本實(shí)用新型涉及高溫球團(tuán)冷卻處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種豎式冷卻器。

背景技術(shù)：

在鋼鐵行業(yè)中的直接還原生產(chǎn)工藝中，排出的高溫球團(tuán)要從1100℃，冷卻到200℃左右，最大化的回收利用這部分能量，無論對(duì)節(jié)能環(huán)保、保護(hù)環(huán)境，還是對(duì)企業(yè)效益均有重大意義。成品金屬化球團(tuán)礦出爐溫度在1100℃左右，攜帶熱能約1200MJ/t，折合標(biāo)煤約40kg。

現(xiàn)有的冷卻設(shè)備主要有如下三種：

1、單筒式冷卻機(jī)，其通體由兩組托輪支撐，與地面呈3～5度的傾角，通過固定在筒體上的齒圈與小齒輪嚙合，電動(dòng)機(jī)與減速器帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，筒體內(nèi)安裝有各式揚(yáng)料板以增加物料與空氣的接觸面積。這種設(shè)備占地面積大，冷卻效率低，出料溫度250℃以上。

2、鏈篦冷卻機(jī)，其主體是一段或幾段篦床，通過曲桿連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)篦床上的活動(dòng)篦板，卸落到篦床上的高溫物料逐漸被推向料端，同時(shí)受到來自篦床下的冷卻風(fēng)的連續(xù)冷卻。由于篦床全部由耐熱鋼鑄件組裝而成，且鏈篦機(jī)的排風(fēng)須經(jīng)收塵器處理，因此這種設(shè)備造價(jià)高，維修量大，造作管理復(fù)雜，電耗高。

3、豎式冷卻器，目前的豎式冷卻器采用刮板推料系統(tǒng)，刮板由結(jié)構(gòu)復(fù)雜的銷齒傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，加工成本高，制造和安裝難度大，在實(shí)際使用中刮板和刮板平臺(tái)之間時(shí)常出現(xiàn)小塊物料卡死的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致銷齒裝置不能正常工作，無法保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性，難以推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述的分析，本實(shí)用新型旨在提供一種豎式冷卻器，該豎式冷卻器提高了系統(tǒng)的熱效率，節(jié)約了能源。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用支撐板和風(fēng)帽，實(shí)現(xiàn)了冷煤氣與高溫球團(tuán)逆流換熱，利用冷煤氣帶走高溫球團(tuán)的熱量，攜帶走熱量的煤氣直接燃燒使用，回收了顯熱；并采用振動(dòng)給料器替代結(jié)構(gòu)復(fù)雜的刮板推料系統(tǒng)。具體實(shí)現(xiàn)方案如下：

一種豎式冷卻器，所述豎式冷卻器包括冷卻器、支撐板、進(jìn)氣口、出氣口、進(jìn)料口、出料口和振動(dòng)給料器；

所述進(jìn)料口和出料口分別設(shè)置在所述冷卻器的頂端和底端；所述進(jìn)氣口和出氣口分別設(shè)置在所述冷卻器的下部和上部；

所述支撐板包括內(nèi)圓板和輻條；所述輻條的一端固定在所述冷卻器的內(nèi)側(cè)壁的下端，另一端與所述內(nèi)圓板固定連接；所述內(nèi)圓板的中心固定連接有主風(fēng)帽；所述主風(fēng)帽與進(jìn)氣主管連通；所述進(jìn)氣主管穿過所述進(jìn)氣口與煤氣加壓機(jī)連接；所述輻條上固定連接有副風(fēng)帽；所述副風(fēng)帽通過進(jìn)氣支管與所述主風(fēng)帽連通；

所述振動(dòng)給料器連接在下料管的下端；所述下料管的上端穿過所述冷卻器的底端與所述冷卻器的內(nèi)腔連通。

進(jìn)一步的，同一徑向分布的副風(fēng)帽的高度從所述內(nèi)圓板到所述冷卻器的內(nèi)側(cè)壁漸次減?。煌恢芟蛏戏植嫉母憋L(fēng)帽的高度相同。

進(jìn)一步的，所述副風(fēng)帽的數(shù)量為4個(gè)；4個(gè)副風(fēng)帽均勻分布在所述主風(fēng)帽為中心的周向上。

進(jìn)一步的，所述主風(fēng)帽和副風(fēng)帽均為錐形風(fēng)帽。

進(jìn)一步的，所述冷卻器的內(nèi)徑的取值范圍為2.2～3.0m。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣口與所述冷卻器的頂端的距離為所述冷卻器高度的1/4～1/3；所述出氣口與所述冷卻器的頂端的距離為所述冷卻器高度的2/3～3/4。

進(jìn)一步的，所述支撐板的材料為耐火耐磨材料。

進(jìn)一步的，所述冷卻器的上部還設(shè)置有用于控制料層厚度的料位計(jì)。

進(jìn)一步的，所述冷卻器的下部還設(shè)置有測量球團(tuán)和煤氣溫度的熱電偶、以及測量所述冷卻器內(nèi)的壓力的壓力計(jì)。

本實(shí)用新型有益效果如下：

1、本實(shí)用新型通過分布在支撐板上的風(fēng)帽(主風(fēng)帽和副風(fēng)帽)，實(shí)現(xiàn)了冷煤氣與高溫球團(tuán)逆流換熱，使得二者熱交換充分，熱交換后的熱煤氣可回收高溫球團(tuán)中所帶的熱量并用于助燃，提高了系統(tǒng)的熱效率，節(jié)約了能源，通風(fēng)效果好，重量輕，成本低。

2、本實(shí)用新型采用簡單可靠的振動(dòng)給料器替代結(jié)構(gòu)復(fù)雜的刮板推料系統(tǒng)，制造安裝簡單，操作方便。

3、本實(shí)用新型：針對(duì)年生產(chǎn)20萬噸金屬化球團(tuán)生產(chǎn)工藝，控制冷卻器的內(nèi)徑，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)入冷卻器的高溫球團(tuán)溫度在1000～1100℃，經(jīng)冷煤氣換熱后，出口球團(tuán)溫度150～200℃，冷煤氣用量為400～900m³/t，熱值4200～5000kJ/m³。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1為本實(shí)用新型的豎式冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中支撐板和風(fēng)帽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、進(jìn)料口；2、出氣口；3、副風(fēng)帽；4、主風(fēng)帽；5、出料口；6、支撐板；6-1、內(nèi)圓板；6-2、輻條；7、冷卻器；8、進(jìn)氣口；9、下料管；10、振動(dòng)給料器；11、進(jìn)氣主管；12、進(jìn)氣支管；13、耐火材料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來具體描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于闡釋本實(shí)用新型的原理。

本實(shí)施給出了一種豎式冷卻器，其結(jié)構(gòu)參考圖1和圖2，該豎式冷卻器包括冷卻器7、支撐板6、進(jìn)氣口8、出氣口2、進(jìn)料口1、出料口5和振動(dòng)給料器10。其中，進(jìn)料口1和出料口5分別設(shè)置在冷卻器7的頂端和底端。進(jìn)氣口8和出氣口2分別設(shè)置在冷卻器7的下部和上部。

為了充分的進(jìn)行換熱，帶走球團(tuán)的熱量二次利用，本實(shí)施例的進(jìn)氣口8到冷卻器7的頂端的距離為冷卻器高度的1/4～1/3，出氣口2到冷卻器7的頂端的距離為冷卻器7高度的2/3～3/4。

本實(shí)施例的支撐板6包括內(nèi)圓板6-1和輻條6-2，參考圖2，輻條6-2的一端固定在冷卻器7的內(nèi)側(cè)壁的下端，另一端與內(nèi)圓板6-1固定連接。內(nèi)圓板6-1的中心固定連接有主風(fēng)帽4，主風(fēng)帽4與進(jìn)氣主管11連通，進(jìn)氣主管11穿過進(jìn)氣口8與煤氣加壓機(jī)(圖中未顯示)連接。輻條6-2上固定連接有副風(fēng)帽3，副風(fēng)帽3通過進(jìn)氣支管12與主風(fēng)帽4連通，這樣保證了進(jìn)風(fēng)的均勻性，可以更加有效的冷卻高溫球團(tuán)。

本實(shí)施例的副風(fēng)帽3的分布：同一徑向分布的副風(fēng)帽3的高度從內(nèi)圓板6-1到冷卻器7的內(nèi)側(cè)壁漸次減小，同一周向上分布的副風(fēng)帽3的高度相同。主風(fēng)帽4的高度大于副風(fēng)帽3的高度。本實(shí)施例的副風(fēng)帽3的數(shù)量優(yōu)選為4個(gè)，該4個(gè)副風(fēng)帽3均勻分布在主風(fēng)帽4為中心的周向上。為了解決物料和冷煤氣逆向熱交換的問題，本實(shí)施例的主風(fēng)帽4和副風(fēng)帽3均采用錐形風(fēng)帽。

本實(shí)施例的振動(dòng)給料器10連接在下料管9(圖中未顯示)的下端，該下料管9的上端穿過冷卻器7的底端與冷卻器7的內(nèi)腔連通。本實(shí)施例的下料管9和振動(dòng)給料器10(如電磁振動(dòng)給料機(jī))的數(shù)量優(yōu)選為4個(gè)，均勻分布在出料口5的周圍。4個(gè)電磁振動(dòng)給料機(jī)，由中央系統(tǒng)控制電磁振動(dòng)給料機(jī)工作，通過輸送設(shè)備送至下道工序。

針對(duì)年產(chǎn)20萬噸的金屬化球團(tuán)，冷卻器7的內(nèi)徑的取值范圍一般為2.2～3.0m，優(yōu)選為2.5m，這樣可保證氣體流速合理，穿過高溫球團(tuán)的阻力損失小，電耗低，冷卻效果好，冷卻效率高，成本低。

本實(shí)施例的支撐板6的材料為耐火耐磨材料。

為了進(jìn)一步保證冷卻效果，本實(shí)施例在冷卻器7的上部還設(shè)置有用于控制料層厚度的料位計(jì)(圖中未顯示)，同時(shí)設(shè)有檢修孔，用于設(shè)備的日常檢修。為了隨時(shí)監(jiān)測冷卻器7內(nèi)的金屬球團(tuán)和煤氣溫度，以控制排料時(shí)間和排料量，本實(shí)施例在冷卻器7的下部還設(shè)置有測量金屬球團(tuán)和煤氣溫度的熱電偶(圖中未顯示)、以及測量冷卻器7內(nèi)壓力的壓力計(jì)(圖中未顯示)。

本實(shí)施例的工作過程為：在冷卻物料時(shí)，高溫物料通過豎式冷卻器上部的進(jìn)料口1進(jìn)入后，自然下滑形成物料堆，將冷風(fēng)包裹覆蓋并形成一定的料層厚度。冷煤氣通過進(jìn)氣總管道與冷卻器7的風(fēng)管法蘭相連接，進(jìn)入冷卻器7。從冷卻器7的下部的進(jìn)氣口8進(jìn)來的冷煤氣，通過副風(fēng)帽4和主風(fēng)帽3，從環(huán)形空隙中吹出，穿過周圍的高溫物料，冷煤氣與高溫球團(tuán)充分換熱后，從冷卻器7上部的出氣口2排出。冷卻后的球團(tuán)，隨著設(shè)置中冷卻器7底部的振動(dòng)給料器10的振動(dòng)，逐漸從出料口5排出。

年生產(chǎn)20萬噸金屬化球團(tuán)生產(chǎn)工藝中，進(jìn)入冷卻器7的高溫球團(tuán)溫度在1000～1100℃，經(jīng)本實(shí)施例的冷煤氣換熱后，出口球團(tuán)溫度150～200℃，冷煤氣用量為400～900m³/t，熱值4200～5000kJ/m³。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。