專利名稱:冷卻粒料的方法和設(shè)備的制作方法
本發(fā)明是有關(guān)一種使塊料，如海綿鐵、球化的燒結(jié)塊等從溫度例如700-1000℃冷卻到100℃以下的方法和設(shè)備。其中，由在先的工藝設(shè)備來的塊料，通過裝有一個閥門的供料管道被供入豎式冷卻器的頂部，并與冷的冷卻氣體接觸，而后該冷卻過的物料通過一個安裝在冷卻器底部中心的出料裝置被排出。
例如，在冷卻球化的燒結(jié)塊、海綿鐵的常規(guī)冷卻器中，不是利用橫向就是利用逆流冷卻。然而，這些冷卻器的工作是不能令人滿意的，特別是有關(guān)離開冷卻器的溫度，這一溫度是在寬廣的范圍內(nèi)改變的。因而，為了符合離開氣體的最高溫度的要求，需要大量過量的冷卻氣體。盡管如此，特別是當(dāng)使用逆流冷卻時，物料可能在超過要求的最高溫度時被排出。這一點(diǎn)是最不能使人滿意的，尤其是對冷卻海綿鐵來說，該處的顆粒在溫度超過約100℃與空氣或濕氣接觸時燃燒并再氧化。這主要是由于冷卻氣體的粘度隨溫度而增加，因此造成冷卻氣體流的不規(guī)則分布。
本發(fā)明的目的是為了完成一種方法，該方法能使主要以顆粒形式的物料冷卻至均勻的剩溫度，其中每個顆粒的溫度低于規(guī)定的最高溫度，而同時氣體的冷卻效果能夠達(dá)到最佳。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種為實(shí)施本發(fā)明方法的冷卻器。
現(xiàn)在已經(jīng)知道，通過使用本發(fā)明的方法能在冷卻過的物料中達(dá)到均勻的溫度，以及保證沒有一個顆粒的溫度會超過預(yù)定的最高溫度，所說的方法特征在于，冷卻氣體在序言中所說的豎式冷卻器中心處供入。第一冷卻氣流在冷卻器的上部被供入并使其橫向流向進(jìn)入的物料的流動方向，第二冷卻氣流在冷卻器的下部供入并使其以逆流流向由于重力流過冷卻器的物料，第一和第二氣流的量彼此成反比例調(diào)節(jié)以達(dá)到最佳冷卻效果。
冷卻氣體通過一個上部排出口排出，冷卻氣體的溫度最好是用熱電元件或等效的裝置記錄。在這一場合，第一和第二冷卻氣流之間的比例通過對位于冷卻氣體入口管道上的一個或幾個閥門起作用的最佳自動控制裝置，根據(jù)所說冷卻氣排出口的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，離開含有粉塵顆粒的系統(tǒng)，熱的冷卻氣體被凈化并加壓供循環(huán)用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，塊狀物料由于重力，以冷卻器底部的出料裝置所確定的速度流過冷卻器。然后與由冷卻器中出料裝置確定的生產(chǎn)率成比例地調(diào)節(jié)總的冷卻氣流。
當(dāng)進(jìn)行冷卻海綿鐵時，最好使用主要含有N2和/或CO2的一種氣體，有選擇地補(bǔ)充CO和H2作為冷卻氣體?？諝饪梢杂米骼鋮s球化燒結(jié)塊的冷卻氣體。
塊料的粒度最好是在4-25毫米范圍內(nèi)，但該材料通常含有約10-15%的細(xì)粒部分，這一細(xì)粒部分的粒度小于約4毫米，粒度超過約25毫米的顆粒，在冷卻器入口之前的一篩子或其它同類東西上分離。
冷卻塊狀物料的設(shè)備包括一個豎式的、隔熱、密封、圓柱狀容器，該容器有一錐形底部和一供料管道?？赡苎b有一個閥門，在該容器中物料在重力作用下流動。安裝在冷卻器底部的一個出料裝置決定物料的流速。此外該冷卻設(shè)備包括一個安裝在容器中心的錐形導(dǎo)板面，該錐形導(dǎo)板面的中心點(diǎn)位于供料管下面中央并在由此算起的預(yù)定的距離處，第一冷卻氣體流的一根供氣管通到所說的導(dǎo)板面下面，由這一管道來的氣流橫向流向通過容器下落的熱塊料，一根通往位于容器下錐部中央供氣裝置的第二冷卻氣流供氣管，冷卻氣體由這里流出以逆流通向通過容器的塊料，以及還有一個離開該系統(tǒng)的氣體上部排出口。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，調(diào)節(jié)錐形導(dǎo)板面的頂角使與進(jìn)入物料的落角一致。然后導(dǎo)板面均勻地使進(jìn)入的塊料分布在圓柱狀冷卻器的周圍。調(diào)整供料管咀部和導(dǎo)板面尖端之間的距離，使得在冷卻器橫向流動區(qū)內(nèi)流過錐形導(dǎo)板面的物料層厚度得到調(diào)節(jié)。
供料管最好總是至少部分地裝有物料，并通過調(diào)整其長度和直徑能使供料管中的物料柱阻止冷卻氣體流向位于上面的設(shè)備部件。
在容器下錐部，即冷卻器逆流區(qū)中的氣體分布裝置，至少裝有一個被引導(dǎo)向下方的供氣裝置，氣體由此處向上以逆流流向通過容器下錐壁和氣體分布裝置之間的環(huán)形間隙降下的塊料。如果有必要，在氣體分布裝置上裝有一些縮小了直徑的環(huán)形的供氣通道。流過所說的環(huán)形通道的氣體的分配是靠噴口里的節(jié)流板進(jìn)行調(diào)節(jié)的。
在冷卻器下部裝有一個排出裝置，它決定通過冷卻器的供料速度。最好在冷卻器咀部安裝一個料倉，在其中可以安裝一個密封氣體的供料裝置。這樣達(dá)到壓力平衡并防止冷卻氣體從向下而不是向上以逆流流向物料。自冷卻器出來的出料管可以是以密閉管道的形式，這樣在管道中通過物料柱的壓力差限制了氣體的釋放。
出料裝置最好可以由一個回轉(zhuǎn)閥組成，該閥門在萬一停機(jī)時可以承受住料柱。
本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)和特色將展現(xiàn)在以下有關(guān)附圖的詳細(xì)說明中，其中，附圖表示通過根據(jù)本發(fā)明一個冷卻器的優(yōu)選實(shí)施例的示意截面。
該附圖這樣示出了實(shí)施本發(fā)明工藝的一個冷卻器，冷卻器的形式是一個豎式、圓柱形的容器1，具有一個圓錐形的逐漸收縮的底部2。容器1至少部分地裝有一層耐火的內(nèi)襯，并且容器是密封的。
該冷卻器主要是為了粒度約4-25毫米和帶有約10-15%的細(xì)粒部分(其粒度小于約4毫米)的塊料設(shè)計(jì)的。
塊狀經(jīng)由一個供料管4加入容器1，約大于25毫米的顆粒，在冷卻器的進(jìn)料口前，在如5所標(biāo)明的篩或類似物上被分離。該供料管也可以裝有一個密封的閉合閥門6。供料管的咀部7最好是豎向可調(diào)的，并將進(jìn)一步說明于下。
流入容器的物料8與一錐形導(dǎo)板面9相遇，其頂角基本上與物料的落角相一致。錐體由安裝在容器中央的金屬片組成并與供料管的對稱軸成一直線。從而物料均勻地被分均在圓柱形容器周圍。根據(jù)塊狀物料調(diào)節(jié)供料管的咀部和錐體頭部之間的距離以及調(diào)節(jié)供料管的直徑，使供料管保持至少部分裝有物料，從而充當(dāng)一種氣栓。此外，距離將直接影響流過錐形導(dǎo)板面的物料層10的厚度。
在錐形導(dǎo)板面9下面是一個帶有孔12的供氣管11。氣體由錐形導(dǎo)板面下面形成的空間出來并分布在已經(jīng)降下的物料上面，并橫向流過料層10至冷卻氣排出口13。
冷卻氣體由裝有風(fēng)機(jī)14和調(diào)節(jié)裝置15的一根共用的主管道16被供入冷卻器。這一主要管道分解成裝有控制閥門17的第一供氣管18和第二供氣管19，通過供氣管18，冷卻氣體被供到錐形導(dǎo)板面9的下面，供氣管19把冷卻氣體供應(yīng)到位于冷卻器錐形逐漸收縮的逆流部分2中的氣體分布器20中。
實(shí)施例中示出，氣體分布器20是由向底部變寬的一個上部分布室21構(gòu)成。在這下面安裝同心環(huán)22、23以提供一個或多個環(huán)形間隙24，25用于供氣，以及一個中心供氣管26，使從該管來的冷卻氣體以逆流向上流向在供氣裝置20和容器壁2之間形成的通過環(huán)形空間27下降的物料。通過環(huán)形間隙24、25和中心管道26的氣流分布用節(jié)流板或類似裝置調(diào)節(jié)。然后該冷卻氣體與從橫向流動部分出來的冷卻氣體一起，通過共用的氣體排出口13排出。
冷卻過的物料通過一個中心的底部排出口28離開冷卻器，該物料由此通過一個料槽29和出料管30。調(diào)節(jié)出料管的長度和直徑以使物料柱阻止冷卻氣體的流出。料槽29是用于冷卻海綿鐵的，在該情況下，對以H2和/或CO2形式的密封氣體提供了一個供氣管31。
當(dāng)空氣被用作冷卻氣體以冷卻球化的燒結(jié)塊時，不用料槽或密封氣體。
一個出料裝置32被安裝在出料管的下端，該裝置決定通過冷卻器供應(yīng)的物料的速率。這一出料裝置例如，可以是回動閥門類型，該閥門在萬一生產(chǎn)中斷時能夠承受住管中的物料柱。
含有煙塵的熱的冷卻氣體可以在洗滌器33中被凈化，然后至少部分地壓縮并循環(huán)至冷卻器。
總的冷卻氣流量由總的生產(chǎn)能力決定，生產(chǎn)能力也是由出料裝置32控制的。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，冷卻器中橫向和逆流區(qū)之間冷卻氣體流量的分布可以通過一個最佳自動控制裝置達(dá)到。
借助于離開容器的冷卻氣體的最高溫度并通過用熱電元件34或其他等效裝置測量離開氣體的溫度得到最佳的冷卻效果，通過調(diào)節(jié)在供給冷卻氣體的第一供氣管18中的閥門17和標(biāo)明35的工藝設(shè)備使在橫向和逆流冷卻之間的總的氣流達(dá)到最佳。
對冷卻海綿鐵，最好使用一種主要由N2和/或CO2，并有選擇地補(bǔ)充CO和H2組成的冷卻氣體?？諝饪梢杂靡岳鋮s球化的燒結(jié)塊。
權(quán)利要求
1、一種使塊料，如海綿鐵或球化的燒結(jié)塊，從溫度例如700-1000℃冷卻到100℃以下的方法，其中，由在先的工藝設(shè)備來的塊料，通過裝有一個閥門的一個供料管道被供入一個豎式冷卻器的頂部，并與冷的冷卻氣體接觸，而后該冷卻過的物料通過一個安裝在冷卻器底部中心的出料裝置被排出，冷卻氣體在所說的豎式冷卻器中心處供入，第一冷卻氣流在冷卻器的上部被供入并使其橫向流向進(jìn)入物料的流動方向，而第二冷卻氣流在冷卻器的下部供入并使其以逆流流向流過冷卻器的物料，第一和第二冷卻氣流的量彼此成反比例調(diào)節(jié)以達(dá)到最佳冷卻效果。
2、按照權(quán)利要求
1的方法，其中冷卻氣體通過一個上部排出口排出，其中離開的冷卻氣體溫度用熱電元件或等效的裝置測量。
3、按照權(quán)利要求
2的方法，其中第一和第二冷卻氣流之間的比例通過對位于冷卻氣體入口管道上的一個或多個控制閥門起作用的最佳自動控制裝置，根據(jù)所說的冷卻氣排出口的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
4、按照權(quán)利要求
3的方法，其中調(diào)節(jié)第一和第二冷卻氣流量的分布以使離開的冷卻氣流達(dá)到最高溫度。
5、按照權(quán)利要求
1-4任一項(xiàng)的方法，其中含有粉塵顆粒的熱的冷卻氣體，被凈化并壓縮以使之至少部分供循環(huán)用。
6、按照權(quán)利要求
1-5任一項(xiàng)的方法，其中塊狀物料由于重力，以冷卻器底部的出料裝置所確定的速度流過冷卻器。
7、按照權(quán)利要求
1-6任一項(xiàng)的方法，其中與由冷卻器中出料裝置確定的生產(chǎn)率成比例地調(diào)節(jié)總的冷卻氣流量。
8、按照權(quán)利要求
1-7任一項(xiàng)的方法，其中使用主要含有N2和/或CO2的一種氣體，有選擇地補(bǔ)充CO和H2作為冷卻海綿鐵的冷卻氣體。
9、按照權(quán)利要求
1-7任一項(xiàng)的方法，其中空氣用作冷卻球化燒結(jié)塊的冷卻氣體。
10、按照權(quán)利要求
1-9任一項(xiàng)的方法，其中塊料的粒度在4-25毫米范圍內(nèi)，物料粒度小于4毫米的部分約不大于10-15%。
11、按照權(quán)利要求
1-10任一項(xiàng)的方法，其中粒度大于約25毫米的顆粒，在冷卻器前的入口處被分離。
12、一種使塊料，如海綿鐵或球化的燒結(jié)塊從溫度例如700-1000℃冷卻到約100℃以下，為實(shí)施權(quán)利要求
1方法的裝置，包括一個豎式的隔隔熱的、密封、圓柱狀容器，該容器有一錐形底部和一供料管道，可能裝有一個閥門，在該容器中物料在重力作用下流動，和安裝在冷卻裝置底部的一個出料裝置并決定物料的流速，所說的冷卻裝置裝有一個安裝在容器中心的錐形導(dǎo)板面，該導(dǎo)板的中心點(diǎn)位于塊料供料管下面中央并從供料管的咀算起在預(yù)定的距離處，第一冷卻氣體流的一根供氣管通到所說的導(dǎo)板面下面，由這一管道來的氣流橫向流向通過容器下落的熱塊料，一根通往位于容器下錐部中央的供氣裝置的第二冷卻氣流供氣管，冷卻氣體由這里流出以逆流通向通過容器的塊料，以及還有一個導(dǎo)出離開該系統(tǒng)的氣體上部排出口。
13、按照權(quán)利要求
12的裝置，其中調(diào)節(jié)錐形導(dǎo)板面的頂角使與進(jìn)入物料的下落角一致。
14、按照權(quán)利要求
13的裝置，其中調(diào)節(jié)供料管的長度和直徑以使供料管中的物料柱阻止冷卻氣體流向位于上面的部件。
15、按照權(quán)利要求
14的裝置，其中供料管總是至少部分地裝有塊料。
16、按照權(quán)利要求
12-15任一項(xiàng)的裝置，其中通過調(diào)整供料管咀和導(dǎo)板面尖端之間的距離調(diào)節(jié)在冷卻器橫向流動區(qū)內(nèi)流過錐形導(dǎo)板的物料層厚度。
17、按照權(quán)利要求
12-16任一項(xiàng)的裝置，其中在容器下錐部中的氣體分布裝置至少裝有一個向下引導(dǎo)的供氣裝置，氣體由此向上以逆流流向通過容器下錐壁和氣體分布裝置之間的環(huán)形間隙降下的物料。
18、按照權(quán)利要求
17的裝置，其中氣體分布裝置備有一些縮小直徑的供氣管孔。
19、按照權(quán)利要求
17或18的裝置，其中通過所說供氣噴咀的氣流通過噴咀中的節(jié)流板調(diào)節(jié)。
20、按照權(quán)利要求
19的裝置，其中供氣噴口是由同心環(huán)組成。
21、按照權(quán)利要求
12-20任一項(xiàng)的裝置，包括一個安裝在冷卻器排出口的槽形氣體栓和連接到該處的密封管，密封管的長度和直徑是這樣使在管中的物料柱基本上阻止冷卻氣體的流出。
22、按照權(quán)利要求
21的裝置，其中為了達(dá)到壓力平衡，在所說的安裝在冷卻排出口處的槽中裝有一個密封氣體的供料裝置。
23、按照權(quán)利要求
12-22任一項(xiàng)的裝置，其中在冷卻器排出口處的出料裝置包括一個回動閥。
專利摘要
本發(fā)明是有關(guān)冷卻塊狀物料的一種方法和裝置，其中使在一個豎式，密封的冷卻器(1)中的物料在第一步中受到橫向冷卻氣流(9)冷卻，在第二步中受到逆流冷卻(20)。通過經(jīng)由排出口(13)離開的冷卻氣達(dá)到最高溫度來分布橫向和逆流冷卻氣流得到最佳冷卻效果。
文檔編號C22B1/26GK85103266SQ85103266
公開日1986年10月22日 申請日期1985年4月27日
發(fā)明者哈馬爾斯各格, 馬西森, 桑頓 申請人:Skf鋼鐵工程公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan