直接還原鐵用水冷筒裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直接還原鐵用水冷筒裝置，包括冷卻筒和噴水組件，所述冷卻筒的外部套設(shè)一外罩筒，所述外罩筒與冷卻筒之間留有間隙，所述外罩筒的側(cè)壁上設(shè)有供噴水組件噴出的冷卻水進(jìn)入的進(jìn)水口，所述外罩筒的底部設(shè)有排水口。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、換熱效率高、耗水量少、安全實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】直接還原鐵用水冷筒裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型主要涉及礦冶設(shè)備領(lǐng)域，特指一種直接還原鐵用水冷筒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]直接還原鐵(DR1-Direct Reduced Iron,簡稱DRI)是指精鐵粉或氧化鐵在爐內(nèi)經(jīng)低溫還原形成的低碳多孔狀物質(zhì)，其化學(xué)成分穩(wěn)定，雜質(zhì)含量少。與燒結(jié)礦與氧化球團(tuán)礦進(jìn)高爐煉鐵不同，直接還原鐵礦大部分用作電爐與轉(zhuǎn)爐煉鋼的原料，可增加鋼材的均勻性，還可以改善和提高鋼的物理性質(zhì)，從而達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的目的。直接還原鐵不僅僅是優(yōu)質(zhì)廢鋼的替代物，還是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材必不可少的高級(jí)原料。
[0003]直接還原鐵的生產(chǎn)工藝流程分為七個(gè)工序:配料、干燥、破碎、混合、預(yù)熱、焙燒與冷卻。經(jīng)過冷卻工序后的成品直接還原鐵礦即可進(jìn)入成品礦倉，充當(dāng)電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼的原料。能否把好“冷卻”這最后一關(guān)，使前六道工序不至前功盡棄，最終生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)的DRI成品礦，是每個(gè)技術(shù)人員都關(guān)心的一個(gè)問題。
[0004]目前市面上直接還原鐵的冷卻方法有兩種:直接接觸式水冷法與間接接觸式水冷法。直接接觸式水冷法是指將通過焙燒后的高溫DRI球團(tuán)礦(約1400°C )直接與冷水接觸從而換熱冷卻，該技術(shù)的代表性設(shè)備是內(nèi)噴淋水冷卻塔，該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是換熱系數(shù)高，冷卻效率好HMDRI礦因高溫急冷，容易發(fā)生粉化從而降低成品率，且還原鐵礦與水接觸極易發(fā)生二次氧化，故沒有為市場接受。間接接觸式水冷法是指將高溫DRI球團(tuán)礦間接與冷水接觸從而換熱冷卻，該技術(shù)的代表性設(shè)備是外噴淋水旋轉(zhuǎn)冷卻筒，該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是還原鐵礦不與水直接接觸，粉化率與二次氧化率都大大降低，成品率大幅提高，雖然換熱系數(shù)沒有直接接觸法高，但可通過增大換熱面積的方法來彌補(bǔ)，目前市場對(duì)該技術(shù)應(yīng)用較廣泛。
[0005]圖1與圖2表示的就是外噴淋水旋轉(zhuǎn)冷卻筒裝置，該裝置由冷卻筒、噴水組件、托輥機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與集水槽五部分構(gòu)成。
[0006]老式水冷筒在冷卻直接還原鐵過程中，存在以下三項(xiàng)缺陷:
[0007]1.換熱效率低:見圖1所示，水通過噴水組件噴在冷卻筒外壁，在冷卻筒往下旋轉(zhuǎn)的同時(shí)水也在沿著冷卻筒外壁往下流動(dòng)，最終流入集水槽內(nèi)。此情況下水與高溫冷卻筒外壁的接觸時(shí)間過短，從而導(dǎo)致?lián)Q熱效率低，無法達(dá)到良好的冷卻效果。
[0008]2.水的耗損量大:水通過噴水組件噴在冷卻筒外壁后，由于冷卻筒轉(zhuǎn)動(dòng)與水速的原因，會(huì)導(dǎo)致很大一部分落在筒壁上的水飛濺，這部分飛濺的水沒有參與筒壁冷卻，從而造成了無用水的增多，進(jìn)而造成系統(tǒng)用水的耗損量偏大。
[0009]3.影響周邊環(huán)境:由于水在落入集水槽時(shí)有大幅飛濺，所以在生產(chǎn)時(shí)，會(huì)造成冷卻筒周邊的地面濕滑，操作環(huán)境惡劣，危險(xiǎn)系數(shù)增高。同時(shí)由于水在接觸高溫筒壁時(shí)迅速氣化成水蒸氣，造成冷卻筒周邊大量白霧阻隔操作工視線，由此造成的安全事故頻有發(fā)生。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、換熱效率高、耗水量少、安全實(shí)用的直接還原鐵用水冷筒裝置。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0012]一種直接還原鐵用水冷筒裝置，包括冷卻筒和噴水組件，其特征在于:所述冷卻筒的外部套設(shè)一外罩筒，所述外罩筒與冷卻筒之間留有間隙，所述外罩筒的側(cè)壁上設(shè)有供噴水組件噴出的冷卻水進(jìn)入的進(jìn)水口，所述外罩筒的底部設(shè)有排水口。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn):
[0014]所述冷卻筒的外壁上沿冷卻筒周向設(shè)有多塊間隔排列的隔水板，各隔水板沿冷卻筒的軸向布置，相鄰兩塊隔水板與冷卻筒外壁、外罩筒內(nèi)壁之間形成一儲(chǔ)水腔。
[0015]所述隔水板的兩端端部設(shè)有用于將儲(chǔ)水腔封閉的端板。
[0016]所述隔水板位于外罩筒內(nèi)部，所述隔水板的兩端分別延伸至外罩筒的兩端。
[0017]所述冷卻筒的下方設(shè)有集水槽，所述排水口插入集水槽中。
[0018]所述進(jìn)水口位于外罩筒的頂部。
[0019]所述外罩筒通過固定支架支撐固定。
[0020]還包括用于驅(qū)動(dòng)冷卻筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)組件。
[0021]所述驅(qū)動(dòng)組件包括支承于冷卻筒底部的托輥機(jī)構(gòu)和與托輥機(jī)構(gòu)相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0023]1、本實(shí)用新型的直接還原鐵用水冷筒裝置，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，通過在冷卻筒的外部套設(shè)一外罩筒，限制了冷卻水落到冷卻筒外壁后的飛濺空間，使所有的冷卻水都強(qiáng)制參與冷卻過程，從而降低了耗水量、提高了換熱效率，減輕了周邊地面的濕滑程度，而且冷卻水氣化形成的水蒸氣只能從進(jìn)水口和排水口排出，工作人員的視線阻隔程度也大大減輕，工作環(huán)境更加安全。
[0024]2、本實(shí)用新型的直接還原鐵用水冷筒裝置，通過在冷卻筒的外壁上沿冷卻筒周向設(shè)有多塊間隔排列的隔水板，使每相鄰兩塊隔水板與冷卻筒外壁、外罩筒內(nèi)壁之間均形成一儲(chǔ)水腔；冷卻水從進(jìn)水口進(jìn)入后，會(huì)暫時(shí)地存留在靠近進(jìn)水口處的儲(chǔ)水腔內(nèi)，隨著冷卻筒的旋轉(zhuǎn)，該儲(chǔ)水腔跟著向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)存留在該儲(chǔ)水腔內(nèi)的冷卻水一直與高溫冷卻筒的筒壁進(jìn)行換熱，直到該儲(chǔ)水腔運(yùn)動(dòng)至排水口處，此時(shí)冷卻水才由排水口排出；所以，隔水板的設(shè)置可有效地提高冷卻水與高溫冷卻筒進(jìn)行熱交換的時(shí)間，提高熱換效率；而且，隔水板還可起到傳熱肋片的作用，將冷卻筒筒壁的熱量導(dǎo)出，進(jìn)一步強(qiáng)化冷卻水與炙熱物料之間的熱換效率。
[0025]3、本實(shí)用新型的直接還原鐵用水冷筒裝置，排水口插入集水槽中，防止從排水口排出的冷卻水四處飛濺，減輕周邊地面的濕滑程度，提高工作環(huán)境的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為圖1中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為圖3中B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為圖4中C處放大結(jié)構(gòu)示意圖。[0031]圖6為在隔水板一側(cè)設(shè)置擋水板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中各標(biāo)號(hào)表:
[0033]1、冷卻筒；2、噴水組件；3、托輥機(jī)構(gòu)；4、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；5、集水槽；6、外罩筒；7、隔水板；8、儲(chǔ)水腔；9、擋水板；10、進(jìn)水口 ； 11、排水口 ； 12、端板。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0035]圖3至圖5示出了本實(shí)用新型直接還原鐵用水冷筒裝置的一個(gè)實(shí)施例，該裝置包括盛裝物料的冷卻筒I和噴水組件2，噴水組件2包括設(shè)置于冷卻筒I上方的多個(gè)噴淋器，用于向冷卻筒I外壁噴冷卻水。冷卻筒I呈臥式圓筒狀，通過驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使冷卻筒I的周向外壁均得到冷卻水的冷卻；驅(qū)動(dòng)組件包括支承于冷卻筒I底部的托輥機(jī)構(gòu)3和與托輥機(jī)構(gòu)3相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4(如馬達(dá))。冷卻筒I的外部套設(shè)一外罩筒6，外罩筒6通過固定支架支撐固定(圖中未示出)，外罩筒6與冷卻筒I同軸布置，且兩者之間具有一定間隙。外罩筒6的頂部側(cè)壁上設(shè)有供噴水組件2噴出的冷卻水進(jìn)入的進(jìn)水口 10，外罩筒6的底部設(shè)有排水口 11。工作時(shí)，噴水組件2噴出的冷卻水從進(jìn)水口 10進(jìn)入并落到冷卻筒I外壁上，并在外罩筒6的阻擋下，最后從排水口 11排出。外罩筒6限制了冷卻水落到冷卻筒I外壁后的飛濺空間，使所有的冷卻水都強(qiáng)制參與冷卻過程，從而降低了耗水量、提高了換熱效率，減輕了周邊地面的濕滑程度，而且冷卻水氣化形成的水蒸氣只能從進(jìn)水口 10和排水口 11排出，工作人員的視線阻隔程度也大大減輕，工作環(huán)境更加安全。
[0036]本實(shí)施例中，冷卻筒I的外壁上沿冷卻筒I周向設(shè)有多塊間隔排列的隔水板7，且各隔水板7沿冷卻筒I的軸向布置，使得每相鄰兩塊隔水板7與冷卻筒I外壁、外罩筒6內(nèi)壁之間均形成一儲(chǔ)水腔8。冷卻水從進(jìn)水口 10進(jìn)入后，會(huì)暫時(shí)地存留在靠近進(jìn)水口 10處的儲(chǔ)水腔8內(nèi)，隨著冷卻筒I的旋轉(zhuǎn)，該儲(chǔ)水腔8跟著向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)存留在該儲(chǔ)水腔8內(nèi)的冷卻水一直與高溫冷卻筒I的筒壁進(jìn)行換熱，直到該儲(chǔ)水腔8運(yùn)動(dòng)至排水口 11處，此時(shí)冷卻水才由排水口 11排出；所以，隔水板7的設(shè)置可有效地提高冷卻水與高溫冷卻筒I的換熱時(shí)間，提高熱換效率；而且，隔水板7還可起到傳熱肋片的作用，將冷卻筒I筒壁的熱量導(dǎo)出，進(jìn)一步強(qiáng)化冷卻水與炙熱物料之間的熱換效率。
[0037]本實(shí)施例中，隔水板7的兩端端部設(shè)有端板12，可將儲(chǔ)水腔8封閉，使相鄰兩塊隔水板7與冷卻筒I外壁、外罩筒6內(nèi)壁及端板12之間形成封閉的儲(chǔ)水腔8，防止冷卻水從儲(chǔ)水腔8的兩端漏出，延長冷卻水在儲(chǔ)水腔8內(nèi)的停留時(shí)間，進(jìn)一步提聞熱換效率。
[0038]在其他實(shí)施例中，還可在隔水板7遠(yuǎn)離冷卻筒I的一側(cè)設(shè)置擋水板9 (參見圖6)，使儲(chǔ)水腔8內(nèi)的冷卻水不易跑出，延長冷卻水在儲(chǔ)水腔8內(nèi)的停留時(shí)間，進(jìn)一步提高熱換效率。
[0039]本實(shí)施例中，隔水板7位于外罩筒6內(nèi)部，隔水板7的兩端分別延伸至外罩筒6的兩端，可最大限度地增大儲(chǔ)水腔8的容積，進(jìn)一步提高熱換效率。
[0040]本實(shí)施例中，冷卻筒I的下方設(shè)有集水槽5，排水口 11插入集水槽5中，可防止從排水口 11排出的冷卻水四處飛濺，減輕周邊地面的濕滑程度，提高工作環(huán)境的安全性。
[0041]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直接還原鐵用水冷筒裝置，包括冷卻筒(I)和噴水組件(2)，其特征在于:所述冷卻筒(I)的外部套設(shè)一外罩筒(6),所述外罩筒(6)與冷卻筒(I)之間留有間隙,所述外罩筒(6 )的側(cè)壁上設(shè)有供噴水組件(2 )噴出的冷卻水進(jìn)入的進(jìn)水口( 10 )，所述外罩筒(6 )的底部設(shè)有排水口(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述冷卻筒(I)的外壁上沿冷卻筒(I)周向設(shè)有多塊間隔排列的隔水板(7)，各隔水板(7)沿冷卻筒(I)的軸向布置，相鄰兩塊隔水板(7)與冷卻筒(I)外壁、外罩筒(6)內(nèi)壁之間形成一儲(chǔ)水腔(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述隔水板(7)的兩端端部設(shè)有用于將儲(chǔ)水腔(8 )封閉的端板(12 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述隔水板(7)位于外罩筒(6)內(nèi)部，所述隔水板(7)的兩端分別延伸至外罩筒(6)的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述隔水板(7)遠(yuǎn)離冷卻筒(I)的一側(cè)設(shè)有擋水板(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述冷卻筒(I)的下方設(shè)有集水槽(5 )，所述排水口( 11)插入集水槽(5 )中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述進(jìn)水口( 10)位于外罩筒(6)的頂部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述外罩筒(6)通過固定支架支撐固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:還包括用于驅(qū)動(dòng)冷卻筒(I)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)組件包括支承于冷卻筒(I)底部的托輥機(jī)構(gòu)(3)和與托輥機(jī)構(gòu)(3)相連的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)。
【文檔編號(hào)】C21B13/14GK203474832SQ201320546475
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】周浩宇, 儲(chǔ)太山 申請人:中冶長天國際工程有限責(zé)任公司