[實用新型]圓筒冷卻機

有效

• 申請號: 201020690722.1
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN201942723U
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 何鵬;齊淵洪;許海川;周和敏;姜廷忠;石紅梅
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22B1/26
• 分類號: C22B1/26
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所 11248
• 代理人: 張小娟

技術領域

本實用新型涉及鋼鐵工業中高溫金屬化球團的降溫，具體是一種圓筒冷卻機。

背景技術

轉底爐生產出來的金屬化球團直徑30mm，溫度高達1100℃，必須冷卻到300℃才可以保證不被二次氧化。為防止在冷卻過程中接觸到空氣，高溫氧化金屬球團需要隔絕空氣進行冷卻后。通常使用的方法是用水直接冷卻，把冶煉好的金屬化球團裝入到冷卻筒中，然后在冷卻筒外表面噴水直接冷卻。冷卻筒一般傾斜放置，并且能自行轉動，當高溫物料從冷卻筒一端進入到筒內后，隨著冷卻筒的轉動，物料可以緩慢的隨著簡體轉動，達到冷卻筒的另一端。在這個轉動出料的過程中，高溫金屬化球團把熱量傳遞到冷卻筒外表面，通過在外表面噴水，可以把這些熱量帶走。冷卻水在冷卻筒外表面，通過水溫的上升，可以帶走冷卻筒表面的熱量，從而達到對冷卻筒中高溫金屬化球團降溫的目的。這種冷卻方法存在著耗水量大，冷卻效果差，冷卻時間長等問題。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種圓筒冷卻機，采用噴水量和噴射角度可調的噴霧噴嘴，以解決在冷卻高溫金屬化球團時，耗水量大，冷卻效果差的問題。

根據高溫物料的傳熱特性，在冷卻筒外面設置了噴霧噴嘴，噴嘴的噴水量和噴射角度隨著高溫物料的特性不同而變化。霧化后的水滴噴射到冷卻筒外壁后，瞬間蒸發的水滴從冷卻筒上帶走蒸發熱量。事實上，如果凝結液體能很好的潤濕壁面，它就在壁面上鋪展成膜。膜狀凝結時，壁面總是被一層液膜覆蓋著，凝結放出的相變熱必須穿過液膜才能傳到冷卻壁面上，當采用直接噴水冷卻就是屬于膜狀冷卻。如果凝結液體不能很好的潤濕壁面時，凝結液體在壁面上形成一個小小的液珠，當采用霧化噴嘴冷卻屬于液珠冷卻。無論是膜狀冷卻還是柱狀凝結，凝結液體都是構成蒸氣與壁面交傳熱量的熱阻載體。顯然，將蒸氣與冷卻筒壁面隔開的液體層的面積越大，越厚，熱阻越大。在減小熱阻方面，霧化噴嘴的液珠冷卻相比于用水直接冷卻的膜狀冷卻具有很大的優越性。

圓筒冷卻機將溫度1100℃左右、直徑30mm左右的還原鐵球團冷卻至300℃，以防止直接還原鐵在高溫下氧化。生產過程中1100℃左右的還原鐵球團經溜槽進入冷卻機，物料在帶有安裝傾角的冷卻筒內旋轉，由進料端移至出料端。筒體進、出料端采用氮氣密封，可以阻止空氣進入防止還原鐵球團氧化，筒體冷卻段外部噴霧冷卻，物料出筒體時溫度降至300℃以下。

還原鐵轉底爐出料口和冷卻機進料口直接相連，并使用氮氣氣壓密封裝置，防止冷卻機進入空氣氧化還原鐵球團；冷卻機具有1.5％的斜度，還原鐵球團在該斜度和冷卻機的旋轉作用下經冷卻段進入出料口；冷卻機冷卻段采用噴霧汽化的強制對流冷卻，并將冷卻段分為3降溫梯度，對每個降溫梯度設計不同結構類型的冷卻霧化噴頭，這種噴霧汽化的強制對流冷卻的方法可以有效地保證還原鐵球團冷卻溫度快速降至300℃以下；冷卻機出料口使用氮氣氣壓密封裝置，防止冷卻機進入空氣氧化還原鐵球團；設計有針對性的控制系統，對冷卻噴頭噴射冷卻水進行控制，以達到設計的冷卻效果。

具體，本實用新型的目的是按如下的技術方案實現的。

一種圓筒冷卻機，包括冷卻筒14、支撐裝置4、傳動裝置8、出料筒9，冷卻筒外壁2外設有箱體3，冷卻筒14內設有揚料板10，其中，冷卻筒外壁2與箱體3之間設有導水管11和噴嘴1，噴嘴1為噴水量和/或噴射角度可調的噴霧噴嘴；所述冷卻筒14分為高溫區冷卻段5、中溫區冷卻段6、低溫區冷卻段7，各個冷卻段設有多個噴嘴1，所述噴嘴1沿著冷卻筒14中軸線呈多圈同心圓狀布置，所述導水管11通過噴嘴連接管13與多個噴嘴1相連接。

所述各圈噴嘴1沿著冷卻筒中軸線的不同斷面布置，相鄰斷面間隔為冷卻筒長度的3-10％，且各噴嘴垂直于冷卻筒14外表面。

根據傳輸熱量的需要，各個冷卻段中噴嘴1的圈數不同。

各個冷卻段中各圈設噴嘴1的數目不同；各個冷卻段中噴嘴1的噴射角度不同。

各個冷卻段中各圈設置噴嘴1的數目為5-7個；各個冷卻段中噴嘴1的噴射角度為40-80°。

當冷卻1100℃的物料時，冷卻機的噴嘴1的各圈間距為700-900mm；依據出料量的不同，各個冷卻段噴嘴1的圈數總和為10-40。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：在冷卻筒外面設置了噴霧噴嘴，噴嘴的噴水量和噴射角度隨著高溫物料的特性不同而變化。配置合理，冷卻速度快，耗水量少，降低生產成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的圓筒冷卻機結構示意圖，

圖2為本實用新型的圓筒冷卻機噴嘴斷面示意圖。

附圖標記