直接還原鐵用水冷筒裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種直接還原鐵用水冷筒裝置，包括冷卻筒和噴水組件，所述冷卻筒的外部套設一外罩筒，所述外罩筒與冷卻筒之間留有間隙，所述外罩筒的側壁上設有供噴水組件噴出的冷卻水進入的進水口，所述外罩筒的底部設有排水口。本實用新型具有結構簡單、成本低廉、換熱效率高、耗水量少、安全實用等優點。
【專利說明】直接還原鐵用水冷筒裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及礦冶設備領域，特指一種直接還原鐵用水冷筒裝置。
【背景技術】
[0002]直接還原鐵(DR1-Direct Reduced Iron,簡稱DRI)是指精鐵粉或氧化鐵在爐內經低溫還原形成的低碳多孔狀物質，其化學成分穩定，雜質含量少。與燒結礦與氧化球團礦進高爐煉鐵不同，直接還原鐵礦大部分用作電爐與轉爐煉鋼的原料，可增加鋼材的均勻性，還可以改善和提高鋼的物理性質，從而達到生產優質鋼的目的。直接還原鐵不僅僅是優質廢鋼的替代物，還是生產優質鋼材必不可少的高級原料。
[0003]直接還原鐵的生產工藝流程分為七個工序:配料、干燥、破碎、混合、預熱、焙燒與冷卻。經過冷卻工序后的成品直接還原鐵礦即可進入成品礦倉，充當電爐或轉爐煉鋼的原料。能否把好“冷卻”這最后一關，使前六道工序不至前功盡棄，最終生產出合格、優質的DRI成品礦，是每個技術人員都關心的一個問題。
[0004]目前市面上直接還原鐵的冷卻方法有兩種:直接接觸式水冷法與間接接觸式水冷法。直接接觸式水冷法是指將通過焙燒后的高溫DRI球團礦(約1400°C )直接與冷水接觸從而換熱冷卻，該技術的代表性設備是內噴淋水冷卻塔，該技術優點是換熱系數高，冷卻效率好HMDRI礦因高溫急冷，容易發生粉化從而降低成品率，且還原鐵礦與水接觸極易發生二次氧化，故沒有為市場接受。間接接觸式水冷法是指將高溫DRI球團礦間接與冷水接觸從而換熱冷卻，該技術的代表性設備是外噴淋水旋轉冷卻筒，該技術優點是還原鐵礦不與水直接接觸，粉化率與二次氧化率都大大降低，成品率大幅提高，雖然換熱系數沒有直接接觸法高，但可通過增大換熱面積的方法來彌補，目前市場對該技術應用較廣泛。
[0005]圖1與圖2表示的就是外噴淋水旋轉冷卻筒裝置，該裝置由冷卻筒、噴水組件、托輥機構、旋轉驅動機構與集水槽五部分構成。
[0006]老式水冷筒在冷卻直接還原鐵過程中，存在以下三項缺陷:
[0007]1.換熱效率低:見圖1所示，水通過噴水組件噴在冷卻筒外壁，在冷卻筒往下旋轉的同時水也在沿著冷卻筒外壁往下流動，最終流入集水槽內。此情況下水與高溫冷卻筒外壁的接觸時間過短，從而導致換熱效率低，無法達到良好的冷卻效果。
[0008]2.水的耗損量大:水通過噴水組件噴在冷卻筒外壁后，由于冷卻筒轉動與水速的原因，會導致很大一部分落在筒壁上的水飛濺，這部分飛濺的水沒有參與筒壁冷卻，從而造成了無用水的增多，進而造成系統用水的耗損量偏大。
[0009]3.影響周邊環境:由于水在落入集水槽時有大幅飛濺，所以在生產時，會造成冷卻筒周邊的地面濕滑，操作環境惡劣，危險系數增高。同時由于水在接觸高溫筒壁時迅速氣化成水蒸氣，造成冷卻筒周邊大量白霧阻隔操作工視線，由此造成的安全事故頻有發生。
實用新型內容
[0010]本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術存在的缺陷，提供一種結構簡單、成本低廉、換熱效率高、耗水量少、安全實用的直接還原鐵用水冷筒裝置。
[0011]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0012]一種直接還原鐵用水冷筒裝置，包括冷卻筒和噴水組件，其特征在于:所述冷卻筒的外部套設一外罩筒，所述外罩筒與冷卻筒之間留有間隙，所述外罩筒的側壁上設有供噴水組件噴出的冷卻水進入的進水口，所述外罩筒的底部設有排水口。
[0013]作為本實用新型的進一步改進:
[0014]所述冷卻筒的外壁上沿冷卻筒周向設有多塊間隔排列的隔水板，各隔水板沿冷卻筒的軸向布置，相鄰兩塊隔水板與冷卻筒外壁、外罩筒內壁之間形成一儲水腔。
[0015]所述隔水板的兩端端部設有用于將儲水腔封閉的端板。
[0016]所述隔水板位于外罩筒內部，所述隔水板的兩端分別延伸至外罩筒的兩端。
[0017]所述冷卻筒的下方設有集水槽，所述排水口插入集水槽中。
[0018]所述進水口位于外罩筒的頂部。
[0019]所述外罩筒通過固定支架支撐固定。
[0020]還包括用于驅動冷卻筒旋轉的驅動組件。
[0021]所述驅動組件包括支承于冷卻筒底部的托輥機構和與托輥機構相連的旋轉驅動機構。
[0022]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:
[0023]1、本實用新型的直接還原鐵用水冷筒裝置，結構簡單、成本低廉，通過在冷卻筒的外部套設一外罩筒，限制了冷卻水落到冷卻筒外壁后的飛濺空間，使所有的冷卻水都強制參與冷卻過程，從而降低了耗水量、提高了換熱效率，減輕了周邊地面的濕滑程度，而且冷卻水氣化形成的水蒸氣只能從進水口和排水口排出，工作人員的視線阻隔程度也大大減輕，工作環境更加安全。
[0024]2、本實用新型的直接還原鐵用水冷筒裝置，通過在冷卻筒的外壁上沿冷卻筒周向設有多塊間隔排列的隔水板，使每相鄰兩塊隔水板與冷卻筒外壁、外罩筒內壁之間均形成一儲水腔；冷卻水從進水口進入后，會暫時地存留在靠近進水口處的儲水腔內，隨著冷卻筒的旋轉，該儲水腔跟著向下運動，同時存留在該儲水腔內的冷卻水一直與高溫冷卻筒的筒壁進行換熱，直到該儲水腔運動至排水口處，此時冷卻水才由排水口排出；所以，隔水板的設置可有效地提高冷卻水與高溫冷卻筒進行熱交換的時間，提高熱換效率；而且，隔水板還可起到傳熱肋片的作用，將冷卻筒筒壁的熱量導出，進一步強化冷卻水與炙熱物料之間的熱換效率。
[0025]3、本實用新型的直接還原鐵用水冷筒裝置，排水口插入集水槽中，防止從排水口排出的冷卻水四處飛濺，減輕周邊地面的濕滑程度，提高工作環境的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為現有技術的主視結構示意圖。
[0027]圖2為圖1中A-A向剖視結構示意圖。
[0028]圖3為本實用新型的主視結構示意圖。
[0029]圖4為圖3中B-B向剖視結構示意圖。
[0030]圖5為圖4中C處放大結構示意圖。[0031]圖6為在隔水板一側設置擋水板的結構示意圖。
[0032]圖中各標號表:
[0033]1、冷卻筒；2、噴水組件；3、托輥機構；4、旋轉驅動機構；5、集水槽；6、外罩筒；7、隔水板；8、儲水腔；9、擋水板；10、進水口 ； 11、排水口 ； 12、端板。
【具體實施方式】
[0034]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0035]圖3至圖5示出了本實用新型直接還原鐵用水冷筒裝置的一個實施例，該裝置包括盛裝物料的冷卻筒I和噴水組件2，噴水組件2包括設置于冷卻筒I上方的多個噴淋器，用于向冷卻筒I外壁噴冷卻水。冷卻筒I呈臥式圓筒狀，通過驅動組件驅動旋轉，使冷卻筒I的周向外壁均得到冷卻水的冷卻；驅動組件包括支承于冷卻筒I底部的托輥機構3和與托輥機構3相連的旋轉驅動機構4(如馬達)。冷卻筒I的外部套設一外罩筒6，外罩筒6通過固定支架支撐固定(圖中未示出)，外罩筒6與冷卻筒I同軸布置，且兩者之間具有一定間隙。外罩筒6的頂部側壁上設有供噴水組件2噴出的冷卻水進入的進水口 10，外罩筒6的底部設有排水口 11。工作時，噴水組件2噴出的冷卻水從進水口 10進入并落到冷卻筒I外壁上，并在外罩筒6的阻擋下，最后從排水口 11排出。外罩筒6限制了冷卻水落到冷卻筒I外壁后的飛濺空間，使所有的冷卻水都強制參與冷卻過程，從而降低了耗水量、提高了換熱效率，減輕了周邊地面的濕滑程度，而且冷卻水氣化形成的水蒸氣只能從進水口 10和排水口 11排出，工作人員的視線阻隔程度也大大減輕，工作環境更加安全。
[0036]本實施例中，冷卻筒I的外壁上沿冷卻筒I周向設有多塊間隔排列的隔水板7，且各隔水板7沿冷卻筒I的軸向布置，使得每相鄰兩塊隔水板7與冷卻筒I外壁、外罩筒6內壁之間均形成一儲水腔8。冷卻水從進水口 10進入后，會暫時地存留在靠近進水口 10處的儲水腔8內，隨著冷卻筒I的旋轉，該儲水腔8跟著向下運動，同時存留在該儲水腔8內的冷卻水一直與高溫冷卻筒I的筒壁進行換熱，直到該儲水腔8運動至排水口 11處，此時冷卻水才由排水口 11排出；所以，隔水板7的設置可有效地提高冷卻水與高溫冷卻筒I的換熱時間，提高熱換效率；而且，隔水板7還可起到傳熱肋片的作用，將冷卻筒I筒壁的熱量導出，進一步強化冷卻水與炙熱物料之間的熱換效率。
[0037]本實施例中，隔水板7的兩端端部設有端板12，可將儲水腔8封閉，使相鄰兩塊隔水板7與冷卻筒I外壁、外罩筒6內壁及端板12之間形成封閉的儲水腔8，防止冷卻水從儲水腔8的兩端漏出，延長冷卻水在儲水腔8內的停留時間，進一步提聞熱換效率。
[0038]在其他實施例中，還可在隔水板7遠離冷卻筒I的一側設置擋水板9 (參見圖6)，使儲水腔8內的冷卻水不易跑出，延長冷卻水在儲水腔8內的停留時間，進一步提高熱換效率。
[0039]本實施例中，隔水板7位于外罩筒6內部，隔水板7的兩端分別延伸至外罩筒6的兩端，可最大限度地增大儲水腔8的容積，進一步提高熱換效率。
[0040]本實施例中，冷卻筒I的下方設有集水槽5，排水口 11插入集水槽5中，可防止從排水口 11排出的冷卻水四處飛濺，減輕周邊地面的濕滑程度，提高工作環境的安全性。
[0041]雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本實用新型技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種直接還原鐵用水冷筒裝置，包括冷卻筒(I)和噴水組件(2)，其特征在于:所述冷卻筒(I)的外部套設一外罩筒(6),所述外罩筒(6)與冷卻筒(I)之間留有間隙,所述外罩筒(6 )的側壁上設有供噴水組件(2 )噴出的冷卻水進入的進水口( 10 )，所述外罩筒(6 )的底部設有排水口(11)。
2.根據權利要求1所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述冷卻筒(I)的外壁上沿冷卻筒(I)周向設有多塊間隔排列的隔水板(7)，各隔水板(7)沿冷卻筒(I)的軸向布置，相鄰兩塊隔水板(7)與冷卻筒(I)外壁、外罩筒(6)內壁之間形成一儲水腔(8)。
3.根據權利要求2所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述隔水板(7)的兩端端部設有用于將儲水腔(8 )封閉的端板(12 )。
4.根據權利要求2所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述隔水板(7)位于外罩筒(6)內部，所述隔水板(7)的兩端分別延伸至外罩筒(6)的兩端。
5.根據權利要求2所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述隔水板(7)遠離冷卻筒(I)的一側設有擋水板(9)。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述冷卻筒(I)的下方設有集水槽(5 )，所述排水口( 11)插入集水槽(5 )中。
7.根據權利要求1至5中任意一項所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述進水口( 10)位于外罩筒(6)的頂部。
8.根據權利要求1至5中任意一項所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述外罩筒(6)通過固定支架支撐固定。
9.根據權利要求1至5中任意一項所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:還包括用于驅動冷卻筒(I)旋轉的驅動組件。
10.根據權利要求9所述的直接還原鐵用水冷筒裝置，其特征在于:所述驅動組件包括支承于冷卻筒(I)底部的托輥機構(3)和與托輥機構(3)相連的旋轉驅動機構(4)。
【文檔編號】C21B13/14GK203474832SQ201320546475
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】周浩宇, 儲太山 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司