(jié)流程能耗的重要措施。對(duì)比而言，燒結(jié)礦顯熱基數(shù)較大，由空氣作為載體可高效攜帶燒結(jié)礦顯熱部分，因此燒結(jié)礦顯熱部分的高效收集和利用是整個(gè)燒結(jié)減能增效的中心。
[0004]基于上述原理，目前冷卻燒結(jié)礦主要采用鼓風(fēng)式環(huán)冷或帶冷工藝，對(duì)冷卻爐鼓入用于冷卻燒結(jié)礦的循環(huán)氣體，使得循環(huán)氣體攜帶燒結(jié)礦余熱，然后將攜帶燒結(jié)礦余熱的循環(huán)氣體從冷卻爐中引出收集并加以循環(huán)利用。這種工藝存在故障率高、維修頻繁且難度大、運(yùn)行電耗高、漏風(fēng)點(diǎn)多、漏風(fēng)量大(超過30%)、熱參數(shù)波動(dòng)大、冷卻效果差、返礦率高等弊端。
[0005]中國(guó)專利CN103234361A(申請(qǐng)?zhí)?201310128026.Χ，申請(qǐng)日:2013年4月15日)公開了一種燒結(jié)礦冷卻爐，其中在冷卻爐下方，具有上風(fēng)室和下風(fēng)室，由于上風(fēng)室與下風(fēng)室均是為冷卻爐提供從外界引入的用于冷卻的循環(huán)氣體的結(jié)構(gòu)，稱為冷卻爐的供氣裝置。將用于冷卻冷卻爐中燒結(jié)礦的循環(huán)氣體通入上風(fēng)室與下風(fēng)室后，通入冷卻爐中，使得冷卻爐中的燒結(jié)礦冷卻，同時(shí)循環(huán)氣體在冷卻燒結(jié)礦的過程中升溫，形成具有一定溫度的氣體，將其排出冷卻爐并進(jìn)入余熱回收利用系統(tǒng)進(jìn)行回收利用，但從該專利的附圖中可知，在上風(fēng)室的風(fēng)管上方僅設(shè)置了一個(gè)風(fēng)帽，因此從下風(fēng)室通過風(fēng)管進(jìn)入上風(fēng)室的循環(huán)氣體僅通過一個(gè)風(fēng)帽調(diào)節(jié)了氣流的流向，而原本通入上風(fēng)室內(nèi)的氣體并未經(jīng)過任何氣流流向調(diào)節(jié)即直接流向了冷卻爐橫斷面，造成了氣體流向的路徑較為單一。由于冷卻爐的橫斷面面積較大，這種具有單一流向循環(huán)氣流必然與冷卻爐橫斷面的接觸面積較小，因此造成冷卻爐的冷卻不均勻，從而降低了燒結(jié)礦的冷卻效率。
[0006]基于上述缺點(diǎn)，有必要對(duì)于上述冷卻爐的供氣裝置進(jìn)行改良，使得循環(huán)氣體能夠均勻地冷卻燒結(jié)礦，提高冷卻效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種燒結(jié)礦豎式冷卻爐供氣裝置和供氣方法，其具有向冷卻爐引入循環(huán)氣體的上氣室和下氣室，在下氣室安裝十字風(fēng)道并在十字風(fēng)道上方安裝風(fēng)管，在上氣室中安裝氣流流向調(diào)節(jié)裝置，這樣下氣室中的循環(huán)氣體依次通過十字風(fēng)道、風(fēng)管向冷卻爐橫斷面方向流動(dòng)，其與上氣室中所有的循環(huán)氣體皆通過氣流流向調(diào)節(jié)裝置流向冷卻爐的橫斷面，被調(diào)節(jié)了氣流流向的循環(huán)氣體具有多種流動(dòng)路徑，增大了與冷卻爐的橫斷面的接觸面積，即增大了循環(huán)氣流流經(jīng)的冷卻爐橫截面的面積，從而使得冷卻爐均勻冷卻，提高了冷卻的效率。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種燒結(jié)礦豎式冷卻爐供氣裝置，包括:
[0009]—上氣室，具有氣流出口，所述氣流出口對(duì)應(yīng)所述冷卻爐的橫斷面；
[0010]—下氣室，位于所述上氣室下方，所述下氣室內(nèi)安裝有十字風(fēng)道，所述十字風(fēng)道連通著向所述氣流出口方向延伸的風(fēng)管；
[0011]所述上氣室和所述下氣室皆具有氣流入口，使得氣體從所述氣流入口進(jìn)入所述上氣室和所述下氣室內(nèi)；
[0012]還包括一氣流流向調(diào)節(jié)裝置，用于使所述上氣室和所述下氣室內(nèi)的氣體通過不同路徑流向所述氣流出口，增大氣體與冷卻爐橫斷面的接觸面積。
[0013]作為優(yōu)選，所述氣流流向調(diào)節(jié)裝置包括位于供氣裝置內(nèi)的錐斗，所述錐斗從下至上包括下錐斗和套插在所述下錐斗上方的上錐斗，所述上錐斗和所述下錐斗的軸線方向與所述上氣室和所述下氣室的高度方向平行，所述上錐斗和所述下錐斗皆具有兩個(gè)底面開口，所述上錐斗的一個(gè)所述底面開口對(duì)應(yīng)所述冷卻爐橫斷面。
[0014]作為優(yōu)選，所述十字風(fēng)道由兩根管道交叉拼接成“十”字形狀，兩根所述管道之間在交叉處相互連通，每根所述管道從所述下錐斗的外表面的一側(cè)穿入所述下錐斗內(nèi)并延伸，直至從所述下錐斗的外表面的另一側(cè)穿出。
[0015]作為優(yōu)選，所述風(fēng)管在所述交叉處與兩根所述管道皆連通。
[0016]作為優(yōu)選，每根所述管道的兩端具有管道口，所述管道口內(nèi)具有導(dǎo)風(fēng)裝置。
[0017]作為優(yōu)選，所述上氣室與所述下氣室皆具有內(nèi)壁，所述氣流入口位于所述內(nèi)壁上。
[0018]作為優(yōu)選，所述上氣室與所述下氣室之間具有氣流流動(dòng)口，所述下氣室內(nèi)的氣體通過所述氣流流動(dòng)口進(jìn)入所述上氣室內(nèi)，所述氣流流動(dòng)口位于所述錐斗和所述內(nèi)壁之間。
[0019]作為優(yōu)選，所述上錐斗與所述下錐斗倒置。
[0020]作為優(yōu)選，所述上錐斗套插在所述下錐斗內(nèi)使得所述上錐斗和所述下錐斗之間形成了周邊風(fēng)環(huán)，所述錐斗外的氣體通過所述周邊風(fēng)環(huán)進(jìn)入所述錐斗內(nèi)，所述周邊風(fēng)環(huán)位于所述上氣室內(nèi)。
[0021]作為優(yōu)選，所述氣流流向調(diào)節(jié)裝置還包括位于所述風(fēng)管上方的風(fēng)帽。
[0022]作為優(yōu)選，所述風(fēng)帽為圓臺(tái)形。
[0023]作為優(yōu)選，所述風(fēng)管與所述風(fēng)帽之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)板。
[0024]作為優(yōu)選，所述風(fēng)管由若干個(gè)直徑逐漸減小的單節(jié)風(fēng)管套疊而成，每個(gè)所述單節(jié)風(fēng)管兩端皆具有管口，包括位于上端的上管口和位于下端的下管口，所述單節(jié)風(fēng)管的直徑與所述單節(jié)風(fēng)管的所述上管口所在的高度成反比，氣體從所述下管口進(jìn)入所述單節(jié)風(fēng)管并從所述上管口流出所述單節(jié)風(fēng)管，每個(gè)所述單節(jié)風(fēng)管上方皆設(shè)置有所述風(fēng)帽。
[0025]本發(fā)明還提供一種使用如上所述的燒結(jié)礦豎式冷卻爐供氣裝置的供氣方法，將循環(huán)氣體從所述上氣室和所述下氣室的所述氣流入口通入所述上氣室和所述下氣室內(nèi)，所述下氣室內(nèi)的所述循環(huán)氣體通過所述十字風(fēng)道進(jìn)入所述風(fēng)管并從所述風(fēng)管向所述氣流出口方向流動(dòng)，所述上氣室內(nèi)的所有所述循環(huán)氣體和通過所述風(fēng)管向所述氣流出口方向流動(dòng)的所述循環(huán)氣體通過所述氣流流向調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)氣流流向后，從所述氣流出口以相異的路徑流向所述冷卻爐的橫斷面，使得位于所述冷卻爐橫斷面上方的燒結(jié)礦冷卻。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種燒結(jié)礦豎式冷卻爐供氣裝置，包括:
[0027]—上氣室，具有氣流出口，所述氣流出口對(duì)應(yīng)所述冷卻爐的橫斷面；
[0028]—下氣室，位于所述上氣室下方，所述下氣室內(nèi)安裝有十字風(fēng)道，所述十字風(fēng)道連通著向所述氣流出口方向延伸的風(fēng)管；
[0029]所述上氣室和所述下氣室皆具有氣流入口，使得氣體從所述氣流入口進(jìn)入所述上氣室和所述下氣室內(nèi)；
[0030]還包括一氣流流向調(diào)節(jié)裝置，用于使所述上氣室和所述下氣室內(nèi)的氣體通過不同路徑流向所述氣流出口，增大氣體與冷卻爐橫斷面的接觸面積。
[0031]本發(fā)明還提供一種使用如上所述的燒結(jié)礦豎式冷卻爐供氣裝置的供氣方法，將循環(huán)氣體從所述上氣室和所述下氣室的所述氣流入口通入所述上氣室和所述下氣室內(nèi)，所述下氣室內(nèi)的所述循環(huán)氣體通過所述十字風(fēng)道進(jìn)入所述風(fēng)管并從所述風(fēng)管向所述氣流出口方向流動(dòng)，所述上氣室內(nèi)的所有所述循環(huán)氣體和通過所述風(fēng)管向所述氣流出口方向流動(dòng)的所述循環(huán)氣體通過所述氣流流向調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)氣流流向后，從所述氣流出口以不同的路徑流向所述冷卻爐的橫斷面