一种烧结矿雾化水冷却装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种烧结矿雾化水冷却装置，多个并联的水管支路与总水管相连接，总水管上依次安装有闸阀、过滤装置、流量测量装置，每个水管支路上依次安装有高压柱塞泵、压力表、喷雾装置，喷雾装置由多根并联的集管组成，集管一端安装有多个串联的喷嘴，唢嘴位于风管支路内，喷嘴与铺料篦板之间的距离大于0.5m，喷嘴孔径为0.05-0.3mm，集管的另一端穿过风管支路并伸出风管支路与水管支路相连接，集管通过连接装置固定安装在风管支路上，连接装置使集管能从风管支路中抽出。本发明能有效提高冷却鼓风机的冷却效率，节约大量电能，而且改造时对原装置不需做结构改变，安装简单，装置检修量小。
【专利说明】一种烧结矿雾化水冷却装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种原材料冷却的装置，尤其涉及一种应用于冶金企业热烧结矿用空气加雾化水进行冷却的装置。
【背景技术】
[0002]烧结矿是冶金企业高炉炼铁最主要的原料之一。烧结矿冷却工艺就是将热烧结矿从700~1000°C冷却到150°C以下。冷烧结矿不仪有利于烧结矿的输送及成品处理和储存，还可改善生产区环境工作条件。使用冷烧结矿对强化高炉冶炼、提高高炉产量、降低焦化、延长炉顶装置寿命等都有意义。烧结矿冷却工艺都是采用专用冷却装置，冷却方式有抽风冷却和鼓风冷却两种，目前一般采用鼓风冷却方式，冷却装置有环式冷却机和带式冷却机，冷却介质为自然空气。
[0003]对于带式冷却机，前几台产生的烟气气温较高，通过烟气余热锅炉、凝汽式汽轮发电机发电回收余热循环利用，后几台产生的烟气由于温度不高不进行预热循环利用。利用数台鼓风机可将热烧结矿冷却到150°C以下，但降温效率较低，能耗较高。
[0004]发明专利CN1422966A，名称为“烧结矿加水冷却方法及其装备”，及实用新型专利CN2604445Y，名称为“烧结矿加雾化水冷却装置”，给出了一种热烧结矿加雾化水冷却的方法和装置，但其主要存在以下问题:
[0005]1.由于喷雾装置安装在风管内，检修不方便。
[0006]2.水的压力控制在0.05~0.4MPa，压力明显不足，不能将水充分地转变成雾化水，会在冷却风管、风箱等的内壁凝结很大数量的水，所以该专利中提及的装置包括风管排水管，其主要目的就是排出未充分雾化蒸发的大量水，造成水资源的浪费。
[0007]3.在某一位置安装的喷头`为一个，或若干个喷头并联，这样对热烧结矿进行冷却时，雾化喷头形成的雾化水在空间上分布不均匀，从而对热烧结矿的冷却不均匀，对冷却效果产生不良影响。
[0008]4.对喷嘴与铺料篦板之间的距离没有确定，喷嘴的孔径也没有确定。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种烧结矿雾化水冷却装置，通过向鼓风机冷却风箱中喷雾化水以提高鼓风机雾化冷却能力、减少鼓风机数量以达到节约能源且方便维修的目的。
[0010]一种烧结矿雾化水冷却装置，包括总水管、闸阀、过滤装置、流量测量装置、水管支路、高压柱塞泵、压力表、喷雾装置、风管支路、连接装置、铺料篦板，多个并联的水管支路与总水管相连接，总水管上依次安装有闸阀、过滤装置、流量测量装置，每个水管支路上依次安装有高压柱塞泵、压力表、喷雾装置，喷雾装置由多根并联的集管组成，集管一端安装有多个串联的喷嘴，喷嘴位于风管支路内，喷嘴与铺料篦板之间的距离大于0.5m(米)，喷嘴孔径为0.05-0.3mm(毫米)，集管的另一端穿过风管支路并伸出风管支路与水管支路相连接，集管通过连接装置固定安装在风管支路上，连接装置使集管能从风管支路中抽出。采用高压柱塞泵及较小的喷嘴孔径可以保证雾化的效果。多个喷嘴的串联及并联可以保证雾化水冷却装置可以喷出足够多的水雾来冷却烧结矿。喷嘴与铺料蓖板的距离大于0.5米，最大的距离可以视装置安装空间而定，一般在离台车较近的位置，使该处受烧结料热辐射影响较大，温度较高，有助于提高露点，增加该处饱和含水量。但若距离过近，雾化水直接喷到物料上，导致物料过冷，从而产生烧结球团破裂，影响烧结工艺。
[0011]优选地:连接装置使集管与风管支路之间密封。集管与风管支路之间的密封可以保证风管支路内气流的稳定。
[0012]优选地:连接装置包括套管、第一法兰、第二法兰，风管支路上开有与套管外径相同的孔，套管一端安装在孔内，套管一端的外圈与风管支路焊接在一起，套管的另一端伸入第一法兰的孔中，套管另一端的外圈与第一法兰焊接在一起，集管没有安装喷嘴的一端穿过第二法兰上的孔，并与第二法兰通过焊接连接在一起，安装时使集管安装有喷嘴的一端通过套管伸入风管支路内，把第一法兰与第二法兰通过螺栓连接在一起。通过法兰及套筒使集管以可拆卸的方式固定安装在风管支路上，同时实现了风管支路的密封。
[0013]优选地:过滤装置包括二个并联安装的Y型过滤器、超滤器、手动阀，二个并联安装的Y型过滤器及超滤器串联安装在总水管上，Y型过滤器的二端分别串联安装有一个手动阀。为了保证雾化效果，防止水中杂质堵住喷嘴，在总水管上安装了过滤装置，过滤装置为二个并联安装的过滤器及超滤器，过滤器的二侧各安装有一个手动阀。雾化水冷却装置正常运行时只需使用一个过滤器，另一个过滤器二侧的手动阀关闭。当检修其中一个过滤器时，未被检修的过滤器二侧的手动阀打开，被检修的过滤器二侧的手动阀关闭。即使在检修过滤器时也能保证雾化水冷却装置的正常运行。为了使不用把过滤器拆下来就可以检修，木方案中过滤器采用了 Y型过滤器，Y型过滤器中的过滤网的目数可以根据具体的水质情况来确定，一般来说大于喷嘴孔径的杂质不能通过过滤网。为了进一步的保证雾化效果，又使用超滤器对经过过滤的水采取二次过滤，超滤是以膜二侧的压力差为动力，通过不对称的半透膜来过滤分子量大的溶质，具有良好的过滤性能。这种装置检修方便以及确保喷嘴的顺利工作。
[0014]优选地:流量测量装 置包括电磁流量计、手动阀，电磁流量计的二端分别串联安装有一个手动阀，在电磁流量计及二个手动阀上还并联有一旁路，旁路上安装有手动阀。流量检测装置为了检测水管中水的流量，流量检测装置采用流量计，流量计的二侧分别设置有手动阀，设置手动阀是为了在雾化水冷却装置连续工作时方便检修流量计，在流量计及二侧的手动阀上还并联有旁路，旁路上设置有手动阀，在检修流量计时，打开旁路上的手动阀，关闭流量计二侧的手动阀，水流可以从与流量计并联的旁路中通过，不检修流量计时，旁路中的手动阀关闭。为了更精确的测量总水管中的流量，流量计采用电磁流量计。
[0015]优选地:在风管支路中喷嘴的上方还安装有均风板。如果有的喷嘴雾化效果不好，喷出水滴，均风板可以挡住飞溅的水滴，均风板还可以使进风均匀。
[0016]优选地:喷嘴孔径为0.1mm (毫米)或者0.15mm。喷嘴孔径小则雾化效果好，但是太小的话，雾化水量太小，不能满足降温效果，喷孔孔径太大的话，雾化效果就不好。
[0017]优选地:每个喷雾装置上的喷嘴数量为15~400个。喷嘴数量的取决于烧结矿降温所需的雾化水量及每个喷嘴所喷出的雾化水量；也取决于风管支路内径的大小，也就是说每个风管支路中最多只能安装多少个喷嘴。在每个风管支路中安装15~400个喷嘴是合适的。
[0018]优选地:喷嘴与铺料篦板之间的距离为0.5~5m(米)。喷嘴位于风管支路中，喷嘴与铺料篦板之间的最大距离取决于风管支路的长度，但是若过远，露点较低，雾化水易结露。
[0019]有益效果:和现有技术相比本发明能有效提闻冷却鼓风机的冷却效率，节约大量电能，而且改造时对原装置不需做结构改变，安装简单，装置检修量小。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是烧结矿雾化水冷却装置结构示意图。
[0021]图2是风管支路及喷雾装置主视图。
[0022]图3是风管支路及喷雾装置俯视图。
[0023]图4是连接装置第一种实施例的示意图。
[0024]图5是法兰与集管连接示意图。
[0025]图6是连接装置第二种实施例的示意图。
[0026]图7是均风板结构示意图。
[0027]图8是吹扫装置结构示意图。
[0028]附图标记名称如下:`[0029]1、闸阀；2、压力表；3、温度计；4、手动阀；5、Y型过滤器；6、手动阀；7、电磁流量计；8、超滤器；9、自动开关阀；10、电磁流量计；11、闻压柱塞栗；12、压力表；13、闸阀；14、气源过滤器；15、手动球阀；16、高压单向阀；17、高压气动开关阀；18、高压手动球阀；19、喷雾装置；20、风管支路；22、集管；23、连接装置；24、风管；25、水管支路；26、气管；27、气管支路；28、喷嘴；29、均风板；30、烟囱；31、总水管；32、密封胶；33、套管；34、第一法兰；35、第二法兰；36、孔；37、孔；38、密封盖；39、孔；40、铺料篦板。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细描述。
[0031]如图所示:烧结机冷却装置有依次摆放的五台鼓风机，由于前三台可产生温度较高的烟气，通过烟气余热锅炉、凝汽式汽轮发电机发电回收余热循环利用，不需要安装雾化水冷却装置，在第四台鼓风机上安装有一种烧结矿雾化水冷却装置后，第五台鼓风机可以停开。
[0032]一种烧结机冷却装置包括蓖板40、鼓风机、风管24、风管支路20、烟囱30，风管24一端与鼓风机连接，风管24的另一端并联安装有4个风管支路20，风管支路20位于蓖板40的下方，风管支路20的出风口对着铺料蓖板40，烟? 30位于铺料蓖板40及风管24的上方。
[0033]一种烧结矿雾化水冷却装置包括一根总水管31、四根并联的水管支路25、喷雾装置19组成，水管支路25 —端与总水管31相连接，另一端与喷雾装置19相连接。喷雾装置19由m根并联的集管22组成，集管22 —端安装有η个串联的喷嘴28，形成一个m*n的矩阵，喷嘴28相互之间的距离是等距的，使得各喷嘴28产生的喷雾在空间上分布均匀。一般情况下，η大于等于5，m大于等于3，喷嘴28数量至少有15个，最多数百个，本实施例中m和η分别为20。喷嘴28位于风管支路20内，也就是说集管22的一端位于风管支路20内；集管22的另一端伸出风管支路20与水管支路25相连接。集管22通过连接装置固定安装在风管支路20上。在第一种实施方式中:所述连接装置23包括套管33、第一法兰34、第二法兰35，风管支路20上开有与套管33外径相同的孔39，套管33 —端安装在孔39内，套管33的外圈与风管支路20焊接在一起；套管33的另一端伸入第一法兰34的孔36中，套管33的外圈与第一法兰34焊接在一起；集管22没有安装喷嘴28的一端穿过第二法兰35上的孔37，并与第二法兰35通过焊接连接在一起；安装时使集管22安装有喷嘴28的一端通过套管33伸入风管支路20内，把第一法兰34与第二法兰35通过螺栓连接在一起。当然第一法兰34与套管33、套管33与风管支路20、第二法兰35与与集管22还可以通过其他公知的方式固定连接在一起；当集管22或喷嘴28发生损坏，可以把松开螺栓，把第二法兰35与第一法兰34分开，使集管22从风管支路20中抽出，方便检修；同时通过焊接以及使法兰34、35通过螺栓连接在一起还可以起到密封的作用。在第二种实施例中:连接装置23包括密封盖38、密封胶32。集管22穿过密封盖38，并与密封盖38焊接在一起；密封盖38以可拆卸的方式与风管支路20固定连接，密封盖38与风管支路20之间密封连接，本实施例中密封盖38与风管支路20之间通过使用密封胶32实现密封。在风管支路25中喷嘴28的上方还安装有均风板29。
[0034]总水管31上依次安装有闸阀1、压力表2、温度计3、二个并联安装的Y型过滤器
5、电磁流量计7、超滤器8。闸阀I的安装是为了调节喷嘴28的流量。压力表2的安装是为了观察总水管31中的水压是否正常。为了保证雾化效果，防止水中杂质堵住喷嘴28，在总水管31上安装了过滤装置，过滤装置为二个并联安装的Y型过滤器5及超滤器8，Y型过滤器5的二侧各安装有一个手动阀4。为了测量水管中水的流量，本方案中还采用了流量检测装置，本实施例中流量检测装置为电磁流量计7，电磁流量计7的二侧分别设置有手动阀6，在电磁流量计7及二侧的手动阀6上还并联有旁路，旁路上设置有手动阀6，当然流量测量装置也可以采用其他公知的流量计。
[0035]水管支路25上依次安装有手动阀6、自动开关阀9、电磁流量计10、高压柱塞泵
`11、压力表12、集管22。水管支路25上的手动阀6与总水管31上的超滤器8相连接。为了获得较好的雾化效果，需要较大的压力，故采用了高压柱塞泵11，高压柱塞泵11的使用压力大于5MPa(兆帕)。使用压力表12是为了确定水压是否符合规定的要求。使用自动开关阀9的目的在于:通过使自动开关阀9与电气控制装置连接在一起，从而方便的控制水管支路25中水的开和关。
[0036]一种烧结矿雾化水冷却装置上还安装有一种应用于喷嘴的吹扫装置。一种应用于喷嘴的吹扫装置包括气管26、四根并联的气管支路27。气管支路27—端与气管26相连接；另一端与水管支路25相连接，连接点位于高压柱塞泵11与压力表12之间。
[0037]气管26上依次安装有闸阀13、气源过滤器14。气管支路27上依次安装有手动球阀15、高压单向阀16、高压气动开关阀17和高压手动球阀18。手动球阀15与气源过滤器14相连接。出于安全考虑，使用高压单向阀16是为了在雾化水冷却装置连续工作时防止高压水流进入气管26中。使用气源过滤器14是为了过滤掉气体中的杂质。高压气动开关阀17与电气控制装置相连接，从而方便的控制气管支路27中气的开和关。只有在检修高压单向阀16和高压气动开关阀17时,手动球阀15和高压手动球阀18才关闭，以利于检修。[0038]具体工艺过程如下:当铺料蓖板40上的热烧结矿层需要冷却时，开启前面三台鼓风机，自来水进入总水管31，通过压力表2和温度计3观察水的压力和温度是否符合规定的要求；水经过Y型过滤器5和超滤器8进行过滤，去除物理污染物，期间经过电磁流量计7测得流量，保证水流量符合规定的要求；经超滤器8超滤后，水流流向四个水管支路25，打开水管支路25的手动阀6及自动开关阀9，水流通过电磁流量计10进入高压柱塞泵11，通过高压柱塞泵11把水压提高到5MPa-20MPa，水流经过压力表12并通过集管22进入喷嘴28，通过压力表12可以检查压力是否符合规定的要求；其中电磁流量计10测得水管支路25中的水流量，雾化水从喷嘴28喷出，产生空间分布均匀的雾化水。通过调节总水管31上的闸阀I来调节喷嘴28喷出的雾化水量，当然也可以通过调节水管31、25上的其它阀来调节水量。为了达到较好的冷却效果，喷嘴28喷出雾化水量必须大于20g/m3 (克/立方米)，即每立方米空气中水的含量大于20g，一般为20-150g/m3。由于本方案中要求雾化效果较好，喷嘴28的喷孔孔径为0.05-0.3mm,喷孔孔径可以为0.1mm及0.15mm 二种规格。雾化水和鼓风机吹出的高速流动的空气流混合穿透铺料蓖板40上的热烧结层,水变成水蒸气,带走热烧结矿的热量，使其温度降低，实现对热烧结矿的冷却。水蒸气随空气流一同从烟囱30排出。[0039]当使用雾化水冷却装置时，高压气动开关阀17关闭。当不使用雾化水冷却装置时，为防止喷雾装置19堵塞，关闭水管支路25上的自动开关阀9，打开气路上的阀门，肩动吹扫装置。吹扫气源可以使用空气或氮气，气流通过气管26上的闸阀13，经过气源过滤器14去除粉尘杂质后，气流分别进入四个气管支路27，依次经过气管支路27上的手动球阀15、高压单向阀16、高压气动开关阀17、高压手动球阀18进入水管支路25，最终进入雾化水系统支路，经过压力表12到达喷雾装置19的喷嘴28处，形成气体通路，对喷嘴28形成保护，阻止了灰尘进入喷嘴28。喷嘴28喷出的气体随鼓风机产生的高速气流一同从烟囱30排出。由于在本实施例中喷嘴28的喷孔孔径为0.1mm或者或者0.15mm，不会有大的粉尘进入喷嘴28的喷孔中，吹扫气源的压力不需要太大，比较节约。也可以是在使用雾化水冷却装置前使用吹扫装置，把喷嘴28喷孔中的灰尘吹走。如果喷嘴28的喷孔被大一点的粉尘压住，也可以使用较大的气压把粉尘吹开。
【权利要求】
1.一种烧结矿雾化水冷却装置，包括总水管(31)、闸阀(I)、过滤装置、流量测量装置、水管支路(25)、喷雾装置(19)、风管支路(20)、连接装置(23)、铺料篦板(40)，铺料篦板(40)位于风管支路(20)上方，多个并联的水管支路(25)与总水管(31)相连接，总水管(31)上依次安装有闸阀(I)、过滤装置、流量测量装置，其特征在于:还包括高压柱塞泵(11)、压力表(12)，每个水管支路(25)上依次安装有高压柱塞泵(11)、压力表(12)、喷雾装置(19)，喷雾装置(19)由多根并联的集管(22)组成，集管(22) —端安装有多个串联的喷嘴(28)，喷嘴(28)位于风管支路(20)内，喷嘴(28)与铺料篦板(40)之间的距离大于0.5m，喷嘴(28)孔径为0.05-0.3mm，集管(22)的另一端穿过风管支路(20)并伸出风管支路(20)与水管支路(25)相连接，集管(22)通过连接装置(23)固定安装在风管支路(20)上，连接装置(23)使集管(22)能从风管支路(20)中抽出。
2.根据权利要求1所述的雾化水冷却装置，其特征在于:连接装置(23)使集管(22)与风管支路(20)之间密封。
3.根据权利要求2所述的雾化水冷却装置，其特征在于:连接装置(23)包括套管(33)、第一法兰(34)、第二法兰(35)，风管支路(20)上开有与套管(33)外径相同的孔(39)，套管(33) —端安装在孔(39)内，套管(33)的外圈与风管支路(20)焊接在一起，套管(33)的另一端伸入第一法兰(34)的孔(36)中，套管(33)的外圈与第一法兰(34)焊接在一起，集管(22)没有安装喷嘴(28)的一端穿过第二法兰(35)上的孔(37)，并与第二法兰(35)通过焊接连接在一起，安装时使集管(22)安装有喷嘴(28)的一端通过套管(33)伸入风管支路(20)内，把第一法兰(34)与第二法兰(35)通过螺栓连接在一起。
4.根据权利要求1所述的雾化水冷却装置，其特征在于:过滤装置包括二个并联安装的Y型过滤器(5)、超滤器(8)`、手动阀(4)，二个并联安装的Y型过滤器(5)及超滤器(8)串联安装在总水管(31)上，Y型过滤器(5)的二端分别串联安装有一个手动阀(4)。
5.根据权利要求1所述的雾化水冷却装置，其特征在于:流量测量装置为电磁流量计(7)、手动阀(6)，电磁流量计(7)的二端分别串联安装有一个手动阀(6)，在电磁流量计(7)及二个手动阀(6)上还并联有一旁路，旁路上安装有手动阀(6)。
6.根据权利要求1所述的雾化水冷却装置，其特征在于:在风管支路(25)中喷嘴(28)的上方还安装有均风板(29)。
7.根据权利要求1所述的雾化水冷却装置，其特征在于:喷嘴(28)孔径为0.1mm或者0.15mm0
8.根据权利要求1所述的雾化水冷却装置，其特征在于:喷雾装置(19)上的喷嘴(28)数量为15~400个。
9.根据权利要求1所述的雾化水冷却装置，其特征在于:喷嘴(28)与铺料篦板(40)之间的距离为0.5~5mο
【文档编号】C22B1/26GK103509941SQ201310414685
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】徐欣 申请人:苏州科睿特能源科技有限公司