烧结矿余热回收装置

1084 编辑：中冶有色技术网来源：东北大学

2023-11-30 15:45:06

权利要求书： 1.一种烧结矿余热回收装置，包括进料口、预存筒、冷却筒、出料筒和送风系统，其特征在于，还包括螺旋机构；

所述进料口位于所述预存筒的顶端；

所述冷却筒的上端与所述预存筒的下端连接，所述冷却筒的下端与所述出料筒的上端连接；

所述螺旋机构与所述冷却筒同轴设置；

所述螺旋机构包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋轴设置为空心，所述螺旋轴内的冷却风通过与轴壁面对流换热，并从所述螺旋轴的顶端逸出，所述螺旋叶片为开口叶片，所述开口叶片上具有间隔设置的多个叶片片体，所述间隔能够减小送风阻力且能够对烧结矿细颗粒进行筛出，所述螺旋轴与所述螺旋叶片同心设置并分别与所述螺旋叶片的首端和尾端连接；

所述送风系统包括风机和送风组件，所述送风组件连接所述出料筒，用于为烧结矿余热回收装置送风。

2.根据权利要求1所述的一种烧结矿余热回收装置，其特征在于，还设有分料件，所述分料件与所述螺旋轴的顶端连接，所述分料件为十字型分料件。

3.根据权利要求2所述的一种烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述分料件的倾斜角度大于烧结矿的休止角。

4.根据权利要求1所述的一种烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述送风组件包括冷却风送风筒和多个第一送风管，每个所述送风管均匀设置在所述出料筒的外侧，每个所述第一送风管的一端与所述冷却风送风筒连接，每个所述第一送风管的另一端与所述出料筒的下部连接。

5.根据权利要求4所述的一种烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述送风组件还包括第二送风管、风罩和回风管；

所述螺旋轴的顶端穿过所述预存筒的顶端通过风罩与所述回风管的一端连接，所述回风管的另一端与所述冷却风送风筒连接；

所述第二送风管的一端与所述螺旋轴的下部连接，所述第二送风管的另一端与所述冷却风送风筒连接。

6.根据权利要求5所述的一种烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述螺旋叶片的开口边缘向上凸起5?10mm。

7.根据权利要求6所述的一种烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述螺旋叶片的倾斜角度大于烧结矿的休止角且不超过60度。

8.根据权利要求7所述的一种烧结矿余热回收装置，其特征在于，还包括第一热风出口和第二热风出口，所述第一热风出口设置在所述预存筒上，所述第二热风出口设置在所述冷却筒上，所述第二热风出口距所述冷却筒下端的竖直距离为所述冷却筒高度的4/7。

9.根据权利要求8所述的一种烧结矿余热回收装置，其特征在于，还包括控制装置、温度传感器和速度传感器；

所述温度传感器设置在所述出料筒的上部，用于测量换热后烧结矿的温度；

所述速度传感器设置在所述出料筒的下部，用于监测烧结矿的流量；

所述控制装置分别与所述温度传感器和所述速度传感器连接。

说明书：一种烧结矿余热回收装置技术领域[0001] 本发明属于烧结矿余热回收技术领域，尤其涉及一种烧结矿余热回收装置。背景技术[0002] 随着人们对节能减排意识的不断增强，这就给钢铁工业提出了更高的要求，通过对烧结矿的余热回收利用，可以极大的减少能源的消耗。

[0003] 目前利用烧结矿余热主要是在带冷机或环冷机上通过鼓风对烧结矿进行冷却，底部鼓入的冷风在穿过炽热的烧结矿层时与烧结矿进行热交换，但带冷机或环冷机漏风严重

且只回收温度较高部分烧结矿余热。此种余热回收方法烧结矿的冷却率低、换热空间小并

且不能实现连续、稳定的输出热量，热利用率低。

发明内容[0004] (一)要解决的技术问题[0005] 为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种烧结矿余热回收装置，解决了现有技术中存在的烧结矿的冷却率低、热回收率低的问题。

[0006] (二)技术方案[0007] 为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：[0008] 本发明提供了一种烧结矿余热回收装置，包括进料口、预存筒、冷却筒、出料筒和送风系统，其特征在于，还包括螺旋机构；

[0009] 所述进料口位于所述预存筒的顶端；[0010] 所述冷却筒的上端与所述预存筒的下端连接，所述冷却筒的下端与所述出料筒的上端连接；

[0011] 所述螺旋机构与所述冷却筒同轴设置；[0012] 所述螺旋机构包括螺旋轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片为开口叶片，所述开口叶片上间隔设置多个叶片片体，所述螺旋轴与所述螺旋叶片同心设置并分别与所述螺旋叶片的

首端和尾端连接；

[0013] 所述送风系统包括风机和送风组件，所述送风组件连接所述出料筒用于为烧结矿余热回收装置送风。

[0014] 根据本发明，烧结矿余热回收装置还设有分料件，所述分料件与所述螺旋轴的顶端连接，所述分料件为十字型分料件。

[0015] 根据本发明，所述分料件的倾斜角度大于烧结矿的休止角。[0016] 根据本发明，所述送风组件包括冷却风送风筒和多个第一送风管，每个所述送风管均匀设置在所述出料筒的外侧，每个所述第一送风管的一端与所述冷却风送风筒连接，

每个所述第一送风管的另一端与所述出料筒的下部连接。

[0017] 根据本发明，所述送风组件还包括第二送风管、风罩和回风管；[0018] 所述螺旋轴设置为空心，所述螺旋轴的顶端穿过所述预存筒的顶端通过风罩与所述回风管的一端连接，所述回风管的另一端与所述冷却风送风筒连接；

[0019] 所述第二送风管的一端与所述螺旋轴的下部连接，所述第二送风管的另一端与所述冷却风送风筒连接。

[0020] 根据本发明，所述螺旋叶片的开口边缘向上凸起5?10mm。[0021] 根据本发明，所述螺旋叶片的倾斜角度大于烧结矿的休止角且不超过60度。[0022] 根据本发明，烧结矿余热回收装置还包括第一热风出口和第二热风出口，所述第一热风出口设置在所述预存筒上，所述第二热风出口设置在所述冷却筒上，所述第二热风

出口距所述冷却筒下端的竖直距离为所述冷却筒高度的4/7。

[0023] 根据本发明，烧结矿余热回收装置还包括控制装置、温度传感器和速度传感器；[0024] 所述温度传感器设置在所述出料筒的上部，用于测量换热后烧结矿的温度；[0025] 所述速度传感器设置在所述出料筒的下部，用于监测烧结矿的流量；[0026] 所述控制装置分别与所述温度传感器和所述速度传感器连接。[0027] (三)有益效果[0028] 本发明的有益效果是：[0029] 本发明提供的一种烧结矿余热回收装置，螺旋机构有利于烧结矿在装置内均匀流动，不产生死区，螺旋叶片为开口叶片有利于送风，减小送风阻力，同时可以对烧结矿细颗

粒进行筛出，以重力方式下降排出，使烧结矿在冷却筒内移动过程中的空隙率增大，使得烧

结矿的冷却率提高，从而实现热回收率的提高。

附图说明[0030] 图1为本发明的一种烧结矿余热回收装置的结构示意图；[0031] 图2为本发明分料件的结构示意图；[0032] 图3为本发明螺旋机构的结构示意图。[0033] 【附图标记说明】[0034] 1：进料口；2：预存筒；21：第一热风出口；3：冷却筒；31：第二热风出口；4：出料筒；5：风机；6：冷却风送风筒；61：第一送风管；62：第二送风管；63：回风管；71：螺旋轴；72：螺

旋叶片；721：叶片片体；73：电机；74：风罩；8：分料件；91：温度传感器；92：速度传感器；93：

控制装置。

具体实施方式[0035] 为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

[0036] 本发明提供了一种烧结矿余热回收装置，包括进料口1、预存筒2、冷却筒3、出料筒4和送风系统，还包括螺旋机构，所述进料口1位于所述预存筒2的顶端，所述冷却筒3的上端

与所述预存筒2的下端连接，所述冷却筒3的下端与所述出料筒4的上端连接，所述螺旋机构

与所述冷却筒3同轴设置，所述螺旋机构包括螺旋轴71和螺旋叶片72，所述螺旋叶片72为开

口叶片，所述螺旋轴71与所述螺旋叶片72同心设置并分别与所述螺旋叶片72的首端和尾端

连接，所述送风系统包括风机5和送风组件，所述送风组件连接所述出料筒4用于为烧结矿

余热回收装置送风。其中，螺旋轴71的顶端与预存筒2的顶端转动连接，螺旋轴71的底端连

接有电机73。

[0037] 在本实施例中，螺旋机构的设置有利于烧结矿在装置内均匀流动，不产生死区，螺旋叶片72为开口叶片，其中开口叶片上间隔的设置多个叶片片体721，有利于送风，减小送

风阻力，同时可以对烧结矿细颗粒进行筛出，以重力方式下降排出，使烧结矿在冷却筒3内

移动过程中的空隙率增大，使得烧结矿的冷却率提高，从而实现热回收率的提高。当然在螺

旋叶片72的外围可以再设置一层开口叶片进一步提高烧结矿的冷却率。预存筒2可以起到

缓冲储存和保证烧结矿连续流动的作用。在实际应用中，由于进料口1的进料面积相对于装

置的横截面积较小，出料量与进料量很难实现匹配，因此设置了预存筒2为烧结矿在冷却筒

3内连续流动提供了保障。螺旋轴71与电机73焊接，为螺旋机构提供旋转动力，螺旋叶片72

上各叶片片体721间的间隔根据烧结矿转动的强度来确定。

[0038] 进一步地，烧结矿余热回收装置还设有分料件8，所述分料件8与所述螺旋轴71的顶端连接，所述分料件8为十字型分料件，所述分料件8的倾斜角度大于烧结矿的休止角。

在实际应用中，分料件8可以采用钢材质。十字型分料件可以实现均匀分散烧结矿，减少物

料粒度偏析，更好实现气体均匀分布，减小压力损失。

[0039] 进一步地，所述送风组件包括冷却风送风筒6和多个第一送风管61，每个所述送风管均匀设置在所述出料筒4的外侧，每个所述第一送风管61的一端与所述冷却风送风筒6

连接，每个所述第一送风管61的另一端与所述出料筒4的下部连接。在冷却筒3的外侧均匀

设置多个第一送风管61可以进一步提高烧结矿余热回收装置内空气的均匀流动，使空气流

动不产生死区。

[0040] 进一步地，所述送风组件还包括第二送风管62、风罩74和回风管63，所述螺旋轴71设置为空心，所述螺旋轴71的顶端穿过所述预存筒2的顶端通过风罩74与所述回风管63

的一端连接，所述回风管63的另一端与所述冷却风送风筒6连接，所述第二送风管62的一端

与所述螺旋轴71的下部连接，所述第二送风管62的另一端与所述冷却风送风筒6连接。在

本实施例中，螺旋轴71为空心轴，从螺旋轴71的下部通过第二送风管62通入冷却风，冷却风

与螺旋轴71的外壁进行换热，螺旋轴71的顶端处设有收集热风的风罩74，风罩74通过回风

管63与冷却风送风筒6相连接，提高了冷却风送风筒6的入口的冷却风温度，增加了冷却风

送风筒6的出口的冷却风热量增强烧结矿余热回收装置热回收效果。

[0041] 具体地，所述螺旋叶片72的开口边缘向上凸起5?10mm。其中螺旋叶片72可以采用硬度较大的钢材料，且螺旋叶片72的开口边缘向上凸起5?10mm，有利于烧结矿在叶片上的

滚动，叶片整体倾斜角度根据烧结矿休止角确定，倾斜角度大于烧结矿的休止角，且不超过

60°。

[0042] 进一步地，烧结矿余热回收装置还包括第一热风出口21和第二热风出口31，所述第一热风出口21设置在所述预存筒2上，所述第二热风出口31设置在所述冷却筒3上，所述

第二热风出口31距所述冷却筒3下端的竖直距离为所述冷却筒3高度的4/7。在本实施例中，

设置两个热风出口的目的在于先逸出一部分热风以减少风量，尽量达到气固水当量均衡，

增强热回收性能，同时实现热量分级利用。烧结矿与冷却风在螺旋叶片72处相遇，并且进行

气固逆流换热，气体继续向上流动，在第二热风出口31处部分热风逸出，剩余气体继续与烧

结矿换热，向上流动，经过第一热风出口21排出。

[0043] 具体地，烧结矿余热回收装置还包括控制装置93、温度传感器91和速度传感器92，所述温度传感器91设置在所述出料筒4的上部，用来监测换热之后烧结矿的温度，温度实时

反馈到控制装置93，得到实时变化的功率，从而根据换热后烧结矿的温度调整风机5的送风

量，保证冷却后的烧结矿温度，从而更好地控制烧结矿余热回收装置热风出口的温度。通过

能量守恒原理，换热后的烧结矿温度可以通过能量守恒间接反映冷却风出口的温度。

[0044] 所述速度传感器92设置在所述出料筒4的下部，用来监测烧结矿的流量变化，根据速度变化，反馈到控制装置93中，得到实时变化的转速，根据烧结矿出料速度的变化来调整

电机73的转动速度，从而实现烧结矿余热回收装置内的稳定换热和空气的稳定流动。

[0045] 工作原理：[0046] 下面结合附图说明本发明的一次使用过程：[0047] 将待换热的烧结矿经过进料口1通过十字分料件8进入预存筒2内，烧结矿均匀分布在开口的螺旋叶片72上，与此同时，打开风机5开关，将冷风通入冷却风送风筒6内，经过

多个第一送风管61送入出料筒4和第二送风管62，分别通入到烧结矿余热回收装置的壁面

四周和螺旋轴71内，冷却风通过螺旋叶片72开口向上均匀流动。

[0048] 烧结矿与冷却风在螺旋叶片72处相遇，并且进行气固逆流换热，气体继续向上流动，在第二热风出口31处部分热风逸出，剩余气体继续与烧结矿换热，向上流动，经过第一

热风出口21排出，螺旋轴71内的冷却风通过与轴壁面对流换热，从螺旋轴71顶端逸出，进入

风罩74，通过回风管63汇入冷却风送风口筒。

[0049] 烧结矿在螺旋叶片72上不断螺旋向下移动，与冷却风换热后继续向下移动，不断与冷却风相遇换热，实现烧结矿均匀稳定的从排料口排出，并且增加烧结矿在罐内的换热

路径，增加换热时间。

[0050] 本发明提供的一种烧结矿余热回收装置，十字型分料件可以实现均匀分散烧结矿，减少物料粒度偏析，更好实现气体均匀分布，减小压力损失，螺旋机构有利于烧结矿在

装置内均匀流动，不产生死区，螺旋叶片72为开口叶片有利于送风，减小送风阻力，同时可

以对烧结矿细颗粒进行筛出，以重力方式下降排出，使烧结矿在冷却筒3内移动过程中的空

隙率增大，使得烧结矿的冷却率提高，从而实现热回收率的提高。在出料筒4的上部外壁面

加装温度传感器91，根据换热后烧结矿的温度调整风机5的送风量，保证热风出口的温度，

在出料筒4的下部外壁面设置速度传感器92，根据烧结矿出料速度的变化来调整电机73的

转动速度，从而实现烧结矿余热回收装置内的稳定换热和空气的稳定流动。