一种烧结矿冷却和余热利用系统的制作方法

本实用新型涉及包括立式烧结矿冷却机的烧结矿冷却和余热利用系统，还涉及一种烧结矿低氧全循环冷却工艺，属于炼铁领域和环保领域。

背景技术：

近年来，随着我国能源消耗与环境保护关系的日益紧张，节能环保受到全社会的重视，并使其成为建立资源节约型、环境友好型社会的关键举措。节能环保工作涉及方方面面，工业领域的节能环保是节能环保工作的重点和难点，特别是对于能耗高环境污染大的钢铁行业。烧结工序能耗约占钢铁企业总能耗的15％，仅次于炼铁工序而居第二位。当前，我国大中型钢铁企业生产1吨烧结矿产生的余热资源总量约为1.44GJ，回收利用率仅为35％～45％。以 2014年计(烧结矿产量8.91亿吨)，尚有约8亿GJ的烧结余热资源没有得到回收利用，造成资源浪费的同时也形成了严重的环境污染。因此，烧结过程余热资源高效回收与利用成为烧结工序节能环保的重要方向和途径。

烧结过程余热资源主要由两部分组成：一部分是烧结矿显热，约占余热资源总量的70％；另一部是烧结烟气显热，约占余热资源总量的30％。比较而言，烧结矿显热数量较大，品质较高；而烧结烟气显热数量较小，品质较低。基于此，烧结矿显热的高效回收与利用是整个烧结余热回收与利用的核心与重点。

在现代烧结工艺过程中，“冷却”是较关键的工序之一。烧结矿在经过烧结机的焙烧后，已形成高温成品矿，如何能在不影响其质量与成品率的前提下对它进行保护性冷却，使其能够经皮带机送入成品矿仓，同时将其所携带的显热能量完美回收利用，一直以来是业内技术人士不断研究的问题。20世纪60年代以来，烧结矿的冷却工艺得到了迅速发展，其主要分为带式冷却、环式冷却与盘式冷却三大类。在后期的市场竞争中，带式冷却技术被淘汰，余下的环式冷却与盘式冷却技术均各有其优缺点。但综合比较，盘冷比环冷的余热利用率更好 (所有烧结矿显热均得到回收利用)，故盘冷机在国外市场应用非常广泛，本专利亦围绕盘冷机技术进行阐述。

盘冷机技术从70年代开始发展，最开始为横向式盘冷，即冷却风是从盘冷机的内环向外环流动，横向穿过待冷却料层与其换热，换热完后的冷却风直接外排至大气。这样做既不经济也不环保，经过多年来的不断研究优化，最新的盘冷机技术是日本三菱日立与中盛钢铁提出的“抽风式纵向盘冷技术”。此技术采用抽风，将冷却风从大气抽入待冷却料底部，然后往上纵向穿过料层，最后从料层上部吹出进入后续工序。该方案与最开始的方案相比，已经有了非常大的优化与进步，下面针对该方案进行详细介绍。

JP2008232519A(三菱日立与中盛钢铁，下称D1)公开了抽风式纵向盘冷技术，参见其中的图1：热烧结矿从烧结机尾部落入进料溜槽，在溜槽内堆积成一定高度的料柱，这样一方面是起到均匀下料的作用，另一方面是起到料封防止进料口串风的作用。矿料继续向下经过机罩后进入盘冷机箱体内，推挤成一定高度的料柱。与此同时，受抽风机的负压影响，盘冷机附近的空气会经由百叶进风装置被吸入料柱内，从下往上穿过料柱与之换热，换热完毕后的空气从料柱顶面穿出进入出风口，被送往重力除尘器与余热锅炉，最后经过抽风机后被外排。被空气冷却后的烧结料在盘冷机下部托盘处形成横截面为37度堆积角三角形的环形堆积区，当被转动至卸料区时，烧结料被刮料板装置刮落，完成冷却工序进入下一个工序环节。

三菱日立与中盛钢铁的“抽风式纵向盘冷技术”虽然较常规技术有显著进步，但仍然存在以下五点缺陷：

1)装置整体高度要求过高：由于“抽风式纵向盘冷技术”采取抽风方式，所以必须在进料口位置设置料封，也就是D1的图1中在进料溜槽内堆积的料柱，料封高度以盘冷机箱体内料柱高度的1.2～1.5倍为标准。这样就无形中增高了整套盘冷装置的高度，在施工安装时要么就需要将整台烧结机标高上升，要么就需要将盘冷机的土建平面往下挖。不管选择哪种方式，都会造成高昂的一次投资成本，在经济指标上很不划算；

2)风流开路循环导致余热利用率低且污染环境：由于“抽风式纵向盘冷技术”的风流为开路循环，从余热锅炉出来的空气直接外排并未回收利用，这样造成了还有100多度的空气显热被浪费，而且外排的空气内含有大量小颗粒粉尘，对于大气造成一定程度的颗粒物污染；

3)进料口处物料磨损严重：由于“抽风式纵向盘冷技术”在进料溜槽处设置料封，故料封下部与盘冷机箱体内料面上层之间会有一段摩擦距离。此时烧结料在高温与上部料柱挤压的双层恶劣工况下，被摩擦时很容易粉化变碎，从而降低烧结机的成品率；

4)环境污染较严重：由于“抽风式纵向盘冷技术”采取的负压抽风技术，所以它在箱体下部托盘处未设置密封罩装置。这样当烧结矿被刮刀装置刮落时，容易造成大量细微颗粒与粉尘飞溅。且一旦抽风机出现故障检修，盘冷机周围推挤的物料粉尘全部会进入大气，对机旁的操作环境造成及其恶劣的影响。

5)余热锅炉热效率未达到最高：由于“抽风式纵向盘冷技术”未把穿出料层的空气按照风温精准分级，而是全部混合进入到余热锅炉，这样当低温段出口风温过低时，势必会拉低进入余热锅炉的空气温度，从而降低余热锅炉的热效率值。

目前，烧结矿冷却主要采用的是基于大风快冷、一次性装卸冷却原理的传统带式冷却机或环式冷却机。不管采用哪种冷却方式，冷却机都存在漏风率大，风机耗电高，显热回收率低，锅炉热效率低等问题。换言之，在当前市场对烧结生产节能降耗与绿色制造要求越来越严格的大环境下，原来设备结构已经很难实现烧结矿显热高效回收与利用。因此，突破传统环式冷却或带式冷却的局限，开发出一种烧结矿显热高效回收的工艺和技术装备，已是烧结行业节能环保的必由之路。

因此，通过对国内外烧结矿显热回收方面大量的研究工作，提出了一种基于小风慢冷烧结矿低氧全循环冷却工艺。该工艺具有烧结矿冷却速度慢，吨耗冷却风量小，废气量相对较小，废气温度高，锅炉热效率高，冷却废气全部可被锅炉利用，烧结矿显热回收率一般可达 70％左右的冷却特点。并且，该工艺还可以克服烧结矿在立式冷却装置内的二次烧结结块问题，防止立式冷却装置出现卡堵现象。

技术实现要素：

因此，通过对国内外烧结矿显热回收方面大量的研究工作，提出了一种基于小风慢冷烧结矿逆流厚料层冷却工艺。

在本申请中，“任选的”表示有或无。

在本申请中，立式冷却机具有塔式结构，因此，也可称作塔式冷却机。

本申请的实用新型人经过研究发现，烧结矿中的残炭燃烧使烧结矿产生液相是造成冷却机内结块堵塞的主要原因，为了防止冷却机内结块，开发了一种低氧全循环冷却工艺。

该冷却工艺主要由立式冷却机、热烧结矿输送装置、除尘装置、余热锅炉及发电系统、冷却装置、循环风机、密封装置、密封风机、烟气发生炉和/或氮气管路及阀门、补气阀、放散烟囱等组成，由这些工艺装置组成的系统是一个低氧全循环的烧结矿逆流厚料层冷却工艺。

根据本实用新型的第一个实施方案，如图1－3中所示，提供一种烧结矿冷却和余热利用系统，该系统包括立式冷却机、第一除尘器(优选为冲击板式重力除尘器)、余热锅炉及发电系统、冷却装置(优选为水冷式冷却装置)和设置在立式冷却机的下部的密封罩装置，其中在立式冷却机的上部或顶盖设有热风出口，中部设有供风装置和底部设有(多个)排料口，

其中，立式冷却机的热风出口通过热风管道与余热锅炉及发电系统的热风入口连接，第一除尘器设置在热风管道上，余热锅炉及发电系统的冷风出口经由第一冷风管道连接至冷却装置(优选为水冷式冷却装置)的进风口，而冷却装置(优选为水冷式冷却装置)的出风口经由第二冷风管道连接至立式冷却机的供风装置，在第一冷风管道或第二冷风管道上设有循环风机；和

密封罩装置设置在立式冷却机的下部的排料出口处，密封罩装置的出风口经由密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)连接至第一冷风管道的前段，或连接至第二冷风管道的前段。

优选的是，在密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)上设有抽风机。

在第一冷风管道(例如它的中后段)上或第二冷风管道上连接了带有氮气阀门的氮气管路和带有补气阀门的空气补充管道。

其中，在热风管道上在第一除尘器的上游或下游设置烟气发生炉(即，它的出风口连接至热风管道)。

优选，在立式冷却机的塔体顶部，例如塔体顶盖上，设有放散烟囱。

任选或可有可无地，在第一冷风管道上设置第二除尘器(优选为多管除尘器)。优选的是，在第一冷风管道上设置第二除尘器(优选为多管除尘器)。

一般，立式冷却机具有位于其顶部的料仓和布料管。

优选，立式冷却机的下部的排料出口的个数为4-12个，优选为6-10个，6-8个。

在本申请中，立式冷却机具有塔式结构，因此，也可称作塔式冷却机。

供风装置包括风环供风装置和风帽供风装置。更具体地说，供风装置包括风环供风装置和与风环供风装置连通的位于冷却机塔体侧部的风环以及风帽供风装置和与风帽供风装置连通的一个从塔体底部(优选，底部中心位置)向上伸入塔体内的风帽。

以上所述的密封罩装置是将所有的排料出口密封在内的单个罩体或整体罩体，罩体下部设有出料口，而出料口下方设有冷烧结矿输送机；或者，以上所述的密封罩装置是将所有的排料出口以及冷烧结矿输送机的起始端密封在内的单个罩体或整体罩体。密封罩装置用于收集从冷却机的所有的排料出口排出或漏出的气体或冷风，并通过密封罩装置送风管道输送循环到冷却机内，使得基本上所有的冷却气体或冷却空气在系统中循环，即形成了全循环，这会大大减少进入冷却机的塔体内的冷却气体中的氧气含量，避免高温烧结矿的二次烧结。

以上所述的烧结矿冷却和余热利用系统还包括：位于立式冷却机上游，烧结机，烧结矿破碎机，和(用于向立式冷却机的顶部输送热烧结矿的)热烧结矿输送装置。

优选的是，这里所述的立式冷却机是多个闸板卸料式的立式冷却机，如图4所示，或是多个排料锥斗卸料式的立式冷却机，如图11所示；或是板式给矿机卸料式立式冷却机(A3)，如图10中所示。

如图4-9和图21和22所示，多个闸板卸料式的立式冷却机包括：料仓，布料管，由塔体顶盖、塔壁、位于塔壁下方的塔体锥筒和塔底构成的塔体，风环，风帽，设置在塔体锥筒下部的多个排料出口，以及设置在塔壁上部或塔体顶盖上的热风出口；

其中，顶盖与塔壁的上端固定连接，料仓设置在顶盖的上方，布料管的上端与料仓的底部连接，布料管的下端伸入到顶盖的下方，

所述多个排料出口在塔体锥筒下部的四周呈现环形分布或所述多个排料出口沿着塔体锥筒下部的圆周方向均匀地分布，

在塔壁的下部与塔体锥筒的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环，

塔底的中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽，和

每个排料出口处相应地设有排料闸门或排料闸板，并且在排料闸门的下方设有排料通道；优选的是，该排料通道是与每一个排料出口相对应的下料溜槽或该排料通道是(整体设计的) 一个卸料斗。一般，在多个闸板卸料式的立式冷却机中，风帽伸入塔体内部空间使得风帽风管(即风帽的茎部)的高度足以达到风环的高度。

优选，排料通道的末端或下方，例如下料溜槽的末端或卸料斗的下方，设有冷烧结矿输送机。

优选，在多个闸板卸料式的立式冷却机中，在塔壁的下部或下方以及在塔体锥筒的上方，进一步设置塔壁过渡段。这样，在塔壁的下部更方便安装塔体锥筒。在这种情况下，由塔体顶盖、塔壁和下部的(倒圆锥筒形或倒锥筒形的)塔壁过渡段构成了塔体。塔壁过渡段呈现倒锥筒形或倒圆锥筒形，即，它的下部的内直径小于它的上部的内直径。也可以称作过渡斗或称作上部锥斗。倒锥筒形或倒圆锥筒形的塔壁过渡段的锥角一般是60-75度，优选是>63.5度。

塔体锥筒的下端的外直径小于上端的外直径。因此，塔体锥筒呈现倒锥筒形。

任选地或可有可无地，在塔体锥筒下部的每一个排料出口处设置排料出口密封罩。

优选，该多个闸板卸料式的立式冷却机还包括风环供风装置，该风环供风装置包括风环风道和在风环风道上所连接的风环风管，该风环风道环绕该风环并与其相连通。

优选，该多个闸板卸料式的立式冷却机还包括风帽供风装置，该风帽供风装置包括多个风帽支管、环形或“C”形的风帽风道和与风帽风道连接的风帽风管，每一个风帽支管的一端与风帽风道连通和另一端与风帽的底部或茎部连通。这里所述的茎部是风帽风管。

优选，在塔壁的下部设有测温探头；优选，所述测温探头为热电偶温度传感器。

一般，供风装置包括风环和风环供风装置以及风帽和风帽供风装置。

以风环作为分割点，塔体锥筒的高度(或称作下部料层高度)h1大于塔壁的堆料高度(或称作上部料层高度)h2。

优选，在塔体锥筒下部的排料出口的个数为4-12个，优选为6-10个，6-8个。

一般，在多个闸板卸料式的立式冷却机中，风帽支管的数量为1-12根，优选为2-10根，更优选为4-8根，更优选6-8根；优选的是，风帽支管连接至(例如，向下弯曲连接至)风帽的底部或穿过塔体锥筒的壁连接至风帽的茎部(即风帽风管)。

优选，所述风帽包括支撑架、风帽顶盖、多个锥形盖板和风帽风管(或称作风帽的茎部)，多个锥形盖板依次设置在支撑架上，从上到下，锥形盖板的底部直径依次增大；风帽顶盖设置在最顶部锥形盖板的上方，风管设置在支撑架的下方并且与支撑架连接；优选的是，所述风帽顶盖为锥形结构。

优选，如图9所示，该多个闸板卸料式的立式冷却机还包括控制系统，控制系统与风环供风装置、风帽供风装置、测温探头、排料闸门、冷烧结矿输送装置连接，并控制风环供风装置、风帽供风装置、测温探头、排料闸门、冷烧结矿输送装置的操作。

在本实用新型中，物料在塔体锥筒的下部由内向外经过排料闸门排出，可以尽量减小立式冷却机塔内中心和边缘的物料向下的排出速度差别。排料闸门排出的冷却后的烧结矿流入到下方的排料通道(例如下部溜槽)内，再从排料通道(例如下部溜槽)的下部出口流出，流入其下部的输送机内，由输送机运送到下一个工序。进入塔体的冷却风经过与热烧结矿的换热之后，将热烧结矿冷却至150℃以下，而自身被加热到较高的温度成为热风，热风穿过料层后通过料层顶端的料面，进入顶盖与塔壁形成的塔体的上端的无料区，然后再经过热风出口排出，进入后续的余热发电系统。

料仓是一圆柱形或方形桶状结构，用于缓冲盛放输送机运输过来的热烧结矿，料仓底部固定连接在顶盖上。布料管是一圆柱形或方形桶状结构，位于料仓底部，其上端与料仓底部固定连接，下端伸入顶盖下方，位于顶盖和塔壁构成的塔体内部，其中，烧结矿可以从料仓的底部在重力作用下进入到布料管内部，并可以在重力的作用下从布料管下部开口自由流出。塔壁是一圆柱形或方形桶状结构，其上端与顶盖固定连接，塔壁下端与塔体锥筒之间形成一周的固定间隙，即是风环，在其中间某个部位固定在基础上，顶盖的重量承接在塔壁一周。风环即是塔壁与塔体锥筒之间形成的一周空腔，冷却风可以均匀地通过一圈风环向塔体内的烧结矿吹入，进行烧结矿的冷却。风环供风装置，可以向风环一周供风。风帽位于塔壁内部下部位置，坐落在塔体锥筒之上，冷却风可以均匀通过风帽一周向塔体内的烧结矿吹入，进行烧结矿的冷却。塔体锥筒位于塔壁下端，与基础固定，同时与塔壁之间形成风环，风帽固定在其上端。优选，塔体锥筒的形状为上大下小的圆锥形结构。冷却后的烧结矿在重力作用下流入到塔体锥筒内。塔体锥筒中的物料，通过每一个排料闸门的上下移动，可以控制塔体锥筒的相对应的物料出口的排料速度。一般，热风出口位于塔壁上部，与塔壁固定连接，并且与塔体内部连通，热风穿过料层后通过料层顶端的料面，进入顶盖与塔壁形成的塔体的上端的无料区，然后再经过热风出口排出，进入后续余热发电系统。

优选地，在塔壁下部沿周向均匀布置若干个测温探头，其位置位于风环上部，固定在塔壁上，其一端伸入到塔体内一小段，用于检测此处的烧结矿的温度，优选地，测温探头可以为热电偶温度传感器。当检测的周向某个位置的烧结矿温度达到冷却效果后，就正常地开启该区域对应的位于塔体锥筒下方的排料闸门，进行正常排料，反之，则相应对降低排料闸门的开口高度或关闭排料闸门，让该区域的烧结矿再冷却一段时间，当烧结矿温度达到冷却效果后，在进行正常排料。

优选地，风环供风装置由风环风道和风环风管组成，风环风道设置在风环外侧，将风环一周包围起来，冷却风可以通过风环风道均匀地向风环供风，风环风管与风环风道连通，向风环风道供风。

优选地，风帽供风装置由风帽支管、风帽风道和风帽风管组成。风帽支管沿周向均匀布置若干个。优选地，每一个风帽支管穿过塔体锥筒的壁与风帽的茎部连接，或向下弯曲与风帽的底部连接。风帽风道负责均匀地向各个风帽支管供风。风帽风管负责向风帽风道供风。

经过单辊破碎机破碎后的热烧结矿，由热烧结矿输送装置运输到立式冷却机顶部，进入到立式冷却机料仓内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，经过立式冷却机料仓与布料管，自然堆积在塔体内，与机内自下而上的冷却风进行逆流热交换，烧结矿温度冷却至150℃以下后，经过立式冷却机下部的塔体锥筒，然后通过排料闸门排出到排料通道(例如下部溜槽) 内，再从排料通道的末端或下方排出到冷烧结矿输送机上，再由冷烧结矿输送机将冷却后的烧结矿运输到下一工序。

冷却气体在循环风机的作用下，从立式冷却机风环供风装置和风帽供风装置以一定的压力通过风环和风帽供入机体内，自下而上穿过烧结矿料层，并与烧结矿进行逆流热交换。热交换后冷却气体温度逐渐升高，经立式冷却机塔内烧结矿料面排出，形成高温热风。高温热风经立式冷却机上部的热风出口排出。排出的高温热风进入到后续的余热发电系统。

优选地，该装备还具有自反馈排料调节功能。通过测温探头检测相应区域的烧结矿温度，当检测的周向某个位置的烧结矿温度达到冷却效果后，就正常地开启该区域对应的塔体锥筒下方的排料闸门，进行正常排料，反之，则相应对降低排料闸门的开口高度或关闭排料闸门，让该区域的烧结矿再冷却一段时间，当烧结矿温度达到冷却效果后，再进行正常排料。

如图11-18和图21和22所示，多个排料锥斗卸料式的立式冷却机包括：料仓，布料管，由塔体顶盖和塔壁构成的塔体，位于塔壁)下方的多个排料锥斗，风环，风帽以及设置在塔壁上部或塔体顶盖上的热风出口；

其中，顶盖与塔壁的上端固定连接，料仓设置在顶盖的上方，布料管的上端与料仓的底部连接，布料管的下端伸入到顶盖的下方，

所述多个排料锥斗在塔壁的下端呈现环形分布或沿着圆周方向均匀地分布，

在塔壁的下部与多个排料锥斗的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环，

塔体的底部中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽，和

每一个排料锥斗的排料出口下方设有排料设备。

在本申请中，塔体的底部由位于底部中心位置的风帽和环形分布的多个排料锥斗构成。也就是说，在塔壁下部有一圈的排料锥斗。

优选，多个排料锥斗卸料式的立式冷却机还包括风环供风装置，该风环供风装置包括风环风道和在风环风道上所连接的风环风管，该风环风道环绕该风环并与其相连通。

优选，多个排料锥斗卸料式的立式冷却机还包括风帽供风装置，该风帽供风装置包括多个风帽支管、环形或“C”形的风帽风道和与风帽风道连接的风帽风管，每一个风帽支管的一端与风帽风道连通和另一端与风帽的底部连通。

优选，排料设备末端的下方设有冷烧结矿输送装置。

优选，在塔壁的下部或下方以及在排料锥斗的上方，进一步设置(倒圆锥筒形的)塔壁过渡段。这样，在塔壁的下部更方便安装排料锥斗。在这种情况下，由塔体顶盖、塔壁和下部的(倒锥筒形的)塔壁过渡段构成了塔体。塔壁过渡段呈现倒锥筒形，即，它的下部的内直径小于它的上部的内直径。也可以称作过渡斗或称作上部锥斗。倒锥筒形的塔壁过渡段的锥角一般是60-75度，优选是>63.5度。

优选，排料锥斗的中部或下部设有调节棒。通过调节调节棒插入料层中的深度来调节排料锥斗的排料速度。

在塔壁的下部或在塔壁过渡段上(优选沿着其圆周方向)设有多个测温探头，优选的是，所述测温探头为热电偶温度传感器。

在多个排料锥斗卸料式的立式冷却机中，供风装置包括风环和风环供风装置以及风帽和风帽供风装置。

以风环作为分割点，排料锥斗的高度(或称作下部料层高度)h1大于塔壁的堆料高度(或称作上部料层高度)h2。

优选，排料锥斗的个数为4-12个，优选为6-10个，优选6-8个。

优选，风帽支管为1-12根，优选为2-10根，更优选为4-8根，更优选6-8根。更优选的是，每一根风帽支管位于相邻的两个排料锥斗之间的间隙中所示。

优选，所述风帽包括支撑架、风帽顶盖、多个锥形盖板和风帽风管(也可称作风帽的茎部)。其中多个锥形盖板依次设置在支撑架上，风帽顶盖设置在最顶部锥形盖板的上方，风管设置在支撑架的下方并且与支撑架连接。优选的是，所述风帽顶盖为锥形结构。

一般，所述风帽顶盖的锥角大于锥形盖板的锥角。风帽坐落在塔体的底部的中心位置并向上伸入塔体内，使得进风途径的长短与塔体内的物料堆积厚度的形态保持一致，确保不同部位的气流阻力大约一致。

优选，上下相邻的所述锥形盖板之间形成气流通道。

优选，所述风帽顶盖的锥角大于锥形盖板的锥角。

在多个排料锥斗卸料式的立式冷却机中，排料设备为振动给料机。优选，排料设备为双层振动给料机，该双层振动给料机包括机体支架、上层振动槽、下层振动槽、振动器；上层振动槽和下层振动槽设置在机体支架上，上层振动槽位于下层振动槽的上方，上层振动槽和下层振动槽分别与振动器连接。优选的是，上层振动槽和/或下层振动槽上设有调节装置，调节装置调节下层振动槽的底板倾角。

优选，振动器包括上层振动器和下层振动器，上层振动器与上层振动槽连接，下层振动器与下层振动槽连接。优选的是，上层振动槽和下层振动槽通过弹簧设置在机体支架上。

优选，多个排料锥斗卸料式的立式冷却机还包括控制系统，控制系统与风环供风装置、风帽供风装置、测温探头、调节棒、冷烧结矿输送装置、排料设备连接，并控制风环供风装置、风帽供风装置、测温探头、调节棒、冷烧结矿输送装置、排料设备的操作，如图18所示。

在本申请中，塔壁是圆柱形或方形桶状结构。即，塔壁的横截面是圆、椭圆、正方形或长方形。

如图10和图19和20所示，一种板式给矿机卸料式立式冷却机，该板式给矿机卸料式立式冷却机包括：料仓，布料管，由塔体顶盖和塔壁构成的塔体，位于塔壁下方的多个排料锥斗，风环，风帽以及设置在塔壁上部或塔体顶盖上的热风出口；

其中，顶盖与塔壁的上端固定连接，料仓设置在顶盖的上方，布料管的上端与料仓的底部连接，布料管的下端伸入到顶盖的下方，

所述多个排料锥斗在塔壁的下端呈现环形分布或沿着圆周方向均匀地分布，

在塔壁的下部与多个排料锥斗的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环，

塔体的底部中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽，和

每一个排料锥斗下方设有板式给矿机。

在本申请中，塔体的底部由位于底部中心位置的风帽和环形分布的多个排料锥斗构成。也就是说，在塔壁下部有一圈的排料锥斗。

优选的是，该板式给矿机卸料式立式冷却机还包括风环供风装置。该风环供风装置包括风环风道和在风环风道上所连接的风环风管，该风环风道环绕该风环并与其相连通。

优选，该板式给矿机卸料式立式冷却机还包括风帽供风装置。该风帽供风装置包括多个风帽支管、环形或“C”形的风帽风道和与风帽风道连接的风帽风管，每一个风帽支管的一端与风帽风道连通和另一端与风帽的底部连通。

一般来说，板式给矿机的出料口下方设有冷烧结矿输送装置。优选的是：板式给矿机的出料口下方设有(多个)排料溜槽或(整体设计的)一个卸料斗，排料溜槽或卸料斗的下方设有冷烧结矿输送装置。

优选，在塔壁的下部或下方以及在排料锥斗的上方，进一步设置了一个塔壁过渡段。这样，在塔壁的下部更方便安装排料锥斗。在这种情况下，由塔体顶盖、塔壁和下部的(倒锥筒形的)塔壁过渡段构成了塔体。塔壁过渡段呈现倒锥筒形，即，它的下部的内直径小于它的上部的内直径。也可以称作过渡斗或称作上部锥斗。倒锥筒形的塔壁过渡段的锥角一般是60-75 度，优选是>63.5度。

优选，在塔壁的下部或在塔壁过渡段上，优选沿着其圆周方向，设有多个测温探头；优选的是，所述测温探头为热电偶温度传感器。

优选，排料锥斗的中部或下部设有调节棒。通过调节调节棒插入料层中的深度来调节排料锥斗的排料速度。

优选，板式给矿机卸料式立式冷却机中，排料锥斗的高度h1大于塔壁的堆料高度h2。

一般，排料锥斗的个数为4-12个，优选为6-10个，6-8个。这些排料锥斗的顶部的横截面彼此邻接，构成一个环。

优选，风帽支管为1-12根，优选为2-10根，更优选为4-8根，更优选6-8根；优选的是，每一根风帽支管位于相邻的两个排料锥斗之间的间隙中。

优选，所述风帽包括支撑架、风帽顶盖、多个锥形盖板和风帽风管，其中多个锥形盖板依次设置在支撑架上，风帽顶盖设置在最顶部锥形盖板的上方，风管设置在支撑架的下方并且与支撑架连接；优选的是，所述风帽顶盖为锥形结构。

一般，上下相邻的所述锥形盖板之间形成气流通道。

所述风帽顶盖的锥角大于锥形盖板的锥角。风帽坐落在塔体的底部的中心位置并向上伸入塔体内，使得进风途径的长短与塔体内的物料堆积厚度的形态保持一致，确保不同部位的气流阻力大约一致。

本实用新型采用板式给矿机进行卸料，这一排料设备能够很好地控制排料速度。

优选，该板式给矿机卸料式立式冷却机还包括控制系统，控制系统与风环供风装置、风帽供风装置、测温探头、调节棒、冷烧结矿输送装置、板式给矿机连接，并控制风环供风装置、风帽供风装置、测温探头、调节棒、冷烧结矿输送装置、板式给矿机的操作。

在本申请中，塔壁是圆柱形或方形桶状结构。即，塔壁的横截面是圆、椭圆、正方形或长方形。

高温的球团形烧结矿的表面有粘性，一旦冷却，彼此粘结在一起，现有技术的设备常常造成排料困难，但是，本实用新型的设备很好地解决了这一问题。

一般，由顶盖和塔壁组成的塔体的高度一般是6-20米，优选7-18米，更优选8-15米。塔体的外直径一般为8-30米，优选9-27米，优选10-25米，优选11-22米，更优选12-20 米。

在本申请中，风帽的直径一般是1.5-4米，优选1.8-3.5米，更优选2-3米，更优选2.2-2.8 米，例如2.5米。

在本申请中，风环的直径或内直径一般是7-26米，优选8-24米，优选9-22米，优选10-20 米，更优选12-15米。

风环的直径或内直径一般是塔体的外直径的0.65-0.96倍，优选0.68-0.94倍，优选0.70-0.92 倍，更优选0.73-0.9倍，更优选0.78-0.88倍，更优选0.8-0.86倍。

作为排料通道的溜槽具有例如0.6-1.5米(如1米)的宽度，7－14米(如9米)的高度。

根据本实用新型的第二个实施方案，还提供一种烧结矿低氧全循环冷却方法或使用以上所述的烧结矿冷却和余热利用系统的一种烧结矿低氧全循环冷却方法，该方法包括以下步骤：

(1)来自烧结机的热烧结矿进入立式冷却机的料仓内，在重力的作用下自上而下连续流动，经由布料管，堆积在立式冷却机的塔体内；

(2)立式冷却机的供风装置，即，风环供风装置和风帽供风装置，分别输送循环的(即，在系统内循环的)的低氧气含量(例如，低于15vol％，优选低于12vol％，优选低于8vol％，更优选低于5％vol％)的冷却气体(例如空气、烟气、冷风，或空气与氮气混合气体)通过风环和风帽进入塔体内，冷却气体自下而上穿过堆积在塔体内的烧结矿料层，并与烧结矿进行逆流热交换，热交换后冷却气体温度逐渐升高，经立式冷却机的塔体内烧结矿料面排出，形成高温热风，高温热风经热风出口排出；

(3)从热风出口排出的高温热风经由热风管道输送并通过第一除尘器(优选为冲击板式重力除尘器)除尘之后进入到余热锅炉及发电系统中进行余热利用，而从余热锅炉及发电系统中排出的冷风被第一冷风管道输送到冷却装置(优选为水冷式冷却装置)中进一步冷却，从冷却装置(优选为水冷式冷却装置)中排出的冷风被第二冷风管道输送到立式冷却机的供风装置中，进而分别为风环供风装置和风帽供风装置供应冷却气体；

(4)堆积在冷却机的塔体内的烧结矿与自下而上流动的冷却气体进行逆流热交换而被冷却，通过立式冷却机下部的排料出口排出到冷烧结矿输送机上(例如，通过立式冷却机下部的塔体锥筒或排料锥斗的排料出口排出到冷烧结矿输送机上)；和

(5)在立式冷却机的下部的密封罩装置内所收集的冷风通过密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)输送并与第二冷风管道或第一冷风管道内的冷风汇合。

优选，所述方法还包括，在步骤(1)之前：

(1b)预处理步骤：开启循环风机，打开氮气管路的氮气阀门和/或启动烟气发生炉(并打开烟气发生炉的烟气出口阀门)，向系统(即气体循环管路)中通入氮气和/或含氧量低的烟气 (含氧量优选地低于12％，再优选地低于5％)，使得在系统(或气体循环管路)内循环的冷却气体的氧气含量低于15vol％(优选低于12vol％，优选低于8vol％，更优选低于5％vol％)。

或者，所述方法还包括，在步骤(1)之前：

(1b)预处理步骤：将冷的(例如温度低于150℃，如室温至150℃)烧结矿输送到立式冷却机的料仓内，在重力的作用下自上而下连续流动，经由布料管，堆积在立式冷却机的塔体内，开启循环风机，打开氮气管路的氮气阀门和/或启动烟气发生炉(并打开烟气发生炉的烟气出口阀门)，向系统(即气体循环管路)中通入氮气和/或含氧量低的烟气(含氧量优选地低于 12％，再优选地低于5％)进行气体循环，使得在系统(或气体循环管路)内循环的冷却气体的氧气含量低于15vol％(优选低于12vol％，优选低于8vol％，更优选低于5％vol％)。优选，在 (1b)预处理步骤中，当在系统(或气体循环管路)内循环的冷却气体的氧气含量低于15vol％(优选低于12vol％，优选低于8vol％，更优选低于5％vol％)时，(优选在系统再进一步经过5分钟 -20小时、优选10分钟-5小时的气体循环之后)，关闭氮气管路的氮气阀门和/或关闭烟气发生炉(并关闭烟气发生炉的烟气出口阀门)，在开始从塔体内排出冷的烧结矿时，让系统进行步骤(1)，即，让系统进入(添加热烧结矿的)正常运行状态(即进入低氧全循环冷却状态)。

以上所述的进而分别为风环供风装置和风帽供风装置供应冷却气体是指：进而为风环供风装置和与风环供风装置连通的位于冷却机塔体侧部的风环以及风帽供风装置和与风帽供风装置连通的从塔体底部向上伸入塔体内的风帽供应冷却气体。

优选，从余热锅炉及发电系统中排出的冷风被第一冷风管道输送并且通过设置在第一冷风管道上的第二除尘器(优选为多管除尘器)中进行(再次)除尘，然后被输送到冷却装置(优选为水冷式冷却装置)中进一步冷却，从冷却装置(优选为水冷式冷却装置)中排出的冷风在循环风机的抽吸下被第二冷风管道输送到立式冷却机的供风装置中。

优选，在立式冷却机的下部的密封罩装置内所收集的冷风在抽风机的抽吸下通过密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)输送并在循环风机的上游与第二冷风管道内的冷风汇合。

优选，与每一个排料出口相对应在其上方设置测温探头，根据每一个测温探头所检测的温度，由控制系统控制相对应的排料出口的泄料速度或控制相对应的排料出口的操作。

上述方法还包括在步骤(1)之前(并且在步骤1b)之前)的步骤(1a)：从烧结机的末端卸下的烧结矿经过烧结矿破碎机进行破碎，和然后利用热烧结矿输送装置被输送到立式冷却机的顶部料仓中。

优选，从余热锅炉及发电系统中排出的冷风被第一冷风管道输送并且通过设置在第一冷风管道上的第二除尘器(优选为多管除尘器)中进行(再次)除尘，然后被输送到冷却装置(优选为水冷式冷却装置)中进一步冷却。优选，从冷却装置(优选为水冷式冷却装置)中排出的冷风在循环风机的抽吸下被第二冷风管道输送到立式冷却机的供风装置中。

优选，在立式冷却机的下部的密封罩装置内所收集的冷风在抽风机的抽吸下通过密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)输送并在循环风机的上游与第二冷风管道或与第一冷风管道内的冷风汇合。

优选，根据测温探头所检测的温度，控制系统控制风环供风装置、风帽供风装置、调节棒、冷烧结矿输送装置、排料出口(或排料设备)的操作。

优选，与每一个排料出口相对应在其上方设置测温探头，根据每一个测温探头所检测的温度，由控制系统控制相对应的排料出口的泄料速度或控制相对应的排料出口的操作。从而控制冷却机塔体内不同区域的物料温度在预期或规定的范围内。

具体而言，经过单辊破碎机破碎后的热烧结矿，由热烧结矿输送装置运输到立式冷却机顶部，进入到立式冷却机内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，经过立式冷却机，与机内自下而上的冷却风进行逆流热交换，烧结矿温度冷却至150℃以下后，经过立式冷却机下部的排料装置排出到冷烧结矿输送装置上，再由冷烧结矿输送装置将冷却后的烧结矿运输到下一工序。

冷却气体在循环风机的作用下，从立式冷却机供风装置以一定的压力供入机体内，自下而上穿过烧结矿料层，并与烧结矿进行逆流热交换。热交换后冷却气体温度逐渐升高，经立式冷却机塔内烧结矿料面排出，形成高温热风。高温热风经立式冷却机上部的热风出口排出。排出立式冷却机后的高温热风经过一次除尘系统除尘之后，进入到后续的余热锅炉及发电系统。经过余热发电后，高温热风温度降至100℃-150℃左右，然后再经过冷却装置冷却后，热风温度降至20-150℃后，再送入到循环风机进风口，进行循环利用。

立式冷却机下部的排料装置可选用板式给矿机、振动给料机或电磁振动给料机，而该排料装置处存在一定程度的漏风，系统出现漏风就需要补充冷却气体。为了能够实现系统全循环，本工艺采用密封装置将立式冷却机下部的排料装置及冷烧结矿输送装置的一部分密封起来，将从此处泄漏的气体收集起来，然后用密封风机送入到循环风机进风口，进行循环利用。

该工艺中的冷却装置是将经过余热发电之后的热风冷却至20-150℃，然后再送入到循环风机进风口，进行循环利用。这是保证烧结矿能够冷却到150℃以下的必须条件。该冷却装置可以采用水冷方式，而置换出来的热水可以用作余热锅炉循环水的预热，或者直接提供热水。

该工艺中的除尘系统可以分为一次除尘和二次除尘。一次除尘设置于立式冷却机和余热锅炉之间，用于去除立式冷却机出来的热风的粉尘，可以采用冲击板式重力除尘器。二次除尘位于余热锅炉和循环风机之间，可以采用多管除尘器。

该工艺中的冷烧结矿输送装置可以为皮带输送机或链板输送机。

另外，本实用新型的工艺属于低氧全循环冷却工艺。烧结矿中的残炭燃烧使烧结矿产生液相是造成冷却机内结块堵塞的主要原因，为了防止冷却机内结块，开发了一种低氧全循环冷却工艺。

本实用新型提供了一种防止冷却机内结块方法。经过理论分析，当冷却气体中含氧量低于某个值时，残炭燃烧很难使烧结矿产生液相，从而就不会造成烧结矿结成大块，这个值我们称为安全氧位。这一值优选地低于18％，再优选地低于12％。因此控制全循环冷却气体中氧含量处于安全氧位是防止冷却机内结块的根本方法。

本实用新型的方法或工艺一般包括以下两个阶段：

1、初始安全氧位生成方法：

在冷却系统开始运行之前，首先在系统中生成安全氧位环境，具体方法如下：首先开启循环风机，然后打开烟气发生炉和/或氮气管路和阀门，向系统中通入含氧量低的烟气(含氧量优选地低于12％，再优选地低于5％)和/或氮气，经过几个小时的循环，系统中的氧含量就处于安全氧位了，此时就可以关闭烟气发生炉和/或氮气，进行后续操作。

2、正常生产安全氧位保持方法

初始安全氧位生产之后，系统开始正常运行，因为系统是全循环运行，但会有一定的空气泄露进入系统，而空气的含氧量较高。但空气的泄漏量很少，与安全氧位相比，其所含富裕氧气与烧结矿中的残炭发生反应而消耗掉。经过计算，当系统漏风量在1000Nm³/h时，只需要烧结矿中残炭含量达到0.01％左右就可以将漏入空气中的富裕氧气消耗掉，从而不使系统循环气体中的氧含量升高。经过检测，原环冷机冷却后烧结矿中的残炭含量在0.1％左右，因此，初始安全氧位生产之后，在正常生产时，系统中的氧含量不会升高，从而确保了冷却机内不会产生大块，堵塞塔体。

工艺的原理及特点

该工艺是一种小风慢冷工艺，相比环冷机冷却工艺，在立式冷却机内进行烧结矿冷却时，减小吨矿冷却风量，提高料层厚度，延长冷却时间，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，与机内自下而上的冷却风进行逆流热交换。该冷却方式，从立式冷却机上部排出的热风温度比原环冷机排出的热风温度有了较大的提高，并且全部热风都能够应用于余热发电，原环冷机排出热风只有不到50％的热风能够使用与余热发电系统，因此烧结矿显热回收率有了很大提高。

该工艺是一种全循环冷却工艺。立式冷却机排出的热风经过除尘系统、余热锅炉及发电系统、冷却装置、循环风机后进入到立式冷却机进行循环利用。而立式冷却机下部排料装置处的漏风经过密封装置密封后，通过密封风机送入到循环风机进风口，进行循环利用。所以该工艺是一种全循环冷却工艺，系统没有漏风，进入立式冷却机的冷却风能够全部被用作冷却，并且冷却风从烧结矿中带出的热量可以全部被利用，而原环冷机漏风率很高，造成能源的浪费。

由于该工艺是一低氧全循环工艺流程，在初始安全氧位生产之后，系统中循环气体能够一直处于安全氧位环境，不会造成烧结矿结成大块而发生卡堵设备的现象。

本实用新型的有益技术效果

1、冷却气体全循环，“零”排放；

2、冷却气体中氧气含量低(为空气的几分之一)，减少了塔体上部的热烧结矿的二次烧结、避免结块。

3、热量回收效率高。

4、风机数量减少，节省电能。

5、密封罩内收集的冷却气体通过功率较小的抽风机再返回循环。

另外，本实用新型的工艺具有烧结矿冷却速度慢，吨耗冷却风量小，废气量相对较小，废气温度高，锅炉热效率高，冷却废气全部可被锅炉利用，烧结矿显热回收率一般可达70％左右的冷却特点。并且，该工艺还可以克服烧结矿在立式冷却装置内的二次烧结问题，防止立式冷却装置出现卡堵现象。

本实用新型设备中布料均匀，排料均匀，布风均匀。还可根据冷却效果进行区域排料调节功能，故该冷却机冷却效果好，热风温度高，符合烧结矿逆流厚料层冷却工艺的要求。

本实用新型立式冷却机与现有技术的环冷机相比，结构简单，密封可靠，没有漏风，设备维护量小，余热回收效率高。烧结矿显热回收率一般可达70％左右的冷却特点。

1、立式冷却机的结构简单，减少设备投资，而且降低了设备的操作成本；

2、装置的密封性好，烧结矿的热量回收效率高并且获得高温的废气(热风)用于产生蒸汽，并且以高温蒸汽形式用于发电，发电效能更高；

3、排料无堵塞现象，显著降低停机、检修的频率；

4、通过检测各个排料出口的上方物料的温度，能够独立地控制各个排料出口的开度或开与关，确保不同区域的烧结矿温度在规定的范围内。

附图说明：

图1为本实用新型的一种烧结矿低氧全循环冷却工艺的示意图(其中使用板式给矿机卸料式立式冷却机)；

图2为本实用新型多个闸板卸料式的立式冷却机(A1)的冷却工艺流程图；

图3为本实用新型多个排料锥斗卸料式的立式冷却机(A2)的冷却工艺流程图；

图4为本实用新型闸板卸料式立式冷却机(A1)的结构示意图；

图5为本实用新型闸板卸料式立式冷却机(A1)的风环和风环供风装置结构示意图；

图6为本实用新型闸板卸料式立式冷却机(A1)的风帽和风帽供风装置结构示意图；

图7为本实用新型闸板卸料式立式冷却机(A1)的排料锥斗布置图；

图8为本实用新型闸板卸料式立式冷却机(A1)的排料闸门布置图；

图9为本实用新型闸板卸料式立式冷却机(A1)的控制系统示意图；

图10为本实用新型板式给矿机卸料式立式冷却机(A3)的结构示意图；

图11为本实用新型的多个排料锥斗卸料式的立式冷却机(A2)的结构示意图；

图12为本实用新型冷却机(A2)的风环和风环供风装置结构示意图；

图13为本实用新型冷却机(A2)的风帽和风帽供风装置结构示意图；

图14为本实用新型冷却机(A2)的排料锥斗布置图；

图15为本实用新型冷却机(A2)的调节棒布置图；

图16为本实用新型冷却机(A2)的双层振动给料机设有两个振动器的机构示意图；

图17为本实用新型冷却机(A2)的双层振动给料机设有一个振动器的机构示意图；

图18为本实用新型冷却机(A2)的控制系统示意图；

图19为本实用新型板式给矿机布局示意图；

图20为本实用新型一种板式给矿机卸料式立式冷却机的控制系统示意图；

图21为本实用新型测温探头布置图；

图22为本实用新型风帽的结构示意图。

附图标记：A1：多个闸板卸料式的立式冷却机；A2：多个排料锥斗卸料式的立式冷却机； 1：料仓；2：布料管；3：顶盖；4：塔壁；4a：塔壁过渡段；5：多个闸板卸料式的立式冷却机A1的塔体锥筒(倒锥筒形或倒圆锥筒形)；5a或E：排料出口；5b：排料出口密封罩，5T：立式冷却机A2的排料锥斗；6或6T：立式冷却机A1或A2的风环供风装置；601或601T：立式冷却机A1或A2的风环风道；602或602T：立式冷却机A1或A2的风环风管；7或7T：立式冷却机A1或A2的风帽供风装置；701或701T：风帽供风装置的风帽支管；702或702T：风帽供风装置的风帽风道；703或703T：风帽供风装置的风帽风管；8：立式冷却机A1或A2 的塔体的热风出口；9：测温探头；10：立式冷却机A1的排料通道(例如，下料溜槽或卸料斗或泄料仓)；10T：立式冷却机A2的排料锥斗中的调节棒；11：冷烧结矿输送装置；12：立式冷却机A1的排料出口处的排料闸门；12T：板式给矿机；D：立式冷却机A1的塔底。13：带有氮气阀门的氮气管路；13T：排料溜槽或卸料斗；14：带有补气阀的空气管路；15：烟气发生炉；16：放散烟囱。

P：立式冷却机A2的排料设备；P01：机体支架；P02：上层振动槽；P03：下层振动槽； P04：振动器；P0401：上层振动器；P0402：下层振动器；P05：调节装置；

H：风环；M：风帽；M01：风帽的支撑架；M02：风帽的顶盖；M03：风帽的锥形盖板；M04：风帽的风管(或茎部)；

h1：下部料层高度；h2：上部料层高度；B01：烧结机；B02：破碎机；B03：热烧结矿输送装置；B04：第一除尘器；B05：余热锅炉及发电系统；B06：第二除尘器；B07：冷却装置(水冷却)；B08：立式冷却机的供风装置；B09：立式冷却机下部的密封罩装置；B10：循环风机；B11：密封罩抽风机；L0：热风管道；L1：第一冷风管道；L2：第二冷风管道； L3：密封装置送风管道；E：排料出口或排料口。

具体实施方式

根据本实用新型的第一个实施方案，如图1-3中所示，提供一种烧结矿冷却和余热利用系统，该系统包括立式冷却机、第一除尘器(优选为冲击板式重力除尘器)B04、余热锅炉及发电系统B05、冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07和设置在立式冷却机的下部的密封罩装置 B09，其中在立式冷却机的上部或顶盖设有热风出口8，中部设有供风装置B08和底部设有(多个)排料口E，

其中，立式冷却机的热风出口8通过热风管道L0与余热锅炉及发电系统B05的热风入口连接，第一除尘器B04设置在热风管道L0上，余热锅炉及发电系统B05的冷风出口经由第一冷风管道L1连接至冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07的进风口，而冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07的出风口经由第二冷风管道L2连接至立式冷却机的供风装置B08，在第一冷风管道L1或第二冷风管道L2上设有循环风机B10；和

密封罩装置B09设置在立式冷却机的下部的排料出口E或5a处，密封罩装置B09的出风口经由密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)L3连接至第一冷风管道L1的前段，或连接至第二冷风管道L2的前段(例如连接至第二冷风管道L2并且该连接处位于冷却装置B07与循环风机B10之间)；

优选的是，在密封罩装置送风管道L3上设有抽风机B11。

任选或可有可无地，在第一冷风管道L1上设置第二除尘器(优选为多管除尘器)B06。优选的是，在第一冷风管道L1上设置第二除尘器(优选为多管除尘器)B06。

在第一冷风管道L1(例如它的中后段)上或第二冷风管道L2上连接了带有氮气阀门的氮气管路和带有补气阀门的空气补充管道。

在热风管道L0上在第一除尘器B04的上游或下游设置烟气发生炉(即，炉的出风口连接至热风管道L0)。

优选，在立式冷却机的塔体顶部，例如塔体顶盖上，设有放散烟囱。

一般，立式冷却机具有位于其顶部的料仓1和布料管2。

优选，立式冷却机的下部的排料出口E或5a的个数为4-12个，优选为6-10个，6-8个。

在本申请中，立式冷却机具有塔式结构，因此，也可称作塔式冷却机。

供风装置B08包括风环供风装置6或6T和风帽供风装置7或7T。更具体地说，供风装置B08包括风环供风装置6或6T和与风环供风装置6或6T连通的位于冷却机塔体侧部的风环H以及风帽供风装置7或7T和与风帽供风装置7或7T连通的一个从塔体底部(优选，底部中心位置)向上伸入塔体内的风帽M。

以上所述的密封罩装置B09是将所有的排料出口5a或E密封在内的单个罩体或整体罩体，罩体下部设有出料口，而出料口下方设有冷烧结矿输送机11，如图1中所示；或者，以上所述的密封罩装置B09是将所有的排料出口5a或E以及冷烧结矿输送机11的起始端密封在内的单个罩体或整体罩体，如图2或图3中所示。密封罩装置B09用于收集从冷却机的所有的排料出口5a或E排出或漏出的气体或冷风，并通过密封罩装置送风管道L3输送循环到冷却机内，使得基本上所有的冷却气体或冷却空气在系统中循环，即形成了全循环，这会大大减少进入冷却机的塔体内的冷却气体中的氧气含量，避免高温烧结矿的二次烧结。

以上所述的烧结矿冷却和余热利用系统还包括：位于立式冷却机上游，烧结机B01，烧结矿破碎机B02，和(用于向立式冷却机的顶部输送热烧结矿的)热烧结矿输送装置B03。

优选的是，这里所述的立式冷却机是多个闸板卸料式的立式冷却机A1，如图4所示，或是多个排料锥斗卸料式的立式冷却机A2，如图11所示；或是板式给矿机卸料式立式冷却机 A3，如图10所示。

如图4-9和图21和22所示，多个闸板卸料式的立式冷却机A1包括：料仓1，布料管2，由塔体顶盖3、塔壁4、位于塔壁4下方的塔体锥筒5和塔底D构成的塔体，风环H，风帽 M，设置在塔体锥筒5下部的多个排料出口5a或E，以及设置在塔壁4上部或塔体顶盖3上的热风出口8；

其中，顶盖3与塔壁4的上端固定连接，料仓1设置在顶盖3的上方，布料管2的上端与料仓1的底部连接，布料管2的下端伸入到顶盖的下方，

所述多个排料出口5a在塔体锥筒5下部的四周呈现环形分布或所述多个排料出口5a或E 沿着塔体锥筒5下部的圆周方向均匀地分布，

在塔壁4的下部与塔体锥筒5的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环H，

塔底D的中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽M，和

每个排料出口5a或E处相应地设有排料闸门或排料闸板12，并且在排料闸门12的下方设有排料通道10；优选的是，该排料通道10是与每一个排料出口5a相对应的下料溜槽或该排料通道10是(整体设计的)一个卸料斗。

一般，在多个闸板卸料式的立式冷却机A1中，风帽M伸入塔体内部空间使得风帽风管 (即风帽的茎部)的高度足以达到风环H的高度。

优选，排料通道10的末端或下方，例如下料溜槽的末端或卸料斗的下方，设有冷烧结矿输送机11。

优选，在多个闸板卸料式的立式冷却机A1中，在塔壁4的下部或下方以及在塔体锥筒5 的上方，进一步设置塔壁过渡段4a。这样，在塔壁的下部更方便安装塔体锥筒。在这种情况下，由塔体顶盖、塔壁和下部的(倒圆锥筒形或倒锥筒形的)塔壁过渡段构成了塔体。塔壁过渡段呈现倒锥筒形或倒圆锥筒形，即，它的下部的内直径小于它的上部的内直径。也可以称作过渡斗或称作上部锥斗。倒锥筒形或倒圆锥筒形的塔壁过渡段的锥角一般是60-75度，优选是>63.5度。

塔体锥筒的下端的外直径小于上端的外直径。因此，塔体锥筒呈现倒锥筒形。

任选地或可有可无地，在塔体锥筒5下部的每一个排料出口5a或E处设置排料出口密封罩5b。

优选，该多个闸板卸料式的立式冷却机A1还包括风环供风装置6，该风环供风装置6包括风环风道601和在风环风道601上所连接的风环风管602，该风环风道601环绕该风环H 并与其相连通。

优选，该多个闸板卸料式的立式冷却机A1还包括风帽供风装置7，该风帽供风装置7包括多个风帽支管701、环形或“C”形的风帽风道702和与风帽风道702连接的风帽风管703，每一个风帽支管701的一端与风帽风道702连通和另一端与风帽M的底部或茎部连通。这里所述的茎部是风帽风管M04。风帽风管703连接至鼓风机，以便向风帽风道702供风。

优选，在塔壁4的下部设有测温探头9；优选，所述测温探头9为热电偶温度传感器。

一般，供风装置B08包括风环H和风环供风装置6以及风帽M和风帽供风装置7。

以风环作为分割点，塔体锥筒的高度(或称作下部料层高度)h1大于塔壁的堆料高度(或称作上部料层高度)h2。

优选，在塔体锥筒5下部的排料出口5a或E的个数为4-12个，优选为6-10个，6-8个。

一般，在多个闸板卸料式的立式冷却机A1中，风帽支管701的数量为1-12根，优选为 2-10根，更优选为4-8根，更优选6-8根；优选的是，风帽支管701连接至(例如，向下弯曲连接至)风帽M的底部或穿过塔体锥筒5的壁连接至风帽M的茎部(即风帽风管M04)。

优选，所述风帽M包括支撑架M01、风帽顶盖M02、多个锥形盖板M03和风帽风管(或称作风帽的茎部)M04，多个锥形盖板M03依次设置在支撑架M01上，从上到下，锥形盖板 M03的底部直径依次增大；风帽顶盖M02设置在最顶部锥形盖板M03的上方，风管M04设置在支撑架M01的下方并且与支撑架M01连接；优选的是，所述风帽顶盖M02为锥形结构。

优选，如图9所示，该多个闸板卸料式的立式冷却机A1还包括控制系统K，控制系统K 与风环供风装置6、风帽供风装置7、测温探头9、排料闸门12、冷烧结矿输送装置11连接，并控制风环供风装置6、风帽供风装置7、测温探头9、排料闸门12、冷烧结矿输送装置11 的操作。

在本实用新型中，物料在塔体锥筒的下部由内向外经过排料闸门排出，可以尽量减小立式冷却机塔内中心和边缘的物料向下的排出速度差别。排料闸门排出的冷却后的烧结矿流入到下方的排料通道(例如下部溜槽)内，再从排料通道(例如下部溜槽)的下部出口流出，流入其下部的输送机内，由输送机运送到下一个工序。进入塔体的冷却风经过与热烧结矿的换热之后，将热烧结矿冷却至150℃以下，而自身被加热到较高的温度成为热风，热风穿过料层后通过料层顶端的料面，进入顶盖与塔壁形成的塔体的上端的无料区，然后再经过热风出口排出，进入后续的余热发电系统。

料仓是一圆柱形或方形桶状结构，用于缓冲盛放输送机运输过来的热烧结矿，料仓底部固定连接在顶盖上。布料管是一圆柱形或方形桶状结构，位于料仓底部，其上端与料仓底部固定连接，下端伸入顶盖下方，位于顶盖和塔壁构成的塔体内部，其中，烧结矿可以从料仓的底部在重力作用下进入到布料管内部，并可以在重力的作用下从布料管下部开口自由流出。塔壁是一圆柱形或方形桶状结构，其上端与顶盖固定连接，塔壁下端与塔体锥筒之间形成一周的固定间隙，即是风环，在其中间某个部位固定在基础上，顶盖的重量承接在塔壁一周。风环即是塔壁与塔体锥筒之间形成的一周空腔，冷却风可以均匀地通过一圈风环向塔体内的烧结矿吹入，进行烧结矿的冷却。风环供风装置，可以向风环一周供风。风帽位于塔壁内部下部位置，坐落在塔体锥筒之上，冷却风可以均匀通过风帽一周向塔体内的烧结矿吹入，进行烧结矿的冷却。塔体锥筒位于塔壁下端，与基础固定，同时与塔壁之间形成风环，风帽固定在其上端。优选，塔体锥筒的形状为上大下小的圆锥形结构。冷却后的烧结矿在重力作用下流入到塔体锥筒内。塔体锥筒中的物料，通过每一个排料闸门的上下移动，可以控制塔体锥筒的相对应的物料出口的排料速度。一般，热风出口位于塔壁上部，与塔壁固定连接，并且与塔体内部连通，热风穿过料层后通过料层顶端的料面，进入顶盖与塔壁形成的塔体的上端的无料区，然后再经过热风出口排出，进入后续余热发电系统。

优选地，在塔壁下部沿周向均匀布置若干个测温探头，其位置位于风环上部，固定在塔壁上，其一端伸入到塔体内一小段，用于检测此处的烧结矿的温度，优选地，测温探头可以为热电偶温度传感器。当检测的周向某个位置的烧结矿温度达到冷却效果后，就正常地开启该区域对应的位于塔体锥筒下方的排料闸门，进行正常排料，反之，则相应对降低排料闸门的开口高度或关闭排料闸门，让该区域的烧结矿再冷却一段时间，当烧结矿温度达到冷却效果后，在进行正常排料。

优选地，风环供风装置由风环风道和风环风管组成，风环风道设置在风环外侧，将风环一周包围起来，冷却风可以通过风环风道均匀地向风环供风，风环风管与风环风道连通，向风环风道供风。

优选地，风帽供风装置由风帽支管、风帽风道和风帽风管组成。风帽支管沿周向均匀布置若干个。优选地，每一个风帽支管穿过塔体锥筒的壁与风帽的茎部连接，或向下弯曲与风帽的底部连接。风帽风道负责均匀地向各个风帽支管供风。风帽风管负责向风帽风道供风。

经过单辊破碎机破碎后的热烧结矿，由热烧结矿输送装置运输到立式冷却机顶部，进入到立式冷却机料仓内，烧结矿在重力作用下自上而下连续流动，经过立式冷却机料仓与布料管，自然堆积在塔体内，与机内自下而上的冷却风进行逆流热交换，烧结矿温度冷却至150℃以下后，经过立式冷却机下部的塔体锥筒，然后通过排料闸门排出到排料通道(例如下部溜槽) 内，再从排料通道的末端或下方排出到冷烧结矿输送机上，再由冷烧结矿输送机将冷却后的烧结矿运输到下一工序。

冷却气体在循环风机的作用下，从立式冷却机风环供风装置和风帽供风装置以一定的压力通过风环和风帽供入机体内，自下而上穿过烧结矿料层，并与烧结矿进行逆流热交换。热交换后冷却气体温度逐渐升高，经立式冷却机塔内烧结矿料面排出，形成高温热风。高温热风经立式冷却机上部的热风出口排出。排出的高温热风进入到后续的余热发电系统。

优选地，该装备还具有自反馈排料调节功能。通过测温探头检测相应区域的烧结矿温度，当检测的周向某个位置的烧结矿温度达到冷却效果后，就正常地开启该区域对应的塔体锥筒下方的排料闸门，进行正常排料，反之，则相应对降低排料闸门的开口高度或关闭排料闸门，让该区域的烧结矿再冷却一段时间，当烧结矿温度达到冷却效果后，再进行正常排料。

如图11-18和图21和22所示，多个排料锥斗卸料式的立式冷却机A2包括：料仓1，布料管2，由塔体顶盖3和塔壁4构成的塔体，位于塔壁4下方的多个排料锥斗5T，风环H，风帽M以及设置在塔壁4上部或塔体顶盖3上的热风出口8；

其中，顶盖3与塔壁4的上端固定连接，料仓1设置在顶盖3的上方，布料管2的上端与料仓1的底部连接，布料管2的下端伸入到顶盖的下方，

所述多个排料锥斗5T在塔壁4的下端呈现环形分布或沿着圆周方向均匀地分布，

在塔壁4的下部与多个排料锥斗5T的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环H，

塔体的底部中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽M，和

每一个排料锥斗5T的排料出口E下方设有排料设备P。

在本申请中，塔体的底部由位于底部中心位置的风帽M和环形分布的多个排料锥斗5构成。也就是说，在塔壁4下部有一圈的排料锥斗5。

优选，多个排料锥斗卸料式的立式冷却机A2还包括风环供风装置6T，该风环供风装置 6T包括风环风道601T和在风环风道601T上所连接的风环风管602T，该风环风道601T环绕该风环H并与其相连通，如图12所示。

优选，多个排料锥斗卸料式的立式冷却机A2还包括风帽供风装置7T，该风帽供风装置 7T包括多个风帽支管701T、环形或“C”形的风帽风道702T和与风帽风道702T连接的风帽风管703，每一个风帽支管701T的一端与风帽风道702T连通和另一端与风帽M的底部连通，如图13所示。风帽风管703连接至鼓风机，以便向风帽风道702T供风。

优选，排料设备P末端的下方设有冷烧结矿输送装置11。

优选，在塔壁4的下部或下方以及在排料锥斗5T的上方，进一步设置(倒圆锥筒形的)塔壁过渡段4a。这样，在塔壁4的下部更方便安装排料锥斗5。在这种情况下，由塔体顶盖3、塔壁4和下部的(倒锥筒形的)塔壁过渡段4a构成了塔体。塔壁过渡段4a呈现倒锥筒形，即，它的下部的内直径小于它的上部的内直径。也可以称作过渡斗或称作上部锥斗。倒锥筒形的塔壁过渡段4a的锥角一般是60-75度，优选是>63.5度。

优选，排料锥斗5T的中部或下部设有调节棒10T。通过调节调节棒插入料层中的深度来调节排料锥斗5T的排料速度。

在塔壁4的下部或在塔壁过渡段4a上(优选沿着其圆周方向)设有多个测温探头9，优选的是，所述测温探头9为热电偶温度传感器。

在多个排料锥斗卸料式的立式冷却机A2中，供风装置B08包括风环H和风环供风装置 6T以及风帽M和风帽供风装置7T。

以风环H作为分割点，排料锥斗5T的高度(或称作下部料层高度)h1大于塔壁4的堆料高度(或称作上部料层高度)h2。

优选，排料锥斗5T的个数为4-12个，优选为6-10个，优选6-8个。

优选，风帽支管701T为1-12根，优选为2-10根，更优选为4-8根，更优选6-8根。更优选的是，每一根风帽支管701T位于相邻的两个排料锥斗5T之间的间隙中，如图13所示。

优选，所述风帽M包括支撑架M01、风帽顶盖M02、多个锥形盖板M03和风帽风管(也可称作风帽的茎部)M04。其中多个锥形盖板M03依次设置在支撑架M01上，风帽顶盖M02 设置在最顶部锥形盖板M03的上方，风管M04设置在支撑架M01的下方并且与支撑架M01 连接。优选的是，所述风帽顶盖M02为锥形结构。

一般，所述风帽顶盖的锥角大于锥形盖板的锥角。风帽坐落在塔体的底部的中心位置并向上伸入塔体内，使得进风途径的长短与塔体内的物料堆积厚度的形态保持一致，确保不同部位的气流阻力大约一致。

优选，上下相邻的所述锥形盖板M03之间形成气流通道。

优选，所述风帽顶盖M02的锥角大于锥形盖板M03的锥角。

在多个排料锥斗卸料式的立式冷却机A2中，排料设备P为振动给料机。优选，排料设备P为双层振动给料机，该双层振动给料机包括机体支架P01、上层振动槽P02、下层振动槽P03、振动器P04；上层振动槽P02和下层振动槽P03设置在机体支架P01上，上层振动槽P02位于下层振动槽P03的上方，上层振动槽P02和下层振动槽P03分别与振动器P04连接。优选的是，上层振动槽P02和/或下层振动槽P03上设有调节装置P05，调节装置P05调节下层振动槽P03的底板倾角。

优选，振动器P04包括上层振动器P0401和下层振动器P0402，上层振动器P0401与上层振动槽P02连接，下层振动器P0402与下层振动槽P03连接。优选的是，上层振动槽P02 和下层振动槽P03通过弹簧设置在机体支架P01上。

优选，多个排料锥斗卸料式的立式冷却机A2还包括控制系统K，控制系统K与风环供风装置6T、风帽供风装置7T、测温探头9、调节棒10T、冷烧结矿输送装置11、排料设备P 连接，并控制风环供风装置6T、风帽供风装置7T、测温探头9、调节棒10T、冷烧结矿输送装置11、排料设备P的操作，如图18所示。

在本申请中，塔壁4是圆柱形或方形桶状结构。即，塔壁4的横截面是圆、椭圆、正方形或长方形。

如图10所示，一种板式给矿机卸料式立式冷却机，该板式给矿机卸料式立式冷却机A3 包括：料仓1，布料管2，由塔体顶盖3和塔壁4构成的塔体，位于塔壁4下方的多个排料锥斗5T，风环H，风帽M以及设置在塔壁4上部或塔体顶盖3上的热风出口8；

其中，顶盖3与塔壁4的上端固定连接，料仓1设置在顶盖3的上方，布料管2的上端与料仓1的底部连接，布料管2的下端伸入到顶盖的下方，

所述多个排料锥斗5T在塔壁4的下端呈现环形分布或沿着圆周方向均匀地分布，

在塔壁4的下部与多个排料锥斗5T的顶部之间形成一周的固定间隙作为风环H，

塔体的底部中心位置设有向上伸入塔体内部空间的风帽M，和

每一个排料锥斗5T下方设有板式给矿机12T。

在本申请中，塔体的底部由位于底部中心位置的风帽M和环形分布的多个排料锥斗5T 构成。也就是说，在塔壁4下部有一圈的排料锥斗5T。

优选的是，该板式给矿机卸料式立式冷却机A3还包括风环供风装置6T。该风环供风装置6T包括风环风道601T和在风环风道601T上所连接的风环风管602T，该风环风道601T 环绕该风环H并与其相连通(如图10中所示)。

优选，该板式给矿机卸料式立式冷却机A3还包括风帽供风装置7T。该风帽供风装置7T 包括多个风帽支管701T、环形或“C”形的风帽风道702T和与风帽风道702T连接的风帽风管703T，每一个风帽支管701T的一端与风帽风道702T连通和另一端与风帽M的底部连通。

一般来说，板式给矿机12T的出料口下方设有冷烧结矿输送装置11。优选的是：板式给矿机12T的出料口下方设有(多个)排料溜槽13T或(整体设计的)一个卸料斗13T，排料溜槽 13T或卸料斗的下方设有冷烧结矿输送装置11。

优选，在塔壁4的下部或下方以及在排料锥斗5T的上方，进一步设置了一个塔壁过渡段 4a。这样，在塔壁4的下部更方便安装排料锥斗5T。在这种情况下，由塔体顶盖3、塔壁4 和下部的(倒锥筒形的)塔壁过渡段4a构成了塔体。塔壁过渡段4a呈现倒锥筒形，即，它的下部的内直径小于它的上部的内直径。也可以称作过渡斗或称作上部锥斗。倒锥筒形的塔壁过渡段4a的锥角一般是60-75度，优选是>63.5度。

优选，在塔壁4的下部或在塔壁过渡段4a上，优选沿着其圆周方向，设有多个测温探头 9；优选的是，所述测温探头9为热电偶温度传感器。

优选，排料锥斗5T的中部或下部设有调节棒10T。通过调节调节棒插入料层中的深度来调节排料锥斗5T的排料速度。

优选，板式给矿机卸料式立式冷却机A3中，排料锥斗5T的高度h1大于塔壁4的堆料高度h2。

一般，排料锥斗5T的个数为4-12个，优选为6-10个，6-8个。这些排料锥斗5的顶部的横截面彼此邻接，构成一个环。

优选，风帽支管701T为1-12根，优选为2-10根，更优选为4-8根，更优选6-8根；优选的是，每一根风帽支管701T位于相邻的两个排料锥斗5之间的间隙中。

优选，所述风帽M包括支撑架M01、风帽顶盖M02、多个锥形盖板M03和风帽风管 M04，其中多个锥形盖板M03依次设置在支撑架M01上，风帽顶盖M02设置在最顶部锥形盖板M03的上方，风管M04设置在支撑架M01的下方并且与支撑架M01连接；优选的是，所述风帽顶盖M02为锥形结构。

一般，上下相邻的所述锥形盖板M03之间形成气流通道。

所述风帽顶盖M02的锥角大于锥形盖板M03的锥角。风帽M坐落在塔体的底部的中心位置并向上伸入塔体内，使得进风途径的长短与塔体内的物料堆积厚度的形态保持一致，确保不同部位的气流阻力大约一致。

本实用新型采用板式给矿机12T进行卸料，这一排料设备能够很好地控制排料速度。

优选，该板式给矿机卸料式立式冷却机A3还包括控制系统K，控制系统K与风环供风装置6T、风帽供风装置7T、测温探头9、调节棒10T、冷烧结矿输送装置11、板式给矿机 12T连接，并控制风环供风装置6T、风帽供风装置7T、测温探头9T、调节棒10、冷烧结矿输送装置11、板式给矿机12T的操作。

在本申请中，塔壁4是圆柱形或方形桶状结构。即，塔壁4的横截面是圆、椭圆、正方形或长方形。

高温的球团形烧结矿的表面有粘性，一旦冷却，彼此粘结在一起，现有技术的设备常常造成排料困难，但是，本实用新型的设备很好地解决了这一问题。

一般，由顶盖和塔壁组成的塔体的高度一般是6-20米，优选7-18米，更优选8-15米。塔体的外直径一般为8-30米，优选9-27米，优选10-25米，优选11-22米，更优选12-20 米。

在本申请中，风帽的直径一般是1.5-4米，优选1.8-3.5米，更优选2-3米，更优选2.2-2.8 米，例如2.5米。

在本申请中，风环的直径或内直径一般是7-26米，优选8-24米，优选9-22米，优选10-20 米，更优选12-15米。

风环的直径或内直径一般是塔体的外直径的0.65-0.96倍，优选0.68-0.94倍，优选0.70-0.92 倍，更优选0.73-0.9倍，更优选0.78-0.88倍，更优选0.8-0.86倍。

作为排料通道的溜槽具有例如1米的宽度，9米的高度。

根据本实用新型的第二个实施方案，还提供一种烧结矿低氧全循环冷却方法或使用以上所述的烧结矿冷却和余热利用系统的一种烧结矿低氧全循环冷却方法，该方法包括以下步骤：

(1)来自烧结机的热烧结矿进入立式冷却机的料仓1内，在重力的作用下自上而下连续流动，经由布料管2，堆积在立式冷却机的塔体内；

(2)立式冷却机的供风装置B08，即，风环供风装置6或6T和风帽供风装置7或7T，分别输送循环的(即，在系统内循环的)的低氧气含量(例如，低于15vol％，优选低于12vol％，优选低于8vol％，更优选低于5％vol％)的冷却气体(例如空气、烟气、冷风，或空气与氮气混合气体)通过风环H和风帽M进入塔体内，冷却气体自下而上穿过堆积在塔体内的烧结矿料层，并与烧结矿进行逆流热交换，热交换后冷却气体温度逐渐升高，经立式冷却机的塔体内烧结矿料面排出，形成高温热风，高温热风经热风出口8排出；

(3)从热风出口8排出的高温热风经由热风管道L0输送并通过第一除尘器(优选为冲击板式重力除尘器)B04除尘之后进入到余热锅炉及发电系统B05中进行余热利用，而从余热锅炉及发电系统B05中排出的冷风被第一冷风管道L1输送到冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07中进一步冷却，从冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07中排出的冷风被第二冷风管道L2输送到立式冷却机的供风装置B08中，进而分别为风环供风装置6或6T和风帽供风装置7或7T供应冷却气体；

(4)堆积在冷却机的塔体内的烧结矿与自下而上流动的冷却气体进行逆流热交换而被冷却，通过立式冷却机下部的排料出口5a或E排出到冷烧结矿输送机11上(例如，通过立式冷却机下部的塔体锥筒5或排料锥斗5T的排料出口5a或E排出到冷烧结矿输送机11上)；和

(5)在立式冷却机的下部的密封罩装置B09内所收集的冷风通过密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)L3输送并与第二冷风管道L2或第一冷风管道L1内的冷风汇合。

优选，所述方法还包括，在步骤(1)之前：

(1b)预处理步骤：开启循环风机B10，打开氮气管路的氮气阀门和/或启动烟气发生炉(并打开烟气发生炉的烟气出口阀门)，向系统(即气体循环管路)中通入氮气和/或含氧量低的烟气 (含氧量优选地低于12％，再优选地低于5％)，使得在系统(或气体循环管路)内循环的冷却气体的氧气含量低于15vol％(优选低于12vol％，优选低于8vol％，更优选低于5％vol％)。

或者，所述方法还包括，在步骤(1)之前：

(1b)预处理步骤：将冷的(例如温度低于150℃，如室温至150℃)烧结矿输送到立式冷却机的料仓1内，在重力的作用下自上而下连续流动，经由布料管2，堆积在立式冷却机的塔体内，开启循环风机B10，打开氮气管路的氮气阀门和/或启动烟气发生炉(并打开烟气发生炉的烟气出口阀门)，向系统(即气体循环管路)中通入氮气和/或含氧量低的烟气(含氧量优选地低于12％，再优选地低于5％)进行气体循环，使得在系统(或气体循环管路)内循环的冷却气体的氧气含量低于15vol％(优选低于12vol％，优选低于8vol％，更优选低于5％vol％)。优选，在(1b)预处理步骤中，当在系统(或气体循环管路)内循环的冷却气体的氧气含量低于 15vol％(优选低于12vol％，优选低于8vol％，更优选低于5％vol％)时，(优选在系统再进一步经过5分钟-20小时、优选10分钟-5小时的气体循环之后)，关闭氮气管路的氮气阀门和/或关闭烟气发生炉(并关闭烟气发生炉的烟气出口阀门)，在开始从塔体内排出冷的烧结矿时，让系统进行步骤(1)，即，让系统进入(添加热烧结矿的)正常运行状态(即进入低氧全循环冷却状态)。

以上所述的进而分别为风环供风装置6或6T和风帽供风装置7或7T供应冷却气体是指：进而为风环供风装置6或6T和与风环供风装置6或6T连通的位于冷却机塔体侧部的风环H 以及风帽供风装置7或7T和与风帽供风装置7或7T连通的从塔体底部向上伸入塔体内的风帽M供应冷却气体。

优选，从余热锅炉及发电系统B05中排出的冷风被第一冷风管道L1输送并且通过设置在第一冷风管道L1上的第二除尘器(优选为多管除尘器)B06中进行(再次)除尘，然后被输送到冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07中进一步冷却，从冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07中排出的冷风在循环风机B10的抽吸下被第二冷风管道L2输送到立式冷却机的供风装置B08中。

优选，在立式冷却机的下部的密封罩装置B09内所收集的冷风在抽风机B11的抽吸下通过密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)L3输送并在循环风机B10的上游与第二冷风管道L2 内的冷风汇合。

优选，与每一个排料出口E相对应在其上方设置测温探头9，根据每一个测温探头9所检测的温度，由控制系统K控制相对应的排料出口E的泄料速度或控制相对应的排料出口E 的操作。

上述方法还包括在步骤(1)之前(并且在步骤1b)之前)的步骤(1a)：从烧结机B01的末端卸下的烧结矿经过烧结矿破碎机B02进行破碎，和然后利用热烧结矿输送装置B03被输送到立式冷却机的顶部料仓1中。

优选，从余热锅炉及发电系统B05中排出的冷风被第一冷风管道L1输送并且通过设置在第一冷风管道L1上的第二除尘器(优选为多管除尘器)B06中进行(再次)除尘，然后被输送到冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07中进一步冷却。优选，从冷却装置(优选为水冷式冷却装置)B07中排出的冷风在循环风机B10的抽吸下被第二冷风管道L2输送到立式冷却机的供风装置B08中。

优选，在立式冷却机的下部的密封罩装置B09内所收集的冷风在抽风机B11的抽吸下通过密封罩装置送风管道(或第三冷风管道)L3输送并在循环风机B10的上游与第二冷风管道L2 或与第一冷风管道L1内的冷风汇合。

优选，根据测温探头9所检测的温度，控制系统K控制风环供风装置6、风帽供风装置 7、调节棒10、冷烧结矿输送装置11、排料出口E(或排料设备P)的操作。

优选，与每一个排料出口E相对应在其上方设置测温探头9，根据每一个测温探头9所检测的温度，由控制系统K控制相对应的排料出口E的泄料速度或控制相对应的排料出口E 的操作。从而控制冷却机塔体内不同区域的物料温度在预期或规定的范围内。

实施例1

冷却机A3的由顶盖和塔壁组成的塔体的高度为9米，塔体的外直径为13米。风帽的直径是2.5米。风环的内直径是约11米。

烧结矿的日处理能力为8700吨/天。进入料仓中之前的烧结矿的温度为700℃左右，热风出口8的热风温度达到500℃左右。回收的热量用于发电，发电量大约是34度电。

与现有技术的环冷机相比，优点是：发电量高、漏风率低、粉尘排放小，设备简单可靠，由于密封性更好，本实用新型的技术能够提供更高温度的热风用于产生高温蒸汽，显著提高了发电效能。

该工艺还可以克服烧结矿在立式冷却装置内的二次烧结问题，防止立式冷却装置出现卡堵现象。装置运行6个月，没有出现堵料、卡死的问题。

冷却气体进行全循环，进入塔体内的冷却气体中的氧气含量显著减少(是空气中氧气含量的几分之一或甚至几十分之一，例如7vol％)，避免高温烧结矿的二次烧结。

实施例2

冷却机A1的由顶盖和塔壁组成的塔体的高度是9米。塔体的外直径为13米。风帽的直径是2.5米。塔体锥筒5的高度是5.5米。风环的内直径是10.5米。

烧结矿的日处理能力为8650吨/天。进入料仓中之前的烧结矿的温度为700℃，热风出口 8的热风温度达到500℃。回收的热量用于发电，发电量大约是35度电。

与现有技术的环冷机相比，优点是：发电量高、漏风率低、粉尘排放小，设备简单可靠，由于密封性更好，本实用新型的技术能够提供更高温度的热风用于产生高温蒸汽，显著提高了发电效能。

冷却气体进行全循环，进入塔体内的冷却气体中的氧气含量显著减少(是空气中氧气含量的几分之一或甚至几十分之一，例如5vol％)，避免高温烧结矿的二次烧结。

实施例3

冷却机A2的由顶盖和塔壁组成的塔体的高度为9米，塔体的外直径为13米。排料锥斗的高度为7米。风帽的直径是2.5米。风环的内直径是约11米。

烧结矿的日处理能力为8600吨/天。进入料仓中之前的烧结矿的温度为700℃左右，热风出口8的热风温度达到500℃左右。回收的热量用于发电，发电量大约是34度电。

与现有技术的环冷机相比，优点是：发电量高、漏风率低、粉尘排放小，设备简单可靠，由于密封性更好，本实用新型的技术能够提供更高温度的热风用于产生高温蒸汽，显著提高了发电效能。

该工艺还可以克服烧结矿在立式冷却装置内的二次烧结问题，防止立式冷却装置出现卡堵现象。装置运行6个月，没有出现堵料、卡死的问题。

冷却气体进行全循环，进入塔体内的冷却气体中的氧气含量显著减少(是空气中氧气含量的几分之一或甚至几十分之一，例如7vol％)，避免高温烧结矿的二次烧结。

实施例4

烧结矿低氧全循环冷却方法包括：

(1b)预处理步骤：将温度低于150℃的冷的烧结矿输送到立式冷却机的料仓1内，在重力的作用下自上而下连续流动，经由布料管2，堆积在立式冷却机的塔体内，开启循环风机 B10，打开氮气管路的氮气阀门，向系统(即气体循环管路)中通入氮气进行气体循环，使得在系统(或气体循环管路)内循环的冷却气体的氧气含量低于8vol％。

当在系统(或气体循环管路)内循环的冷却气体的氧气含量低于8vol％(更优选低于 5％vol％)时，在系统再进一步经过30分钟的气体循环之后，关闭氮气管路的氮气阀门和/或关闭烟气发生炉(并关闭烟气发生炉的烟气出口阀门)，在开始从塔体内排出冷的烧结矿时，让系统进行步骤(1)，即，让系统进入(添加热烧结矿的)正常运行状态(即进入低氧全循环冷却状态)。

(1)来自烧结机的热烧结矿进入立式冷却机的料仓1内，在重力的作用下自上而下连续流动，经由布料管2，堆积在立式冷却机的塔体内；

(2)立式冷却机的供风装置B08，即，风环供风装置6或6T和风帽供风装置7或7T，分别输送循环的(即，在系统内循环的)的低氧气含量(例如，低于8vol％，更优选低于5％vol％) 的冷却气体(例如空气，或空气与氮气混合气体)通过风环H和风帽M进入塔体内，冷却气体自下而上穿过堆积在塔体内的烧结矿料层，并与烧结矿进行逆流热交换，热交换后冷却气体温度逐渐升高，经立式冷却机的塔体内烧结矿料面排出，形成高温热风，高温热风经热风出口8排出；

(3)从热风出口8排出的高温热风经由热风管道L0输送并通过第一除尘器(即冲击板式重力除尘器)B04除尘之后进入到余热锅炉及发电系统B05中进行余热利用，而从余热锅炉及发电系统B05中排出的冷风被第一冷风管道L1输送到冷却装置(即水冷式冷却装置)B07中进一步冷却，从冷却装置(即水冷式冷却装置)B07中排出的冷风被第二冷风管道L2输送到立式冷却机的供风装置B08中，进而分别为风环供风装置6或6T和风帽供风装置7或7T供应冷却气体；

(4)堆积在冷却机的塔体内的烧结矿与自下而上流动的冷却气体进行逆流热交换而被冷却，通过立式冷却机下部的排料出口5a或E排出到冷烧结矿输送机11上，即，通过立式冷却机下部的塔体锥筒5或排料锥斗5T的排料出口5a或E排出到冷烧结矿输送机11上；和

(5)在立式冷却机的下部的密封罩装置B09内所收集的冷风通过密封罩装置送风管道(即第三冷风管道)L3输送并与第二冷风管道L2或第一冷风管道L1内的冷风汇合。

该工艺还可以克服烧结矿在立式冷却装置内的二次烧结问题，防止立式冷却装置出现卡堵现象。装置运行24个月，没有出现堵料、卡死的问题。

在本实施例中，冷却气体进行全循环，避免高温烧结矿的二次烧结，避免结块和堵口。