一种两段式烧结球团冷却装置的制作方法

本实用新型涉及高炉冶炼领域，特别涉及一种两段式烧结球团冷却装置。

背景技术：

钢铁厂烧结规模逐步扩大，导致烧结矿的产量迅速增加，由于高炉对烧结矿的要求是常温，因此必须对热烧结矿进行冷却。现有国内钢铁行业的烧结矿冷却大都采用以下三种冷却方式：一是平式冷却，二是带式冷却，三是环形冷却。这些冷却方式共同的工作原理为：高温物料在密闭容腔内冷却，与冷却气流进行热交换，物料的热量由气体带走。

环冷机是常用设备，其冷却方法是交叉冷却，存在冷却终点，在环冷机运行方向上，烟气温度越来越低，环冷机是回转体，高温使得环冷机变形量大，沙封或水封容易失效，这将导致环冷机密封结构复杂，制造成本和设备维护成本很高，难以推广使用。例如中国发明专利CN 101957146 A提出“一种环冷机密封装置”，该专利技术是在烧结矿冷却装置中采用水密封的办法，虽然能保证一定的密封作用，但是无法保证冷却装置高负压操作，因为高负压会使密封装置失效。

由于现有的热烧结矿载体(例如车、槽)处于运动状态，现有热烧结矿的冷却装置常常无法有效保证热烧结矿冷却过程的全程密闭性，这就使得烧结矿冷却过程实际上是在半密闭或完全开放的环境中进行，为了确保冷却效果不得不增加冷却风量，这样就带来两个问题，一是风机的能耗高，二是经热交换后的风温较低，余热回收价值低，导致烧结矿先热回收利用率不高。例如中国实用新型专利CN 203451587 U提出一种“一种立式冷却窑”，该专利技术在窑体中心设置中心风帽，用于冷却高温物料。由于物料粒径的差异较大(0～300mm),细物料比较大物料更容易冷却，如果采用该专利的一段冷却方法，为了保证不出现高温物料，需要投入很大的风量，这将导致出口风温降低，不利于被余热锅炉或其他回收装置回收利用。

因此，现有的烧结矿冷却设备具有体积庞大、投资高、能耗大、设备维护工作量大、漏风量大以及热回收效率低的缺点。

技术实现要素：

发明目的：本实用新型目的是针对现有烧结矿冷却装置存在的能耗大、热回收效率低的问题，提供既能节省能源消耗、又能提高冷却效率的两段式烧结球团冷却装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种两段式烧结球团冷却装置，包括受料斗、锥形冷却管、下料段、二段冷却板和出料斗；

受料斗顶部设有进料阀和一段出风口，受料斗侧面设有一段进风口，受料斗底部设有下料段，锥形冷却管设置在受料斗内，锥形冷却管上端与进料阀和一段出风口连通，锥形冷却管下端与下料段上端相连，锥形冷却管与受料斗之间形成风室一，风室一与一段进风口连通，锥形冷却管上开设有若干出风孔一；

出料斗顶部设有进料口和二段出风口，进料口与下料段下端连通，出料斗侧面设有推杆和二段进风口，出料斗底部设有排料口，二段冷却板倾斜设置在出料斗内，二段冷却板上表面与出料斗之间形成二次冷却段，二次冷却段上端设有推头，推头与推杆相连，二次冷却段下端与排料口相连，二段冷却板下表面与出料斗之间形成风室二，风室二与二段进风口连通，二段冷却板上设有若干出风孔二，出风孔二设有风帽。

进一步的，所述的出风孔一外侧设有导流板，导流板一端与出风孔一下沿口连接，导流板另一端倾斜向上。

进一步的，所述的出风孔一内侧设有导流格栅，导流格栅设有向下倾斜的导流孔。

进一步的，所述出风孔二为圆形孔。

进一步的，所述出风孔二为条形孔。

进一步的，所述二段冷却板与水平面形成夹角θ，夹角θ为5～25°。

进一步的，所述锥形冷却管的数量至少为一个，所述下料段、二段冷却板和出料斗的数量与锥形冷却管相同，并且一一对应。

有益效果：

(1)本实用新型的冷却装置采用两段冷却结构，两段冷却结构分别送风，一段冷却送风工艺回收满足能量回收要求，二段冷却送风工艺满足生产对料温的要求，避免局部高温物料的出现；

(2)由于采用了上述结构，提高冷却设备的密封性，与环冷机设备相比，漏风率减少了40％，热量回收的效率提高了20％以上，热量回收效率与现有的冷却设备相比提高了57％；

(3)该冷却装置减少了外部设备的配置，装机总功率减少了10％，达到环保节能的要求；

(4)该冷却装置可以单独使用，也可以组合使用，具体布置方式需根据工艺要求确定。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中锥形冷却管的截面示意图；

图3为本实用新型实施例二中锥形冷却管的截面示意图；

图4为本实用新型实施例一中二段冷却板的截面示意图；

图5为本实用新型实施例一中二段冷却板的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二中二段冷却板的结构示意图；

图7为本实用新型实施例三的剖面结构示意图；

图8为本实用新型实施例三的俯视结构示意图。

图中：1-受料斗，2-锥形冷却管，3-一段进风口，4-推杆，5-推头，6-二段进风口，7-二段冷却板，8-二段出风口，9-导流板，10-导流孔，11-导流格栅，12-风帽，13-出风孔二，14-下料段，15-进料阀，16-一段出风口，17-出料斗，18-风室一，19-出风孔一，20-进料口，21-排料口，22-二次冷却段，23-风室二。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

实施例一

如图1、2、4、5所示，本实用新型的一种两段式烧结球团冷却装置，包括受料斗1、锥形冷却管2、下料段14、二段冷却板7和出料斗17。

受料斗1顶部设有进料阀15和一段出风口16，受料斗1侧面设有一段进风口3，受料斗1底部设有下料段14。锥形冷却管2设置在受料斗1内，锥形冷却管2上端与进料阀15和一段出风口16连通，锥形冷却管2下端与下料段14上端相连，锥形冷却管2内侧形成一段冷却段，锥形冷却管2与受料斗1之间形成风室一18，风室一18与一段进风口3连通，锥形冷却管2上开设有若干出风孔一19。所述的出风孔一19外侧设有导流板9，导流板9一端与出风孔一19下沿口连接，导流板9另一端倾斜向上，出风孔一19的间隙尺寸与导流板9布置的角度可根据风速确定。

出料斗17顶部设有进料口20和二段出风口8，进料口20与下料段14下端连通，出料斗17侧面设有推杆4和二段进风口6，推杆4为液压驱动装置、气压驱动装置或电动装置，出料斗17底部设有排料口21。二段冷却板7倾斜设置在出料斗17内，二段冷却板7与水平面形成夹角θ，夹角θ为5～25°。二段冷却板7上表面与出料斗17之间形成二次冷却段22，二次冷却段22上端设有推头5，推头5与推杆4相连，二次冷却段22下端与排料口21相连。二段冷却板7下表面与出料斗17之间形成风室二23，风室二23与二段进风口6连通，二段冷却板7上设有若干出风孔二13，所述出风孔二13为圆形孔，出风孔二13设有风帽12。

待冷却物料通过进料阀15进入受料斗1并被锥形冷却管2隔离，冷风通过一段进风口3鼓入风室一18，然后通过出风孔一19进入锥形冷却管2内侧，对物料进行一次冷却，冷却后的气体从一段出风口16排出，经一次冷却的物料通过下料段14进入出料斗17，在推杆4与推头5的作用下，物料达到二次冷却段17，冷却空气从二段进风口6鼓入风室二23，然后通过出风孔二13进入二次冷却段22，对物料进行二次冷却，冷却后的气体从二段风出口8排出，经二次冷却的物料通过排料口21排出该冷却装置。

本实施例的烧结机小时产量100t/h为例,物料温度为650～700℃，物料要求冷却至100～150℃，烟气温度满足余热锅炉等热交换设备的要求，根据工艺及产量的要求，本实施例在一段进风口3投入15万m3/h的常温风量，物料冷却至200～250℃，产生的风温为380～500℃高温烟气，高温烟气满足余热锅炉等热交换设备的要求。在二段进风口投入3万m3/h的常温风量，物料冷却至100～150℃，低温物料满足工艺设备要求。

本实用新型的冷却装置为两段冷却结构，包括一次冷却段和二次冷却段，两段冷却通过料封段14衔接，一段冷却与二段冷却分别送风，一段冷却送风工艺回收满足能量回收要求，二段冷却送风工艺满足生产对料温的要求，避免局部高温物料的出现。

实施例二

如图1、3、6所示，实施例二与实施例一的区别在于：所述的出风孔一19内侧设有导流格栅11，导流格栅11设有向下倾斜的导流孔10。所述出风孔二13为条形孔。

实施例三

如图7和8所示，实施例三中，所述锥形冷却管2的数量为2个，所述下料段14、二段冷却板7和出料斗17的数量与锥形冷却管2相同，并且一一对应。

实施例三是将两个实施例一的冷却装置进行组合使用，并且两个冷却装置共用一个受料斗1。

该实施例以烧结机小时产量420t/h为例,物料温度为650～700℃，物料要求冷却至100～150℃，烟气温度满足余热锅炉等热交换设备的要求，根据工艺及产量的要求，本实施例将分为四个独立单元，每个独立单元分别在一段进风口3投入10万m3/h的常温风量，物料冷却至200～250℃，产生的风温为380～500℃高温烟气，高温烟气满足余热锅炉等热交换设备的要求。每个独立单元分别在二段进风口投入3万m3/h的常温风量，物料冷却至100～150℃，低温物料满足工艺设备要求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。