一種燒結(jié)礦顯熱換熱裝置及換熱方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)制造領域，特別涉及一種燒結(jié)礦顯熱換熱裝置和換熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵產(chǎn)業(yè)是一個高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)。以我國為例，2014年全國粗鋼產(chǎn)量約
8.23億噸，約占全球預估產(chǎn)量的一半。目前，鋼鐵生產(chǎn)中燒結(jié)流程的單位噸燒結(jié)礦能耗指標較高。因此，研發(fā)相應的回收余熱的方法，最大化的回收利用這部分能量，無論對節(jié)能減排、保護環(huán)境，還是對企業(yè)效益，均有重大意義。
[0003]燒結(jié)礦余熱的高效回收及利用是降低燒結(jié)流程能耗的重要措施。對比而言，燒結(jié)礦顯熱基數(shù)較大，由空氣作為載體可高效攜帶燒結(jié)礦顯熱部分，因此燒結(jié)礦顯熱部分的高效收集和利用是整個燒結(jié)減能增效的中心。
[0004]目前冷卻燒結(jié)礦主要采用鼓風式環(huán)冷或帶冷工藝，其存在故障率高、維修頻繁且難度大、運行電耗高、漏風點多、漏風量大(超過30% )、熱參數(shù)波動大、冷卻效果差、返礦率高等弊端。燒結(jié)礦在冷卻的過程中，熱能變?yōu)閺U氣顯熱，廢氣溫度在100?400°C之間，因此具有余熱總量大、含塵量高、污染嚴重等特點，因此給予燒結(jié)礦顯熱換熱一直是鋼鐵生產(chǎn)余熱利用和環(huán)境治理的難點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種燒結(jié)礦顯熱換熱裝置和換熱方法，上部為用于貯存燒結(jié)礦的貯存區(qū)，下部聯(lián)通著能夠通入冷卻氣體使得燒結(jié)礦冷卻的冷卻區(qū)，并且貯存區(qū)與冷卻區(qū)皆聯(lián)通著能夠使熱循環(huán)氣體向外界流通的熱輸送區(qū)，這樣從貯存區(qū)向換熱裝置內(nèi)投入燒結(jié)礦時，燒結(jié)礦在冷卻區(qū)底板上堆積，在冷卻區(qū)底部通入冷卻氣體，燒結(jié)礦在冷卻的同時，熱循環(huán)氣體可通過熱輸送區(qū)通入外界，這種換熱裝置和換熱方法穩(wěn)定可靠、節(jié)省能耗、熱交換效率高。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明提供一種燒結(jié)礦顯熱換熱裝置，從上至下包括
[0007]—用于放置燒結(jié)礦的貯存區(qū)；
[0008]—用于冷卻燒結(jié)礦的冷卻區(qū)，所述冷卻區(qū)底板為可活動結(jié)構(gòu)，使得冷卻區(qū)內(nèi)的燒結(jié)礦能夠離開冷卻區(qū)，貯存區(qū)與冷卻區(qū)相互貫通，冷卻區(qū)具有用于輸送冷卻氣體的冷氣輸送結(jié)構(gòu)；
[0009]還包括一熱輸送區(qū)，與貯存區(qū)與冷卻區(qū)皆相通，并用于將貯存區(qū)和冷卻區(qū)內(nèi)的熱循環(huán)氣體通往外界。
[0010]作為優(yōu)選，所述熱輸送區(qū)為圍繞貯存區(qū)形成的圓環(huán)柱，內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)。
[0011]作為優(yōu)選，所述熱輸送區(qū)位于貯存區(qū)與冷卻區(qū)貫通之處，所述熱輸送區(qū)的高度小于貯存區(qū)的高度。
[0012]作為優(yōu)選，冷氣輸送結(jié)構(gòu)位于冷卻區(qū)的底板上。
[0013]作為優(yōu)選，所述貯存區(qū)與所述冷卻區(qū)皆為內(nèi)部中空的圓柱形結(jié)構(gòu)，且貯存區(qū)的內(nèi)徑小于冷卻區(qū)的內(nèi)徑。
[0014]作為優(yōu)選，還包括形成在貯存區(qū)頂部且與貯存區(qū)貫通的送料口，送料口為內(nèi)部中空的錐形結(jié)構(gòu)，送料口口部的內(nèi)徑小于貯存區(qū)的內(nèi)徑。
[0015]作為優(yōu)選，所述換熱裝置外殼由鋼板制作，內(nèi)壁由粘土磚和斷熱磚構(gòu)建。
[0016]作為優(yōu)選，所述熱輸送區(qū)內(nèi)壁的構(gòu)建方式為磚逐層懸挑。
[0017]作為優(yōu)選，所述冷卻區(qū)外表面嵌有檢測裝置，所述檢測裝置包括料位檢測裝置、溫度測量裝置以及壓力測量裝置。
[0018]本發(fā)明還提供一種使用上述的燒結(jié)礦顯熱換熱裝置的換熱方法，將燒結(jié)礦投入換熱裝置內(nèi)，燒結(jié)礦經(jīng)過貯存區(qū)達到冷卻區(qū)底部，若干個燒結(jié)礦在冷卻區(qū)底板上堆積直至高度超過熱輸送區(qū)，將冷卻區(qū)內(nèi)通入冷卻氣體，則換熱裝置內(nèi)產(chǎn)生熱循環(huán)氣體，熱循環(huán)氣體通過熱輸送區(qū)后進入外界，打開冷卻區(qū)的底板，使冷卻區(qū)內(nèi)已被冷卻的燒結(jié)礦離開換熱裝置，關閉冷卻區(qū)底板，原先位于貯存區(qū)內(nèi)的燒結(jié)礦掉落至冷卻區(qū)底板上，進行下一輪冷卻換熱。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種燒結(jié)礦顯熱換熱裝置，從上至下包括
[0020]—用于放置燒結(jié)礦的貯存區(qū)；
[0021]—用于冷卻燒結(jié)礦的冷卻區(qū)，所述冷卻區(qū)底板為可活動結(jié)構(gòu)，使得冷卻區(qū)內(nèi)的燒結(jié)礦能夠離開冷卻區(qū)，貯存區(qū)與冷卻區(qū)相互貫通，冷卻區(qū)具有用于輸送冷卻氣體的冷氣輸送結(jié)構(gòu)；
[0022]還包括一熱輸送區(qū)，與貯存區(qū)與冷卻區(qū)皆相通，并用于將貯存區(qū)和冷卻區(qū)內(nèi)的熱循環(huán)氣體通往外界。
[0023]本發(fā)明還提供一種使用上述的燒結(jié)礦顯熱換熱裝置的換熱方法，將燒結(jié)礦投入換熱裝置內(nèi)，燒結(jié)礦經(jīng)過貯存區(qū)達到冷卻區(qū)底部，若干個燒結(jié)礦在冷卻區(qū)底板上堆積直至高度超過熱輸送區(qū)，將冷卻區(qū)內(nèi)通入冷卻氣體，則換熱裝置內(nèi)產(chǎn)生熱循環(huán)氣體，熱循環(huán)氣體通過熱輸送區(qū)后進入外界，打開冷卻區(qū)的底板，使冷卻區(qū)內(nèi)已被冷卻的燒結(jié)礦離開換熱裝置，關閉冷卻區(qū)底板，原先位于貯存區(qū)內(nèi)的燒結(jié)礦掉落至冷卻區(qū)底板上，進行下一輪冷卻換熱。
[0024]本發(fā)明提供的換熱裝置由于上部為貯存區(qū)，下部為冷卻區(qū)，形成了豎窯結(jié)構(gòu)，采用豎窯結(jié)構(gòu)的換熱裝置，由于上部的燒結(jié)礦將送料口封住，因此此時換熱裝置內(nèi)就形成了近似封閉的結(jié)構(gòu)，在冷卻換熱時，在冷卻區(qū)底部直接向燒結(jié)礦上通入冷卻氣體，相比于現(xiàn)有環(huán)冷機，這種換熱裝置中冷卻氣體在豎窯結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)流動，良好的氣密性使其漏風率接近于零，同時由于冷卻氣體在密封的豎窯結(jié)構(gòu)內(nèi)對物料進行冷卻，大大降低了冷卻過程中產(chǎn)生的粉塵量。此外由于冷卻區(qū)豎直放置，燒結(jié)礦從冷卻區(qū)下部落下，可在冷卻區(qū)下部設置定位接礦設備，這樣燒結(jié)礦落入定位接礦設備，使得粉塵易得到控制。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明提供的換熱裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0026]圖2為本發(fā)明提供的換熱方法的流程圖。
[0027]圖中:1-貯存區(qū)、2-熱輸送區(qū)、3-冷卻區(qū)、4-檢測裝置、5-送料口。
【具體實施方式】
[0028]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0029]請參照圖1，本發(fā)明提供一種燒結(jié)礦顯熱換熱裝置，為豎窯結(jié)構(gòu)，從上至下包括
[0030]一用于放置燒結(jié)礦的貯存區(qū)1 ;
[0031]—用于冷卻燒結(jié)礦的冷卻區(qū)3，使得冷卻區(qū)3內(nèi)的燒結(jié)礦能夠離開冷卻區(qū)3 ；
[0032]一熱輸送區(qū)2，用于將貯存區(qū)1和冷卻區(qū)3內(nèi)的熱循環(huán)氣體通往外界。
[0033]請繼續(xù)參照圖1，貯存區(qū)1為圓柱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，貯存區(qū)1頂部具有送料口 5，送料口 5為錐形結(jié)構(gòu)，與貯存區(qū)1相通，其底部的內(nèi)徑與貯存區(qū)1的內(nèi)徑相同，送料口5 口部的內(nèi)徑小于其底部的內(nèi)徑，這樣使得在投料時，錐形結(jié)構(gòu)的送料口 5能夠擋住燒結(jié)礦落入換熱裝置內(nèi)揚起的粉塵。
[0034]貯存區(qū)1與冷卻區(qū)3相互貫通，一般地，貯存區(qū)1的內(nèi)徑小于冷卻區(qū)