[实用新型]直接还原铁用水冷筒装置

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及矿冶设备领域，特指一种直接还原铁用水冷筒装置。

背景技术

直接还原铁（DRI-Direct Reduced Iron，简称DRI）是指精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质，其化学成分稳定，杂质含量少。与烧结矿与氧化球团矿进高炉炼铁不同，直接还原铁矿大部分用作电炉与转炉炼钢的原料，可增加钢材的均匀性，还可以改善和提高钢的物理性质，从而达到生产优质钢的目的。直接还原铁不仅仅是优质废钢的替代物，还是生产优质钢材必不可少的高级原料。

直接还原铁的生产工艺流程分为七个工序：配料、干燥、破碎、混合、预热、焙烧与冷却。经过冷却工序后的成品直接还原铁矿即可进入成品矿仓，充当电炉或转炉炼钢的原料。能否把好“冷却”这最后一关，使前六道工序不至前功尽弃，最终生产出合格、优质的DRI成品矿，是每个技术人员都关心的一个问题。

目前市面上直接还原铁的冷却方法有两种：直接接触式水冷法与间接接触式水冷法。直接接触式水冷法是指将通过焙烧后的高温DRI球团矿（约1400℃）直接与冷水接触从而换热冷却，该技术的代表性设备是内喷淋水冷却塔，该技术优点是换热系数高，冷却效率好；但DRI矿因高温急冷，容易发生粉化从而降低成品率，且还原铁矿与水接触极易发生二次氧化，故没有为市场接受。间接接触式水冷法是指将高温DRI球团矿间接与冷水接触从而换热冷却，该技术的代表性设备是外喷淋水旋转冷却筒，该技术优点是还原铁矿不与水直接接触，粉化率与二次氧化率都大大降低，成品率大幅提高，虽然换热系数没有直接接触法高，但可通过增大换热面积的方法来弥补，目前市场对该技术应用较广泛。

图1与图2表示的就是外喷淋水旋转冷却筒装置，该装置由冷却筒、喷水组件、托辊机构、旋转驱动机构与集水槽五部分构成。

老式水冷筒在冷却直接还原铁过程中，存在以下三项缺陷：

1.换热效率低：见图1所示，水通过喷水组件喷在冷却筒外壁，在冷却筒往下旋转的同时水也在沿着冷却筒外壁往下流动，最终流入集水槽内。此情况下水与高温冷却筒外壁的接触时间过短，从而导致换热效率低，无法达到良好的冷却效果。

2.水的耗损量大：水通过喷水组件喷在冷却筒外壁后，由于冷却筒转动与水速的原因，会导致很大一部分落在筒壁上的水飞溅，这部分飞溅的水没有参与筒壁冷却，从而造成了无用水的增多，进而造成系统用水的耗损量偏大。

3.影响周边环境：由于水在落入集水槽时有大幅飞溅，所以在生产时，会造成冷却筒周边的地面湿滑，操作环境恶劣，危险系数增高。同时由于水在接触高温筒壁时迅速气化成水蒸气，造成冷却筒周边大量白雾阻隔操作工视线，由此造成的安全事故频有发生。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、成本低廉、换热效率高、耗水量少、安全实用的直接还原铁用水冷筒装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种直接还原铁用水冷筒装置，包括冷却筒和喷水组件，其特征在于：所述冷却筒的外部套设一外罩筒，所述外罩筒与冷却筒之间留有间隙，所述外罩筒的侧壁上设有供喷水组件喷出的冷却水进入的进水口，所述外罩筒的底部设有排水口。

作为本实用新型的进一步改进：

所述冷却筒的外壁上沿冷却筒周向设有多块间隔排列的隔水板，各隔水板沿冷却筒的轴向布置，相邻两块隔水板与冷却筒外壁、外罩筒内壁之间形成一储水腔。

所述隔水板的两端端部设有用于将储水腔封闭的端板。

所述隔水板位于外罩筒内部，所述隔水板的两端分别延伸至外罩筒的两端。

所述冷却筒的下方设有集水槽，所述排水口插入集水槽中。

所述进水口位于外罩筒的顶部。

所述外罩筒通过固定支架支撑固定。  

还包括用于驱动冷却筒旋转的驱动组件。

所述驱动组件包括支承于冷却筒底部的托辊机构和与托辊机构相连的旋转驱动机构。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的直接还原铁用水冷筒装置，结构简单、成本低廉，通过在冷却筒的外部套设一外罩筒，限制了冷却水落到冷却筒外壁后的飞溅空间，使所有的冷却水都强制参与冷却过程，从而降低了耗水量、提高了换热效率，减轻了周边地面的湿滑程度，而且冷却水气化形成的水蒸气只能从进水口和排水口排出，工作人员的视线阻隔程度也大大减轻，工作环境更加安全。