[发明专利]一种余热回收型还原铁冷却装置

说明书

本发明涉及一种余热回收型还原铁冷却装置，包括周向转动的承接高温物料的筒体，筒体轴线与水平线夹角为1‑5度，从进料端至出料端向下倾斜，其特征在于：在筒体的进料端增设回水总管、套装在回水总管出水端上的进水总管、多根径向进水支管和多根径向回水支管，在筒体的内部沿轴向设有多根进水管和出水管，其中进水管沿周向均布在筒体内壁上，两端分别与设置在筒体内壁上的周向圆管连通，多根出水管沿周向均布在进水管的内侧，一端与远离进料口的周向圆管连通，另一端与周向回水圆管连通，周向回水圆管经多根径向回水支管与回水总管连通；出水管的内侧设有涂有绝热材料的绝热筒体，其两端经加强筋与出水管固定连接。本发明的冷却及余热回收效率较高。

技术领域

本发明涉及一种余热回收型还原铁冷却装置，主要用于余热利用行业中对还原铁球团、烧结球团进行冷却。

背景技术

冷却是锻烧还原铁工艺的工序之一。直接还原铁球团经转底炉或回转窑出口的温度高达1100℃，需要充氮气保护冷却至300℃以下，防止还原铁球团发生二次氧化。目前，大部分钢铁公司采用回转筒式冷却机对高温球团进行冷却：高温球团经溜槽进入带有倾角的冷却筒，随着筒体的转动，物料由进料端运动到出料端；采用冷却水直接喷淋筒体外部达到冷却效果。这种冷却方式存在一些不足：(1)传热方式以物料与筒体之间的热传导和冷却水与筒体之间的热对流为主，综合传热系数比较低；(2)筒体在回转时，物料容易在筒体底部滑动，物料与筒体之间的接触传热面积比较少；(3)物料的热量需要经过筒体传给冷却水，由于筒壁较厚，因而筒体温度较高、变形严重；(4)筒体内气体的温度较低，对流传热效果较弱；(5)物料的热量没有回收，并且冷却效率低，筒体长达三四十米，投资高，占地面积大，喷淋水量达到400m³/h以上，消耗了大量的水并浪费了大量的余热。CN101787435A公开了“还原铁高效喷雾回转筒式冷却机”，其筒体由冷却筒体、前端筒体和尾端筒体组成；前端筒体和尾端筒体为双层筒体，在该双层筒体内采用喷雾冷却；整个冷却单元的筒体表面被喷雾冷却覆盖。由于整个筒体被雾化水滴包裹，有效地保护了筒体，减少变形，也提高了设备的作业率和可靠性。但是该技术对筒体内部的物料运动和传热情况没有改善，对于气体的对流换热没有起到强化作用，也不能实现余热的回收再利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能强化对流换热、无喷淋水消耗、换热能力强、余热回收效率高的余热回收型还原铁冷却装置。其技术方案为：

一种余热回收型还原铁冷却装置，包括周向转动的承接高温物料的筒体，筒体轴线与水平线夹角为1-5度，从进料端至出料端向下倾斜，其特征在于：在筒体的进料端增设回水总管、套装在回水总管出水端上的进水总管、多根径向进水支管和多根径向回水支管，在筒体的内部沿轴向设有多根进水管和出水管，其中进水管沿周向均布在筒体内壁上，两端分别与设置在筒体内壁上的周向圆管连通，多根出水管沿周向均布在进水管的内侧，一端与远离进料口的周向圆管连通，另一端与周向回水圆管连通，周向回水圆管经多根径向回水支管与回水总管连通；筒体在出水管的内侧设有同轴且涂有绝热材料的绝热筒体，绝热筒体的两端经加强筋与出水管固定连接。

其工作原理为：高温物料从进料端落入周向转动的筒体内的底部，并随着筒体的转动在筒体与绝热筒体构成的冷却通道内向出料口缓慢移动。在移动过程中，高温物料不断与周向均布的进水管和出水管接触，进行热量交换，最后冷却的物料从筒体的出料口排出；冷却水从进水总管流经多根径向进水支管和周向圆管进入进水管吸收物料和气体的热量升温，然后经远离进料口的周向圆管进入出水管继续吸收物料和气体的热量升温，最后经周向回水圆管、多根径向回水支管进入回水总管排出，实现了高温物料的冷却及余热回收。