r>[0038]其中需要注意的是，为了避免直接还原铁跳过某层落料板直接进入下一层落料室，甚至直接从排料口 6排出的情况出现，控制直接还原铁的粉碎率，并延长其在装置内部的行程，相邻落料板上的落料孔11沿竖直方向上的投影错开分布，也即相邻层落料板的落料孔11投影在同一水平面上时不存在重叠部分。
[0039]在此基础上，为了便于直接还原铁的落料，在每层落料室内均设置有便于落料的料耙3，料耙3与落料室径向方向呈一定角度，并相对直接还原铁所在的落料室转动，进而连续不断的将直接还原铁排出至下一层落料室中，达到内部排料和延长物料行程的目的。
[0040]具体地，每层落料室内的料耙3的具体安装方向根据落料孔11的位置决定。本实施例中第一层落料板8上的落料孔11设置在底板中心位置，从而与其对应的料耙3需要将直接还原铁往中心落料孔11位置推送；第二层落料板9上的落料孔11设置在底板外沿位置，从而与其对应的料耙3需要将直接还原铁往底板外沿位置推送；第三层落料板10上的落料孔11设置在底板中心位置，从而料耙3的设置同第一次落料板的情况。在该种情况下，相邻所述落料室中的料耙3的布置方向相反，请参见图2和图3。
[0041]在料耙3的搅动下直接还原铁聚拢或者散开，因此存在水平方向的运动，从而相同高度情况下直接还原铁的行程更长，从而直接还原铁与冷却气体充分接触，冷却时间变长，因此提高了换热效率。此外，就本实施例而言，料耙3可以将第一层落料室内的第一层料层、第二层落料室内的第二层料层以及第三层落料室内的第三层料层打平并搅混均匀，保证了各料层的透气均匀性，从而保证了冷却气流的阻力均匀性。
[0042]需要说明的是，落料孔11的设置并不局限于本实施例举的情况，只要能保证直接还原铁每次的下落高度及冷却行程即可。
[0043]为了实现上述料耙3相对落料室的转动，设有沿所述料塔4的轴线分布的旋转轴13。所述旋转轴13 —端连接旋转驱动单元，另一端伸入到所述料塔4内部与所述料耙3连接。优选通过连杆16将所述料耙3固定在所述旋转轴13上，并且每个所述落料室内的料耙3分布在以所述旋转轴13为中心轴的同心圆上。此外，优选但不必须旋转固定单元为驱动马达14。
[0044]为了避免空气渗入落料室中带来的直接还原铁的二次氧化的问题，在旋转轴13和料塔4的外壳之间设置密封单元。在此基础上本实施例提供一种密封效果理想的液体密封单元15。以旋转轴13通过料塔4的顶板伸入到落料室内的情况为例进行说明，此时在顶板上设置有环形液槽，旋转轴13沿着所述环形液槽的中心轴线伸入料塔4中，并且旋转轴13上固定有与所述环形液槽配合的圆形密封盖。所述圆形密封盖伸入到所述环形液槽中，从而在旋转轴13旋转时带动所述圆形密封盖在所述环形液槽中转动。
[0045]为了对落料室中的直接还原铁进行冷却，本实施例的料塔4底板开设有进气口 5，料塔4的顶板上开设有排气口 2。冷却气体通过进气口 5进入料塔4中，并通过各层落料板上开设的风孔12进入到对应的落料室中，最终从排气口 2排出。其中，优选底板上的风孔12均匀分布，以使得冷却气体能够均匀的穿过料层，避免出现窜风的现象，并使得直接还原铁冷却均匀。
[0046]为了对进料口 I和排料口 6处的直接还原铁进行保护，本实施例的进料口 I和排料口 6均与旋转密封阀连接，并且优选多个旋转密封阀串联，本实施例中为双层旋转密封阀?。
[0047]本实施例的透气物料气冷装置竖直布置，解决了占地面积过大的问题。
[0048]本实施例还提供一种直接还原铁的气冷方法，包括以下步骤:
[0049]S1:将高温的透气物料通过进料口 I注入料塔4中的落料室内；同时，将冷却气体从进气口 5通入料塔4中，使得冷却气体经过落料板上的风孔12后通过排气口 2排出；
[0050]S2:启动旋转驱动单元，旋转轴13带动料耙3转动，使得料耙3和物料之间存在相对运动，进而将物料通过错落布置的落料孔11排入下一落料室中，并最终通过排料口 6排出；
[0051]S3、将最终从排气口 2排出的气体经过除尘后进余热锅进行余热回收，再由循环风机加压后进入气体冷却装置，并将冷却后的气体通入所述透气物料气冷装置的进气口 5中，如此循环。
[0052]其中，优选所述旋转轴13的转速为3-5转/分钟；通入的所述冷却气体为惰性气体。
[0053]具体地，直接还原铁的初始温度为1100°C左右，其通过双层旋转密封阀7后从进料口 I进入第一层落料室中，并形成第一层料层。第一层料层在料耙3的作用下向中心聚拢，并通过中心位置的落料孔11进入第二层落料室中，并形成第二层料层。与第二层料层对应的料耙3转动，使其向四周散开，并从四周的落料孔11跌落至第三层落料室，形成第三层料层，第三层料层同样在料耙3的作用下向中心聚拢，并通过排料口 6排出。最终排出的直接还原铁的温度低于150°C。
[0054]与此同时，低温的惰性冷却气体从进气口 5进入到料塔4的底部，透过第三层落料板10上的风孔12向上运动，同时对高温的直接还原铁进行冷却。惰性冷却气体依次经过第二层落料室和第一层落料室后从排气口 2排出。换热后的惰性冷却气体经除尘后进余热锅炉进行余热回收，再由循环风机加压后进入冷却装置循环使用。
[0055]本实施例中采用惰性气体对直接还原铁进行冷却，避免了球团在冷却过程中与空气或水接触，解决了直接还原铁二次氧化和含水的问题；并且，惰性气体经除尘后可进余热锅炉进行余热回收，解决了直接还原铁热量不能回收的问题。
[0056]以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种透气物料的气冷装置，其特征在于，包括料塔、料耙、旋转驱动单元以及沿所述料塔的轴线分布的旋转轴；在所述料塔的顶板上开设有进料口和排气口，在所述料塔的底板上开设有排料口和进气口 ；所述料塔内设置有多块落料板，所述落料板将所述料塔沿纵向分为多个落料室；所述落料板上开设有落料孔和风孔，且相邻的所述落料板上的落料孔在水平面上的投影错开分布；各个所述落料室内分别设置有便于落料的所述料耙；所述旋转轴一端连接所述旋转驱动单元，另一端伸入到所述料塔内部与所述料耙连接。2.根据权利要求1所述的透气物料的气冷装置，其特征在于，所述旋转轴和所述料塔的壳体之间设置有密封单元。3.根据权利要求2所述的透气物料的气冷装置，其特征在于，所述密封单元为液体密封单元，包括与所述料塔固定连接且位于所述旋转轴的周向外围的环形液槽，以及固定在所述旋转轴上且与所述环形液槽配合的圆形密封盖。4.根据权利要求1所述的透气物料的气冷装置，其特征在于，所述进料口和排料口均连接有旋转密封阀。5.根据权利要求1所述的透气物料的气冷装置，其特征在于，相邻所述落料板上的所述落料孔分别位于所述落料板的中心位置和外沿位置。6.根据权利要求5所述的透气物料的气冷装置，其特征在于，相邻所述落料室中的料耙的布置方向相反。7.根据权利要求1所述的透气物料的气冷装置，其特征在于，每个所述落料室内的料耙分布在以所述旋转轴为中心轴的同心圆上。8.根据权利要求7所述的透气物料的气冷装置，其特征在于，所述料耙通过连杆与所述旋转轴连接。9.一种透气物料的气冷方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任意一项所述的透气物料气冷装置进行，包括以下步骤:51:将高温的透气物料通过进料口注入料塔中的落料室内；同时，将冷却气体从进气口通入料塔中，使得冷却气体经过落料板上的风孔后通过排气口排出；52:启动旋转驱动单元，旋转轴带动料耙转动，使得料耙和物料之间存在相对运动，进而将物料通过错落布置的落料孔排入下一落料室中，并最终通过排料口排出；S3、将最终从排气口排出的气体经过除尘后进余热锅进行余热回收，再由循环风机加压后进入气体冷却装置，并将冷却后的气体通入所述透气物料气冷装置的进气口中，如此循环。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述旋转轴的转速为3-5转/分钟；通入的所述冷却气体为惰性气体。
【专利摘要】本发明涉及具有透气性的物料的冷却技术领域，提供了一种透气物料的气冷装置及方法。本发明的透气物料气冷装置，通过设置多层落料板，并且相邻落料板上的落料孔沿竖直方向上的投影错开分布，从而使得物料每次的下落高度为每个落料室的高度，进而解决物料高度落差大、粉化率高的问题。在此基础上，在落料室内设置有与物料之间存在相对运动的料耙，在料耙的搅动下物料产生聚拢或者散开运动，从而相同高度情况下物料的行程更长，从而物料与冷却气体充分接触，冷却时间变长，因此提高了换热效率。此外，该装置竖直布置，从而占地面积小。
【IPC分类】C21B13/00
【公开号】CN104894323
【申请号】CN201510287941
【发明人】向锡炎, 周浩宇, 贺新华
【申请人】中冶长天国际工程有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日