一种透气物料的气冷装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具有透气性的物料的冷却技术领域，尤其涉及一种透气物料的气冷装置，更加具体为适用于直接还原铁的气冷装置。
【背景技术】
[0002]钢铁工业是国民经济的支柱产业，其能源消耗量大，污染物排放量也大，在给社会提供优质钢材的同时，也对自然环境带来了重大影响。其中，钢铁企业能耗和废弃物排放主要集中在高炉炼铁系统，因此人们开展了大量非高炉炼铁新工艺的研究，并取得了一定的进展。其中发展最迅猛的是直接还原技术和熔融还原技术。
[0003]其中，直接还原技术是指以煤、气体或者液体燃料为能源和还原剂，在低于熔化温度之下将铁矿石还原成固态铁的炼铁生产工艺，其产品为直接还原铁(即DRI，directreduced iron)，也称海绵铁。该产品未经恪化，仍保持矿石外形，由于还原失氧形成大量气孔，在显微镜下观察形似海绵而得名。直接还原铁含铁量一般超过90%，化学成分稳定，杂质含量低，不仅是废钢的替代品，更是生产优质钢、纯净钢不可缺少的原料。此外，炼钢配加直接还原铁是控制、稀释钢中有害元素的主要手段。因此，直接还原铁是改善钢材质量、增加钢材品种、发展钢铁冶金紧凑流程不可缺少的原料。
[0004]冷却是直接还原铁生产工艺中极其重要的一个环节，直接还原铁制品焙烧出炉后温度很高，约为1100°C。为保证皮带机能对直接还原铁进行输送运载，需将其冷却至150°C以下。不同于一般冶金制品，高温直接还原铁制品在遇到空气和水时，会产生剧烈氧化燃烧，将已经还原出来的铁重新变成金属氧化物，从而导致成品金属化率大幅降低且粉化率大幅增加。
[0005]目前直接还原铁的冷却方法有:浸水冷却、内喷淋水冷却筒冷却和外喷淋水冷却筒冷却。浸水冷却是将直接还原铁在水槽内浸水冷却，高温的直接还原铁投入水中形成爆沸的危险性。此外，浸水冷却和内喷淋水冷却筒冷却都存在粉化率高、成品率低、含水量高需要二次干燥、易发生二次氧化等问题。外喷淋水冷却筒冷却由于冷却介质通过冷却筒壁进行热交换，热交换率比较低、需要消耗大量的冷却用水、能耗高。而基于这三种方法技术人员提出的多种直接还原铁的冷却装置也都存在基于上述方法导致的缺陷。并且，上述三种方法都存在无法利用余热的问题。
[0006]有鉴于此，申请号为201110346488.X的专利提出了一种使用惰性气体通过流动床进行冷却的装置。该装置在一个竖立的直筒内设立多层折返的流动床，直接还原铁依靠自身重力从上而下折返运动，惰性气体从底部进入筒体，穿过多层流动床后从顶部排出。该装置直接还原铁高度落差大，粉化率较高。
【实用新型内容】
[0007](一 )要解决的技术问题
[0008]本实用新型要解决的技术问题就是提供一种透气物料气冷装置，便于对物料的余热进行回收，且物料粉化率低。将该透气物料气冷装置适用于直接还原铁的冷却时，可以在便于余热回收、物料粉化率低的基础上，避免浸水冷却、内喷淋水冷却筒冷却和外喷淋水冷却筒冷却技术存在的缺点。
[0009]( 二)技术方案
[0010]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种透气物料的气冷装置，包括料塔、料耙、旋转驱动单元和沿所述料塔的轴线分布的旋转轴；所述料塔的顶部设置有进料口和排气口，所述料塔的底部设置有排料口和进气口 ；所述排料口连接控制阀；所述料塔内设置有便于落料的所述料耙；所述旋转轴的一端与所述旋转驱动单元连接，另一端伸入到所述料塔内与所述料耙连接。
[0011]优选地，所述料塔包括容纳本体和排料仓；所述排料仓沿远离所述容纳本体方向内收并形成所述排料口，所述进气口位于所述排料仓的侧壁上。
[0012]优选地，所述排料仓为锥形或倒金字塔形。
[0013]优选地，所述排料仓的外围设置有与所述容纳本体同轴的水平方向的环形通气管道，所述环形通气管道通过径向管道与所述排料仓上的所述进气口连接。
[0014]优选地，所述径向管道为多根且沿所述环形通气管道的周向均匀分布；所述排料仓和所述环形通气管道的数量均为两个，且两个所述环形通气管道与同一个通气设备连接。
[0015]优选地，所述料耙分布在以所述旋转轴为中心轴的同心圆上，且在所述容纳本体的径向上，相邻两列所述料耙的角度相反。
[0016]优选地，所述旋转轴与所述料塔的壳体之间设置有密封单元。
[0017]优选地，所述密封单元为液体密封单元。
[0018]优选地，所述旋转轴穿过所述料塔的顶板伸入到所述料塔内。
[0019]优选地，所述旋转驱动单元为驱动马达。
[0020](三)有益效果
[0021]本实用新型的技术方案具有以下优点:本实用新型的透气物料的气冷装置，通过在排料口位置设置控制阀控制排料速度，进而达到控制料塔内透气物料的厚度的目的，以此保证透气物料与冷却气体充分接触，进而保证透气物料冷却充分。在此基础上，要保证物料冷却充分，无需将塔身设置太高，从而避免了透气物料粉化的问题。此外，在料塔内设置有与透气物料之间存在相对运动的料耙，通过合理设置所述料耙可保证透气物料在下料点下料后被料耙摊开铺平，进而避免由布料不均导致的冷却气体穿过料层受到的阻力不均匀的问题。并且该装置竖直布置，从而占地面积小。
[0022]本实用新型的优选方案中，料塔包括容纳本体和排料仓，且排料仓为锥形或倒金字塔形，在排料仓的外围设置有与所述容纳本体同轴的水平环形通气管道，并通过径向管道从各个方向向排料仓内注入冷却气体，从而达到均匀供气的目的。
[0023]本实用新型的又一优选方案中，在旋转轴和料塔的壳体之间采用液体密封单元进行密封，从而提高了装置的密封性，解决了空气渗入储料腔中带来的直接还原铁的二次氧化的问题。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本实用新型的透气物料的气冷装置的结构示意图；
[0026]图2是图1中A-A处的剖视示意图；
[0027]图3是图1中B-B处的剖视示意图；
[0028]图中:1、进料口 ；2、排气口 ；3、料塔；4、料耙；5、环形通气管道；6、旋转密封阀；7、排料仓；8、进气口 ；9、排料口 ；10、径向管道；11、旋转轴；12、驱动马达；13、液体密封单元；14、连杆。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
[0030]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]不失一般性，本实施例以适用于直接还原铁的气冷装置为例进行说明。应当理解的是，本实施例的气冷装置还可以适用于其它存在【背景技术】相关问题的透气物料的冷却，尤其是颗粒状、块状等散状物料。
[0032]本实施例的透气物料的气冷装置，包括料塔3、料耙4、旋转驱动单元和沿所述料塔3的轴线分布的旋转轴。
[0033]请参见附图1，所述料塔3的顶部设置有进料口 I，直接还原铁通过所述进料口 I进入到料塔3中后，最终通过料塔3底端的排料口 9排出。其中，为了对料塔3中的直接还原铁料层厚度进行控制，本实施例的排料口 9连接有控制阀