面为0.5-1.0m，每个冷却水喷头9喷出的雾化水在降落在焙烧物料11表面上时呈现矩形区域，喷水的范围在覆盖整个焙烧物料11面宽度区域的同时，喷出的水雾又不下落在窑体及隧道窑窑车10的耐火材料上，冷却水喷头9喷水量为使上层焙烧矿冷却后含水量为6-7%、下层焙烧矿冷却后含水量为2-3%，冷却水喷头9的最大水量和最小水量的调节比为4倍以上。
[0020]将本发明的铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却方法应用于铁矿石磁化焙烧过程中，具体实施过程如下:
1、焙烧物料的选择:铁矿石隧道窑磁化焙烧选用块状铁矿石、粉状铁矿石、球团矿等物料，还原煤选用挥发分为40-50%的煤种。
[0021]2、铁矿石配入2-6%还原煤后铺设在隧道窑窑车10上，焙烧物料11铺设厚度控制为 65_85mm。
[0022]3、隧道窑窑车10推入隧道窑内后，在依次经过隧道窑的预热带1、加热还原带2的过程中，通过控制加热还原带2窑温1050-1100°C、加热时间240-300min，可使铁矿石在隧道窑内得到还原。
[0023]4、经过隧道窑还原后温度为1000-1050°C的焙烧物料11，在进入到冷却带3后进行冷却，冷却水经过水栗4加压至0.25-0.35MPa后经过供水管道5上的水过滤器6进行超细过滤，使冷却水中悬浮物的颗粒控制在10 μ m以下；过滤后的冷却水通过高速喷嘴7喷出后，水的一部分压力能变成动能，从而使水流的速度提高，高速流动的水冲击雾化器8，可将水流雾化成10-15 μ m的水雾粒子；将雾化水经冷却带3顶部设置的冷却水喷头9喷射在高温焙烧物料11上方，冷却水喷头9喷水量为使上层焙烧矿冷却后含水量为6-7%、下层焙烧矿冷却后含水量为2-3%，冷却水喷头9的最大水量和最小水量的调节比为4倍以上。
[0024]5、在高温焙烧物料11冷却初期，雾化水在下降过程中与高温炉气进行热交换，雾化水吸热后变成水蒸汽从冷却带蒸汽排放口 12顶部抽出，高温炉气放热后温度降低，降温的炉气再与高温焙烧物料11进行热交换，从而提高高温焙烧物料11的冷却速度。
[0025]6、在高温焙烧物料11冷却后期，雾化水直接喷射在焙烧物料11表面并与高温焙烧物料11直接进行换热，使高温焙烧物料11温度降低到100°C以下。
[0026]本发明可使高温焙烧物料11在无氧冷却情况下，隧道窑窑车10上的高温焙烧物料11在15-20min时间内温度降低到100°C以下。
【主权项】
1.一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却装置，其特征在于:在隧道窑冷却带(3)顶部设有焙烧物料冷却系统，所述焙烧物料冷却系统包括依次连接的冷却水供水装置、冷却水雾化装置和冷却水喷水装置。2.根据权利要求1所述的一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却装置，其特征在于:所述冷却水供水装置包括相互连接的水栗(4)和供水管道(5)，所述供水管道(5)上设有水过滤器(6)。3.根据权利要求2所述的一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却装置，其特征在于:所述冷却水雾化装置包括相互连接的高速喷嘴(7)和雾化器(8)，所述高速喷嘴(7)与供水管道(5)相连。4.根据权利要求3所述的一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却装置，其特征在于:所述冷却水喷水装置包括与雾化器(8)相连的冷却水喷头(9)。5.根据权利要求4所述的一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却装置，其特征在于:所述冷却水喷头(9)沿隧道窑长度方向在冷却带(3)顶部中部设置3-4个。6.根据权利要求4或5所述的一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却装置，其特征在于:所述冷却水喷头(9)安装高度距离隧道窑窑车(10)焙烧物料(11)面为0.5-1.0m07.一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却方法，其特征在于该方法包括以下步骤: A、冷却水经过水栗(4)加压至0.25-0.35MPa后经过供水管道(5)上的水过滤器(6)进行超细过滤，使冷却水中悬浮物的颗粒控制在10 μ m以下； B、过滤后的冷却水通过高速喷嘴(7)喷出后，高速流动的水冲击雾化器(8)，可将水流雾化成10-15 μ m的水雾粒子； C、将雾化水经冷却带(3)顶部设置的冷却水喷头(9)喷射在高温焙烧物料(11)上方； D、在高温焙烧物料(11)冷却初期，雾化水在下降过程中与高温炉气进行热交换，雾化水吸热后变成水蒸汽从冷却带蒸汽排放口(12)顶部抽出，高温炉气放热后温度降低，降温的炉气再与高温焙烧物料(11)进行热交换，从而提高高温焙烧物料(11)的冷却速度； E、在高温焙烧物料(11)冷却后期，雾化水直接喷射在焙烧物料(11)表面并与高温焙烧物料(11)直接进行换热，使高温焙烧物料(11)温度降低到100°C以下。8.根据权利要求7所述的一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却方法，其特征在于:所述冷却水喷头(9)喷水量为使上层焙烧矿冷却后含水量为6-7%、下层焙烧矿冷却后含水量为2-3%。9.根据权利要求7所述的一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却方法，其特征在于:所述冷却水喷头(9)的最大水量和最小水量的调节比为4倍以上。
【专利摘要】本发明公开了一种铁矿石隧道窑高温还原物料窑内快速冷却装置及方法，在隧道窑冷却带顶部设有焙烧物料冷却系统，焙烧物料冷却系统包括冷却水供水装置、冷却水雾化装置和冷却水喷水装置。本发明冷却水经加压、过滤、雾化后均匀地喷射在高温焙烧物料上方，使经隧道窑高温焙烧后的物料在从隧道窑加热还原带进入到冷却带后，高温炉气与下落过程中的雾化水进行接触进行充分热交换，雾化水吸热后变成水蒸汽从冷却带顶部被抽走，同时焙烧物料上方的高温炉气放热后温度降低，炉气温度降低也使窑顶和窑墙的温度随之降低，由于高温焙烧物料在隧道窑内主要以辐射传热的形式将热量传递给炉气、窑墙和窑顶，物料传热温差的降低加快了高温焙烧物料的温降速度。
【IPC分类】C22B1/26
【公开号】CN105039689
【申请号】CN201510576558
【发明人】王明华, 展仁礼, 权芳民, 雷鹏飞, 张志刚, 郭忆, 鲁逢霖, 李慧春, 付涛, 张科, 白江虎, 寇明月, 边立国
【申请人】甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年9月11日