立式烧结矿冷却机

604 编辑：中冶有色技术网来源：湖南理工学院

2023-11-29 16:25:58

权利要求书： 1.一种立式烧结矿冷却机，其中，冷却机包括料仓（1）、进料管（2）、冷却塔体（4）、布料器（3）、分离式筒体（5）、风机（6.2）、排料装置（6）、排料收集段（7）；其特征在于：料仓（1）通过进料管（2）与冷却塔体（4）顶端相连，冷却塔体（4）内部安装有布料器（3）和分离式筒体（5），冷却塔体（4）底部通过排料装置（6）与排料收集段（7）相连，热风出口（8）设置在冷却塔体（4）上端；分离式筒体（5）将冷却塔体（4）内部分隔成多个独立空间，每个独立空间底部都安装了风机（6.2）、温度检测装置（6.1）和分布式闸门（6.4）；分布式闸门（6.4）的下端是排料收集段（7），将冷却后的烧结矿进行收集；

布料器（3）包括旋转盘（3.1）、传动轴（3.3）、轴承座（3.2）、电机（3.4），旋转盘（3.1）上设置了孔（3.1.6），孔（3.1.6）的孔径沿半径方向逐渐变大，旋转盘上的孔（3.1.6）按环形分布；布料器（3）通过传动轴（3.3）与塔底的电机（3.4）相连，同时，传动轴（3.3）上安装有轴承座（3.2）;

旋转盘（3.1）包括旋转盘的第一部分（3.1.1）、旋转盘的第二部分（3.1.2）、旋转盘的第三部分（3.1.3）、旋转盘的第四部分（3.1.4），相邻两个空心圆柱体结构都通过旋转盘连接结构（3.1.5）连接在一起；

旋转盘（3.1）的旋转盘的第二部分（3.1.2）、旋转盘的第三部分（3.1.3）、旋转盘的第四部分（3.1.4）能够上下移动，当旋转盘（3.1）的旋转盘的第一部分（3.1.1）、旋转盘的第二部分（3.1.2）、旋转盘的第三部分（3.1.3）、旋转盘的第四部分（3.1.4）存在高度差时，所述旋转盘的第一部分（3.1.1）为空心圆柱体结构，旋转盘的第一部分（3.1.1）、旋转盘的第二部分（3.1.2）、旋转盘的第三部分（3.1.3）、旋转盘的第四部分（3.1.4）之间能够形成直角区域，烧结矿会填充在直角区域，减小对旋转盘（3.1）的磨损；

旋转盘的第一部分（3.1.1）、旋转盘的第二部分（3.1.2）、旋转盘的第三部分（3.1.3）、旋转盘的第四部分（3.1.4）之间的高度差是由伸缩杆（3.1.5.2）伸缩来实现，感应器（3.1.5.3）根据物料下落的流量大小来控制伸缩杆（3.1.5.2）;排料装置（6）安装在冷却塔体（4）的底部，排料装置（6）也按照分离式筒体（5）进行分布，每一个小的排料装置（6）控制一个单筒内物料的排放。

2.根据权利要求1所述的立式烧结矿冷却机，其特征在于：料仓（1）呈漏斗形，烧结矿通过进料管（2）进入冷却塔体（4）内；冷却机的进料管（2）使得烧结矿落到布料器（3）的中央。

3.根据权利要求1所述的立式烧结矿冷却机，其特征在于：冷却塔体（4）的上端呈圆台形，并在此处设置有热出风口。

4.根据权利要求1所述的立式烧结矿冷却机，其特征在于：分离式筒体（5）包括多个独立的单筒，沿半径方向和周向的隔板（5.1、5.2）将冷却塔体（4）内部下方分隔成多个独立的空间，一个独立的空间即为一个单筒，每个单筒底部都安装有了风机（6.2）、温度检测装置（6.1）和分布式闸门（6.4）。

5.根据权利要求1所述的立式烧结矿冷却机，其特征在于：当单筒内的烧结矿温度满足要求时，通过液压缸（6.7）的活塞运动，分布式闸门（6.4）转动打开，物料排入排料收集段（7）；支架（6.8）上设置了圆形孔，使从分离式闸门排出的物料进入圆形筒体收集段。

说明书：一种立式烧结矿冷却机技术领域[0001] 本发明涉及一种立式烧结矿冷却机，属于炼铁领域和环保领域。技术背景

[0002] 钢铁产业是我国重要的基础工业和国民经济的支柱产业。但是在我国钢铁产业迅猛发展的过程中，出现了资源短缺、能源高耗等问题。其中，能源高耗已经成为制约我国钢

铁产业参与国际竞争的主要问题之一，钢铁产业节能形势十分严峻。在钢铁生产的诸多工

序中，烧结工序能耗约占钢铁生产总能耗的11％。因此，对烧结工序的余热利用对于降低能

耗至关重要。烧结过程中存在两部分余热，一种是烧结过程的烟气余热，另一种是烧结结束

后烧结矿显热，其中，烧结矿显热约占烧结余热资源的70％。因此，对烧结矿显热的回收利

用是烧结工序的余热利用的重中之重。

[0003] 目前，国内外对于烧结矿显热的回收装置主要是冷却机，其主要分为带式、环式与盘式三大类。其中，虽然带式和环式冷却机广泛应用于烧结矿余热资源利用领域，但存在余

热回收效率低、回收空气热量品质较低的弊端。与前两者相比，立式冷却机具有设备简单、

安全、气密性好、气固换热效率高等优点，目前已有众多学者对其展开了研究。

发明内容[0004] 本发明提供的目的是提供一种立式烧结矿冷却机，通过冷却机旋转的布料器和分离式筒体把高温烧结矿按粒径大小分布到不同的单筒内，每个单筒内都有单独的风机对物

料进行冷却，换热后的热空气通过热出风口送至余热发电系统。因此换热效率高，冷却效果

好，实现对高温烧结矿的高效余热利用。同时通过布料器的控制，减小对旋转盘的磨损。

[0005] 本发明提供一种立式烧结矿冷却机，其中，冷却机包括料仓、进料管、冷却塔体、布料器、分离式筒体、风机、排料装置、排料收集段；其特征在于：

[0006] 料仓通过进料管与冷却塔体顶端相连，冷却塔体内部安装有布料器和分离式筒体，冷却塔体底部通过排料装置与排料收集段相连，热风出口设置在冷却塔体上端；分离式

筒体将冷却塔体内部分隔成多个独立空间，每个独立空间底部都安装了风机、温度检测装

置和分布式闸门；分布式闸门的下端是排料收集段，将冷却后的烧结矿进行收集；布料器包

括旋转盘、传动轴、轴承座、电机，旋转盘上设置了孔，孔的孔径沿半径方向逐渐变大，旋转

盘上的孔按环形分布；布料器通过传动轴与塔底的电机相连，同时，传动轴上安装有轴承

座。

[0007] 进一步地，料仓呈漏斗形，烧结矿通过进料管进入冷却塔体内；冷却机的进料管使得烧结矿落到布料器的中央。

[0008] 进一步地，冷却塔体的上端呈圆台形，并在此处设置有热出风口。[0009] 进一步地，分离式筒体包括多个独立的单筒，沿半径方向和周向的隔板将冷却塔体内部下方分隔成多个独立的空间，一个独立的空间即为一个单筒，每个单筒底部都安装

有了风机、温度检测装置和分布式闸门。

[0010] 进一步地，旋转盘包括旋转盘的第一部分、旋转盘的第二部分、旋转盘的第三部分、旋转盘的第四部分，相邻两个空心圆柱体结构都通过旋转盘连接结构连接在一起；

[0011] 进一步地，旋转盘的旋转盘的第二部分、旋转盘的第三部分、旋转盘的第四部分能够上下移动，当旋转盘的旋转盘的第一部分、旋转盘的第二部分、旋转盘的第三部分、旋转

盘的第四部分存在高度差时，一空心圆柱体结构、旋转盘的第二部分、旋转盘的第三部分、

旋转盘的第四部分之间能够形成直角区域，烧结矿会填充在直角区域，减小对旋转盘的磨

损。

[0012] 进一步地，旋转盘的第一部分、旋转盘的第二部分、旋转盘的第三部分、旋转盘的第四部分之间的高度差是由伸缩杆伸缩来实现，感应器根据物料下落的流量大小来控制伸

缩杆。

[0013] 进一步地，排料装置安装在冷却塔体的底部，排料装置也按照分离式筒体进行分布，每一个小的排料装置控制一个单筒内物料的排放。

[0014] 进一步地，当单筒内的烧结矿温度满足要求时，通过液压缸的活塞运动，分布式闸门转动打开，物料排入排料收集段；支架上设置了圆形孔，使从分离式闸门排出的物料进入

圆形筒体收集段。

[0015] 本发明的优点在于：[0016] 1、本装置的冷却效果好，由于将冷却塔体(4)内部的空间分隔成多个独立的单筒，每个单筒内都安装有温度检测装置(6.1)和风机(6.2)，可以对物料冷却精准控制，保证物

料均匀的冷却。

[0017] 2、物料与气体间可实现逆流换热，换热效率高，冷却效果好，换热后的空气品位提高，实现对高温烧结矿的高效余热利用。

[0018] 3、由于每个单筒内烧结矿的粒径大小相差不大，可以保证均匀排料，且排料无堵塞，因此减小了设备磨损。

[0019] 4、密闭效果好，漏风率大大降低，减小了能量的损失。[0020] 5、由于旋转盘的各部分之间可以实现上下移动，从而减小了物料对旋转盘的磨损，增加了装置的使用寿命；占地面积小，减少成本。

附图说明[0021] 图1为立式烧结矿冷却机；[0022] 图2为布料器的放大图；[0023] 图3为排料装置的放大图；[0024] 图4为图1的A?A剖视图；[0025] 图5为图1的B?B剖视图；[0026] 图6为图1的Ⅰ局部放大图；[0027] 其中：1?料仓，2?进料管，3?布料器，3.1?旋转盘，3.1.1?旋转盘的第一部分，3.1.2?旋转盘的第二部分，3.1.3?旋转盘的第三部分，3.1.4?旋转盘的第四部分，3.1.5?旋

转盘连接结构，3.1.5.1?伸缩通道，3.1.5.2?伸缩杆，3.1.5.3?感应器，3.1.6?旋转盘上的

孔，3.2?轴承座，3.3?传动轴，3.4?旋转电机，4?冷却塔体，5?分离式筒体，5.1?沿周向的隔

板，5.2?沿半径方向的隔板，6?排料装置，6.1?温度检测装置，6.2?风机，6.3?风机，6.4?分

布式闸门，6.5?支座，6.6?销轴，6.7?液压缸，6.8?支架，7?排料收集段，8?热风出口。

具体实施方式[0028] 下面结合附图对本发明进行进一步的详细说明。[0029] 如图1所示，该实施例提供了一种立式烧结矿冷却机，包括了料仓1、进料管2、冷却塔体4、布料器3、分离式筒体5、风机6.2、排料装置6、排料收集段7。

[0030] 料仓1通过进料管2与冷却塔体4顶端相连，冷却塔体4内部安装有布料器3和分离式筒体5，冷却塔体4底部通过排料装置6与排料收集段7相连，热风出口8设置在冷却塔体4

上端。

[0031] 分离式筒体5将冷却塔体4内部分隔成多个单筒，每个单筒底部都安装了风机6.2、温度检测装置6.1和分布式闸门6.4)。

[0032] 冷却塔体4下端是排料装置6，将冷却后的烧结矿送入排料收集段7。[0033] 本发明烧结矿冷却机冷却过程如下：烧结机烧结过程中产生的热烧结矿先热破碎和热筛分后，直接进入料仓1内，经进料管2进入冷却塔体4。烧结矿经布料器3的离心按照粒

径大小落入分离式筒体5，每个单筒中，烧结矿与自下而上的冷空气逆流接触传热，随后在

排料装置6的控制下进入排料收集段7。换热后的空气由冷却塔体4顶端的热风出口8送至余

热发电系统进行余热利用。

[0034] 具体地，进料管2的直径不是很大，需使得烧结矿进入冷却塔体4后落到布料器3的中央。

[0035] 如图2所示，具体地，布料器3是钢制的，由旋转盘3.1、传动轴3.3、轴承座3.2、电机3.4组成。

[0036] 旋转盘3.1呈圆盘形，旋转盘3.1上设置了孔3.1.6，孔3.1.6的孔径沿半径方向逐渐变大，旋转盘上的孔3.1.6按环形分布。

[0037] 布料器3通过传动轴3.3与塔底的电机3.4相连，是可以旋转的。同时，传动轴3.3上安装有轴承座3.2。

[0038] 分离式筒体5由是多个独立的单筒组成，沿半径方向和周向的隔板5.1、5.2将冷却塔体4内部下方分隔成多个独立的空间，一个独立的空间即为一个单筒，每个单筒底部都

安装有了风机6.2、温度检测装置6.1和分布式闸门6.4。

[0039] 如图5所示，旋转盘3.1包括旋转盘的第一部分3.1.1、旋转盘的第二部分3.1.2、旋转盘的第三部分3.1.3、旋转盘的第四部分3.1.4四部分，相邻两个空心圆柱体结构都通

过旋转盘连接结构3.1.5连接在一起，

[0040] 旋转盘连接结构3.1.5包括伸缩通道3.1.5.1、伸缩杆3.1.5.2、感应器3.1.5.3三部分组成。

[0041] 旋转盘3.1的旋转盘的第二部分3.1.2、旋转盘的第三部分3.1.3、旋转盘的第四部分3.1.4可以上下移动，当旋转盘3.1四部分存在一定高度差时，各部分会形成一个直角区

域，烧结矿会填充在这个区域，减小对旋转盘3.1的磨损。

[0042] 其中，各部分的高度差是由伸缩杆3.1.5.2伸缩来实现，感应器3.1.5.3根据物料下落的流量大小来控制伸缩杆3.1.5.2，当物料下落的流量较大时，感应器3.1.5.3控制伸

缩杆3.1.5.2收缩，使得旋转盘3.1的相邻两部分之间的高度差变大，使得物料堆积形成保

护带，从而减小新的物料对旋转盘3.1的磨损。

[0043] 也可以通过人工操作来控制伸缩杆3.1.5.2，烧结矿进入料仓1前，通过人工识别物料粒径的差别，当物料的粒径差别较大时，人工控制感应器3.1.5.3使得伸缩杆3.1.5.2

拉伸，使得旋转盘3.1各部分的高度差变小，从而减小物料旋转盘3.1的磨损；当物料的粒

径差别较小时，人工控制感应器3.1.5.3使得伸缩杆3.1.5.2收缩，使得旋转盘3.1各部分

的高度差变大，从而使得物料颗粒实现更好的分离。

[0044] 更加具体地，物料进入冷却塔体4落到旋转盘3.1上，随着旋转盘的旋转，物料开始向四周移动，由于旋转盘3.1的直角区域的存在，大粒径物料由此向外堆积，此时由于大粒

径物料覆盖在旋转盘3.1表面形成了保护带，因此减少了物料流动对旋转盘的磨损。由于旋

转盘的旋转并带有轻微震动，旋转盘3.1就形成了类似筛网的结构，随着旋转和震动，小颗

粒物料可以透过大颗粒物料进入旋转盘上的孔3.1.6，进而实现布料器筛分物料的功能，同

时大大减小了物料对旋转盘3.1的摩损。

[0045] 更加具体地，旋转盘上的孔3.1.6数量和分离式筒体5的单筒数量根据冷却塔体4的大小、烧结矿的流量选取。

[0046] 具体地，排料装置6安装在冷却塔体4的底部，包括风机6.3、分布式闸门6.4、风机6.2、温度检测装置6.1、支座6.5、销轴6.6、液压缸6.7和支架6.8。

[0047] 分布式闸门6.4与冷却塔体4底部通过风机6.3连接，在其靠冷却塔体4内一侧安装有温度检测装置6.1，在其塔外一侧安装有风机6.2。每组支座6.5都安装在分布式闸门6.4

和支架6.8上，同时，液压缸6.7通过销轴6.6分别与分布式闸门6.4和支架6.8上的支座6.5

相连。

[0048] 支架6.8上设置了多个圆形孔，以便将物料排入排料收集段7。[0049] 温度检测装置6.1可以检测冷却塔体4内烧结矿的温度，当单筒内的烧结矿温度满足要求时，通过液压缸6.7的活塞运动，分布式闸门6.4转动打开，物料排入排料收集段7。

[0050] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换

和变型，对本发明的范围由权利要求及其等同物限度。