本發(fā)明涉及冶金，更具體地講，涉及一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、直接還原鐵工藝作為一種替代高爐冶煉的技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。特別是氫基直接還原鐵工藝，它是一種非高爐煉鐵工藝，利用富氫還原性氣體生產(chǎn)直接還原鐵(dr?i)；該工藝在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應用，特別是資源稟賦和能源結(jié)構(gòu)上具有優(yōu)勢的國家。熱壓機主要用于將高溫的dri(直接還原鐵或海綿鐵)壓結(jié)成hb?i(熱壓塊鐵)。

2、在高溫條件下，物料結(jié)合特性被激活，在高溫下被壓結(jié)成塊。hb?i具有以下優(yōu)點hbi尺寸和形狀與標準物料搬運設(shè)備兼容，hb?i可以批量裝料或連續(xù)送入熔煉爐；可以露天儲存，不像dri需要惰性倉；dr?i的熱壓塊(hb?i)是唯一符合i?mo(國際海事組織)規(guī)定的鈍化方法，熱壓塊是唯一可靠的、被完全接受的將dri鈍化的方法，將dri轉(zhuǎn)化為更方便、安全的熱壓塊鐵(hb?i)形態(tài)。因此，dr?i的貿(mào)易中廣泛采用hb?i的形式。

3、氣基直接還原的球團dri通過熱壓機壓實形成hb?i；現(xiàn)有工藝中hb?i冷卻一般是直接在皮帶上噴水冷卻，冷卻效率低，用水量大，熱量不能回收利用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)及方法，能夠有效的實現(xiàn)高溫熱壓塊的快速冷卻及方法，冷卻效率高，熱量能夠充分回收，能量利用率高。能夠適用于多種不同種類的高溫物料，特別是需要防止氧化的高溫還原塊狀物料；

2、本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的解決方案是：

3、一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，包括繞其軸向轉(zhuǎn)動且設(shè)置有原料入口和原料出口的筒體、沿筒體軸向設(shè)置且用于對筒體內(nèi)的高溫熱壓塊進行冷卻的冷卻組件、與原料出口一端連接的蒸汽罩、與蒸汽罩連通且用于對高溫熱壓塊冷卻時所產(chǎn)生高溫蒸汽進行冷凝的冷凝系統(tǒng)、以及設(shè)置在蒸汽罩底部的輸送系統(tǒng)；

4、高溫熱壓塊進入轉(zhuǎn)動的筒體內(nèi)，在冷卻組件產(chǎn)生的霧化水的作用下高溫熱壓塊被直接冷卻，冷卻后所形成的高溫蒸汽通過蒸汽罩后進入冷凝系統(tǒng)后冷凝形成液態(tài)水供冷卻組件和冷凝系統(tǒng)循環(huán)使用，冷卻后的熱壓塊通過輸送系統(tǒng)輸送至指定工位。

5、熱壓機產(chǎn)生的高溫熱壓塊通過原料入口進入筒體內(nèi)，筒體繞其軸線方向轉(zhuǎn)動，將高溫熱壓塊原料出口一側(cè)輸送，在輸送過程中，冷卻組件將產(chǎn)生霧化水，霧化水作用在熱壓塊的表面，通過霧化水與高溫熱壓塊換熱使其降溫，霧化水形成高溫蒸汽；高溫蒸汽通過蒸汽罩進入冷凝系統(tǒng)進行冷凝，具體的，高溫蒸汽中的不可凝氣排至大氣，高溫蒸汽中的水蒸汽釋放其潛熱，以液態(tài)水形態(tài)與換熱后溫度升高的水一起排出進行回收利用；經(jīng)過冷卻后的熱壓塊通過原料出口后從蒸汽罩底部落入到輸送系統(tǒng)上，進行輸送；相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中將采用霧化水直接在高溫熱壓塊上而不再將水作用在輸送系統(tǒng)的輸送皮帶上，能夠有效的實現(xiàn)高溫熱壓塊的快速冷卻，冷卻效率高，降低了水資源的浪費。

6、在一些可能的實施方式中，為了有效的實現(xiàn)高溫熱壓塊能夠進入筒體內(nèi)的輸送，并通過冷卻組件能夠?qū)ζ溥M行冷卻；

7、所述筒體包括設(shè)置有原料入口的前端蓋、設(shè)置有原料出口的后端蓋、與前端蓋和后端蓋轉(zhuǎn)動配合且相互連接的筒本體、兩組用于對筒本體支撐且套裝在筒本體外側(cè)的支架環(huán)、以及與筒本體傳動配合且用于控制筒本體繞其軸向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動組件；所述支架環(huán)與筒本體轉(zhuǎn)動配合。

8、在一些可能的實施方式中，所述筒本體的軸線與水平面所形成的夾角為a，a＝1.5°-2.5°。

9、在一些可能的實施方式中，為了使得在筒本體轉(zhuǎn)動的情況下，筒體內(nèi)的高溫熱壓塊能夠向原料出口運動，避免由于筒本體的轉(zhuǎn)動造成熱壓塊在筒本體內(nèi)的滑動；

10、在所述筒本體內(nèi)且沿筒本體的軸向設(shè)置有螺旋隔板。

11、在一些可能的實施方式中，為了有效的控制筒本體繞其軸向進行轉(zhuǎn)動；

12、所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動組件包括位于兩組支架環(huán)之間且用于控制筒本體轉(zhuǎn)動的驅(qū)動件。

13、在一些可能的實施方式中，為了使得冷卻組件能夠始終位于筒體內(nèi)高溫熱壓塊的上方，從而實現(xiàn)使得霧化水能夠直接作用在高溫熱壓塊上；

14、所述冷卻組件包括位于筒本體內(nèi)且兩端固定在前端蓋和后端蓋上的冷卻水管、以及沿冷卻水管軸向設(shè)置且位于筒本體內(nèi)的霧化噴頭；所述霧化噴頭與冷卻水管連通且位于冷卻水管的底部。

15、在一些可能的實施方式中，為了有效的對于筒體進行保護，并實現(xiàn)對于進入筒體內(nèi)高溫熱壓塊的溫度進行監(jiān)測；

16、在所述前端蓋上還設(shè)置有氮氣入口，所述原料入口外接有入口管道，在所述入口管道上設(shè)置有用于對進入筒體內(nèi)的高溫熱壓塊進行溫度監(jiān)測的溫度測試組件一。

17、在一些可能的實施方式中，為了有效的對于蒸汽罩收集的高溫蒸汽進行冷凝處理；

18、所述冷凝系統(tǒng)包括與蒸汽罩頂部連通的蒸汽管道、與蒸汽管道的輸出端連通的冷凝塔、與冷凝塔連通且用于對冷凝塔所形成水進行儲存回收的儲水槽。

19、在一些可能的實施方式中，為了有效的實現(xiàn)對于冷凝系統(tǒng)處理后的液態(tài)水進行循環(huán)使用；

20、還包括與儲水槽連接的沉淀系統(tǒng)；所述沉淀系統(tǒng)通過管道分別與冷卻水管、冷凝塔連接。

21、在一些可能的實施方式中，所述冷凝塔包括與蒸汽管道和儲水槽分別連通的塔體、設(shè)置在塔體內(nèi)的主噴淋管、二次噴淋管和除霧器。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

23、本發(fā)明通過在筒體內(nèi)設(shè)置冷卻組件，冷卻組件產(chǎn)生霧化水將直接作用在高溫熱壓塊上，大大提高了冷卻效率；在冷卻后所產(chǎn)生的高溫蒸汽經(jīng)進入冷凝系統(tǒng)進行冷凝處理，其中高溫蒸汽中不可凝氣體經(jīng)過冷凝后排至大氣，高溫蒸汽中的水蒸汽釋放其潛熱，以液態(tài)水形態(tài)與冷凝系統(tǒng)重換熱后溫度升高的水排入儲水槽中，經(jīng)沉淀系統(tǒng)沉淀處理后，再次進入冷凝系統(tǒng)、冷卻組件中進行循環(huán)使用，進而有效的實現(xiàn)了熱量能夠充分回收，能量利用率高；

24、本發(fā)明適用于不同種類的高溫物料，特別是需要防止氧化的高溫還原塊狀物料。

技術(shù)特征：

1.一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括繞其軸向轉(zhuǎn)動且設(shè)置有原料入口和原料出口的筒體、沿筒體軸向設(shè)置且用于對筒體內(nèi)的高溫熱壓塊進行冷卻的冷卻組件、與原料出口一端連接的蒸汽罩、與蒸汽罩連通且用于對高溫熱壓塊冷卻時所產(chǎn)生高溫蒸汽進行冷凝的冷凝系統(tǒng)、以及設(shè)置在蒸汽罩底部的輸送系統(tǒng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述筒體包括設(shè)置有原料入口的前端蓋、設(shè)置有原料出口的后端蓋、與前端蓋和后端蓋轉(zhuǎn)動配合且相互連接的筒本體、兩組用于對筒本體支撐且套裝在筒本體外側(cè)的支架環(huán)、以及與筒本體傳動配合且用于控制筒本體繞其軸向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動驅(qū)動組件；所述支架環(huán)與筒本體轉(zhuǎn)動配合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述筒本體的軸線與水平面所形成的夾角為a，a＝1.5°-2.5°。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在所述筒本體內(nèi)且沿筒本體的軸向設(shè)置有螺旋隔板。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動組件包括位于兩組支架環(huán)之間且用于控制筒本體轉(zhuǎn)動的驅(qū)動件。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻組件包括位于筒本體內(nèi)且兩端固定在前端蓋和后端蓋上的冷卻水管、以及沿冷卻水管軸向設(shè)置且位于筒本體內(nèi)的霧化噴頭；所述霧化噴頭與冷卻水管連通且位于冷卻水管的底部。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，在所述前端蓋上還設(shè)置有氮氣入口，所述原料入口外接有入口管道，在所述入口管道上設(shè)置有用于對進入筒體內(nèi)的高溫熱壓塊進行溫度監(jiān)測的溫度測試組件一。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝系統(tǒng)包括與蒸汽罩頂部連通的蒸汽管道、與蒸汽管道的輸出端連通的冷凝塔、與冷凝塔連通且用于對冷凝塔所形成水進行儲存回收的儲水槽。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括與儲水槽連接的沉淀系統(tǒng)；所述沉淀系統(tǒng)通過管道分別與冷卻水管、冷凝塔連接；所述冷凝塔包括與蒸汽管道和儲水槽分別連通的塔體、設(shè)置在塔體內(nèi)的主噴淋管、二次噴淋管和除霧器。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)的冷卻方法，其特征在于，高溫熱壓塊進入轉(zhuǎn)動的筒體內(nèi)，在冷卻組件產(chǎn)生的霧化水的作用下高溫熱壓塊被直接冷卻，冷卻后所形成的高溫蒸汽通過蒸汽罩后進入冷凝系統(tǒng)后冷凝形成液態(tài)水供冷卻組件和冷凝系統(tǒng)循環(huán)利用，冷卻后的熱壓塊通過輸送系統(tǒng)輸送至指定工位。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種熱壓塊冷卻系統(tǒng)及方法，包括繞其軸向轉(zhuǎn)動且設(shè)置有原料入口和原料出口的筒體、沿筒體軸向設(shè)置且用于對筒體內(nèi)的高溫熱壓塊進行冷卻的冷卻組件、與原料出口一端連接的蒸汽罩、與蒸汽罩連通且用于對高溫熱壓塊冷卻時所產(chǎn)生高溫蒸汽進行冷凝的冷凝系統(tǒng)、以及設(shè)置在蒸汽罩底部的輸送系統(tǒng)；熱壓機產(chǎn)生的高溫熱壓塊進入轉(zhuǎn)動的筒體內(nèi)且在冷卻組件產(chǎn)生的霧化水的作用下被直接冷卻，冷卻后所形成的高溫蒸汽通過蒸汽罩后進入冷凝系統(tǒng)后冷凝形成液態(tài)水進行利用，冷卻后的熱壓塊通過輸送系統(tǒng)輸送至指定工位。本發(fā)明能夠有效的實現(xiàn)對于高溫熱壓塊的快速冷卻，冷卻效率高，熱量能夠充分回收，能量利用率高。

技術(shù)研發(fā)人員：何亞民,魏勇,周磊
受保護的技術(shù)使用者：成都利君實業(yè)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6