CN102435075A

CN102435075A - 直接还原铁的冷却装置

Info

Publication number: CN102435075A
Application number: CN2011104497664A
Authority: CN
Inventors: 秦廷许; 李世杰; 李文龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-12-29
Also published as: CN102435075B

Abstract

本发明涉及一种直接还原铁的冷却装置，包括冷却筒，冷却筒的外圆周上固定有齿圈，传动装置驱动齿圈转动，冷却筒的一端与供料斗连接，其另一端与窑尾箱连接，窑尾箱下端设置出料管，冷却筒内壁上固定有水套，供料斗的出料端设置在水套内，水套外壁与冷却筒内壁之间形成冷却水通道，冷却水道的一端设置有进水口与出水口，水套内壁上设置有螺旋翅片，它是采用水套式高速水流对冷却筒壳体强化冷却，采用螺旋翅片控制直接还原铁在筒中的走行路线，延长直接还原铁在冷却筒体内的走行时间，使冷却效率大大提高，缩小冷却筒的直径和长度，大大减轻了设备重量，减小了设备传动的功率和电耗；同时无蒸汽散发，大大地改善了环境污染状况。

Description

直接还原铁的冷却装置

技术领域：

本发明属于钢铁冶金用的辅助设备技术领域，具体涉及一种高温直接还原铁用的冷却装置。

背景技术：

钢铁工业和有色冶金工业中生产出高温的直接还原铁，温度约1200℃，被还原后的金属化率80-90％，它的温度高，不能方便地运输和储存；同时，高温直接还原铁遇到空气和水，会剧烈氧化即燃烧，把已还原成金属铁、金属镍等产品再氧化成氧化物，无法使用。所以需要有一种间接冷却装置，将其冷却到100℃以下。

目前，世界上对直接还原铁的冷却主要采用的是喷淋式间接水冷回转筒，它是将热还原铁在密闭状态中装入回转筒，外部喷水，由于筒上水膜薄，筒中底部有热料部分基本无水，所以其冷却效率差；为此，技术人员被迫在尾部筒中喷雾化水直接冷却，完成降温，但产品金属化率下降2～3％。由于冷却效率差，冷却筒17制造的规格尺寸又大又长，一般直径3～4米，长40～50米，目的是延长冷却时间，但增加了投资和运行费。另外，喷淋水汽化，严重的污染了环境，特别是北方寒冷地方，其蒸汽污染更严重。该技术目前未能改进优化，已变得陈旧和落后。

而对一些小型的钢铁冶金企业为了节省成本，将热还原铁出炉后直接投入水中急冷，结果使金属化率降低5％以上，污染更严重，脱水更麻烦。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种直接还原铁的冷却装置，它是采用水套式高速水流对冷却筒壳体强化冷却，同时采用螺旋翅片控制直接还原铁在筒中的走行路线，延长直接还原铁在冷却筒体内的走行时间，从而使冷却效率大大提高，必然将缩小冷却筒的直径和长度，大大减轻了设备重量，减小了设备传动的功率和电耗；同时，用水套后无蒸汽散发，大大地改善了环境污染状况。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种直接还原铁的冷却装置，它包括冷却筒、齿圈及传动装置，齿圈固定在冷却筒的外圆周上，齿圈与传动装置连接，冷却筒的一端与供料斗连接，其另一端与窑尾箱连接，窑尾箱下端设置出料管，其中：所述的冷却筒内壁上固定有水套，供料斗的出料端设置在水套内，水套外壁与冷却筒内壁之间形成冷却水通道，冷却水通道的一端设置有进水口与出水口，水套内壁上设置有螺旋翅片，螺旋翅片的螺旋前进方向与直接还原铁的行进方向相同，冷却筒的与供料斗连接的一端设置有窑头箱。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的冷却筒外圆周与窑头箱及窑尾箱之间分别设置头密封圈及尾密封圈。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的供料斗与窑头箱直接设置有端密封圈。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的出料管上从上到下依次设置有上卸料阀及下卸料阀。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的头密封圈、尾密封圈及端密封圈均为不锈钢片和石墨片复合密封圈，不锈钢片与石墨片交替布置。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的窑头箱内壁及供料斗内壁上均设置有耐火内衬层。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的螺旋翅片为单头螺旋翅片或多头螺旋翅片。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的螺旋翅片为耐高温螺旋翅片。

本发明的有益效果为：

1、本发明的水套固定在冷却筒内壁上，水套外壁与冷却筒内壁之间形成冷却水通道，水套随着冷却筒一起旋转，可以实现在任何时间和部位，壳体都有新水冷却；同时，冷却水在冷却水通道内循环流动，强化对壳体的冷却。

2、本发明的水套的内壁上设置螺旋翅片，螺旋翅片的螺旋前进方向与直接还原铁的前进方向一致，螺旋翅片控制直接还原铁在筒中的走行路线，延长直接还原铁在冷却筒体内的走行时间，同时，增大直接还原铁与水套内壁的接触面积，从而使冷却效率大大提高，必然将缩小冷却筒的直径和长度，大大减轻了设备重量。

3、本发明的冷却筒外壁与窑头箱及窑尾箱之间分别设置密封圈，窑头箱与供料斗之间也设置密封圈，同时，出料管上设置双卸料阀，双卸料阀使用时不能同时开启，可有效的防止热还原铁与空气接触，隔绝空气进入水套内腔，保证还原铁在冷却过程中不被空气氧化。

4、本发明的头密封圈、尾密封圈及端密封圈均为不锈钢片和石墨片复合密封圈，不锈钢片与石墨片交替布置，从而使头密封圈、尾密封圈及端密封圈耐磨、耐温、富有弹性，保证密封严密，密封效果好。

5、本发明结构简单、构思新颖、功能强大，使用方便，可有效的提高直接还原铁的冷却效率，提高冷却质量，减小了设备传动的功率和电耗；同时，用水套后无蒸汽散发，大大地改善了环境污染状况。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的左视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，一种直接还原铁的冷却装置，它包括冷却筒17、齿圈14及传动装置6，齿圈14固定在冷却筒17的外圆周上，齿圈14与传动装置6连接，冷却筒17的一端与供料斗1连接，其另一端与窑尾箱11连接，冷却筒17的与供料斗1连接的一端设置有窑头箱4，冷却筒17外圆周与窑头箱4之间设置有头密封圈5，冷却筒17的外圆周与窑尾箱11之间设置有尾密封圈12，供料斗1与窑头箱4之间设置有端密封圈2，头密封圈5、尾密封圈12及端密封圈2均为不锈钢片和石墨片复合密封圈，不锈钢片与石墨片交替布置。窑尾箱11下端设置出料管9，出料管9上从上到下依次设置有上卸料阀7及下卸料阀8，冷却筒17内壁上固定有水套16，供料斗1的出料端设置在水套16内，水套16外壁与冷却筒17内壁之间形成冷却水通道15，冷却水通道15的一端设置有进水口10与出水口18，水套16内壁上设置有螺旋翅片13，螺旋翅片13的螺旋前进方向与直接还原铁的行进方向相同，螺旋翅片13为多头耐高温螺旋翅片，窑头箱4内壁及供料斗1内壁上均设置有耐火内衬层3。

使用时，传动装置6带动齿圈14转动，齿圈14固定在冷却筒17外圆周上，从而带动冷却筒17转动，水套16固定在冷却筒17内壁上，水套16随着冷却筒17一起转动，高温的直接还原铁从供料斗1进入水套16内，在螺旋翅片13的推力最用下，向窑尾箱11的一端运动，冷却水从进水管进入水套16外壁与冷却筒17内壁之间的冷却水通道15，在冷却水通道15内流动，从出水口18流出，冷却水不断的对水套16冷却，高温的直接还原铁的热量通过螺旋翅片13及水套16传递给冷却水，从而使直接还原铁冷却降温，冷却之后的直接还原铁从窑尾箱11下端的出料管9排出。

出料管9上设置的上卸料阀7及下卸料阀8采用交替开启的方式，即下卸料阀8关闭时上卸料阀7打开，冷却后的直接还原铁进入上、下卸料阀8之间的空间，然后下卸料阀8打开，上卸料阀7关闭，直接还原铁排出，之后下卸料阀8关闭上卸料阀7打开，如此循环往复，从而保证窑尾箱11始终关闭密封，保证空气不能从出料管9进入水套16内腔，防止水套16内腔内的直接还原铁被空气氧化。

本发明的水套16外壁与冷却筒17内壁之间的冷却水通道15内还可以设置导流板，引导冷却水流动方向，可强化冷却水对直接还原铁的冷却。

本发明的头密封圈5、尾密封圈12及端密封圈2，可有效的防止空气进入水套16内腔，防止水套16内腔内的直接还原铁被空气氧化。

要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims

1.一种直接还原铁的冷却装置，它包括冷却筒（17）、齿圈（14）及传动装置（6），齿圈（14）固定在冷却筒（17）的外圆周上，齿圈（14）与传动装置（6）连接，冷却筒（17）的一端与供料斗（1）连接，其另一端与窑尾箱（11）连接，窑尾箱（11）下端设置出料管（9），其特征在于：所述的冷却筒（17）内壁上固定有水套（16），供料斗（1）的出料端设置在水套（16）内，水套（16）外壁与冷却筒（17）内壁之间形成冷却水通道（15），冷却水通道（15）的一端设置有进水口（10）与出水口（18），水套（16）内壁上设置有螺旋翅片（13），螺旋翅片（13）的螺旋前进方向与直接还原铁的行进方向相同，冷却筒（17）的与供料斗（1）连接的一端设置有窑头箱（4）。

2.根据权利要求1所述的直接还原铁的冷却装置，其特征在于：所述的冷却筒（17）外圆周与窑头箱（4）及窑尾箱（11）之间分别设置头密封圈（5）及尾密封圈（12）。

3.根据权利要求1所述的直接还原铁的冷却装置，其特征在于：所述的供料斗（1）与窑头箱（4）直接设置有端密封圈（2）。

4.根据权利要求1所述的直接还原铁的冷却装置，其特征在于：所述的出料管（9）上从上到下依次设置有上卸料阀（7）及下卸料阀（8）。

5.根据权利要求2或3所述的直接还原铁的冷却装置，其特征在于：所述的头密封圈（5）、尾密封圈（12）及端密封圈（2）均为不锈钢片和石墨片复合密封圈，不锈钢片与石墨片交替布置。

6.根据权利要求1所述的直接还原铁的冷却装置，其特征在于：所述的窑头箱（4）内壁及供料斗（1）内壁上均设置有耐火内衬层（3）。

7.根据权利要求1所述的直接还原铁的冷却装置，其特征在于：所述的螺旋翅片（13）为单头螺旋翅片或多头螺旋翅片。

8.根据权利要求1或7所述的直接还原铁的冷却装置，其特征在于：所述的螺旋翅片（13）为耐高温螺旋翅片。