[發明專利]還原鐵冷卻及余熱回收裝置

在審

• 申請號: 201810148368.0
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108330279A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 高海波;王延遐;張忠良;劉永啟;馬煜翔
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C22B1/26
• 分類號: C22B1/26;F27D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種還原鐵冷卻及余熱回收裝置，包括周向轉動的承接高溫物料的筒體，筒體軸線與水平線夾角為1?5度，從進料端至出料端向下傾斜，其特征在于：筒體的內壁設有進水夾套，增設回水總管、進水總管和多根徑向進水支管，其中末端封堵的回水總管貫穿整個筒體，進水總管套裝在回水總管的出水端，進水總管、回水總管與進水夾套同軸，進水總管的外壁經多根徑向進水支管與進水夾套連通，進水夾套與回水總管之間均布有若干換熱管將兩者連通。本發明換熱管起到了對高溫物料和氣體的攪拌作用，進水夾套和若干換熱管不斷與高溫物料和氣體接觸進行換熱，同時回水總管也在不斷吸收高溫氣體的熱量，縮短了物料的冷卻時間，增大了換熱面積，強化了換熱效果。

技術領域

本發明涉及一種還原鐵冷卻裝置，特別涉及一種還原鐵冷卻及余熱回收裝置，主要用于余熱利用行業中對還原鐵球團、燒結球團進行冷卻。

背景技術

冷卻是鍛燒還原鐵工藝的工序之一。直接還原鐵球團經轉底爐或回轉窯出口的溫度高達1100℃，需要充氮氣保護冷卻至300℃以下，防止還原鐵球團被氧化。目前，大部分鋼鐵公司采用回轉筒式冷卻機對高溫球團進行冷卻：高溫球團經溜槽進入帶有傾角的冷卻筒，冷卻筒轉動，物料由進料端運動到出料端；采用冷卻水直接噴淋筒體外部達到冷卻效果。這種冷卻方式存在一些不足：(1)傳熱方式以物料與筒體之間的熱傳導和冷卻水與筒體之間的熱對流為主，綜合傳熱系數比較低；(2)筒體在回轉時，物料容易在筒體底部滑動，物料與筒體之間的接觸傳熱面積比較少；(3)物料的熱量需要經過筒體傳給冷卻水，由于筒壁較厚，因而筒體溫度較高、變形嚴重；(4)物料的熱量沒有回收，并且冷卻效率低，筒體長達三四十米，投資高，占地面積大，噴淋水量達到400m³/h以上，消耗了大量的水并浪費了大量的余熱。CN101787435A公開了“還原鐵高效噴霧回轉筒式冷卻機”，其筒體由冷卻筒體、前端筒體和尾端筒體組成；前端筒體和尾端筒體為雙層筒體，在該雙層筒體內采用噴霧冷卻；整個冷卻單元的筒體表面被噴霧冷卻覆蓋。由于整個筒體被霧化水滴包裹，有效地保護了筒體，減少變形，也提高了設備的作業率和可靠性。但是該技術對筒體內部的物料運動和傳熱情況沒有改善，對于氣體的對流換熱沒有起到強化作用，也不能實現余熱的回收再利用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種能強化對流換熱、無噴淋水消耗、換熱能力強、余熱回收效率高的還原鐵冷卻及余熱回收裝置。其技術方案為：一種還原鐵冷卻及余熱回收裝置，包括周向轉動的承接高溫物料的筒體，筒體軸線與水平線夾角為1-5度，從進料端至出料端向下傾斜，其特征在于：筒體的內壁設有進水夾套，增設回水總管、進水總管和多根徑向進水支管，其中末端封堵的回水總管貫穿整個筒體，進水總管套裝在回水總管的出水端，進水總管、回水總管與進水夾套同軸，進水總管外壁經多根徑向進水支管與進水夾套連通，進水夾套與回水總管之間均布有若干換熱管，將兩者連通。

其工作原理為：高溫物料從進料端落入周向轉動的筒體內的底部，并隨著筒體的轉動向筒體的出料口緩慢移動。在移動過程中，高溫物料不斷與進水夾套及若干換熱管接觸，同時回水總管和若干換熱管也在不斷吸收筒體內高溫氣體的熱量，進行熱量交換，最后冷卻的物料從出料口排出；冷卻水從進水總管流入多根徑向進水支管，然后依次流經進水夾套和若干根換熱管吸收物料和氣體的熱量升溫，最后經回水總管排出，實現了高溫物料的冷卻及余熱回收。