1.本實用新型涉及金屬球團礦冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置。

背景技術(shù)：

2.豎爐生產(chǎn)的金屬球團礦排礦溫度較高，常規(guī)采用帶式冷卻器＋噴水方式進行冷卻，但是，這種方式存在粉塵污染無法治理、余熱無法回收、現(xiàn)場蒸汽無組織排放等問題，并且球團噴水時易爆裂破碎，增加高爐球團返礦；水份高的球團入高爐后，需用焦炭干燥，增加了煉鐵焦比。

3.由于球團帶式冷卻機結(jié)構(gòu)形式的缺陷，不可避免在使用過程中造成球團礦粉塵無組織外溢的環(huán)境污染，并且沒有余熱利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.本實用新型目的就是為了解決現(xiàn)有球團礦冷卻方式污染環(huán)境、余熱無法回收、生產(chǎn)成本高的問題，提供了一種用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，不僅可以有效避免冷卻粉塵污染環(huán)境，而且在冷卻中將余熱回收利用，提高了環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。

5.為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案：

6.一種用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，包括一個與球團豎爐篦輥機排料口相連的豎冷器，豎冷器的循環(huán)風出口與一個多管除塵器相連，多管除塵器再通過管道與一個余熱鍋爐相連，以用于將高溫氣體經(jīng)余熱鍋爐進行換熱產(chǎn)生可利用的蒸汽；

7.余熱鍋爐的出風口再通過管道與一個循環(huán)風機相連，循環(huán)風機的出風口與豎冷器的循環(huán)風進口相連，以用于將降溫后的氣體再次輸入豎冷器內(nèi)對球團礦進行降溫處理。

8.進一步地，所述豎冷器的主體框架上設(shè)有出風塔頂部水冷支撐梁、出風塔中部水冷支撐梁和出風塔底部水冷支撐梁，且三組出風塔水冷支撐梁與出風塔骨架支撐梁垂直相連，出風塔頂部水冷支撐梁和出風塔底部水冷支撐梁的一端分別設(shè)有內(nèi)冷梁冷卻水進口，出風塔中部水冷支撐梁的一端設(shè)有內(nèi)冷梁冷卻水出口，以用于通過冷卻水對內(nèi)冷梁整體框架進行冷卻、保證結(jié)構(gòu)強度。

9.進一步地，所述豎冷器的主體框架內(nèi)設(shè)有相互配合的百葉窗和導(dǎo)流隔板，百葉窗包括斜面百葉窗和立面百葉窗，斜面百葉窗設(shè)于出風塔頂部水冷支撐梁和出風塔中部水冷支撐梁之間，立面百葉窗設(shè)于出風塔中部水冷支撐梁和出風塔底部水冷支撐梁之間，導(dǎo)流隔板連接在左右兩組立面百葉窗之間。

10.進一步地，所述豎冷器的主體框架上設(shè)有循環(huán)風進口和循環(huán)風出口，循環(huán)風出口設(shè)置在立面百葉窗的兩側(cè)，正對著循環(huán)風出口的主體框架上設(shè)有循環(huán)風頂部水冷支撐梁、循環(huán)風中部水冷支撐梁和循環(huán)風底部水冷支撐梁，且三組循環(huán)風水冷支撐梁與循環(huán)風骨架支撐梁垂直相連，循環(huán)風頂部水冷支撐梁和循環(huán)風底部水冷支撐梁的一端分別設(shè)有外冷梁冷卻水進口，循環(huán)風中部水冷支撐梁的一端設(shè)有外冷梁冷卻水出口，以用于通過冷卻水對

外冷梁整體結(jié)構(gòu)進行冷卻、保證結(jié)構(gòu)強度。

11.進一步地，所述循環(huán)風進口處連有一組循環(huán)風調(diào)節(jié)翻版。

12.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的具體優(yōu)點在于：

13.（1）利用豎冷爐系統(tǒng)對球團礦進行冷卻，同時通過冷卻空氣與球團礦的熱交換將球團礦余熱置換出來，冷卻空氣與熱球團礦換熱后溫度升高，經(jīng)余熱鍋爐進行換熱產(chǎn)生蒸汽，并入公司蒸汽管網(wǎng)回收利用；

14.（2）熱空氣先后經(jīng)過除塵器、余熱鍋爐，最后經(jīng)循環(huán)風機送回到豎冷爐，循環(huán)利用，無粉塵外排，綠色環(huán)保，不但解決了球團礦冷卻粉塵污染嚴重的問題，而且巧妙地將球團礦冷卻過程的余熱加以充分利用，噸礦發(fā)電量達到28kwh；

15.（3）豎冷器的冷卻過程負壓運行，冷卻風循環(huán)利用不外排，基本無粉塵外逸，粉塵排放≤10mg/nm3，通過高效除塵器回收含鐵粉塵循環(huán)使用，降低生產(chǎn)成本；

16.（4）球團礦在豎冷器里冷卻全過程無漏風現(xiàn)象，冷卻效果好，所需風機冷卻電耗比帶式機冷卻電耗降低20%以上；

17.（5）由于球團礦下行，冷卻風上行，因此在球團礦逐步下行過程中不會出現(xiàn)急冷等現(xiàn)象，該豎爐冷卻系統(tǒng)取消了原噴水降溫工藝，提高了球團的產(chǎn)品強度，減少返礦率；

18.（6）豎冷器的內(nèi)套筒采用特殊耐熱耐磨合金材料，結(jié)構(gòu)形式充分考慮到在高溫條件下熱應(yīng)力對其產(chǎn)生的影響，使用壽命較長，不易變形。

附圖說明

19.圖1為本實用新型的冷卻及余熱回收裝置的流程結(jié)構(gòu)示意圖；

20.圖2為本實用新型的豎冷器的結(jié)構(gòu)正視圖；

21.圖3為本實用新型的豎冷器的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

具體實施方式

22.實施例1

23.為使本實用新型更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本實用新型的一種用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置進一步說明，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

24.參見圖1，一種用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于：

25.包括一個與球團豎爐篦輥機排料口相連的豎冷器1，豎冷器1的循環(huán)風出口112與一個多管除塵器2相連，多管除塵器2再通過管道與一個余熱鍋爐3相連，以用于將高溫氣體經(jīng)余熱鍋爐進行換熱產(chǎn)生可利用的蒸汽；

26.余熱鍋爐3的出風口再通過管道與一個循環(huán)風機4相連，循環(huán)風機4的出風口與豎冷器1的循環(huán)風進口111相連，以用于將降溫后的氣體再次輸入豎冷器內(nèi)對球團礦進行降溫處理。

27.本實用新型所用豎冷器1的主體結(jié)構(gòu)配置為現(xiàn)有技術(shù)，但是，在不改變其主體配置的前提下，對其結(jié)構(gòu)進行了相應(yīng)的改造，包括構(gòu)建內(nèi)冷梁和外冷梁，梁內(nèi)通入冷卻水，以用于對支撐水管進行冷卻，增加主體結(jié)構(gòu)強度和使用壽命。

28.參見圖2和圖3，豎冷器1的主體框架上設(shè)有出風塔頂部水冷支撐梁11、出風塔中部

水冷支撐梁12和出風塔底部水冷支撐梁13，且三組出風塔水冷支撐梁與出風塔骨架支撐梁14垂直相連，以用于構(gòu)建內(nèi)冷梁主體框架結(jié)構(gòu)；

29.出風塔頂部水冷支撐梁11和出風塔底部水冷支撐梁13的一端分別設(shè)有內(nèi)冷梁冷卻水進口，出風塔中部水冷支撐梁12的一端設(shè)有內(nèi)冷梁冷卻水出口，以用于通過冷卻水對內(nèi)冷梁整體框架進行冷卻、保證結(jié)構(gòu)強度；

30.豎冷器1的主體框架內(nèi)設(shè)有相互配合的百葉窗19和導(dǎo)流隔板110，百葉窗19包括斜面百葉窗19a和立面百葉窗19b，斜面百葉窗19a設(shè)于出風塔頂部水冷支撐梁11和出風塔中部水冷支撐梁12之間，立面百葉窗19b設(shè)于出風塔中部水冷支撐梁12和出風塔底部水冷支撐梁13之間，導(dǎo)流隔板110連接在左右兩組立面百葉窗19b之間；

31.豎冷器1的主體框架上設(shè)有循環(huán)風進口111和循環(huán)風出口112，循環(huán)風出口112設(shè)置在立面百葉窗19b的兩側(cè)，正對著循環(huán)風出口112的主體框架上設(shè)有循環(huán)風頂部水冷支撐梁15、循環(huán)風中部水冷支撐梁16和循環(huán)風底部水冷支撐梁17，且三組循環(huán)風水冷支撐梁與循環(huán)風骨架支撐梁18垂直相連，以用于構(gòu)建外冷梁的主體框架結(jié)構(gòu)；

32.循環(huán)風頂部水冷支撐梁15和循環(huán)風底部水冷支撐梁17的一端分別設(shè)有外冷梁冷卻水進口，循環(huán)風中部水冷支撐梁16的一端設(shè)有外冷梁冷卻水出口，以用于通過冷卻水對外冷梁整體結(jié)構(gòu)進行冷卻、保證結(jié)構(gòu)強度；

33.循環(huán)風進口111處連有一組循環(huán)風調(diào)節(jié)翻版113。

34.本實用新型的技術(shù)采用空氣對流熱交換機理，球團礦利用重力自由下落， 與豎冷器筒內(nèi)的冷卻風進行逆流熱交換，經(jīng)過冷卻風與熱球團礦的逆流熱交換， 將球團礦溫度從700℃降到180℃以下，獲得廢氣溫度大于380℃，高品質(zhì)熱廢氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽并網(wǎng)利用；而后經(jīng)循環(huán)風機送回到豎冷爐，循環(huán)利用，無粉塵外排，綠色環(huán)保。

35.本實施例中，所用豎冷爐系統(tǒng)是球團礦冷卻及余熱回收的重要設(shè)備，用于冷卻熱球團礦，同時進行球團礦顯熱的高效回收，豎冷爐冷卻系統(tǒng)由爐本體、冷卻系統(tǒng)、供風系統(tǒng)等組成，如圖2和圖3所示：

36.（1）爐型及規(guī)格——豎冷爐采用豎向方形結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯耐磨及耐火材料，外部為鋼板、型鋼等組成的框架結(jié)構(gòu)，用于固定爐膛內(nèi)壁耐材、外部風箱等，同時保證爐體的整體穩(wěn)定性；在豎冷爐周圍設(shè)有檢修孔及觀察孔，便于設(shè)備維修及維護。

37.（2）豎冷爐主要技術(shù)參數(shù)——處理能力：熱礦 120 t/h；給料溫度：～700

±

50℃；卸料溫度：≤180℃；出料方式：振動給料機出料。

38.（3）冷卻系統(tǒng)——豎冷爐冷卻系統(tǒng)由頂部分料器、矩形配風裝置、水冷框架和冷卻風導(dǎo)流器等部分組成。

39.（4）排料系統(tǒng)——豎冷爐出料口與出料漏斗上口直接連接，采用振動給料機出料方式；該系統(tǒng)主要由下料斗、控制閥、給料機等組成；振動給料機排出的球團礦經(jīng)由下方鏈板機輸送裝置送至現(xiàn)有的成品篩分樓。

40.（5）供風系統(tǒng)——球團礦冷卻風由一臺循環(huán)風機鼓入豎冷爐膛配風裝置進行球團礦冷卻；循環(huán)風機設(shè)置于爐體附近，采用變頻控制，風機進風口設(shè)置調(diào)節(jié)裝置， 用于調(diào)節(jié)風量與風壓。供風管道上設(shè)有流量測量、調(diào)節(jié)裝置等。

41.本實用新型中，從豎冷爐爐膛配風裝置供入的冷卻風，經(jīng)與球團礦換熱后轉(zhuǎn)化為含塵的高溫廢氣，溫度達到 380~480℃，從豎冷爐膛側(cè)面流出，經(jīng)總管進入多管除塵器一次

除塵，沉降大顆粒的灰塵后，進入余熱鍋爐換熱生產(chǎn)蒸汽，余熱鍋爐出口低溫廢氣溫度降低到180℃以下，送至循環(huán)風機入口，循環(huán)利用，沒有粉塵煙氣外排口。

42.其中，循環(huán)風機性能參數(shù)：流量為180000nm /h；全壓為7000pa；溫度為160℃；電機采用800kw、10kv供電；控制方式為變頻+風門調(diào)節(jié)。

43.其中，余熱鍋爐系統(tǒng)暫按球團成品礦產(chǎn)量120t/d設(shè)備能力進行設(shè)計，鍋爐所產(chǎn)蒸汽量隨礦量或礦溫的變化而變化；根據(jù)球團豎爐及豎冷爐相關(guān)技術(shù)參數(shù)及相關(guān)工程經(jīng)驗，通過優(yōu)化，確定球團豎冷爐余熱鍋爐主要技術(shù)參數(shù)見下表：

[0044][0045]

通過使用本實用新型的裝置對球團礦進行冷卻及余熱回收處理，取得了以下明顯的改善：

[0046]

（1）蒸汽收益：18*24*330*100*0.95＝1354萬元。按照蒸汽1.0mpa、250℃按100元／噸，4噸低壓蒸汽升壓至管網(wǎng)壓力，鍋爐利用系數(shù)0.95計算；

[0047]

（2）產(chǎn)品減少粉化率1.5%，年產(chǎn)生效益80*1.5%*200＝240萬元。按照球團礦加工成本200元／噸計算；

[0048]

（3）減少噴水損失3*104噸，減少費用6萬元。按照水價2元／噸計算；

[0049]

（4）回收金屬礦粉末效益：10*330*400=132萬元。按照除塵灰每噸 400 元計算；

[0050]

（5）節(jié)省煤氣效益：25000*3%*8000*0.1=60萬元；

[0051]

（6）球團豎爐提高產(chǎn)量效益：80*5%*50=200萬元。按照每噸球團效益50 元計算；

[0052]

（7）維修費用低于帶冷系統(tǒng)20萬元；

[0053]

（8）扣除運行人工成本80萬元，按每班增加一個鍋爐操作工；

[0054]

（9）扣除循環(huán)風機電耗：800*330*24*0.85*0.5=269萬元；

[0055]

（10）另有球團強度提高和減少水分對高爐順行帶來經(jīng)濟效益。

[0056]

除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。技術(shù)特征：

1.一種用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于：包括一個與球團豎爐篦輥機排料口相連的豎冷器（1），豎冷器（1）的循環(huán)風出口（112）與一個多管除塵器（2）相連，多管除塵器（2）再通過管道與一個余熱鍋爐（3）相連；余熱鍋爐（3）的出風口再通過管道與一個循環(huán)風機（4）相連，循環(huán)風機（4）的出風口與豎冷器（1）的循環(huán)風進口（111）相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于：所述豎冷器（1）的主體框架上設(shè)有出風塔頂部水冷支撐梁（11）、出風塔中部水冷支撐梁（12）和出風塔底部水冷支撐梁（13），且三組出風塔水冷支撐梁與出風塔骨架支撐梁（14）垂直相連，出風塔頂部水冷支撐梁（11）和出風塔底部水冷支撐梁（13）的一端分別設(shè)有內(nèi)冷梁冷卻水進口，出風塔中部水冷支撐梁（12）的一端設(shè)有內(nèi)冷梁冷卻水出口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于：所述豎冷器（1）的主體框架內(nèi)設(shè)有相互配合的百葉窗（19）和導(dǎo)流隔板（110），百葉窗（19）包括斜面百葉窗（19a）和立面百葉窗（19b），斜面百葉窗（19a）設(shè)于出風塔頂部水冷支撐梁（11）和出風塔中部水冷支撐梁（12）之間，立面百葉窗（19b）設(shè)于出風塔中部水冷支撐梁（12）和出風塔底部水冷支撐梁（13）之間，導(dǎo)流隔板（110）連接在左右兩組立面百葉窗（19b）之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于：所述豎冷器（1）的主體框架上設(shè)有循環(huán)風進口（111）和循環(huán)風出口（112），循環(huán)風出口（112）設(shè)置在立面百葉窗（19b）的兩側(cè)，正對著循環(huán)風出口（112）的主體框架上設(shè)有循環(huán)風頂部水冷支撐梁（15）、循環(huán)風中部水冷支撐梁（16）和循環(huán)風底部水冷支撐梁（17），且三組循環(huán)風水冷支撐梁與循環(huán)風骨架支撐梁（18）垂直相連，循環(huán)風頂部水冷支撐梁（15）和循環(huán)風底部水冷支撐梁（17）的一端分別設(shè)有外冷梁冷卻水進口，循環(huán)風中部水冷支撐梁（16）的一端設(shè)有外冷梁冷卻水出口。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，其特征在于：所述循環(huán)風進口（111）處連有一組循環(huán)風調(diào)節(jié)翻版（113）。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型涉及一種用于豎爐生產(chǎn)球團礦的冷卻及余熱回收裝置，包括一個與球團豎爐篦輥機排料口相連的豎冷器（1），豎冷器（1）的循環(huán)風出口（112）與一個多管除塵器（2）相連，多管除塵器（2）再通過管道與一個余熱鍋爐（3）相連；余熱鍋爐（3）的出風口再通過管道與一個循環(huán)風機（4）相連，循環(huán)風機（4）的出風口與豎冷器（1）的循環(huán)風進口（111）相連。本實用新型的優(yōu)點是不僅可以有效避免冷卻粉塵污染環(huán)境，而且在冷卻中將余熱回收利用，提高了環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。益。益。

技術(shù)研發(fā)人員：唐云祥 趙偉

受保護的技術(shù)使用者：南京金瀚環(huán)?？萍加邢薰?br />
技術(shù)研發(fā)日：2021.08.17

技術(shù)公布日：2022/3/25