[發明專利]一種立式燒結礦冷卻機及燒結礦冷卻方法

在審

• 申請號: 201611263385.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108267019A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 張震;戴傳德;賀新華;劉克儉
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: F27D15/02
• 分類號: F27D15/02;F27D17/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本發明公開了一種立式燒結礦冷卻機及燒結礦冷卻方法。一種板式給礦機卸料式立式冷卻機，該板式給礦機卸料式立式冷卻機包括：料倉(1)，布料管(2)，由塔體頂蓋(3)、塔壁(4)構成的塔體，位于塔壁(4)下方的多個排料錐斗(5)，風環(H)，風帽(M)以及設置在塔壁(4)上部或塔體頂蓋(3)上的熱風出口(8)；其中，頂蓋(3)與塔壁(4)的上端固定連接，料倉(1)設置在頂蓋(3)的上方，布料管(2)的上端與料倉(1)的底部連接，布料管(2)的下端伸入到頂蓋的下方，所述多個排料錐斗(5)在塔壁(4)的下端呈現環形分布或沿著圓周方向均勻地分布，在塔壁的下部與多個排料錐斗(5)的頂部之間形成一周的固定間隙作為風環(H)，塔體的底部中心位置設有向上伸入塔體內部空間的風帽(M)，和，每一個排料錐斗(5)下方設有板式給礦機(12)。

技術領域

本發明涉及立式燒結礦冷卻機及燒結礦冷卻方法，屬于煉鐵領域和環保領域。

背景技術

在現代燒結工藝過程中，“冷卻”是較關鍵的工序之一。燒結礦在經過燒結機的焙燒后，已形成高溫成品礦，如何能在不影響其質量與成品率的前提下對它進行保護性冷卻，使其能夠經皮帶機送入成品礦倉，同時將其所攜帶的顯熱能量完美回收利用，一直以來是業內技術人士不斷研究的問題。20世紀60年代以來，燒結礦的冷卻工藝得到了迅速發展，其主要分為帶式冷卻、環式冷卻與盤式冷卻三大類。在后期的市場競爭中，帶式冷卻技術被淘汰，余下的環式冷卻與盤式冷卻技術均各有其優缺點。但綜合比較，盤冷比環冷的余熱利用率更好(所有燒結礦顯熱均得到回收利用)，故盤冷機在國外市場應用非常廣泛，本專利亦圍繞盤冷機技術進行闡述。

盤冷機技術從70年代開始發展，最開始為橫向式盤冷，即冷卻風是從盤冷機的內環向外環流動，橫向穿過待冷卻料層與其換熱，換熱完后的冷卻風直接外排至大氣。這樣做既不經濟也不環保，經過多年來的不斷研究優化，最新的盤冷機技術是日本三菱日立與中盛鋼鐵提出的“抽風式縱向盤冷技術”。此技術采用抽風，將冷卻風從大氣抽入待冷卻料底部，然后往上縱向穿過料層，最后從料層上部吹出進入后續工序。該方案與最開始的方案相比，已經有了非常大的優化與進步，下面針對該方案進行詳細介紹。

JP2008232519A(三菱日立與中盛鋼鐵，下稱D1)公開了抽風式縱向盤冷技術，參見其中的圖1：熱燒結礦從燒結機尾部落入進料溜槽，在溜槽內堆積成一定高度的料柱，這樣一方面是起到均勻下料的作用，另一方面是起到料封防止進料口串風的作用。礦料繼續向下經過機罩后進入盤冷機箱體內，推擠成一定高度的料柱。與此同時，受抽風機的負壓影響，盤冷機附近的空氣會經由百葉進風裝置被吸入料柱內，從下往上穿過料柱與之換熱，換熱完畢后的空氣從料柱頂面穿出進入出風口，被送往重力除塵器與余熱鍋爐，最后經過抽風機后被外排。被空氣冷卻后的燒結料在盤冷機下部托盤處形成橫截面為37度堆積角三角形的環形堆積區，當被轉動至卸料區時，燒結料被刮料板裝置刮落，完成冷卻工序進入下一個工序環節。

三菱日立與中盛鋼鐵的“抽風式縱向盤冷技術”雖然較常規技術有顯著進步，但仍然存在以下五點缺陷：

1)裝置整體高度要求過高：由于“抽風式縱向盤冷技術”采取抽風方式，所以必須在進料口位置設置料封，也就是D1的圖1中在進料溜槽內堆積的料柱，料封高度以盤冷機箱體內料柱高度的1.2～1.5倍為標準。這樣就無形中增高了整套盤冷裝置的高度，在施工安裝時要么就需要將整臺燒結機標高上升，要么就需要將盤冷機的土建平面往下挖。不管選擇哪種方式，都會造成高昂的一次投資成本，在經濟指標上很不劃算；

2)風流開路循環導致余熱利用率低且污染環境：由于“抽風式縱向盤冷技術”的風流為開路循環，從余熱鍋爐出來的空氣直接外排并未回收利用，這樣造成了還有100多度的空氣顯熱被浪費，而且外排的空氣內含有大量小顆粒粉塵，對于大氣造成一定程度的顆粒物污染；

3)進料口處物料磨損嚴重：由于“抽風式縱向盤冷技術”在進料溜槽處設置料封，故料封下部與盤冷機箱體內料面上層之間會有一段摩擦距離。此時燒結料在高溫與上部料柱擠壓的雙層惡劣工況下，被摩擦時很容易粉化變碎，從而降低燒結機的成品率；