专利名称：一种烧结矿炉式冷却换热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及烧结矿冷却设备技术领域，尤其涉及一种烧结矿炉式冷却换热装置。
背景技术：
我国是能源消耗大国，为大力推广节能环保技术，提高能源综合利用效率，国家提出了一系列鼓励和优惠政策。钢铁工业是我国能源消耗大户，约占全国总能耗的15%，钢铁生产过程中，烧结工序的能耗位居第二，烧结生产中热烧结矿显热占总热耗的40%以上，烧结节能十分重要。高效回收利用烧结矿显热是提高钢铁工业能效的有效途径。当前，我国烧结矿冷却换热及余热回收利用主要采用环冷或带冷技术，《烧结工艺余热回收利用研究》(张卫亮，马忠民，周海平等.有色冶金节能[J].2011，(27) 1: 47-50)、《烧结环冷余热回收发电技术特点及应用》(史保东，刘业，袁伟飚等.冶金动力[J].2011 (1): 53-55)等多篇研究表明采用上述烧结矿冷却方式时具有以下缺点:①余热参数波动大，危及余热利用系统安全；②系统漏风问题难以解决，余热利用效率衰减快，烟尘外泄对操作环境污染较大烟气温度较低(一般300°C -400°C)，余热利用效率低。因此开发出高效冷却烧结矿和回收余热的冷却设备具有重要意义，而布置新的冷却设备又会受到原有设备场地的限制，实施起来难度较大。因此，如·何不受原有场地的限制在远距离布置新的冷却设备的同时又能提高烧结矿的冷却效果和余热利用效率，是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题，提供一种烧结矿炉式冷却换热装置，能够提高烧结矿的冷却效果和余热利用效率，并且不会受到原有冷却设备场地的限制进行远距离的布置。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种烧结矿炉式冷却换热装置，包括烧结机、单辊破碎机、翻板阀、热振筛、链板运输机、布料装置、冷却炉、布风装置、排料装置及皮带运输机，所述烧结机的出口设置有单辊破碎机，单辊破碎机下方设有翻板阀，翻板阀的底部设置于炉冷系统溜槽和环冷/带冷系统溜槽的连接处，翻板阀可在炉冷系统溜槽和环冷/带冷系统溜槽之间切换；热振筛兼作炉冷系统溜槽的底壁，热振筛的下方连接热返矿溜槽，热返矿溜槽与环冷/带冷系统溜槽连接；炉冷系统溜槽的出口与链板运输机的一端连接，链板运输机的另一端与冷却炉的炉口连接，链板运输机的上方设置有保温罩；布料装置位于冷却炉的炉口内，布风装置位于冷却炉的底部，布风装置下方连接排料装置，排料装置下方有皮带运输机；所述冷却炉包括炉口烟罩、预存区、冷却区及环形烟道区，环形烟道区包括环形烟道内层和环形烟道外层，环形烟道区的底部设置有总体呈放射状分布的径向支撑柱，径向支撑柱的两端分别与环形烟道内层和环形烟道外层相固定，相邻两个径向支撑柱上覆盖有可滑动的高温烟气调节板。所述冷却炉的炉口设置有炉口阀门。所述的环形烟道内层和径向支撑柱均采用不锈钢焊接，不锈钢焊接件的两面贴有耐磨砖。所述高温烟气调节板呈间隔分布，个数为2-10个，由不锈钢和耐火砖组成。所述排料装置包括用于密封冷却炉底部排料口的平板闸门、振动定量给矿器和密封旋转排矿器，振动定量给矿器位于冷却炉排料口的下方，密封旋转排矿器设置于振动定量给矿器的出口处。本发明带来的有益效果为:①烧结矿与空气在一个基本完全密闭的环境下换热，从烧结机出口至冷却炉的入口均为密闭状态，冷却炉本体及布风装置、排料装置也可实现密封，有效改变了当前烧结矿冷却系统漏风严重，余热利用率低的缺陷，实现了热能的高效置换，提高了烧结矿的冷却效果和烟气温度(约600°C )，烟尘外泄少对整个操作环境的改善也非常有利；②采用翻板阀、热振筛和链板运输机来转运烧结矿至冷却炉，可以在完全保留原有烧结矿环冷/带冷工艺的情况下，不受场地的限制在离烧结机较远的位置布置炉冷系统装置；当炉冷系统出现故障时，翻板阀可快速切换到环冷/带冷系统，保证了烧结机的运转率；③冷却炉设置有预存区，可避免因烧结矿生产的不连续而造成烟温和烟气量的波动，有利于余热回收装置的稳定运行，同时由于预存区内温度维持在750°C左右，烧结矿如同放入闷炉一样，有利于矿粒温度的均匀和稳定，提高了烧结矿的品质；预存区也可以阻止部分少量的热空气上窜至炉口，同时能阻止因环形烟道区微负压环境造成大量冷空气进入炉内环形烟道内层采用耐热不锈钢焊接，焊接件的两面贴有耐磨砖，砖的重量由整体不锈钢焊接件承担，该结构充分利用了烧结矿温度不太高的工况，优化了环形烟道区的结构，保证了强度，延长了环形烟道区的使用寿命；且环形烟道区呈微负压，能有效保证经过换热后的高温空气充分进入环形烟道区经除尘后进入余热利用系统；⑤环形烟道区内径向支撑柱及高温烟气调节板的设置避免了高温烟气向某一方向偏流，保证了整个环形烟道区内压力基本一致，高温烟气调节板可沿着环形烟道的直径方向滑动，从而可调整多个独立的烟气通道的截面积，达到调整风量的目的烧结矿在冷却炉中靠自重向下移动，矿与矿之间相互轻微摩擦撞击， 对改善烧结矿粒度的均匀性、提高其强度非常有利。
图1为本发明实施例的结构示意 图2为图1的A-A断面图。附图标记:1、烧结机，2、单辊破碎机，3、翻板阀，4、炉冷系统溜槽，5、环冷/带冷系统溜槽，6、热振筛，7、热返矿溜槽，8、环冷/带冷系统，9、链板运输机，10、保温罩，11、炉口烟罩，12、炉口阀门，13、布料装置，14、预存区，15、环形烟道区，16、冷却区，17、布风装置，
18、平板闸门，19、振动定量给矿器，20、密封旋转排矿器，21、皮带运输机，22、环形烟道内层，23、环形烟道外层，24、径向支撑柱，25、高温烟气调节板。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。如图1和图2所示，一种烧结矿炉式冷却换热装置，包括烧结机1、单辊破碎机2、翻板阀3、热振筛6、链板运输机9、布料装置13、冷却炉、布风装置17、排料装置及皮带运输机21，所述烧结机I的出口设置有单辊破碎机2，单辊破碎机2下方设有翻板阀3，翻板阀3的底部设置于炉冷系统溜槽4和环冷/带冷系统溜槽5的连接处，翻板阀3可在炉冷系统溜槽4和环冷/带冷系统溜槽5之间切换；热振筛6兼作炉冷系统溜槽4的底壁，热振筛6的下方连接热返矿溜槽7，热返矿溜槽7与环冷/带冷系统溜槽5连接；炉冷系统溜槽4的出口与链板运输机9的一端连接，链板运输机9的另一端与冷却炉的炉口连接，链板运输机9的上方设置有保温罩10 ;布料装置13位于冷却炉的炉口内，布风装置17位于冷却炉的底部，布风装置17下方连接排料装置，排料装置下方有皮带运输机21 ;所述冷却炉包括炉口烟罩11、预存区14、冷却区16及环形烟道区15，环形烟道区15包括环形烟道内层22和环形烟道外层23，环形烟道区15的底部设置有总体呈放射状分布的径向支撑柱24，径向支撑柱24的两端分别与环形烟道内层22和环形烟道外层23相固定，相邻两个径向支撑柱24上覆盖有可滑动的高温烟气调节板25。所述冷却炉的炉口设置有炉口阀门12。所述的环形烟道内层22和径向支撑柱24均采用不锈钢焊接，不锈钢焊接件的两面贴有耐磨砖。所述高温烟气调节板25呈间隔分布，个数为2-10个，由不锈钢和耐火砖组成。所述排料装置包括用于密封冷却炉底部排料口的平板闸门18、振动定量给矿器19和密封旋转排矿器20，振动定量给矿器19位于冷却炉排料口的下方，密封旋转排矿器20设置于振动定量给矿器19的出口处。本发明的工作过程如下:从烧结机I出来的热烧结矿经单辊破碎机2破碎后，由翻板阀3转运至炉冷系统溜槽4，经热振筛6筛分后，粒度小于5 mm的烧结矿作为热返矿经热返矿溜槽7进入原环冷/带冷系统8，此时环冷/带冷系统8可以不开风机或少量鼓风即可将热返矿冷却，不用新增设备用于处理热返矿，当炉冷系统装置出现故障时，将翻板阀3切换至环冷/带冷系统溜槽5，此时烧结矿可经环冷/带冷系统8冷却工艺冷却，不影响烧结机I的生产。粒度大于5 mm的烧结矿经链板运输机9转运至冷却炉，链板运输机9内衬为耐磨耐高温材料，链板运输机9的倾角在10-25°之间，链板运输机9上方设置保温罩10，保温罩10的横截面为半圆形，最大限度的减小保温罩10的内部体积，减少了烧结矿转运过程中的热量损失。冷却炉上方有炉口烟罩11，炉口设置炉口阀门12，工作状态炉口阀门12打开，当供矿中断的时候将炉口阀门12关闭，可减少炉内温度波动和热量损失。炉口布料装置13确保高温烧结矿连续均匀地装入冷却炉的预存区14，然后向下部冷却区16连续供给热烧结矿，同时低温空气(温度彡IOO0C)由冷却炉底部的布风装置17鼓入，在冷却区16与烧结矿逆向换热，被加热后的高温烟气流向环形烟道区15进入余热利用系统，环形烟道区15内环形烟道内层22和环形烟道外层23之间径向支撑柱24和高温烟气调节板25的设置保证了整个环形烟道区15内压力基本一致，提高了烧结矿的冷却效果，高温烟气调节板25的个数为2-10个，优选为4-6个；冷却后的烧结矿(温度< 180°C)由冷却炉排料装置排出，平板闸门18用于振动定量给矿器19检修更换时炉体底部的密封，振动定量给矿器19的作用是将冷却后的烧结矿排出，根据需要，可调整振动频率改变给矿量，密封旋转排矿器20用于正常生产时在保证顺畅排矿的前提下对炉底进行密封，排出后的冷却烧结矿经由皮带运输机21运送到高炉。采用本装置可以在完全保留原有烧结矿环冷/带冷工艺的情况下，使炉冷系统装 置远离烧结机I出口布置，不受烧结机I位置的限制；从烧结机I出口至冷却炉的入口均处在密闭环境下，冷却炉本体及布风装置17、排料装置也可实现密封，因此烧结矿与空气基本是在一个完全密闭的环境下换热，实现了热能的高效置换，另外，烟尘外泄少对整个操作环境的改善也非 常有利。
权利要求
1.一种烧结矿炉式冷却换热装置，包括烧结机(I)、单辊破碎机(2)、翻板阀(3)、热振筛(6)、链板运输机(9)、布料装置(13)、冷却炉、布风装置(17)、排料装置及皮带运输机(21)，其特征在于:所述烧结机(I)的出口设置有单辊破碎机(2 )，单辊破碎机(2 )下方设有翻板阀(3)，翻板阀(3)的底部设置于炉冷系统溜槽(4)和环冷/带冷系统溜槽(5)的连接处，翻板阀(3)可在炉冷系统溜槽(4)和环冷/带冷系统溜槽(5)之间切换；热振筛(6)兼作炉冷系统溜槽(4)的底壁，热振筛(6)的下方连接热返矿溜槽(7)，热返矿溜槽(7)与环冷/带冷系统溜槽(5)连接；炉冷系统溜槽(4)的出口与链板运输机(9)的一端连接，链板运输机(9)的另一端与冷却炉的炉口连接，链板运输机(9)的上方设置有保温罩(10);布料装置(13)位于冷却炉的炉口内，布风装置 (17)位于冷却炉的底部，布风装置(17)下方连接排料装置，排料装置下方有皮带运输机(21);所述冷却炉包括炉口烟罩(11)、预存区(14)、冷却区(16)及环形烟道区(15)，环形烟道区(15)包括环形烟道内层(22)和环形烟道外层(23)，环形烟道区(15)的底部设置有总体呈放射状分布的径向支撑柱(24)，径向支撑柱(24)的两端分别与环形烟道内层(22)和环形烟道外层(23)相固定，相邻两个径向支撑柱(24)上覆盖有可滑动的高温烟气调节板(25 )。
2.根据权利要求1所述的一种烧结矿炉式冷却换热装置，其特征在于:所述冷却炉的炉口设置有炉口阀门(12)。
3.根据权利要求1所述的一种烧结矿炉式冷却换热装置，其特征在于:所述的环形烟道内层(22)和径向支撑柱(24)均采用不锈钢焊接，不锈钢焊接件的两面贴有耐磨砖。
4.根据权利要求1所述的一种烧结矿炉式冷却换热装置，其特征在于:所述高温烟气调节板(25)呈间隔分布，个数为2-10个，由不锈钢和耐火砖组成。
5.根据权利要求1所述的一种烧结矿炉式冷却换热装置，其特征在于:所述排料装置包括用于密封冷却炉底部排料口的平板闸门(18)、振动定量给矿器(19)和密封旋转排矿器(20)，振动定量给矿器(19)位于冷却炉排料口的下方，密封旋转排矿器(20)设置于振动定量给矿器(19)的出口处。
全文摘要
一种烧结矿炉式冷却换热装置，涉及烧结矿冷却设备技术领域，烧结机的出口设置有单辊破碎机，单辊破碎机下方设有翻板阀，翻板阀的底部设置于炉冷系统溜槽和环冷/带冷系统溜槽的连接处，翻板阀可在炉冷系统溜槽和环冷/带冷系统溜槽之间切换；热振筛兼作炉冷系统溜槽的底壁，热振筛的下方连接热返矿溜槽，热返矿溜槽与环冷/带冷系统溜槽连接；炉冷系统溜槽的出口与链板运输机的一端连接，链板运输机的另一端与冷却炉的炉口连接，链板运输机的上方设置有保温罩。本发明有效提高了烧结矿的冷却效果和余热利用效率；并可以不受场地的限制远距离布置炉冷系统装置。
文档编号F27D17/00GK103234349SQ20131012782
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者程波, 彭岩, 王继生, 郭存红, 李建强, 张侃仓, 鲍东南 申请人:中信重工机械股份有限公司, 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司