[发明专利]一种用于转底炉金属化球团的冷却系统

说明书

本发明公开了一种用于转底炉金属化球团的冷却系统，包括膜式滚筒冷却机、水冷出料溜槽和冷却塔系统，所述膜式滚筒冷却机的壁壳是由多个膜式壁鳍片管构成的圆筒状结构，膜式壁鳍片管中包括进水膜式壁管和回水膜式壁管；膜式壁鳍片管的一端与冷却塔系统相连通，另一端均与集仓相连，通过集仓将同一侧的进水膜式壁管和回水膜式壁管之间连通形成回路；膜式滚筒冷却机的加料口连接水冷出料溜槽，由水冷出料溜槽向膜式滚筒冷却机内输入金属化球团。本发明的冷却系统可以在可调节球团温降速率的基础上，同时消除了现场环境热污染问题，解决了现场设备设施及厂房的腐蚀问题，降低了设备设施的维护成本，杜绝了水质污染，减少了水资源的浪费。

技术领域

本发明属于金属冶炼，尤其是一种用于转底炉金属化球团的冷却系统。

背景技术

转底炉处理含铁锌尘泥是国内新兴的资源循环利用工艺。该工艺将含锌铁尘泥制成含碳球团，烘干后入转底炉，在炉内1200～1300℃的高温下将球团中的氧化锌还原成为金属锌蒸汽，随烟气排出氧化后通过布袋除尘回收；含碳球团本体则还原成为金属化球团，经转底炉出口的温度高达1100℃，需要冷却至180℃以下才能储存和运输。

目前国内外对转底炉还原出的金属化球团的泠却方式主要有三种：(1)惰性气体直接冷却。在圆筒冷却机或是冷却塔中通入高速流动的惰性气体，以气体为冷却介质降温金属化球团，该方法既降低了球团温度，又保护球团不被氧化，气体携带的金属化粉末也较容易回收，但是CN104498712A中就指出由于气体导热系数远低于液体水，导致该方法的冷却速率较慢，降低生产效率。(2)冷却水间接冷却。通过在圆筒冷却机内通入保护性气体进行保护，同时在筒外壁喷水进行冷却，这种冷却方式不会引起金属化球团爆裂，并且由于有保护气体所以金属化球团在高温时也不会被氧化，冷却速度较快，但是CN102183154A也指出该方式也会造成水资源的浪费与污染，同时产生大量蒸汽，造成现场环境热污染，同时对周边设备设施及厂房造成严重腐蚀；(3)冷却水直接冷却。即将金属化球团直接浸入水中冷却，这种冷却方式速率最快，但是成品含水率高，球团在高温时容易被空气快速氧化，同时球团由于直接接触冷却水，快速降温导致成品容易爆裂，产品成球率低。

以惰性气体为介质直接降低球团温度其降温效率较低，影响DRI球团的生产效率；以液态水为介质直接降低球团温度其降温效率太高，影响DRI球团的成球率；目前喷淋式水冷圆筒冷却机则是会浪费大量水资源。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提出了一种用于转底炉金属化球团的冷却系统，利用膜式滚筒冷却设备使冷却水在管道内循环，现场无水蒸气产生，转底炉冷却水在封闭管道内循环流动，极大的降低了冷却水的消耗与污染；消除了现场环境热污染问题，解决了现场设备设施及厂房的腐蚀问题，降低了设备设施的维护成本，杜绝了水质污染，减少了水资源的浪费。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于转底炉金属化球团的冷却系统，包括膜式滚筒冷却机、水冷出料溜槽和冷却塔系统，所述膜式滚筒冷却机的壁壳是由多个膜式壁鳍片管构成的圆筒状结构，膜式壁鳍片管中包括进水膜式壁管和回水膜式壁管；膜式壁鳍片管的一端与冷却塔系统相连通，另一端均与集仓相连，通过集仓将同一侧的进水膜式壁管和回水膜式壁管之间连通形成回路；膜式滚筒冷却机的加料口连接水冷出料溜槽，由水冷出料溜槽向膜式滚筒冷却机内输入金属化球团。

进一步，水冷出料溜槽为斜坡状，且水冷出料溜槽连接转底炉的出口，转底炉中高温金属化球团在重力的作用下沿着水冷出料溜槽进入膜式滚筒冷却机内；且在下落过程在实现第一级冷却。

进一步，膜式滚筒冷却机内壁设有螺旋状分布的螺旋导流叶片，通过螺旋导流叶片不断向出料口推进，同时膜式滚筒冷却机内的金属化球团与膜式壁鳍片管进行热交换，实现第二级冷却。

进一步，冷却塔系统中的冷却水在加压泵的作用下进入进水膜式壁管，冷却水的流动方向与金属化球团运动方向相反。