一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置及方法
【專利摘要】提供一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置及方法，該裝置包括相互連接的頂部入料倉、豎式逆流回收裝置本體、八字分料器、冷卻風再分布裝置、中心布風器、十字梁、環(huán)形布風管一、環(huán)形布風管二、振動給料機、下部接料倉；該方法為：高溫燒結礦經(jīng)破碎后進入頂部入料倉，經(jīng)過五個下料管進入豎式逆流換熱裝置本體，物料在下降過程中受八字分料器、十字梁的影響均勻下降，從豎式逆流換裝置本體下部的七個出料口排出，物料由七個出料口排出后，匯入下部接料倉，混合后以一定速度排出。其優(yōu)點是：運行平穩(wěn)可靠、漏風率低、粉塵污染小、余熱資源利用率高，可用于塊狀鋼渣、紅熱鐵合金鑄塊、鎳鐵渣等余熱回收，回收的高溫余熱可用于發(fā)電、冬季取暖等。
【專利說明】
一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置及方法
技術領域
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[0001]本發(fā)明涉及冶金工業(yè)余熱回收工藝裝備技術領域，特別是涉及一種燒結礦余熱回收裝置及方法。
【背景技術】
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[0002]在現(xiàn)有技術中，國內(nèi)鋼鐵工業(yè)的總能耗占國民經(jīng)濟總能耗的10%左右，而燒結能耗占鋼鐵工業(yè)總能耗的12%左右。2015年我國燒結礦產(chǎn)量約8.99億噸，I噸燒結礦所攜帶的余熱資源約為0.94?1.02GJ，蘊含著巨大的余熱資源。燒結礦顯熱約占燒結過程余熱資源總量的70%，若燒結礦顯熱全部回收發(fā)電，噸礦發(fā)電量能達到54.8?59.5kw.h。目前國內(nèi)外大中型燒結機大多采用帶式冷卻機或環(huán)形冷卻機冷卻?；厥諢崃考s占燒結礦顯熱的20%?40%，回收率較低，國內(nèi)噸礦發(fā)電12?18kw.h。部分小型燒結機采用平式燒結機生產(chǎn)燒結礦，沒有余熱回收設施。在國內(nèi)外目前燒結節(jié)能減排余熱利用的研究方向主要是針對環(huán)冷機和帶冷機的漏風問題，做了大量的研究和改進，例如:液密封技術、各種柔性密封技術等，先進技術可以使漏風率減小到20%以下，甚至10%以下，噸礦發(fā)電量超過20kw.h。但是，由于機械磨損、工作環(huán)境維護不方便等原因，改造一年后漏風率都會增加，噸礦發(fā)電量降低。如何從改變傳統(tǒng)工藝的角度，尋找一種不漏風、高效的燒結礦冷卻工藝裝備，從根本上解決現(xiàn)有工藝裝備存在的問題，是該領域的技術發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置及方法。
[0004]本發(fā)明的技術解決方案是:提供一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置，主要由頂部入料倉、振動給料機、下部接料倉組成;其特征是:還包括豎式逆流回收裝置本體、八字分料器、冷卻風導流體、中心布風器、十字梁、環(huán)形布風管a、環(huán)形布風管b;頂部入料倉焊接在豎式逆流回收裝置本體的上面，頂部入料倉由兩部分組成;上半部分是起緩沖儲存作用的儲料倉，下半部分按圓周均勻分布設置五個下料管道;頂部入料倉下部的五個下料管道與豎式逆流回收裝置本體頂部設置的五個同直徑的下料孔連通;豎式逆流回收裝置本體內(nèi)部上方設置有八字分料器，八字分料器通過4根三角形柱子焊在豎式逆流回收裝置本體的內(nèi)側；截面為長方形的圓環(huán)形冷卻風導流體設置在八字分料器的下方，其外環(huán)面與豎式逆流回收裝置本體的內(nèi)側焊接;冷卻風導流體的下方設置十字梁，中心布風器焊接在十字梁的中部上方;十字梁的四個外側頭部分別焊在環(huán)形布風管a內(nèi)側的四個不同位置上;環(huán)形布風管a的內(nèi)側焊接在豎式逆流回收裝置本體的外側;環(huán)形布風管b焊在下部接料倉的外側;振動給料機的上部通過螺栓連接在豎式逆流回收裝置本體的下部接口位置，振動給料機的下部通過螺栓連接在下部接料倉的上部接口位置。其特征還在于:豎式逆流換熱裝置本體下部接口有7個，其中中心位置設置一個圓錐形下料口，其余六個棱錐形下料口沿圓周均勻分布在豎式逆流換熱裝置本體邊部。每個下料口均設有與之連通的振動給料機。十字梁、環(huán)形布風管a、中心布風器、豎式逆流換熱裝置本體管路相通。下部接料倉設計成可以保證物料順利排出的較大斜率的倒錐形料倉，該錐度為1:1.5。提供一種燒結礦豎式逆流余熱回收方法，高溫燒結礦經(jīng)破碎后進入頂部入料倉，經(jīng)過五個下料管進入豎式逆流換熱裝置本體，物料在下降過程中受八字分料器、十字梁等影響均勻下降，從豎式逆流換熱裝置本體下部的七個出料口排出，物料由七個出料口排出后，匯入下部接料倉，混合后以一定速度排出；冷卻空氣由中心布風器及環(huán)形布風管b吹入，在空氣向上流動過程中，同時受到裝置下部的冷卻風導流體影響，使空氣在上升過程中均勻分布，高溫空氣從豎式逆流換熱裝置上部的管道集中排出；安裝于豎式逆流換熱裝置本體中上部的八字分料器是由四根鋼結構固定支撐；其作用是減緩中間下料速度，加快邊緣的下料速度，促使同一平面物料下料均勻;在豎式逆流換熱裝置本體中下部沿內(nèi)壁環(huán)形安裝一圈鋼板組成的冷卻風導流體，由筋板支撐;其作用可以使邊緣氣流強行向爐體中間部位引導，減緩邊緣效應；由于中心布風器固定于十字梁之上，十字梁固定在環(huán)形布風管a上，環(huán)形布風管a外環(huán)固定于豎式逆流換熱裝置本體中下部，由于十字梁、環(huán)形布風管a、中心布風器、豎式逆流換熱裝置本體管路相通;冷卻空氣由環(huán)形布風管a吹入中心布風器;再由中心布風器吹入豎式逆流換熱裝置本體;冷卻空氣對燒結礦進行冷卻，同時十字梁也在促使物料均勻下降；豎式逆流換熱裝置本體每個下料口設有的振動給料機，獨立控制每個下料口的下料速度，有助于物料下料均勻，同時保證燒結礦冷卻充分;在出料口邊壁設有環(huán)形布風管b，部分冷卻空氣從此處加入，強化燒結礦冷卻，同時提高換熱效率；同時為保證吹入的冷卻空氣能從豎式逆流換熱裝置本體頂部排出，環(huán)形布風管b與出料口之間的壓差必須高于環(huán)形布風管b與爐頂料面之間的壓差;在豎式逆流換熱裝置內(nèi)，熱燒結礦與冷卻空氣進行逆向熱交換后溫度降低為150°C以下，然后從豎式逆流換熱裝置下部的出料機構排出。在冷卻鼓風機的作用下，100°C左右的冷卻空氣從豎式逆流換熱裝置下部的配風裝置進入豎式逆流換熱裝置本體，并與熱燒結礦進行逆流熱交換，產(chǎn)生的600°C左右熱空氣從豎式逆流換熱裝置上部的管道集中排出，高溫熱空氣排出后可用于發(fā)電或冬季取暖。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:燒結礦余熱回收裝置運行平穩(wěn)可靠、漏風率低、粉塵污染小、余熱資源利用率高，可用于塊狀鋼渣、紅熱鐵合金鑄塊、鎳鐵渣等余熱回收，回收的高溫余熱可用于發(fā)電、冬季取暖等，其潛在的市場推廣前景大。對于一個年產(chǎn)380萬噸燒結礦的燒結廠來說，投資一套豎式逆流換熱系統(tǒng)及發(fā)電系統(tǒng)約需要7000萬元，通過該系統(tǒng)回收燒結余熱發(fā)電量達到28KWh/1燒結礦，按每度電0.6元計算，每年發(fā)電收入約6400萬元，假設去除運行成本1500萬元，年純效益為4900萬元，只需2年就可以收回成本。
【附圖說明】
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[0006]圖1是本發(fā)明實施例一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置及方法的結構示意圖；
[0007]圖2是本發(fā)明實施例中序號2豎式逆流回收裝置本體外形圖；
[0008]圖3是圖2的俯視圖；
[0009]圖4是圖2的C—C剖視圖；
[0010]圖5是圖1的A—A視圖；
[0011]圖6是圖1的B—B視圖；
[0012]圖7是本發(fā)明實施例中序號4冷卻風再分布裝置剖面圖。
[0013]附圖中:1.頂部入料倉;2.豎式逆流回收裝置本體;3.八字分料器;4.冷卻風再分布裝置;5.中心布風器;6.十字梁;7.環(huán)形布風管a; 8.環(huán)形布風管b; 9.振動給料機;10.下部接料倉。
【具體實施方式】
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[0014]下面結合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳細描述:圖1是一種新型燒結礦豎式逆流余熱回收裝置的結構示意圖；本裝置主要由頂部入料倉1、豎式逆流回收裝置本體2、八字分料器3、冷卻風再分布裝置4、中心布風器5、十字梁6、環(huán)形布風管a7、環(huán)形布風管b8、振動給料機9、下部接料倉10組成。頂部入料倉I焊接在豎式逆流回收裝置本體2)的上面，頂部入料倉I由兩部分組成;上半部分是起緩沖儲存作用的儲料倉，下半部分按圓周均勻分布設置五個下料管道;頂部入料倉I下部的五個下料管道與豎式逆流回收裝置本體2頂部設置的五個同直徑的下料孔連通;豎式逆流回收裝置本體2內(nèi)部上方設置有八字分料器3，八字分料器3通過4根三角形柱子焊在豎式逆流回收裝置本體2的內(nèi)側;截面為長方形的圓環(huán)形冷卻風導流體4設置在八字分料器3的下方，其外環(huán)面與豎式逆流回收裝置本體2的內(nèi)側焊接;冷卻風導流體4的下方設置十字梁6，中心布風器5焊接在十字梁6的中部上方;十字梁6的四個外側頭部分別焊在環(huán)形布風管a 7內(nèi)側的四個不同位置上;環(huán)形布風管a 7的內(nèi)側焊接在豎式逆流回收裝置本體2的外側;環(huán)形布風管b 8焊在下部接料倉10的外側;振動給料機9的上部通過螺栓連接在豎式逆流回收裝置本體2的下部接口位置，振動給料機9的下部通過螺栓連接在下部接料倉10的上部接口位置。豎式逆流換熱裝置本體2下部接口有7個，其中中心位置設置一個圓錐形下料口，其余六個棱錐形下料口沿圓周均勻分布在豎式逆流換熱裝置本體2邊部。每個下料口均設有與之連通的振動給料機9 ο十字梁6、環(huán)形布風管a 7、中心布風器5、豎式逆流換熱裝置本體2管路相通。下部接料倉10設計成可以保證物料順利排出的較大斜率的倒錐形料倉，該錐度為I: 1.5。提供一種燒結礦豎式逆流余熱回收方法，高溫燒結礦經(jīng)破碎后進入頂部入料倉I，經(jīng)過五個下料管進入豎式逆流換熱裝置本體2，物料在下降過程中受八字分料器3、十字梁6等影響均勻下降，從豎式逆流換熱裝置本體2下部的七個出料口排出，物料由七個出料口排出后，匯入下部接料倉1，混合后以一定速度排出；冷卻空氣由中心布風器5及環(huán)形布風管b8吹入，在空氣向上流動過程中，同時受到裝置下部的冷卻風導流體4影響，使空氣在上升過程中均勻分布，高溫空氣從豎式逆流換熱裝置2上部的管道集中排出；安裝于豎式逆流換熱裝置本體2中上部的八字分料器3是由四根鋼結構固定支撐;其作用是減緩中間下料速度，加快邊緣的下料速度，促使同一平面物料下料均勻;在豎式逆流換熱裝置本體2中下部沿內(nèi)壁環(huán)形安裝一圈鋼板組成的冷卻風導流體4，由筋板支撐;其作用可以使邊緣氣流強行向爐體中間部位引導，減緩邊緣效應；由于中心布風器5固定于十字梁6之上，十字梁6固定在環(huán)形布風管a7上，環(huán)形布風管a7外環(huán)固定于豎式逆流換熱裝置本體2中下部，由于十字梁6、環(huán)形布風管a7、中心布風器5、豎式逆流換熱裝置本體2管路相通;冷卻空氣由環(huán)形布風管a7吹入中心布風器5;再由中心布風器5吹入豎式逆流換熱裝置本體2;冷卻空氣對燒結礦進行冷卻，同時十字梁6也在促使物料均勻下降；豎式逆流換熱裝置本體2每個下料口設有的振動給料機9，獨立控制每個下料口的下料速度，有助于物料下料均勻，同時保證燒結礦冷卻充分;在出料口邊壁設有環(huán)形布風管b8，部分冷卻空氣從此處加入，強化燒結礦冷卻，同時提高換熱效率；同時為保證吹入的冷卻空氣能從豎式逆流換熱裝置本體2頂部排出，環(huán)形布風管b8與出料口之間的壓差必須高于環(huán)形布風管b8與爐頂料面之間的壓差;在豎式逆流換熱裝置內(nèi)，熱燒結礦與冷卻空氣進行逆向熱交換后溫度降低為150°C以下，然后從豎式逆流換熱裝置下部的出料機構排出。在冷卻鼓風機的作用下，100°C左右的冷卻空氣從豎式逆流換熱裝置下部的配風裝置進入豎式逆流換熱裝置本體，并與熱燒結礦進行逆流熱交換，產(chǎn)生的600°C左右熱空氣從豎式逆流換熱裝置上部的管道集中排出，高溫熱空氣排出后可用于發(fā)電或冬季取暖。
【主權項】
1.一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置，主要由頂部入料倉(I)、振動給料機(9)、下部接料倉(10)組成;其特征是:還包括豎式逆流回收裝置本體(2)、八字分料器(3)、冷卻風導流體(4)、中心布風器(5)、十字梁(6)、環(huán)形布風管a(7)、環(huán)形布風管b(8);頂部入料倉(I)焊接在豎式逆流回收裝置本體(2)的上面，頂部入料倉(I)由兩部分組成;上半部分是起緩沖儲存作用的儲料倉，下半部分按圓周均勻分布設置五個下料管道;頂部入料倉(I)下部的五個下料管道與豎式逆流回收裝置本體(2)頂部設置的五個同直徑的下料孔連通;豎式逆流回收裝置本體(2)內(nèi)部上方設置有八字分料器(3)，八字分料器(3)通過4根三角形柱子焊在豎式逆流回收裝置本體(2)的內(nèi)側;截面為長方形的圓環(huán)形冷卻風導流體(4)設置在八字分料器(3)的下方，其外環(huán)面與豎式逆流回收裝置本體(2)的內(nèi)側焊接;冷卻風導流體(4)的下方設置十字梁(6)，中心布風器(5)焊接在十字梁(6)的中部上方;十字梁(6)的四個外側頭部分別焊在環(huán)形布風管a(7)內(nèi)側的四個不同位置上;環(huán)形布風管a(7)的內(nèi)側焊接在豎式逆流回收裝置本體(2)的外側;環(huán)形布風管b(8)焊在下部接料倉(10)的外側;振動給料機(9)的上部通過螺栓連接在豎式逆流回收裝置本體(2)的下部接口位置，振動給料機(9)的下部通過螺栓連接在下部接料倉(1)的上部接口位置。2.如權利要求1所述的一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置，其特征在于:豎式逆流換熱裝置本體(2)下部接口有7個，其中中心位置設置一個圓錐形下料口，其余六個棱錐形下料口沿圓周均勻分布在豎式逆流換熱裝置本體(2)邊部。每個下料口均設有與之連通的振動給料機(9)。3.如權利要求1所述的一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置，其特征在于:十字梁(6)、環(huán)形布風管a(7)、中心布風器(5)、豎式逆流換熱裝置本體(2)管路相通。4.如權利要求1所述的一種燒結礦豎式逆流余熱回收裝置，其特征在于:下部接料倉(10)設計成可以保證物料順利排出的較大斜率的倒錐形料倉，該錐度為1: 1.5。5.一種燒結礦豎式逆流余熱回收方法，高溫燒結礦經(jīng)破碎后進入頂部入料倉(I)，經(jīng)過五個下料管進入豎式逆流換熱裝置本體(2)，物料在下降過程中受八字分料器(3)、十字梁(6)等影響均勻下降，從豎式逆流換熱裝置本體(2)下部的七個出料口排出，物料由七個出料口排出后，匯入下部接料倉(10)，混合后以一定速度排出；冷卻空氣由中心布風器(5)及環(huán)形布風管b(8)吹入，在空氣向上流動過程中，同時受到裝置下部的冷卻風導流體(4)影響，使空氣在上升過程中均勻分布，高溫空氣從豎式逆流換熱裝置(2)上部的管道集中排出；安裝于豎式逆流換熱裝置本體(2)中上部的八字分料器(3)是由四根鋼結構固定支撐；其作用是減緩中間下料速度，加快邊緣的下料速度，促使同一平面物料下料均勻;在豎式逆流換熱裝置本體(2)中下部沿內(nèi)壁環(huán)形安裝一圈鋼板組成的冷卻風導流體(4)，由筋板支撐;其作用可以使邊緣氣流強行向爐體中間部位引導，減緩邊緣效應；由于中心布風器(5)固定于十字梁(6)之上，十字梁(6)固定在環(huán)形布風管a(7)上，環(huán)形布風管a(7)外環(huán)固定于豎式逆流換熱裝置本體(2)中下部，由于十字梁(6)、環(huán)形布風管a(7)、中心布風器(5)、豎式逆流換熱裝置本體(2)管路相通;冷卻空氣由環(huán)形布風管a(7)吹入中心布風器(5);再由中心布風器(5)吹入豎式逆流換熱裝置本體(2);冷卻空氣對燒結礦進行冷卻，同時十字梁(6)也在促使物料均勻下降；豎式逆流換熱裝置本體(2)每個下料口設有的振動給料機(9)，獨立控制每個下料口的下料速度，有助于物料下料均勻，同時保證燒結礦冷卻充分;在出料口邊壁設有環(huán)形布風管b(8)，部分冷卻空氣從此處加入，強化燒結礦冷卻，同時提高換熱效率;同時為保證吹入的冷卻空氣能從豎式逆流換熱裝置本體(2)頂部排出，環(huán)形布風管b(8)與出料口之間的壓差必須高于環(huán)形布風管b(8)與爐頂料面之間的壓差;在豎式逆流換熱裝置內(nèi)，熱燒結礦與冷卻空氣進行逆向熱交換后溫度降低為150°C以下，然后從豎式逆流換熱裝置下部的出料機構排出。在冷卻鼓風機的作用下，100°C左右的冷卻空氣從豎式逆流換熱裝置下部的配風裝置進入豎式逆流換熱裝置本體，并與熱燒結礦進行逆流熱交換，產(chǎn)生的600°C左右熱空氣從豎式逆流換熱裝置上部的管道集中排出，高溫熱空氣排出后可用于發(fā)電或冬季取暖。
【文檔編號】F27D17/00GK106091707SQ201610463642
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】梁文玉, 牟世學, 朱立江, 張文軍, 郭華
【申請人】北京中冶設備研究設計總院有限公司