一种烧结矿显热换热装置及换热方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢铁生产制造领域，特别涉及一种烧结矿显热换热装置和换热方法。
【背景技术】
[0002]钢铁产业是一个高耗能、高污染的产业。以我国为例，2014年全国粗钢产量约
8.23亿吨，约占全球预估产量的一半。目前，钢铁生产中烧结流程的单位吨烧结矿能耗指标较高。因此，研发相应的回收余热的方法，最大化的回收利用这部分能量，无论对节能减排、保护环境，还是对企业效益，均有重大意义。
[0003]烧结矿余热的高效回收及利用是降低烧结流程能耗的重要措施。对比而言，烧结矿显热基数较大，由空气作为载体可高效携带烧结矿显热部分，因此烧结矿显热部分的高效收集和利用是整个烧结减能增效的中心。
[0004]目前冷却烧结矿主要采用鼓风式环冷或带冷工艺，其存在故障率高、维修频繁且难度大、运行电耗高、漏风点多、漏风量大(超过30% )、热参数波动大、冷却效果差、返矿率高等弊端。烧结矿在冷却的过程中，热能变为废气显热，废气温度在100?400°C之间，因此具有余热总量大、含尘量高、污染严重等特点，因此给予烧结矿显热换热一直是钢铁生产余热利用和环境治理的难点。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提出了一种烧结矿显热换热装置和换热方法，上部为用于贮存烧结矿的贮存区，下部联通着能够通入冷却气体使得烧结矿冷却的冷却区，并且贮存区与冷却区皆联通着能够使热循环气体向外界流通的热输送区，这样从贮存区向换热装置内投入烧结矿时，烧结矿在冷却区底板上堆积，在冷却区底部通入冷却气体，烧结矿在冷却的同时，热循环气体可通过热输送区通入外界，这种换热装置和换热方法稳定可靠、节省能耗、热交换效率高。
[0006]为达到上述目的，本发明提供一种烧结矿显热换热装置，从上至下包括
[0007]—用于放置烧结矿的贮存区；
[0008]—用于冷却烧结矿的冷却区，所述冷却区底板为可活动结构，使得冷却区内的烧结矿能够离开冷却区，贮存区与冷却区相互贯通，冷却区具有用于输送冷却气体的冷气输送结构；
[0009]还包括一热输送区，与贮存区与冷却区皆相通，并用于将贮存区和冷却区内的热循环气体通往外界。
[0010]作为优选，所述热输送区为围绕贮存区形成的圆环柱，内部为中空结构。
[0011]作为优选，所述热输送区位于贮存区与冷却区贯通之处，所述热输送区的高度小于贮存区的高度。
[0012]作为优选，冷气输送结构位于冷却区的底板上。
[0013]作为优选，所述贮存区与所述冷却区皆为内部中空的圆柱形结构，且贮存区的内径小于冷却区的内径。
[0014]作为优选，还包括形成在贮存区顶部且与贮存区贯通的送料口，送料口为内部中空的锥形结构，送料口口部的内径小于贮存区的内径。
[0015]作为优选，所述换热装置外壳由钢板制作，内壁由粘土砖和断热砖构建。
[0016]作为优选，所述热输送区内壁的构建方式为砖逐层悬挑。
[0017]作为优选，所述冷却区外表面嵌有检测装置，所述检测装置包括料位检测装置、温度测量装置以及压力测量装置。
[0018]本发明还提供一种使用上述的烧结矿显热换热装置的换热方法，将烧结矿投入换热装置内，烧结矿经过贮存区达到冷却区底部，若干个烧结矿在冷却区底板上堆积直至高度超过热输送区，将冷却区内通入冷却气体，则换热装置内产生热循环气体，热循环气体通过热输送区后进入外界，打开冷却区的底板，使冷却区内已被冷却的烧结矿离开换热装置，关闭冷却区底板，原先位于贮存区内的烧结矿掉落至冷却区底板上，进行下一轮冷却换热。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明提供一种烧结矿显热换热装置，从上至下包括
[0020]—用于放置烧结矿的贮存区；
[0021]—用于冷却烧结矿的冷却区，所述冷却区底板为可活动结构，使得冷却区内的烧结矿能够离开冷却区，贮存区与冷却区相互贯通，冷却区具有用于输送冷却气体的冷气输送结构；
[0022]还包括一热输送区，与贮存区与冷却区皆相通，并用于将贮存区和冷却区内的热循环气体通往外界。
[0023]本发明还提供一种使用上述的烧结矿显热换热装置的换热方法，将烧结矿投入换热装置内，烧结矿经过贮存区达到冷却区底部，若干个烧结矿在冷却区底板上堆积直至高度超过热输送区，将冷却区内通入冷却气体，则换热装置内产生热循环气体，热循环气体通过热输送区后进入外界，打开冷却区的底板，使冷却区内已被冷却的烧结矿离开换热装置，关闭冷却区底板，原先位于贮存区内的烧结矿掉落至冷却区底板上，进行下一轮冷却换热。
[0024]本发明提供的换热装置由于上部为贮存区，下部为冷却区，形成了竖窑结构，采用竖窑结构的换热装置，由于上部的烧结矿将送料口封住，因此此时换热装置内就形成了近似封闭的结构，在冷却换热时，在冷却区底部直接向烧结矿上通入冷却气体，相比于现有环冷机，这种换热装置中冷却气体在竖窑结构内循环流动，良好的气密性使其漏风率接近于零，同时由于冷却气体在密封的竖窑结构内对物料进行冷却，大大降低了冷却过程中产生的粉尘量。此外由于冷却区竖直放置，烧结矿从冷却区下部落下，可在冷却区下部设置定位接矿设备，这样烧结矿落入定位接矿设备，使得粉尘易得到控制。
【附图说明】
[0025]图1为本发明提供的换热装置的结构剖视图；
[0026]图2为本发明提供的换热方法的流程图。
[0027]图中:1-贮存区、2-热输送区、3-冷却区、4-检测装置、5-送料口。
【具体实施方式】
[0028]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0029]请参照图1，本发明提供一种烧结矿显热换热装置，为竖窑结构，从上至下包括
[0030]一用于放置烧结矿的贮存区1 ;
[0031]—用于冷却烧结矿的冷却区3，使得冷却区3内的烧结矿能够离开冷却区3 ；
[0032]一热输送区2，用于将贮存区1和冷却区3内的热循环气体通往外界。
[0033]请继续参照图1，贮存区1为圆柱形结构，内部为中空结构，贮存区1顶部具有送料口 5，送料口 5为锥形结构，与贮存区1相通，其底部的内径与贮存区1的内径相同，送料口5 口部的内径小于其底部的内径，这样使得在投料时，锥形结构的送料口 5能够挡住烧结矿落入换热装置内扬起的粉尘。
[0034]贮存区1与冷却区3相互贯通，一般地，贮存区1的内径小于冷却区