本實用新型涉及立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，屬于煉鐵領(lǐng)域和環(huán)保領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代燒結(jié)工藝過程中，“冷卻”是較關(guān)鍵的工序之一。燒結(jié)礦在經(jīng)過燒結(jié)機(jī)的焙燒后，已形成高溫成品礦，如何能在不影響其質(zhì)量與成品率的前提下對它進(jìn)行保護(hù)性冷卻，使其能夠經(jīng)皮帶機(jī)送入成品礦倉，同時將其所攜帶的顯熱能量完美回收利用，一直以來是業(yè)內(nèi)技術(shù)人士不斷研究的問題。20世紀(jì)60年代以來，燒結(jié)礦的冷卻工藝得到了迅速發(fā)展，其主要分為帶式冷卻、環(huán)式冷卻與盤式冷卻三大類。在后期的市場競爭中，帶式冷卻技術(shù)被淘汰，余下的環(huán)式冷卻與盤式冷卻技術(shù)均各有其優(yōu)缺點。但綜合比較，盤冷比環(huán)冷的余熱利用率更好(所有燒結(jié)礦顯熱均得到回收利用)，故盤冷機(jī)在國外市場應(yīng)用非常廣泛，本專利亦圍繞盤冷機(jī)技術(shù)進(jìn)行闡述。

盤冷機(jī)技術(shù)從70年代開始發(fā)展，最開始為橫向式盤冷，即冷卻風(fēng)是從盤冷機(jī)的內(nèi)環(huán)向外環(huán)流動，橫向穿過待冷卻料層與其換熱，換熱完后的冷卻風(fēng)直接外排至大氣。這樣做既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保，經(jīng)過多年來的不斷研究優(yōu)化，最新的盤冷機(jī)技術(shù)是日本三菱日立與中盛鋼鐵提出的“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”。此技術(shù)采用抽風(fēng)，將冷卻風(fēng)從大氣抽入待冷卻料底部，然后往上縱向穿過料層，最后從料層上部吹出進(jìn)入后續(xù)工序。該方案與最開始的方案相比，已經(jīng)有了非常大的優(yōu)化與進(jìn)步，下面針對該方案進(jìn)行詳細(xì)介紹。

JP2008232519A(三菱日立與中盛鋼鐵，下稱D1)公開了抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)，參見其中的圖1：熱燒結(jié)礦從燒結(jié)機(jī)尾部落入進(jìn)料溜槽，在溜槽內(nèi)堆積成一定高度的料柱，這樣一方面是起到均勻下料的作用，另一方面是起到料封防止進(jìn)料口串風(fēng)的作用。礦料繼續(xù)向下經(jīng)過機(jī)罩后進(jìn)入盤冷機(jī)箱體內(nèi)，推擠成一定高度的料柱。與此同時，受抽風(fēng)機(jī)的負(fù)壓影響，盤冷機(jī)附近的空氣會經(jīng)由百葉進(jìn)風(fēng)裝置被吸入料柱內(nèi)，從下往上穿過料柱與之換熱，換熱完畢后的空氣從料柱頂面穿出進(jìn)入出風(fēng)口，被送往重力除塵器與余熱鍋爐，最后經(jīng)過抽風(fēng)機(jī)后被外排。被空氣冷卻后的燒結(jié)料在盤冷機(jī)下部托盤處形成橫截面為37度堆積角三角形的環(huán)形堆積區(qū)，當(dāng)被轉(zhuǎn)動至卸料區(qū)時，燒結(jié)料被刮料板裝置刮落，完成冷卻工序進(jìn)入下一個工序環(huán)節(jié)。

三菱日立與中盛鋼鐵的“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”雖然較常規(guī)技術(shù)有顯著進(jìn)步，但仍然存在以下五點缺陷：

1)裝置整體高度要求過高：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”采取抽風(fēng)方式，所以必須在進(jìn)料口位置設(shè)置料封，也就是D1的圖1中在進(jìn)料溜槽內(nèi)堆積的料柱，料封高度以盤冷機(jī)箱體內(nèi)料柱高度的1.2～1.5倍為標(biāo)準(zhǔn)。這樣就無形中增高了整套盤冷裝置的高度，在施工安裝時要么就需要將整臺燒結(jié)機(jī)標(biāo)高上升，要么就需要將盤冷機(jī)的土建平面往下挖。不管選擇哪種方式，都會造成高昂的一次投資成本，在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上很不劃算；

2)風(fēng)流開路循環(huán)導(dǎo)致余熱利用率低且污染環(huán)境：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”的風(fēng)流為開路循環(huán)，從余熱鍋爐出來的空氣直接外排并未回收利用，這樣造成了還有100多度的空氣顯熱被浪費，而且外排的空氣內(nèi)含有大量小顆粒粉塵，對于大氣造成一定程度的顆粒物污染；

3)進(jìn)料口處物料磨損嚴(yán)重：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”在進(jìn)料溜槽處設(shè)置料封，故料封下部與盤冷機(jī)箱體內(nèi)料面上層之間會有一段摩擦距離。此時燒結(jié)料在高溫與上部料柱擠壓的雙層惡劣工況下，被摩擦?xí)r很容易粉化變碎，從而降低燒結(jié)機(jī)的成品率；

4)環(huán)境污染較嚴(yán)重：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”采取的負(fù)壓抽風(fēng)技術(shù)，所以它在箱體下部托盤處未設(shè)置密封罩裝置。這樣當(dāng)燒結(jié)礦被刮刀裝置刮落時，容易造成大量細(xì)微顆粒與粉塵飛濺。且一旦抽風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障檢修，盤冷機(jī)周圍推擠的物料粉塵全部會進(jìn)入大氣，對機(jī)旁的操作環(huán)境造成及其惡劣的影響；

5)余熱鍋爐熱效率未達(dá)到最高：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”未把穿出料層的空氣按照風(fēng)溫精準(zhǔn)分級，而是全部混合進(jìn)入到余熱鍋爐，這樣當(dāng)?shù)蜏囟纬隹陲L(fēng)溫過低時，勢必會拉低進(jìn)入余熱鍋爐的空氣溫度，從而降低余熱鍋爐的熱效率值。

目前，燒結(jié)礦冷卻主要采用的是基于大風(fēng)快冷、一次性裝卸冷卻原理的傳統(tǒng)帶式冷卻機(jī)或環(huán)式冷卻機(jī)。不管采用哪種冷卻方式，冷卻機(jī)都存在漏風(fēng)率大，風(fēng)機(jī)耗電高，顯熱回收率低，鍋爐熱效率低等問題。換言之，在當(dāng)前市場對燒結(jié)生產(chǎn)節(jié)能降耗與綠色制造要求越來越嚴(yán)格的大環(huán)境下，原來設(shè)備結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難實現(xiàn)燒結(jié)礦顯熱高效回收與利用。

因此，突破傳統(tǒng)環(huán)式冷卻或帶式冷卻的局限，開發(fā)出一種燒結(jié)礦顯熱高效回收的工藝和技術(shù)裝備，已是燒結(jié)行業(yè)節(jié)能環(huán)保的必由之路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，通過對國內(nèi)外燒結(jié)礦顯熱回收方面大量的研究工作，提出了一種基于小風(fēng)慢冷燒結(jié)礦逆流厚料層冷卻工藝。該工藝具有燒結(jié)礦冷卻速度慢，噸耗冷卻風(fēng)量小，廢氣量相對較小，廢氣溫度高，鍋爐熱效率高，冷卻廢氣全部可被鍋爐利用，燒結(jié)礦顯熱回收率一般可達(dá)70％左右的冷卻特點。

根據(jù)燒結(jié)礦逆流厚料層冷卻工藝，實用新型了一種立式冷卻機(jī)，該立式冷卻機(jī)具有布料均勻，排料均勻，布風(fēng)均勻的特點，還可根據(jù)冷卻效果進(jìn)行區(qū)域排料調(diào)節(jié)功能，故該冷卻機(jī)冷卻效果好，熱風(fēng)溫度高，符合燒結(jié)礦逆流厚料層冷卻工藝的要求。

該實用新型立式冷卻機(jī)與原環(huán)冷機(jī)相比，結(jié)構(gòu)簡單，密封可靠，沒有漏風(fēng)，設(shè)備維護(hù)量小，余熱回收效率高。

根據(jù)本實用新型的目的是提供用于冷卻燒結(jié)礦的一種立式冷卻機(jī)，它為塔式結(jié)構(gòu)，因此，也可稱作塔式冷卻機(jī)。

根據(jù)本實用新型，提供一種立式冷卻機(jī)，該立式冷卻機(jī)包括：料倉，布料管，由塔體頂蓋和塔壁構(gòu)成的塔體，位于塔壁下方的多個排料錐斗，風(fēng)環(huán)，風(fēng)帽以及設(shè)置在塔壁上部或塔體頂蓋上的熱風(fēng)出口；

其中，頂蓋與塔壁的上端固定連接，料倉設(shè)置在頂蓋的上方，布料管的上端與料倉的底部連接，布料管的下端伸入到頂蓋的下方，

所述多個排料錐斗在塔壁的下端呈現(xiàn)環(huán)形分布或沿著圓周方向均勻地分布，

在塔壁的下部與多個排料錐斗的頂部之間形成一周的固定間隙作為風(fēng)環(huán)(用于輸入冷風(fēng))，

塔體的底部中心位置設(shè)有向上伸入塔體內(nèi)部空間的風(fēng)帽，和

每一個排料錐斗下方設(shè)有排料設(shè)備。

在本申請中，塔體的底部由位于底部中心位置的風(fēng)帽和環(huán)形分布的多個排料錐斗構(gòu)成。也就是說，在塔壁下部有一圈的排料錐斗(即，多個排料錐斗排列成一圈)。

優(yōu)選的是，該立式冷卻機(jī)還包括風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置。該風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置包括風(fēng)環(huán)風(fēng)道和在風(fēng)環(huán)風(fēng)道上所連接的風(fēng)環(huán)風(fēng)管，該風(fēng)環(huán)風(fēng)道環(huán)繞該風(fēng)環(huán)并與其相連通。

優(yōu)選，該立式冷卻機(jī)還包括風(fēng)帽供風(fēng)裝置。該風(fēng)帽供風(fēng)裝置包括多個風(fēng)帽支管、環(huán)形或“C”形的風(fēng)帽風(fēng)道和與風(fēng)帽風(fēng)道連接的風(fēng)帽風(fēng)管，每一個風(fēng)帽支管的一端與風(fēng)帽風(fēng)道連通和另一端與風(fēng)帽的底部連通。

一般來說，排料設(shè)備末端的下方設(shè)有冷燒結(jié)礦運輸裝置。

優(yōu)選，在塔壁的下部或下方以及在排料錐斗的上方，進(jìn)一步設(shè)置了一個塔壁過渡段。這樣，在塔壁的下部更方便安裝排料錐斗。在這種情況下，由塔體頂蓋、塔壁和下部的(倒錐筒形的)塔壁過渡段構(gòu)成了塔體。塔壁過渡段呈現(xiàn)倒錐筒形或倒圓錐筒形，即，它的下部的內(nèi)直徑小于它的上部的內(nèi)直徑。也可以稱作過渡斗或稱作上部錐斗。倒(圓)錐筒形的塔壁過渡段的錐角一般是60-75度，優(yōu)選是>63.5度。

優(yōu)選，在塔壁的下部或在塔壁過渡段上，優(yōu)選沿著其圓周方向，設(shè)有多個測溫探頭；優(yōu)選的是，所述測溫探頭為熱電偶溫度傳感器。

優(yōu)選，排料錐斗的中部或下部設(shè)有調(diào)節(jié)棒。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)棒插入料層中的深度來調(diào)節(jié)排料錐斗的排料速度。

優(yōu)選，立式冷卻機(jī)中，排料錐斗的高度h1大于塔壁的堆料高度h2。

一般，排料錐斗的個數(shù)為4-12個，優(yōu)選為6-10個，6-8個。這些排料錐斗的頂部的橫截面彼此鄰接，構(gòu)成一個環(huán)。

優(yōu)選，風(fēng)帽支管為1-12根，優(yōu)選為2-10根，更優(yōu)選為4-8根，更優(yōu)選6-8根；優(yōu)選的是，每一根風(fēng)帽支管位于相鄰的兩個排料錐斗之間的間隙中。

優(yōu)選，所述風(fēng)帽包括支撐架、風(fēng)帽頂蓋、多個錐形蓋板和風(fēng)帽風(fēng)管，其中多個錐形蓋板依次設(shè)置在支撐架上，風(fēng)帽頂蓋設(shè)置在最頂部錐形蓋板的上方，風(fēng)管設(shè)置在支撐架的下方并且與支撐架連接；優(yōu)選的是，所述風(fēng)帽頂蓋為錐形結(jié)構(gòu)。

一般，上下相鄰的所述錐形蓋板之間形成氣流通道。

所述風(fēng)帽頂蓋的錐角大于錐形蓋板的錐角。風(fēng)帽坐落在塔體的底部的中心位置并向上伸入塔體內(nèi)，使得進(jìn)風(fēng)途徑的長短與塔體內(nèi)的物料堆積厚度的形態(tài)保持一致，確保不同部位的氣流阻力大約一致。

優(yōu)選，排料設(shè)備為振動給料機(jī)。更優(yōu)選，排料設(shè)備為雙層振動給料機(jī)，該雙層振動給料機(jī)包括機(jī)體支架、上層振動槽、下層振動槽、振動器；上層振動槽和下層振動槽設(shè)置在機(jī)體支架上，上層振動槽位于下層振動槽的上方，上層振動槽和下層振動槽分別與振動器連接。優(yōu)選的是，上層振動槽和/或下層振動槽上設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)下層振動槽的底板傾角。本實用新型的這一排料設(shè)備能夠很好地控制排料速度。

優(yōu)選，振動器包括上層振動器和下層振動器，上層振動器與上層振動槽連接，下層振動器與下層振動槽連接。優(yōu)選的是，上層振動槽和下層振動槽通過彈簧設(shè)置在機(jī)體支架上。

優(yōu)選，該立式冷卻機(jī)還包括控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)與風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置、風(fēng)帽供風(fēng)裝置、測溫探頭、調(diào)節(jié)棒、冷燒結(jié)礦運輸裝置、排料設(shè)備連接，并控制風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置、風(fēng)帽供風(fēng)裝置、測溫探頭、調(diào)節(jié)棒、冷燒結(jié)礦運輸裝置、排料設(shè)備的操作。

在本申請中，塔壁是圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)。即，塔壁的橫截面是圓、橢圓、正方形或長方形。

根據(jù)本實用新型，還提供一種燒結(jié)礦冷卻方法或使用以上所述的一種立式冷卻機(jī)來冷卻燒結(jié)礦的方法，該方法包括以下步驟：

(1)燒結(jié)礦進(jìn)入立式冷卻機(jī)的料倉內(nèi)，在重力的作用下自上而下連續(xù)流動，經(jīng)由布料管，堆積在冷卻機(jī)的塔體內(nèi)；

(2)立式冷卻機(jī)的風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置和風(fēng)帽供風(fēng)裝置分別輸送冷卻氣體(例如空氣)通過風(fēng)環(huán)和風(fēng)帽進(jìn)入塔體內(nèi)，冷卻氣體(即冷風(fēng)或冷卻空氣)自下而上穿過堆積在塔體內(nèi)的燒結(jié)礦料層，并與燒結(jié)礦進(jìn)行逆流熱交換，熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高，經(jīng)立式冷卻機(jī)塔內(nèi)燒結(jié)礦料面排出，形成高溫?zé)犸L(fēng)，高溫?zé)犸L(fēng)經(jīng)熱風(fēng)出口排出；優(yōu)選的是，高溫?zé)犸L(fēng)被輸送到余熱利用系統(tǒng)中；

(3)堆積在冷卻機(jī)的塔體內(nèi)的燒結(jié)礦與自下而上的冷卻氣體進(jìn)行逆流熱交換而被冷卻，進(jìn)入到立式冷卻機(jī)下部的排料錐斗中，然后由排料設(shè)備排出(例如排出到冷燒結(jié)礦輸送機(jī)上)。

優(yōu)選，在上述方法中，根據(jù)測溫探頭所檢測的溫度，控制系統(tǒng)控制風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置、風(fēng)帽供風(fēng)裝置、調(diào)節(jié)棒、冷燒結(jié)礦運輸裝置、排料設(shè)備的操作。

優(yōu)選，與每一個排料錐斗相對應(yīng)設(shè)置測溫探頭，根據(jù)每一個測溫探頭所檢測的溫度，控制系統(tǒng)控制相對應(yīng)的排料設(shè)備或排料出口的操作。

在本實用新型中，一般而言，該立式冷卻機(jī)主要由料倉、布料管、頂蓋、塔壁、風(fēng)環(huán)、風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置、風(fēng)帽、風(fēng)帽供風(fēng)裝置、排料錐斗、排料設(shè)備、熱風(fēng)出口組成。料倉、布料管組成均勻進(jìn)料系統(tǒng)，熱燒結(jié)礦進(jìn)入料倉后，在重力作用下進(jìn)入布料管，然后從布料管流出，進(jìn)入頂蓋和塔壁組成的塔體內(nèi)，在塔體內(nèi)自然堆積；冷卻風(fēng)通過風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置均勻吹入風(fēng)環(huán)，再通過風(fēng)環(huán)均勻吹入塔體堆積的燒結(jié)礦內(nèi)，對燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻；冷卻風(fēng)還可以通過風(fēng)帽供風(fēng)裝置均勻吹入風(fēng)帽，再通過風(fēng)帽均勻吹入塔體堆積的燒結(jié)礦內(nèi)，對燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻；冷卻后的燒結(jié)礦在重力作用下流入到排料錐斗內(nèi)，排料錐斗沿圓周方向均勻布置若干個，保證了通過排料錐斗的燒結(jié)礦可以均勻地向下流動；每個排料錐斗下端都連接一排料設(shè)備，通過排料設(shè)備可以控制每個排料錐斗的排料速度。進(jìn)入塔體的冷卻風(fēng)經(jīng)過與熱燒結(jié)礦的換熱之后，將熱燒結(jié)礦冷卻至150℃以下，而自身被加熱到較高的溫度成為熱風(fēng)，熱風(fēng)穿過料層后通過料層頂端的料面，進(jìn)入頂蓋與塔壁形成的塔體的上端的無料區(qū)，然后再經(jīng)過熱風(fēng)出口排出，進(jìn)入后續(xù)余熱發(fā)電系統(tǒng)。

料倉是一圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)，用于緩沖盛放輸送機(jī)運輸過來的熱燒結(jié)礦，料倉底部固定連接在頂蓋上。布料管是一圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)，位于料倉底部，其上端與料倉底部固定連接，下端伸入頂蓋下方，位于頂蓋和塔壁構(gòu)成的塔體內(nèi)部，其中，燒結(jié)礦可以從料倉的底部在重力作用下進(jìn)入到布料管內(nèi)部，并可以在重力的作用下從布料管下部開口自由流出。塔壁是一圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)，其上端與頂蓋固定連接，下端與排料錐斗之間形成一周的固定間隙，即是風(fēng)環(huán)，在其中間某個部位固定在基礎(chǔ)上，頂蓋的重量承接在塔壁一周。風(fēng)環(huán)即是塔壁與排料錐斗之間形成的一周空腔，冷卻風(fēng)可以均勻地通過一圈風(fēng)環(huán)向塔體內(nèi)的燒結(jié)礦吹入，進(jìn)行燒結(jié)礦的冷卻。風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置，可以向風(fēng)環(huán)一周供風(fēng)。風(fēng)帽位于塔壁內(nèi)部下部位置，坐落在排料錐斗之上，冷卻風(fēng)可以均勻通過風(fēng)帽一周向塔體內(nèi)的燒結(jié)礦吹入，進(jìn)行燒結(jié)礦的冷卻。排料錐斗位于塔壁下端，與基礎(chǔ)固定，同時與塔壁之間形成風(fēng)環(huán)，風(fēng)帽固定在其上端，排料錐斗沿圓周方向均勻布置若干個，一般為4-8個，其形狀為上大下小的異形或圓形或錐形結(jié)構(gòu)。冷卻后的燒結(jié)礦在重力作用下流入到排料錐斗內(nèi)。每個排料錐斗下端都連接一排料設(shè)備，通過排料設(shè)備可以控制每個排料錐斗的排料速度。熱風(fēng)出口位于塔壁上部，與塔壁固定連接，并且與塔體內(nèi)部連通，熱風(fēng)穿過料層后通過料層頂端的料面，進(jìn)入頂蓋與塔壁形成的塔體的上端的無料區(qū)，然后再經(jīng)過熱風(fēng)出口排出，進(jìn)入后續(xù)余熱發(fā)電系統(tǒng)。

優(yōu)選地，在塔壁下部沿周向均勻布置若干個測溫探頭，其位置位于風(fēng)環(huán)上部，固定在塔壁上，其一端伸入到塔體內(nèi)一小段，用于檢測此處的燒結(jié)礦的溫度，優(yōu)選地，測溫探頭可以為熱電偶溫度傳感器。當(dāng)檢測的周向某個位置的燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，就正常地開啟該區(qū)域?qū)?yīng)的排料錐斗下方的排料設(shè)備或排料出口，進(jìn)行正常排料，反之，則相應(yīng)對降低排料設(shè)備的排料速度或關(guān)閉排料設(shè)備，讓該區(qū)域的燒結(jié)礦再冷卻一段時間，當(dāng)燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，在進(jìn)行正常排料。

優(yōu)選地，排料錐斗可以起到料封的作用。通過風(fēng)環(huán)和風(fēng)帽進(jìn)入塔體的冷卻風(fēng)要想穿過燒結(jié)礦料層，就必須有一定的壓力，在壓力的作用下，冷卻風(fēng)也會向下穿過排料錐斗，此時為了盡量地減少冷卻風(fēng)從排料錐斗下方排出，就需要適當(dāng)?shù)靥岣吲帕襄F斗的高度，而此時，排料錐斗就起到了料封的作用。優(yōu)選地，排料錐斗的高度H1要大于料層高度H2。

優(yōu)選地，在每個排料錐斗的側(cè)壁上可以設(shè)置調(diào)節(jié)棒。調(diào)節(jié)棒設(shè)置在排料錐斗側(cè)壁上，可以沿橫向移動，通過調(diào)節(jié)棒也可以調(diào)節(jié)相應(yīng)排料錐斗的排料速度。

優(yōu)選地，排料錐斗上端，相鄰排料錐斗之間相互連接在一起，再向下分開為若干個結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置由風(fēng)環(huán)風(fēng)道和風(fēng)環(huán)風(fēng)管組成，風(fēng)環(huán)風(fēng)道設(shè)置在風(fēng)環(huán)外側(cè)，將風(fēng)環(huán)一周包圍起來，冷卻風(fēng)可以通過風(fēng)環(huán)風(fēng)道均勻地向風(fēng)環(huán)供風(fēng)，風(fēng)環(huán)風(fēng)管與風(fēng)環(huán)風(fēng)道連通，向風(fēng)環(huán)風(fēng)道供風(fēng)。

優(yōu)選地，風(fēng)帽供風(fēng)裝置由風(fēng)帽支管、風(fēng)帽風(fēng)道和風(fēng)帽風(fēng)管組成。風(fēng)帽支管沿周向均勻布置若干個，優(yōu)選地，風(fēng)帽支管穿過相鄰排料錐斗之間，位于燒結(jié)礦物流之外，不受燒結(jié)礦的摩擦。每個風(fēng)帽支管都一端與風(fēng)帽連通，另一段與風(fēng)帽風(fēng)道連通。風(fēng)帽風(fēng)道負(fù)責(zé)均勻地向各個風(fēng)帽支管供風(fēng)。風(fēng)帽風(fēng)管負(fù)責(zé)向風(fēng)帽風(fēng)道供風(fēng)。

經(jīng)過單輥破碎機(jī)破碎后的熱燒結(jié)礦，由熱燒結(jié)礦輸送裝置運輸?shù)搅⑹嚼鋮s機(jī)頂部，進(jìn)入到立式冷卻機(jī)料倉內(nèi)，燒結(jié)礦在重力作用下自上而下連續(xù)流動，經(jīng)過立式冷卻機(jī)料倉與布料管，自然堆積在塔體內(nèi)，與機(jī)內(nèi)自下而上的冷卻風(fēng)進(jìn)行逆流熱交換，燒結(jié)礦溫度冷卻至150℃以下后，經(jīng)過立式冷卻機(jī)下部的排料錐斗，然后由排料設(shè)備排出到冷燒結(jié)礦輸送機(jī)上，再由冷燒結(jié)礦輸送機(jī)將冷卻后的燒結(jié)礦運輸?shù)较乱还ば颉?/p>

冷卻氣體在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下，從立式冷卻機(jī)風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置和風(fēng)帽供風(fēng)裝置以一定的壓力通過風(fēng)環(huán)和(經(jīng)由風(fēng)帽支管)風(fēng)帽供入機(jī)體內(nèi)，自下而上穿過燒結(jié)礦料層，并與燒結(jié)礦進(jìn)行逆流熱交換。熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高，經(jīng)立式冷卻機(jī)塔內(nèi)燒結(jié)礦料面排出，形成高溫?zé)犸L(fēng)。高溫?zé)犸L(fēng)經(jīng)立式冷卻機(jī)上部的熱風(fēng)出口排出。排出的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)入到后續(xù)的余熱發(fā)電系統(tǒng)。

優(yōu)選地，該裝備還具有自反饋排料調(diào)節(jié)功能。通過測溫探頭檢測相應(yīng)區(qū)域的燒結(jié)礦溫度，當(dāng)檢測的周向某個位置的燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，就正常地開啟該區(qū)域?qū)?yīng)的排料錐斗下方的排料設(shè)備，進(jìn)行正常排料，反之，則相應(yīng)對降低排料設(shè)備的排料速度或關(guān)閉排料設(shè)備，讓該區(qū)域的燒結(jié)礦再冷卻一段時間，當(dāng)燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，在進(jìn)行正常排料。同時，也可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)棒的插入深度進(jìn)行排料速度的調(diào)節(jié)。

高溫的球團(tuán)形燒結(jié)礦的表面有粘性，一旦冷卻，彼此粘結(jié)在一起，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備常常造成排料困難，但是，本實用新型的設(shè)備很好地解決了這一問題。

一般，由頂蓋和塔壁組成的塔體的高度一般是4-25米，優(yōu)選為4.5-20米，更優(yōu)選5-18米，進(jìn)一步優(yōu)選6-15米，更進(jìn)一步優(yōu)選7-12米。塔體的外直徑一般為8-30米，優(yōu)選9-27米，優(yōu)選10-25米，優(yōu)選11-22米，更優(yōu)選12-20米，進(jìn)一步優(yōu)選為13-18米，例如15米。

在本申請中，風(fēng)帽的直徑一般是1-5米，優(yōu)選為1.5-4米，更優(yōu)選1.8-3.5米，進(jìn)一步優(yōu)選2-3米，更進(jìn)一步優(yōu)選2.2-2.8米，例如2.5米。

在本申請中，風(fēng)環(huán)的直徑或內(nèi)直徑一般是5-30米，優(yōu)選7-26米，優(yōu)選8-24米，優(yōu)選9-22米，優(yōu)選10-20米，更優(yōu)選12-15米。風(fēng)環(huán)的直徑或內(nèi)直徑一般是塔體的外直徑的0.65-0.96倍，優(yōu)選0.68-0.94倍，優(yōu)選0.70-0.92倍，更優(yōu)選0.73-0.9倍，更優(yōu)選0.78-0.88倍，更優(yōu)選0.8-0.86倍。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有以下有益技術(shù)效果：

本實用新型設(shè)備中布料均勻，排料均勻，布風(fēng)均勻。還可根據(jù)冷卻效果進(jìn)行區(qū)域排料調(diào)節(jié)功能，故該冷卻機(jī)冷卻效果好，熱風(fēng)溫度高，符合燒結(jié)礦逆流厚料層冷卻工藝的要求。

該實用新型立式冷卻機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)冷機(jī)相比，結(jié)構(gòu)簡單，密封可靠，沒有漏風(fēng)，設(shè)備維護(hù)量小，余熱回收效率高。燒結(jié)礦顯熱回收率一般可達(dá)70％左右的冷卻特點。

該工藝還可以克服燒結(jié)礦在立式冷卻裝置內(nèi)的二次燒結(jié)問題，防止立式冷卻裝置出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象。

1、結(jié)構(gòu)簡單，減少設(shè)備投資，而且降低了設(shè)備的操作成本；

2、裝置的密封性好，燒結(jié)礦的熱量回收效率高并且獲得高溫的廢氣(熱風(fēng))用于產(chǎn)生蒸汽，并且以高溫蒸汽形式用于發(fā)電，發(fā)電效能更高；

3、排料無堵塞現(xiàn)象，顯著降低停機(jī)、檢修的頻率；

4、連續(xù)操作，塔體內(nèi)的物料上層始終是剛剛加入的熱的燒結(jié)礦，使得穿過上層物料的熱風(fēng)具有高溫。高溫?zé)犸L(fēng)用于產(chǎn)生高溫蒸汽，高溫蒸汽帶動汽輪機(jī)快速運轉(zhuǎn)，使得發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率顯著提高；

5、根據(jù)所檢測的各個排料錐斗的上方物料的溫度，能夠通過獨立地控制各個排料錐斗的排料速度，來調(diào)節(jié)所述溫度。

附圖說明

圖1為本實用新型一種立式冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型風(fēng)環(huán)和風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型風(fēng)帽和風(fēng)帽供風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型排料錐斗布置圖；

圖5為本實用新型測溫探頭布置圖；

圖6為本實用新型調(diào)節(jié)棒布置圖；

圖7為本實用新型風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型雙層振動給料機(jī)設(shè)有兩個振動器的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型雙層振動給料機(jī)設(shè)有一個振動器的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖10為本實用新型一種立式冷卻機(jī)的控制系統(tǒng)示意圖。

附圖標(biāo)記：A1：立式冷卻機(jī)；1：料倉；2：布料管；3：頂蓋；4：塔體的塔壁；4a：塔體下部的倒錐筒形的塔壁過渡段；5：排料錐斗；6：風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置；601：風(fēng)環(huán)風(fēng)道；602：風(fēng)環(huán)風(fēng)管；7：風(fēng)帽供風(fēng)裝置；701：風(fēng)帽支道；702：風(fēng)帽風(fēng)道；703：風(fēng)帽風(fēng)管；8：熱風(fēng)出口；9：測溫探頭；10：調(diào)節(jié)棒；11：冷燒結(jié)礦輸送裝置；P：排料設(shè)備；P01：機(jī)體支架；P02：上層振動槽；P03：下層振動槽；P04：振動器；P0401：上層振動器；P0402：下層振動器；P05：調(diào)節(jié)裝置；H：風(fēng)環(huán)；M：風(fēng)帽；M01：支撐架；M02：頂蓋；M03：錐形蓋板；M04：風(fēng)管；h1：排料錐斗的高度；h2：塔體的塔壁堆料高度。K：控制系統(tǒng)。

具體實施方式

如圖1-9中所示，根據(jù)本實用新型，提供一種立式冷卻機(jī)，該立式冷卻機(jī)A1包括：料倉1，布料管2，由塔體頂蓋3和塔壁4構(gòu)成的塔體，位于塔壁4下方的多個排料錐斗5，風(fēng)環(huán)H，風(fēng)帽M以及設(shè)置在塔壁4上部或塔體頂蓋3上的熱風(fēng)出口8；

其中，頂蓋3與塔壁4的上端固定連接，料倉1設(shè)置在頂蓋3的上方，布料管2的上端與料倉1的底部連接，布料管2的下端伸入到頂蓋的下方，

所述多個排料錐斗5在塔壁4的下端呈現(xiàn)環(huán)形分布或沿著圓周方向均勻地分布，

在塔壁4的下部與多個排料錐斗5的頂部之間形成一周的固定間隙作為風(fēng)環(huán)H，

塔體的底部中心位置設(shè)有向上伸入塔體內(nèi)部空間的風(fēng)帽M，和

每一個排料錐斗5下方設(shè)有排料設(shè)備P。

在本申請中，塔體的底部由位于底部中心位置的風(fēng)帽M和環(huán)形分布的多個排料錐斗5構(gòu)成。也就是說，在塔壁4下部有一圈的排料錐斗5。

優(yōu)選的是，該立式冷卻機(jī)A1還包括風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6。該風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6包括風(fēng)環(huán)風(fēng)道601和在風(fēng)環(huán)風(fēng)道601上所連接的風(fēng)環(huán)風(fēng)管602，該風(fēng)環(huán)風(fēng)道601環(huán)繞該風(fēng)環(huán)H并與其相連通(如圖2中所示)。

優(yōu)選，該立式冷卻機(jī)A1還包括風(fēng)帽供風(fēng)裝置7。該風(fēng)帽供風(fēng)裝置7包括多個風(fēng)帽支管701、環(huán)形或“C”形的風(fēng)帽風(fēng)道702和與風(fēng)帽風(fēng)道702連接的風(fēng)帽風(fēng)管703，每一個風(fēng)帽支管701的一端與風(fēng)帽風(fēng)道702連通和另一端與風(fēng)帽M的底部連通。

一般來說，排料設(shè)備P末端的下方設(shè)有冷燒結(jié)礦運輸裝置11。

優(yōu)選，在塔壁4的下部或下方以及在排料錐斗5的上方，進(jìn)一步設(shè)置了一個塔壁過渡段4a。這樣，在塔壁4的下部更方便安裝排料錐斗5。在這種情況下，由塔體頂蓋3、塔壁4和下部的(倒錐筒形的)塔壁過渡段4a構(gòu)成了塔體。塔壁過渡段4a呈現(xiàn)倒錐筒形，即，它的下部的內(nèi)直徑小于它的上部的內(nèi)直徑。也可以稱作過渡斗或稱作上部錐斗。倒錐筒形的塔壁過渡段4a的錐角一般是60-75度，優(yōu)選是>63.5度。

優(yōu)選，在塔壁4的下部或在塔壁過渡段4a上，優(yōu)選沿著其圓周方向，設(shè)有多個測溫探頭9；優(yōu)選的是，所述測溫探頭9為熱電偶溫度傳感器。

優(yōu)選，排料錐斗5的中部或下部設(shè)有調(diào)節(jié)棒10。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)棒插入料層中的深度來調(diào)節(jié)排料錐斗5的排料速度。

優(yōu)選，立式冷卻機(jī)A1中，排料錐斗5的高度h1大于塔壁4的堆料高度h2。

一般，排料錐斗5的個數(shù)為4-12個，優(yōu)選為6-10個，6-8個。這些排料錐斗5的頂部的橫截面彼此鄰接，構(gòu)成一個環(huán)，如圖4中所示。

優(yōu)選，風(fēng)帽支管701為1-12根，優(yōu)選為2-10根，更優(yōu)選為4-8根，更優(yōu)選6-8根；優(yōu)選的是，每一根風(fēng)帽支管701位于相鄰的兩個排料錐斗5之間的間隙中，如圖3中所示。

優(yōu)選，所述風(fēng)帽M包括支撐架M01、風(fēng)帽頂蓋M02、多個錐形蓋板M03和風(fēng)帽風(fēng)管M04，其中多個錐形蓋板M03依次設(shè)置在支撐架M01上，風(fēng)帽頂蓋M02設(shè)置在最頂部錐形蓋板M03的上方，風(fēng)管M04設(shè)置在支撐架M01的下方并且與支撐架M01連接；優(yōu)選的是，所述風(fēng)帽頂蓋M02為錐形結(jié)構(gòu)。

一般，上下相鄰的所述錐形蓋板M03之間形成氣流通道。

所述風(fēng)帽頂蓋M02的錐角大于錐形蓋板M03的錐角。風(fēng)帽M坐落在塔體的底部的中心位置并向上伸入塔體內(nèi)，使得進(jìn)風(fēng)途徑的長短與塔體內(nèi)的物料堆積厚度的形態(tài)保持一致，確保不同部位的氣流阻力大約一致。

優(yōu)選，排料設(shè)備P為振動給料機(jī)。更優(yōu)選，排料設(shè)備P為雙層振動給料機(jī)，該雙層振動給料機(jī)包括機(jī)體支架P01、上層振動槽P02、下層振動槽P03、振動器P04；上層振動槽P02和下層振動槽P03設(shè)置在機(jī)體支架P01上，上層振動槽P02位于下層振動槽P03的上方，上層振動槽P02和下層振動槽P03分別與振動器P04連接。優(yōu)選的是，上層振動槽P02和/或下層振動槽P03上設(shè)有調(diào)節(jié)裝置P05，調(diào)節(jié)裝置P05調(diào)節(jié)下層振動槽P03的底板傾角。本實用新型的這一排料設(shè)備能夠很好地控制排料速度。

優(yōu)選，振動器P04包括上層振動器P0401和下層振動器P0402，上層振動器P0401與上層振動槽P02連接，下層振動器P0402與下層振動槽P03連接。優(yōu)選的是，上層振動槽P02和下層振動槽P03通過彈簧設(shè)置在機(jī)體支架P01上。

優(yōu)選，該立式冷卻機(jī)A1還包括控制系統(tǒng)K，控制系統(tǒng)K與風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6、風(fēng)帽供風(fēng)裝置7、測溫探頭9、調(diào)節(jié)棒10、冷燒結(jié)礦運輸裝置11、排料設(shè)備P連接，并控制風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6、風(fēng)帽供風(fēng)裝置7、測溫探頭9、調(diào)節(jié)棒10、冷燒結(jié)礦運輸裝置11、排料設(shè)備P的操作。

在本申請中，塔壁4是圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)。即，塔壁4的橫截面是圓、橢圓、正方形或長方形。

根據(jù)本實用新型，還提供一種燒結(jié)礦冷卻方法或使用以上所述的一種立式冷卻機(jī)來冷卻燒結(jié)礦的方法，該方法包括以下步驟：

(1)燒結(jié)礦進(jìn)入立式冷卻機(jī)A1的料倉1內(nèi)，在重力的作用下自上而下連續(xù)流動，經(jīng)由布料管2，堆積在冷卻機(jī)的塔體內(nèi)；

(2)立式冷卻機(jī)A1的風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6和風(fēng)帽供風(fēng)裝置7分別輸送冷卻氣體(例如空氣)通過風(fēng)環(huán)H和風(fēng)帽M進(jìn)入塔體內(nèi)，冷卻氣體(即冷風(fēng)或冷卻空氣)自下而上穿過堆積在塔體內(nèi)的燒結(jié)礦料層，并與燒結(jié)礦進(jìn)行逆流熱交換，熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高，經(jīng)立式冷卻機(jī)A1塔內(nèi)燒結(jié)礦料面排出，形成高溫?zé)犸L(fēng)，高溫?zé)犸L(fēng)經(jīng)熱風(fēng)出口8排出；優(yōu)選的是，高溫?zé)犸L(fēng)被輸送到余熱利用系統(tǒng)中；

(3)堆積在冷卻機(jī)的塔體內(nèi)的燒結(jié)礦與自下而上的冷卻氣體進(jìn)行逆流熱交換而被冷卻，進(jìn)入到立式冷卻機(jī)A1下部的排料錐斗5中，然后由排料設(shè)備P排出(例如排出到冷燒結(jié)礦輸送機(jī)11上)。

優(yōu)選，在上述方法中，根據(jù)測溫探頭9所檢測的溫度，控制系統(tǒng)K控制風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6、風(fēng)帽供風(fēng)裝置7、調(diào)節(jié)棒10、冷燒結(jié)礦運輸裝置11、排料設(shè)備P的操作。

優(yōu)選，與每一個排料錐斗5相對應(yīng)設(shè)置測溫探頭9，根據(jù)每一個測溫探頭9所檢測的溫度，控制系統(tǒng)K控制相對應(yīng)的排料設(shè)備P或排料出口的操作。

該裝備還具有自反饋排料調(diào)節(jié)功能。通過測溫探頭檢測相應(yīng)區(qū)域的燒結(jié)礦溫度，當(dāng)檢測的周向某個位置的燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，就正常地開啟該區(qū)域?qū)?yīng)的排料錐斗下方的排料設(shè)備，進(jìn)行正常排料，反之，則相應(yīng)對降低排料設(shè)備的排料速度或關(guān)閉排料設(shè)備，讓該區(qū)域的燒結(jié)礦再冷卻一段時間，當(dāng)燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，在進(jìn)行正常排料。同時，也可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)棒的插入深度進(jìn)行排料速度的調(diào)節(jié)。

實施例1

由頂蓋和塔壁組成的塔體的高度為9米，塔體的外直徑為13米。排料錐斗的高度為7米。

風(fēng)帽的直徑是2.5米。風(fēng)環(huán)的內(nèi)直徑是約11米。

燒結(jié)礦的日處理能力為8600噸/天。進(jìn)入料倉中之前的燒結(jié)礦的溫度為700℃左右，熱風(fēng)出口8的熱風(fēng)溫度達(dá)到500℃左右。回收的熱量用于發(fā)電，發(fā)電量大約是34度電。

與現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)冷機(jī)相比，優(yōu)點是：發(fā)電量高、漏風(fēng)率低、粉塵排放小，設(shè)備簡單可靠，由于密封性更好，本實用新型的技術(shù)能夠提供更高溫度的熱風(fēng)用于產(chǎn)生高溫蒸汽，顯著提高了發(fā)電效能。

該工藝還可以克服燒結(jié)礦在立式冷卻裝置內(nèi)的二次燒結(jié)問題，防止立式冷卻裝置出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象。裝置運行6個月，沒有出現(xiàn)堵料、卡死的問題。