CN104451140A - 一种立式冷却窑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式冷却窑，其包括：具有内部腔体的窑体，其顶部设有受料斗，窑体的底部设有出料口，所述窑体的上部具有出风口；进料喉管，其自所述受料斗延伸至窑体的内部腔体内；环形进风道，其设置于所述窑体的***，所述环形进风道上设有进风口；配风器，其设于所述窑体内部腔体的下部、出料口的上方，所述配风器具有配风口，所述配风器与环形进风道导通，并通过配风口向窑体内部腔体配风。本发明所述的立式冷却窑克服了现有冷却设备漏风量大、热回收效率低的缺点，大幅提高了烧结矿显热的回收效率，并降低了风机能耗，设备结构简单紧凑，占地少，投资低，设备维护工作量少，达到了节能减排的目的。

Description

一种立式冷却窑

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，尤其涉及一种用于热烧结矿的冷却装置。

背景技术

现有国内钢铁行业的烧结矿冷却大都采用以下三种冷却方式：一是平式冷却，二是带式冷却，三是环形冷却。这些冷却方式的共同特点是将热烧结矿置于运动的载体（例如车、槽）内，通过抽风或鼓风的方式使风（或称为空气流）在热烧结矿空隙中穿越，实现空气流与热烧结矿的热交换，达到冷却烧结矿的目的。

由于现有的热烧结矿载体（例如车、槽）处于运动状态，现有热烧结矿的冷却装置常常无法有效保证热烧结矿冷却过程的全程密闭性，这就使得烧结矿冷却过程在半密闭或开放的环境中进行，进而导致冷却过程的冷却风量大，经热交换后的风温较低，无法实现全风量余热回收，导致烧结矿显热回收利用率不高，风机的能耗也较大。还有一些热烧结矿冷却装置密封结构复杂，导致制造成本和设备维护成本都高。

因此，现有的烧结矿冷却设备具有体积庞大、投资高、能耗大、设备维护工作量大、漏风量大以及热回收效率低的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种立式冷却窑，该立式冷却窑能使热烧结矿与气体在一个封闭的空间内进行高效地热交换，达到最佳的换热条件，从而实现烧结矿的冷却，并最大限度提高热烧结矿显热的回收效率，同时降低风机能耗，从而进一步达到节能减排的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种立式冷却窑，其包括：

具有内部腔体的窑体，其顶部设有受料斗，窑体的底部设有出料口，所述窑体的上部具有出风口；

进料喉管，其自所述受料斗延伸至窑体的内部腔体内；

环形进风道，其设置于所述窑体的***，所述环形进风道上设有进风口；

配风器，其设于所述窑体内部腔体的下部、出料口的上方，所述配风器具有配风口，所述配风器与环形进风道导通，并通过配风口向窑体内部腔体配风。

上述立式冷却窑在工作时，热烧结矿通过所述受料斗经由进料喉管，在重力作用下在窑体内自由下落，而后堆积在窑体内。冷却气体从环形进风道上的进风口进入环形进风道，再经配风器配风，最后从配风器的配风口进入窑体。进入窑体的冷却气体自下而上运行，在运行过程中与热烧结矿进行热交换，此时热烧结矿释放热量冷却，而冷却气体则吸收热量升温，最终上升到由热烧结矿堆积的料面与窑体形成的热风腔中，最后从窑体上部的出风口排出。在这一过程中，热烧结矿与上升的冷却气体充分接触并持续进行热交换。热烧结矿在下落至窑体底部时，在配风器与出料口之间逐渐堆积并填塞，从而形成烧结矿料柱隔离了出料口和窑体的内部腔体，能有效防止冷却气体外逸。同理，进料喉管中始终保持有一段料柱存在，能阻挡窑体内高温气体外逸和外部流动空气的进入，从而使得整个立式冷却窑在工作时具有良好的密封性。

在本技术方案中，窑体的尺寸和容积可以由本领域内的技术人员根据热烧结矿的产量来确定。

进一步地，在本发明所述的立式冷却窑中，所述窑体包括外壳和设于外壳内的至少一保温耐磨内衬层。设置保温耐磨内衬层能阻挡热烧结矿下落摩擦对内部腔体外壳的磨损和热应力损伤，提高立式冷却窑的使用寿命，同时其还可以防止窑体内热烧结矿热量的外散，有利于热能的回收利用。

优选地，在本发明所述的立式冷却窑中，所述受料斗上设有密封门，以打开或关闭受料斗的进料口。密封门的设置能进一步阻挡窑体内高温气体外逸和外部空气的进入。

当然，本发明所述的技术方案也可以不设置密封门，当不设置密封门时，进料喉管中始终保持的一段料柱能阻挡窑体内高温气体外逸和外部空气的进入，此外还可以通过控制热烧结矿的料面与窑体之间的热风腔的压力来防止窑体内高温气体外逸和外部空气的进入。

进一步地，在本发明所述的立式冷却窑中，所述环形进风道通过进风口与鼓风***连接。鼓风***提供的冷却气体流量在保证一定冷却速度的情况下应尽可能地小，以保证经过热交换后的空气温度尽可能地高。

进一步地，在本发明所述的立式冷却窑中，所述出料口方向还设有卸料器。卸料器用于控制经过冷却的烧结矿从出料口排出，进入下一步工序中。

可选地，在本发明所述的立式冷却窑中，所述配风器包括一中部配风器，其与所述环形进风道导通。中部配风器可将冷却气体从窑体底部中部送出，有助于冷却气体的均匀分布。

更进一步地，在上述立式冷却窑中，所述中部配风器的配风口上方设有防止配风口堵塞的风帽。设置风帽防止热烧结矿堵塞配风口。风帽可以是具有一定锥度的顶盖结构，顶盖与配风口之间具有间隙，冷却气体从配风口及其上方顶盖之间的间隙送出，同时落在风帽上的热烧结矿可以沿着顶盖的锥面在重力作用下自由滑落。当然，在本技术方案中，风帽也可以具有其他结构，例如可以是位于配风口上方的平的顶盖。

更进一步地，在本发明所述的立式冷却窑中，所述中部配风器与窑体之间设有延伸的梁，梁内具有通风道，所述中部配风器与梁的通风道导通，所述梁的通风道与环形进风道导通。在这种实施方案中，中部配风器与环形进风道通过中空的梁导通，此外该梁还可以作为中部配风器设置在窑体内的支撑元件。

优选地，在本发明所述的立式冷却窑中，所述配风器还包括一沿窑体的周向设置的环形配风器，所述环形配风器具有环形内壁和环形外壁，环形内壁和环形外壁之间具有作为配风口的间隙，该间隙与环形进风道导通。

上述环形配风器可以独立设置，也可以与上述中部配风器共同设置实现共同配风。在同时设置有环形配风器与中部配风器的情况下，环形配风器与中部配风器分别与环形进风道导通连接。

进一步地，在本发明所述的立式冷却窑中，所述出风口与引风***连接。引风***可以加入具有控制环形热风腔的压力功能的设计，从而使得环形热风腔的压力得以有效控制。

本发明所述的立式冷却窑，由于采用了上述技术方案，使得其与现有的冷却设备相比，提高了冷却设备的密封性，同时提高了热烧结矿与冷却气体的换热效率，从而大幅提高了烧结矿显热的回收效率，并降低了风机能耗，达到了节能减排的目的。

此外，本发明所述的立式冷却窑与现有的冷却设备相比，设备结构简单紧凑，占地少，投资低，设备维护工作量少。

附图说明

图1为本发明所述的立式冷却窑在一种实施方式下的结构示意图。

图2为本发明所述的立式冷却窑在一种实施方式下的中部配风器的结构示意图。

图3为本发明所述的立式冷却窑在一种实施方式下的环形配风器的结构示意图。

具体实施方式

以下将根据具体实施例及说明书附图对本发明所述的立式冷却窑做进一步详细说明，但是该说明并不构成对本发明的不当限定。

图1显示了本发明所述的立式冷却窑在一种实施方式下的结构。如图1所示，该立式冷却窑包括：具有内部腔体的窑体；该窑体包括钢制外壳1和设于外壳1内的保温耐磨内衬层2，从图中可以看出，该窑体基本呈圆柱体，即横截面为圆形，窑体底部呈倒锥体，当然在本案的其他实施方式中，窑体也可以为方形主体，或是本领域内技术人员可以想到的其他结构；该窑体顶部设有受料斗3，受料斗3上设有密封门9，以打开或关闭受料斗3的进料口7；进料喉管4，其自受料斗3延伸至窑体的内部腔体内；该窑体的底部还设有出料口8；该窑体的上部具有出风口12。此外，在本实施例中，该立式冷却窑的窑体***还设有第一环形进风道51和第二环形进风道52，其中第一环形进风道51上设有第一进风口101，第二环形进风道52上设有第二进风口102。第一环形进风道51与环形配风器61导通连接，第二环形进风道52与中部配风器62导通连接。

图2和图3分别进一步显示了本实施例中，中部配风器与环形配风器的结构。

如图1、图2和图3所示，在本实施例中，立式冷却窑的配风器设于窑体内部腔体的下部、出料口8的上方，配风器6具有配风口，以使经配风口送出的冷却气体按照图1中所示的方向流动。配风器6包括中部配风器62和环形配风器61，中部配风器62的配风口上方设有防止配风口堵塞的风帽621，中部配风器62与窑体之间设有延伸的梁63，梁63内具有通风道，中部配风器62与梁63的通风道导通，梁63的通风道与第二环形进风道52导通，从而实现中部配风器62与第二环形进风道52的导通。环形配风器61与第一环形进风道51导通，并通过配风口向窑体内部腔体配风，环形配风器61具有环形内壁611和环形外壁612，环形内壁611和环形外壁612之间具有作为配风口的间隙，该间隙与第一环形进风道51导通。

此外，本实施例的立式冷却窑在应用时，环形进风道5通过进风口10与鼓风***连接；出风口12与引风***连接。

请继续参阅图1-图3，图中箭头方向表示冷却气体的流动方向。本实施例的立式冷却窑在工作时，设置于热破碎烧结矿下游，热烧结矿从进料口7通过受料斗3经由进料喉管4，在重力作用下在窑体内自由下落堆积，冷却空气从进风口10通过环形进风道5进入配风器6配风，然后从配风器6的各配风口出来，进入窑体底部，然后在窑体内自下而上逆行，热烧结矿与逆行的冷却空气进行热交换，热烧结矿得到冷却，同时冷却空气受热膨胀上升，最终上升到由堆积的热烧结矿的料面A与窑体形成的热风腔11中，最后从出风口12排出。在这一过程中，热烧结矿与上升的冷却空气接触并持续进行热交换。热烧结矿在下落至窑体底部时，在配风器6与出料口8之间逐渐堆积并填塞，从而形成烧结矿料柱隔离了出料口8和窑体的内部腔体，能防止冷却空气外逸。同样，进料喉管4中始终保持的一段料柱结合密封门9能阻挡窑体内高温气体外逸和外部流动空气的进入。同时，还可以通过引风***控制上述热风腔11的压力来进一步防止窑体内高温气体的外逸和外部流动空气的进入。

另外，在本实施例中，配风器6包括中部配风器62和环形配风器61，这使得窑体底部的配风趋于均匀，有利于热烧结矿的冷却。

此外，在本实施例中，风帽621是具有锥形面的多层顶盖结构，下落的热烧结矿无法进入配风口，有效防止了配风口的堵塞。

需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种立式冷却窑，其特征在于，包括：

具有内部腔体的窑体，其顶部设有受料斗，窑体的底部设有出料口，所述窑体的上部具有出风口；

进料喉管，其自所述受料斗延伸至窑体的内部腔体内；

环形进风道，其设置于所述窑体的***，所述环形进风道上设有进风口；

配风器，其设于所述窑体内部腔体的下部、出料口的上方，所述配风器具有配风口，所述配风器与环形进风道导通，并通过配风口向窑体内部腔体配风。

2.如权利要求1所述的立式冷却窑，其特征在于，所述窑体包括外壳和设于外壳内的至少一保温耐磨内衬层。

3.如权利要求1所述的立式冷却窑，其特征在于，所述受料斗上设有密封门，以打开或关闭受料斗的进料口。

4.如权利要求1所述的立式冷却窑，其特征在于，所述环形进风道通过进风口与鼓风***连接。

5.如权利要求1所述的立式冷却窑，其特征在于，所述出料口方向还设有卸料器。

6.如权利要求1所述的立式冷却窑，其特征在于，所述配风器包括一中部配风器，其与所述环形进风道导通。

7.如权利要求6所述的立式冷却窑，其特征在于，所述中部配风器的配风口上方设有防止配风口堵塞的风帽。

8.如权利要求6所述的立式冷却窑，其特征在于，所述中部配风器与窑体之间设有延伸的梁，梁内具有通风道，所述中部配风器与梁的通风道导通，所述梁的通风道与环形进风道导通。

9.如权利要求1、6、7、8中任意一项所述的立式冷却窑，其特征在于，所述配风器包括一沿窑体的周向设置的环形配风器，所述环形配风器具有环形内壁和环形外壁，环形内壁和环形外壁之间具有作为配风口的间隙，该间隙与环形进风道导通。

10.如权利要求1所述的立式冷却窑，其特征在于，所述出风口与引风***连接。