[發(fā)明專利]直接還原鐵用水冷筒裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310396533.1
• 申請(qǐng)日: 2013-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN103436653A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周浩宇;儲(chǔ)太山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶長天國際工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C21B13/00
• 分類號(hào): C21B13/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及礦冶設(shè)備領(lǐng)域，特指一種直接還原鐵用水冷筒裝置。

背景技術(shù)

直接還原鐵（DRI-Direct?Reduced?Iron，簡稱DRI）是指精鐵粉或氧化鐵在爐內(nèi)經(jīng)低溫還原形成的低碳多孔狀物質(zhì)，其化學(xué)成分穩(wěn)定，雜質(zhì)含量少。與燒結(jié)礦與氧化球團(tuán)礦進(jìn)高爐煉鐵不同，直接還原鐵礦大部分用作電爐與轉(zhuǎn)爐煉鋼的原料，可增加鋼材的均勻性，還可以改善和提高鋼的物理性質(zhì)，從而達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的目的。直接還原鐵不僅僅是優(yōu)質(zhì)廢鋼的替代物，還是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材必不可少的高級(jí)原料。

直接還原鐵的生產(chǎn)工藝流程分為七個(gè)工序：配料、干燥、破碎、混合、預(yù)熱、焙燒與冷卻。經(jīng)過冷卻工序后的成品直接還原鐵礦即可進(jìn)入成品礦倉，充當(dāng)電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼的原料。能否把好“冷卻”這最后一關(guān)，使前六道工序不至前功盡棄，最終生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)的DRI成品礦，是每個(gè)技術(shù)人員都關(guān)心的一個(gè)問題。

目前市面上直接還原鐵的冷卻方法有兩種：直接接觸式水冷法與間接接觸式水冷法。直接接觸式水冷法是指將通過焙燒后的高溫DRI球團(tuán)礦（約1400℃）直接與冷水接觸從而換熱冷卻，該技術(shù)的代表性設(shè)備是內(nèi)噴淋水冷卻塔，該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是換熱系數(shù)高，冷卻效率好；但DRI礦因高溫急冷，容易發(fā)生粉化從而降低成品率，且還原鐵礦與水接觸極易發(fā)生二次氧化，故沒有為市場接受。間接接觸式水冷法是指將高溫DRI球團(tuán)礦間接與冷水接觸從而換熱冷卻，該技術(shù)的代表性設(shè)備是外噴淋水旋轉(zhuǎn)冷卻筒，該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是還原鐵礦不與水直接接觸，粉化率與二次氧化率都大大降低，成品率大幅提高，雖然換熱系數(shù)沒有直接接觸法高，但可通過增大換熱面積的方法來彌補(bǔ)，目前市場對(duì)該技術(shù)應(yīng)用較廣泛。

圖1與圖2表示的就是外噴淋水旋轉(zhuǎn)冷卻筒裝置，該裝置由冷卻筒、噴水組件、托輥機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與集水槽五部分構(gòu)成。

老式水冷筒在冷卻直接還原鐵過程中，存在以下三項(xiàng)缺陷：

1.換熱效率低：見圖1所示，水通過噴水組件噴在冷卻筒外壁，在冷卻筒往下旋轉(zhuǎn)的同時(shí)水也在沿著冷卻筒外壁往下流動(dòng)，最終流入集水槽內(nèi)。此情況下水與高溫冷卻筒外壁的接觸時(shí)間過短，從而導(dǎo)致?lián)Q熱效率低，無法達(dá)到良好的冷卻效果。

2.水的耗損量大：水通過噴水組件噴在冷卻筒外壁后，由于冷卻筒轉(zhuǎn)動(dòng)與水速的原因，會(huì)導(dǎo)致很大一部分落在筒壁上的水飛濺，這部分飛濺的水沒有參與筒壁冷卻，從而造成了無用水的增多，進(jìn)而造成系統(tǒng)用水的耗損量偏大。

3.影響周邊環(huán)境：由于水在落入集水槽時(shí)有大幅飛濺，所以在生產(chǎn)時(shí)，會(huì)造成冷卻筒周邊的地面濕滑，操作環(huán)境惡劣，危險(xiǎn)系數(shù)增高。同時(shí)由于水在接觸高溫筒壁時(shí)迅速氣化成水蒸氣，造成冷卻筒周邊大量白霧阻隔操作工視線，由此造成的安全事故頻有發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、換熱效率高、耗水量少、安全實(shí)用的直接還原鐵用水冷筒裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種直接還原鐵用水冷筒裝置，包括冷卻筒和噴水組件，其特征在于：所述冷卻筒的外部套設(shè)一外罩筒，所述外罩筒與冷卻筒之間留有間隙，所述外罩筒的側(cè)壁上設(shè)有供噴水組件噴出的冷卻水進(jìn)入的進(jìn)水口，所述外罩筒的底部設(shè)有排水口。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述冷卻筒的外壁上沿冷卻筒周向設(shè)有多塊間隔排列的隔水板，各隔水板沿冷卻筒的軸向布置，相鄰兩塊隔水板與冷卻筒外壁、外罩筒內(nèi)壁之間形成一儲(chǔ)水腔。

所述隔水板的兩端端部設(shè)有用于將儲(chǔ)水腔封閉的端板。

所述隔水板位于外罩筒內(nèi)部，所述隔水板的兩端分別延伸至外罩筒的兩端。

所述冷卻筒的下方設(shè)有集水槽，所述排水口插入集水槽中。

所述進(jìn)水口位于外罩筒的頂部。

所述外罩筒通過固定支架支撐固定。??

還包括用于驅(qū)動(dòng)冷卻筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)組件。

所述驅(qū)動(dòng)組件包括支承于冷卻筒底部的托輥機(jī)構(gòu)和與托輥機(jī)構(gòu)相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的直接還原鐵用水冷筒裝置，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，通過在冷卻筒的外部套設(shè)一外罩筒，限制了冷卻水落到冷卻筒外壁后的飛濺空間，使所有的冷卻水都強(qiáng)制參與冷卻過程，從而降低了耗水量、提高了換熱效率，減輕了周邊地面的濕滑程度，而且冷卻水氣化形成的水蒸氣只能從進(jìn)水口和排水口排出，工作人員的視線阻隔程度也大大減輕，工作環(huán)境更加安全。