余热回收型还原铁冷却装置的制作方法

文档序号:15039080发布日期:2018-07-27 20:59阅读:128来源:国知局

本发明涉及一种余热回收型还原铁冷却装置,主要用于余热利用行业中对还原铁球团、烧结球团进行冷却。



背景技术:

冷却是锻烧还原铁工艺的工序之一。直接还原铁球团经转底炉或回转窑出口的温度高达1100℃,需要充氮气保护冷却至300℃以下,防止还原铁球团发生二次氧化。目前,大部分钢铁公司采用回转筒式冷却机对高温球团进行冷却:高温球团经溜槽进入带有倾角的冷却筒,冷却筒转动,物料由进料端运动到出料端;采用冷却水直接喷淋筒体外部达到冷却效果。这种冷却方式存在一些不足:(1)传热方式以物料与筒体之间的热传导和冷却水与筒体之间的热对流为主,综合传热系数比较低;(2)筒体在回转时,物料容易在筒体底部滑动,物料与筒体之间的接触传热面积比较少;(3)物料的热量需要经过筒体传给冷却水,由于筒壁较厚,因而筒体温度较高、变形严重;(4)物料的热量没有回收,由于冷却效率低,筒体长达三四十米,投资高,占地面积大,喷淋水量达到400m3/h以上,消耗了大量的水并浪费了大量的余热。cn101787435a公开了“还原铁高效喷雾回转筒式冷却机”,其筒体由冷却筒体、前端筒体和尾端筒体组成;前端筒体和尾端筒体为双层筒体,在该双层筒体内采用喷雾冷却;整个冷却单元的筒体表面被喷雾冷却覆盖。由于整个筒体被雾化水滴包裹,有效地保护了筒体,减少变形,也提高了设备的作业率和可靠性。但是该技术对筒体内部的物料运动和传热情况没有改善,对于气体的对流换热没有起到强化作用,也不能实现余热的回收再利用。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种能强化对流换热、无喷淋水消耗、换热能力强的余热回收型还原铁冷却装置。其技术方案为:

一种余热回收型还原铁冷却装置,包括周向转动的承接高温物料的筒体,筒体轴线与水平线夹角为1-5度,从进料端至出料端向下倾斜,其特征在于:在筒体的进料端增设回水总管、套装在回水总管出水端上的进水总管、多根径向进水支管和多根径向回水支管,在筒体的内壁设有进水夹套,在远离进料口一端的筒体内壁上设有周向圆管,进水夹套与周向圆管连通,进水夹套外壁上沿轴向设有多根出水管,出水管沿周向均匀分布,一端与周向圆管固定连通,另一端与周向回水圆管连通,周向回水圆管经多根径向回水支管与回水总管连通。

其工作原理为:高温物料从进料端落入进水夹套内的底部,并随着筒体的转动向筒体的出料口缓慢移动。在移动过程中,高温物料不断与进水夹套及出水管接触,进行热量交换,最后冷却的物料从筒体的出料口排出;冷却水从进水总管流经多根径向进水支管进入进水夹套吸收物料和气体的热量升温,然后经远离进料口的周向圆管进入出水管继续吸收物料和气体的热量升温,最后经周向回水圆管、多根径向回水支管进入回水总管排出,实现了高温物料的冷却及余热回收。

本发明与现有技术相比,其有益效果是:进水夹套上均布多根出水管,进水夹套和出水管直接与高温物料接触进行冷却,进水夹套内缓慢流动的冷却水解决了出水管间隔分布带来的温度分布不均问题,筒体受热均匀、温度低、变形小。出水管伸入物料内部进行冷却,减小了高温物料的传热距离,并且出水管在进水夹套的内壁形成凹凸结构,推动物料随筒体转动到一定高度后向下抛洒,物料下落过程中冲刷进水夹套和出水管形成对流换热,有效增加了换热面积,强化了物料的掺混和传热,使整个料床冷却均匀,同时出水管对高温气体具有搅拌作用,增强了高温气体的运动,强化了高温气体与进水夹套和出水管之间的对流换热,增强了换热效果。在达到相同冷却效果的前提下,多种换热途径协同冷却的方法缩短了物料的冷却时间,减小了筒体的长度和占地面积,同时杜绝了喷淋水消耗,实现了高温物料的高效冷却及余热回收。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图;

图2为图1所示实施例的a-a剖视图;

图3为图1所示实施例的b-b剖视图;

图4为图1所示实施例的c-c剖视图。

图中:1、筒体2、回水总管3、进水总管4、径向进水支管5、径向回水支管6、进水夹套7、周向圆管8、出水管9、周向回水圆管

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案做进一步说明。在图1-4所示的实施例中:包括周向转动的承接高温物料的筒体1,筒体1轴线与水平线夹角为2度,从进料端至出料端向下倾斜。在筒体1的进料端增设回水总管2、套装在回水总管2出水端上的进水总管3、4根径向进水支管4和4根径向回水支管5,在筒体1的内壁设有进水夹套6,在远离进料口一端的筒体1内壁上设有周向圆管7,进水夹套6与周向圆管7连通,进水夹套6外壁上沿轴向设有多根出水管8,出水管8沿周向均匀分布,一端与周向圆管7固定连通,另一端与周向回水圆管9连通,周向回水圆管9经多根径向回水支管5与回水总管2连通。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种余热回收型还原铁冷却装置,包括周向转动的承接高温物料的筒体,筒体轴线与水平线夹角为1‑5度,从进料端至出料端向下倾斜,其特征在于:在筒体的进料端增设回水总管、套装在回水总管出水端上的进水总管、多根径向进水支管和多根径向回水支管,在筒体的内壁设有进水夹套,在远离进料口一端的筒体内壁上设有周向圆管,进水夹套与周向圆管连通,进水夹套外壁上沿轴向设有多根出水管,出水管沿周向均匀分布,一端与周向圆管固定连通,另一端与周向回水圆管连通,周向回水圆管经多根径向回水支管与回水总管连通。本发明强化了物料的掺混和传热,筒体受热均匀、温度低、变形小,具有物料冷却效果好且能实现余热回收的优点。

技术研发人员:高海波;王延遐;张忠良;刘永启;高煜翔
受保护的技术使用者:山东理工大学
技术研发日:2018.02.13
技术公布日:2018.07.27
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