一種立式冷卻窯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種立式冷卻窯，其包括：具有內(nèi)部腔體的窯體，其頂部設(shè)有受料斗，窯體的底部設(shè)有出料口，所述窯體的上部具有出風(fēng)口；進料喉管，其自所述受料斗延伸至窯體的內(nèi)部腔體內(nèi)；環(huán)形進風(fēng)道，其設(shè)置于所述窯體的外圍，所述環(huán)形進風(fēng)道上設(shè)有進風(fēng)口；配風(fēng)器，其設(shè)于所述窯體內(nèi)部腔體的下部、出料口的上方，所述配風(fēng)器具有配風(fēng)口，所述配風(fēng)器與環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通，并通過配風(fēng)口向窯體內(nèi)部腔體配風(fēng)。本發(fā)明所述的立式冷卻窯克服了現(xiàn)有冷卻設(shè)備漏風(fēng)量大、熱回收效率低的缺點，大幅提高了燒結(jié)礦顯熱的回收效率，并降低了風(fēng)機能耗，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占地少，投資低，設(shè)備維護工作量少，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
【專利說明】一種立式冷卻窯

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，尤其涉及一種用于熱燒結(jié)礦的冷卻裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)礦冷卻大都采用以下三種冷卻方式:一是平式冷卻，二是帶式冷卻，三是環(huán)形冷卻。這些冷卻方式的共同特點是將熱燒結(jié)礦置于運動的載體(例如車、槽)內(nèi)，通過抽風(fēng)或鼓風(fēng)的方式使風(fēng)(或稱為空氣流)在熱燒結(jié)礦空隙中穿越，實現(xiàn)空氣流與熱燒結(jié)礦的熱交換，達(dá)到冷卻燒結(jié)礦的目的。
[0003]由于現(xiàn)有的熱燒結(jié)礦載體(例如車、槽)處于運動狀態(tài)，現(xiàn)有熱燒結(jié)礦的冷卻裝置常常無法有效保證熱燒結(jié)礦冷卻過程的全程密閉性，這就使得燒結(jié)礦冷卻過程在半密閉或開放的環(huán)境中進行，進而導(dǎo)致冷卻過程的冷卻風(fēng)量大，經(jīng)熱交換后的風(fēng)溫較低，無法實現(xiàn)全風(fēng)量余熱回收，導(dǎo)致燒結(jié)礦顯熱回收利用率不高，風(fēng)機的能耗也較大。還有一些熱燒結(jié)礦冷卻裝置密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致制造成本和設(shè)備維護成本都高。
[0004]因此，現(xiàn)有的燒結(jié)礦冷卻設(shè)備具有體積龐大、投資高、能耗大、設(shè)備維護工作量大、漏風(fēng)量大以及熱回收效率低的缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種立式冷卻窯，該立式冷卻窯能使熱燒結(jié)礦與氣體在一個封閉的空間內(nèi)進行高效地?zé)峤粨Q，達(dá)到最佳的換熱條件，從而實現(xiàn)燒結(jié)礦的冷卻，并最大限度提高熱燒結(jié)礦顯熱的回收效率，同時降低風(fēng)機能耗，從而進一步達(dá)到節(jié)能減排的目的。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種立式冷卻窯，其包括:
[0007]具有內(nèi)部腔體的窯體，其頂部設(shè)有受料斗，窯體的底部設(shè)有出料口，所述窯體的上部具有出風(fēng)口；
[0008]進料喉管，其自所述受料斗延伸至窯體的內(nèi)部腔體內(nèi)；
[0009]環(huán)形進風(fēng)道，其設(shè)置于所述窯體的外圍，所述環(huán)形進風(fēng)道上設(shè)有進風(fēng)口 ；
[0010]配風(fēng)器，其設(shè)于所述窯體內(nèi)部腔體的下部、出料口的上方，所述配風(fēng)器具有配風(fēng)口，所述配風(fēng)器與環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通，并通過配風(fēng)口向窯體內(nèi)部腔體配風(fēng)。
[0011]上述立式冷卻窯在工作時，熱燒結(jié)礦通過所述受料斗經(jīng)由進料喉管，在重力作用下在窯體內(nèi)自由下落，而后堆積在窯體內(nèi)。冷卻氣體從環(huán)形進風(fēng)道上的進風(fēng)口進入環(huán)形進風(fēng)道，再經(jīng)配風(fēng)器配風(fēng)，最后從配風(fēng)器的配風(fēng)口進入窯體。進入窯體的冷卻氣體自下而上運行，在運行過程中與熱燒結(jié)礦進行熱交換，此時熱燒結(jié)礦釋放熱量冷卻，而冷卻氣體則吸收熱量升溫，最終上升到由熱燒結(jié)礦堆積的料面與窯體形成的熱風(fēng)腔中，最后從窯體上部的出風(fēng)口排出。在這一過程中，熱燒結(jié)礦與上升的冷卻氣體充分接觸并持續(xù)進行熱交換。熱燒結(jié)礦在下落至窯體底部時，在配風(fēng)器與出料口之間逐漸堆積并填塞，從而形成燒結(jié)礦料柱隔離了出料口和窯體的內(nèi)部腔體，能有效防止冷卻氣體外逸。同理，進料喉管中始終保持有一段料柱存在，能阻擋窯體內(nèi)高溫氣體外逸和外部流動空氣的進入，從而使得整個立式冷卻窯在工作時具有良好的密封性。
[0012]在本技術(shù)方案中，窯體的尺寸和容積可以由本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員根據(jù)熱燒結(jié)礦的產(chǎn)量來確定。
[0013]進一步地，在本發(fā)明所述的立式冷卻窯中，所述窯體包括外殼和設(shè)于外殼內(nèi)的至少一保溫耐磨內(nèi)襯層。設(shè)置保溫耐磨內(nèi)襯層能阻擋熱燒結(jié)礦下落摩擦對內(nèi)部腔體外殼的磨損和熱應(yīng)力損傷，提高立式冷卻窯的使用壽命，同時其還可以防止窯體內(nèi)熱燒結(jié)礦熱量的外散，有利于熱能的回收利用。
[0014]優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的立式冷卻窯中，所述受料斗上設(shè)有密封門，以打開或關(guān)閉受料斗的進料口。密封門的設(shè)置能進一步阻擋窯體內(nèi)高溫氣體外逸和外部空氣的進入。
[0015]當(dāng)然，本發(fā)明所述的技術(shù)方案也可以不設(shè)置密封門，當(dāng)不設(shè)置密封門時，進料喉管中始終保持的一段料柱能阻擋窯體內(nèi)高溫氣體外逸和外部空氣的進入，此外還可以通過控制熱燒結(jié)礦的料面與窯體之間的熱風(fēng)腔的壓力來防止窯體內(nèi)高溫氣體外逸和外部空氣的進入。
[0016]進一步地，在本發(fā)明所述的立式冷卻窯中，所述環(huán)形進風(fēng)道通過進風(fēng)口與鼓風(fēng)系統(tǒng)連接。鼓風(fēng)系統(tǒng)提供的冷卻氣體流量在保證一定冷卻速度的情況下應(yīng)盡可能地小，以保證經(jīng)過熱交換后的空氣溫度盡可能地高。
[0017]進一步地，在本發(fā)明所述的立式冷卻窯中，所述出料口方向還設(shè)有卸料器。卸料器用于控制經(jīng)過冷卻的燒結(jié)礦從出料口排出，進入下一步工序中。
[0018]可選地，在本發(fā)明所述的立式冷卻窯中，所述配風(fēng)器包括一中部配風(fēng)器，其與所述環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通。中部配風(fēng)器可將冷卻氣體從窯體底部中部送出，有助于冷卻氣體的均勻分布。
[0019]更進一步地，在上述立式冷卻窯中，所述中部配風(fēng)器的配風(fēng)口上方設(shè)有防止配風(fēng)口堵塞的風(fēng)帽。設(shè)置風(fēng)帽防止熱燒結(jié)礦堵塞配風(fēng)口。風(fēng)帽可以是具有一定錐度的頂蓋結(jié)構(gòu)，頂蓋與配風(fēng)口之間具有間隙，冷卻氣體從配風(fēng)口及其上方頂蓋之間的間隙送出，同時落在風(fēng)帽上的熱燒結(jié)礦可以沿著頂蓋的錐面在重力作用下自由滑落。當(dāng)然，在本技術(shù)方案中，風(fēng)帽也可以具有其他結(jié)構(gòu)，例如可以是位于配風(fēng)口上方的平的頂蓋。
[0020]更進一步地，在本發(fā)明所述的立式冷卻窯中，所述中部配風(fēng)器與窯體之間設(shè)有延伸的梁，梁內(nèi)具有通風(fēng)道，所述中部配風(fēng)器與梁的通風(fēng)道導(dǎo)通，所述梁的通風(fēng)道與環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通。在這種實施方案中，中部配風(fēng)器與環(huán)形進風(fēng)道通過中空的梁導(dǎo)通，此外該梁還可以作為中部配風(fēng)器設(shè)置在窯體內(nèi)的支撐元件。
[0021]優(yōu)選地，在本發(fā)明所述的立式冷卻窯中，所述配風(fēng)器還包括一沿窯體的周向設(shè)置的環(huán)形配風(fēng)器，所述環(huán)形配風(fēng)器具有環(huán)形內(nèi)壁和環(huán)形外壁，環(huán)形內(nèi)壁和環(huán)形外壁之間具有作為配風(fēng)口的間隙，該間隙與環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通。
[0022]上述環(huán)形配風(fēng)器可以獨立設(shè)置，也可以與上述中部配風(fēng)器共同設(shè)置實現(xiàn)共同配風(fēng)。在同時設(shè)置有環(huán)形配風(fēng)器與中部配風(fēng)器的情況下，環(huán)形配風(fēng)器與中部配風(fēng)器分別與環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通連接。
[0023]進一步地，在本發(fā)明所述的立式冷卻窯中，所述出風(fēng)口與引風(fēng)系統(tǒng)連接。引風(fēng)系統(tǒng)可以加入具有控制環(huán)形熱風(fēng)腔的壓力功能的設(shè)計，從而使得環(huán)形熱風(fēng)腔的壓力得以有效控制。
[0024]本發(fā)明所述的立式冷卻窯，由于采用了上述技術(shù)方案，使得其與現(xiàn)有的冷卻設(shè)備相比，提高了冷卻設(shè)備的密封性，同時提高了熱燒結(jié)礦與冷卻氣體的換熱效率，從而大幅提高了燒結(jié)礦顯熱的回收效率，并降低了風(fēng)機能耗，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
[0025]此外，本發(fā)明所述的立式冷卻窯與現(xiàn)有的冷卻設(shè)備相比，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占地少，投資低，設(shè)備維護工作量少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明所述的立式冷卻窯在一種實施方式下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明所述的立式冷卻窯在一種實施方式下的中部配風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為本發(fā)明所述的立式冷卻窯在一種實施方式下的環(huán)形配風(fēng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0029]以下將根據(jù)具體實施例及說明書附圖對本發(fā)明所述的立式冷卻窯做進一步詳細(xì)說明，但是該說明并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。
[0030]圖1顯示了本發(fā)明所述的立式冷卻窯在一種實施方式下的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，該立式冷卻窯包括:具有內(nèi)部腔體的窯體；該窯體包括鋼制外殼I和設(shè)于外殼I內(nèi)的保溫耐磨內(nèi)襯層2，從圖中可以看出，該窯體基本呈圓柱體，即橫截面為圓形，窯體底部呈倒錐體，當(dāng)然在本案的其他實施方式中，窯體也可以為方形主體，或是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以想到的其他結(jié)構(gòu)；該窯體頂部設(shè)有受料斗3，受料斗3上設(shè)有密封門9，以打開或關(guān)閉受料斗3的進料口 7;進料喉管4，其自受料斗3延伸至窯體的內(nèi)部腔體內(nèi)；該窯體的底部還設(shè)有出料口 8 ;該窯體的上部具有出風(fēng)口 12。此外，在本實施例中，該立式冷卻窯的窯體外圍還設(shè)有第一環(huán)形進風(fēng)道51和第二環(huán)形進風(fēng)道52，其中第一環(huán)形進風(fēng)道51上設(shè)有第一進風(fēng)口 101，第二環(huán)形進風(fēng)道52上設(shè)有第二進風(fēng)口 102。第一環(huán)形進風(fēng)道51與環(huán)形配風(fēng)器61導(dǎo)通連接，第二環(huán)形進風(fēng)道52與中部配風(fēng)器62導(dǎo)通連接。
[0031]圖2和圖3分別進一步顯示了本實施例中，中部配風(fēng)器與環(huán)形配風(fēng)器的結(jié)構(gòu)。
[0032]如圖1、圖2和圖3所示，在本實施例中，立式冷卻窯的配風(fēng)器設(shè)于窯體內(nèi)部腔體的下部、出料口 8的上方，配風(fēng)器6具有配風(fēng)口，以使經(jīng)配風(fēng)口送出的冷卻氣體按照圖1中所示的方向流動。配風(fēng)器6包括中部配風(fēng)器62和環(huán)形配風(fēng)器61，中部配風(fēng)器62的配風(fēng)口上方設(shè)有防止配風(fēng)口堵塞的風(fēng)帽621，中部配風(fēng)器62與窯體之間設(shè)有延伸的梁63，梁63內(nèi)具有通風(fēng)道，中部配風(fēng)器62與梁63的通風(fēng)道導(dǎo)通，梁63的通風(fēng)道與第二環(huán)形進風(fēng)道52導(dǎo)通，從而實現(xiàn)中部配風(fēng)器62與第二環(huán)形進風(fēng)道52的導(dǎo)通。環(huán)形配風(fēng)器61與第一環(huán)形進風(fēng)道51導(dǎo)通，并通過配風(fēng)口向窯體內(nèi)部腔體配風(fēng)，環(huán)形配風(fēng)器61具有環(huán)形內(nèi)壁611和環(huán)形外壁612，環(huán)形內(nèi)壁611和環(huán)形外壁612之間具有作為配風(fēng)口的間隙，該間隙與第一環(huán)形進風(fēng)道51導(dǎo)通。
[0033]此外，本實施例的立式冷卻窯在應(yīng)用時，環(huán)形進風(fēng)道5通過進風(fēng)口 10與鼓風(fēng)系統(tǒng)連接；出風(fēng)口 12與引風(fēng)系統(tǒng)連接。
[0034]請繼續(xù)參閱圖1-圖3，圖中箭頭方向表示冷卻氣體的流動方向。本實施例的立式冷卻窯在工作時，設(shè)置于熱破碎燒結(jié)礦下游，熱燒結(jié)礦從進料口 7通過受料斗3經(jīng)由進料喉管4，在重力作用下在窯體內(nèi)自由下落堆積，冷卻空氣從進風(fēng)口 10通過環(huán)形進風(fēng)道5進入配風(fēng)器6配風(fēng)，然后從配風(fēng)器6的各配風(fēng)口出來，進入窯體底部，然后在窯體內(nèi)自下而上逆行，熱燒結(jié)礦與逆行的冷卻空氣進行熱交換，熱燒結(jié)礦得到冷卻，同時冷卻空氣受熱膨脹上升，最終上升到由堆積的熱燒結(jié)礦的料面A與窯體形成的熱風(fēng)腔11中，最后從出風(fēng)口 12排出。在這一過程中，熱燒結(jié)礦與上升的冷卻空氣接觸并持續(xù)進行熱交換。熱燒結(jié)礦在下落至窯體底部時，在配風(fēng)器6與出料口 8之間逐漸堆積并填塞，從而形成燒結(jié)礦料柱隔離了出料口8和窯體的內(nèi)部腔體，能防止冷卻空氣外逸。同樣，進料喉管4中始終保持的一段料柱結(jié)合密封門9能阻擋窯體內(nèi)高溫氣體外逸和外部流動空氣的進入。同時，還可以通過引風(fēng)系統(tǒng)控制上述熱風(fēng)腔11的壓力來進一步防止窯體內(nèi)高溫氣體的外逸和外部流動空氣的進入。
[0035]另外，在本實施例中，配風(fēng)器6包括中部配風(fēng)器62和環(huán)形配風(fēng)器61，這使得窯體底部的配風(fēng)趨于均勻，有利于熱燒結(jié)礦的冷卻。
[0036]此外，在本實施例中，風(fēng)帽621是具有錐形面的多層頂蓋結(jié)構(gòu)，下落的熱燒結(jié)礦無法進入配風(fēng)口，有效防止了配風(fēng)口的堵塞。
[0037]需要注意的是，以上所列舉的實施例僅為本發(fā)明的具體實施例。顯然本發(fā)明不局限于以上實施例，隨之做出的類似變化或變形是本領(lǐng)域技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接得出或者很容易便聯(lián)想到的，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種立式冷卻窯，其特征在于，包括: 具有內(nèi)部腔體的窯體，其頂部設(shè)有受料斗，窯體的底部設(shè)有出料口，所述窯體的上部具有出風(fēng)口 ； 進料喉管，其自所述受料斗延伸至窯體的內(nèi)部腔體內(nèi)； 環(huán)形進風(fēng)道，其設(shè)置于所述窯體的外圍，所述環(huán)形進風(fēng)道上設(shè)有進風(fēng)口 ； 配風(fēng)器，其設(shè)于所述窯體內(nèi)部腔體的下部、出料口的上方，所述配風(fēng)器具有配風(fēng)口，所述配風(fēng)器與環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通，并通過配風(fēng)口向窯體內(nèi)部腔體配風(fēng)。
2.如權(quán)利要求1所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述窯體包括外殼和設(shè)于外殼內(nèi)的至少一保溫耐磨內(nèi)襯層。
3.如權(quán)利要求1所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述受料斗上設(shè)有密封門，以打開或關(guān)閉受料斗的進料口。
4.如權(quán)利要求1所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述環(huán)形進風(fēng)道通過進風(fēng)口與鼓風(fēng)系統(tǒng)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述出料口方向還設(shè)有卸料器。
6.如權(quán)利要求1所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述配風(fēng)器包括一中部配風(fēng)器，其與所述環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通。
7.如權(quán)利要求6所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述中部配風(fēng)器的配風(fēng)口上方設(shè)有防止配風(fēng)口堵塞的風(fēng)帽。
8.如權(quán)利要求6所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述中部配風(fēng)器與窯體之間設(shè)有延伸的梁，梁內(nèi)具有通風(fēng)道，所述中部配風(fēng)器與梁的通風(fēng)道導(dǎo)通，所述梁的通風(fēng)道與環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通。
9.如權(quán)利要求1、6、7、8中任意一項所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述配風(fēng)器包括一沿窯體的周向設(shè)置的環(huán)形配風(fēng)器，所述環(huán)形配風(fēng)器具有環(huán)形內(nèi)壁和環(huán)形外壁，環(huán)形內(nèi)壁和環(huán)形外壁之間具有作為配風(fēng)口的間隙，該間隙與環(huán)形進風(fēng)道導(dǎo)通。
10.如權(quán)利要求1所述的立式冷卻窯，其特征在于，所述出風(fēng)口與引風(fēng)系統(tǒng)連接。
【文檔編號】C22B1/26GK104451140SQ201310419503
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】梁長林, 胡嘉龍, 楊亮, 樊有勤, 杜慧卿, 閻軍, 張曉東, 張國柱, 陳巖峰, 孫嶺 申請人:中冶東方工程技術(shù)有限公司秦皇島研究設(shè)計院