一種燒結礦霧化水冷卻方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燒結礦霧化水冷卻方法及其裝置，進水管上依次安裝有過濾裝置、流量測量裝置、超濾器；過濾裝置為二個并聯(lián)安裝的Y型過濾器；超濾器與多個并聯(lián)安裝的水管支路相連接；每個水管支路上依次安裝有電磁流量計、高壓柱塞泵、噴霧裝置；噴霧裝置固定安裝在位于風管支路內，每個噴霧裝置包含多個噴嘴，噴嘴與鋪料篦板之間的距離大于0.5米，噴嘴孔徑為0.05-0.3mm。調節(jié)水管上的閥使噴嘴噴出的霧化水水量為20-150g/m3，調節(jié)水管支路中水的壓力為5-20MPa。本發(fā)明能有效提高冷卻鼓風機的冷卻效率，節(jié)約大量電能，而且改造時對原裝置不需做結構改變，安裝簡單，裝置檢修量小。
【專利說明】一種燒結礦霧化水冷卻方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種原材料冷卻的方法以及實現(xiàn)該方法的裝置，尤其涉及一種應用于冶金企業(yè)熱燒結礦用空氣加霧化水進行冷卻的方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]燒結礦是冶金企業(yè)高爐煉鐵最主要的原料之一。燒結礦冷卻工藝就是將熱燒結礦從700~1000°C冷卻到150°C以下。冷燒結礦不僅有利于燒結礦的輸送及成品處理和儲存，還可改善生產區(qū)環(huán)境工作條件。使用冷燒結礦對強化高爐冶煉、提高高爐產量、降低焦化、延長爐頂裝置壽命等都有意義。燒結礦冷卻工藝都是采用專用冷卻裝置，冷卻方式有抽風冷卻和鼓風冷卻兩種，目前一般采用鼓風冷卻方式，冷卻裝置有環(huán)式冷卻機和帶式冷卻機，冷卻介質為自然空氣。
[0003]對于帶式冷卻機，前幾臺產生的煙氣氣溫較高，通過煙氣余熱鍋爐、凝汽式汽輪發(fā)電機發(fā)電回收余熱循環(huán)利用，后幾臺產生的煙氣由于溫度不高不進行預熱循環(huán)利用。利用數(shù)臺鼓風機可將熱燒結礦冷卻到150°c以下，但降溫效率較低，能耗較高。
[0004]發(fā)明專利CN1422966A，名稱為“燒結礦加水冷卻方法及其裝備”，及實用新型專利CN2604445Y，名稱為“燒結礦加霧化水冷卻裝置”，給出了一種熱燒結礦加霧化水冷卻的方法和裝置，但其主要存在以下問題:
[0005]1.霧化水的數(shù)量控制在每立方米2~15g，不能形成足夠的霧化水，只能起到稍微加濕冷卻空氣的作用，經多次試驗表明霧化水數(shù)量過少對熱燒結礦的冷卻效果不明顯。
[0006]2.水的壓力控制在0.05~0.4MPa，壓力明顯不足，不能將水充分地轉變成霧化水，會在冷卻風管、風箱等的內壁凝結很大數(shù)量的水，所以該專利中提及的裝置包括風管排水管，其主要目的就是排出未充分霧化蒸發(fā)的`大量水，造成水資源的浪費。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種燒結礦霧化水冷卻方法及其裝置，通過向鼓風機冷卻風箱中噴霧化水以提高鼓風機冷卻能力以達到節(jié)約能源的目的。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種燒結礦霧化水冷卻方法，調節(jié)水管支路上的手動閥使噴嘴噴出的霧化水水量為20-150g/m3，調節(jié)水管支路中水的壓力為5_20MPa。
[0009]優(yōu)選地:一種燒結礦霧化水冷卻裝置，包括總水管、閘閥、過濾裝置、流量測量裝置、水管支路、高壓柱塞泵、壓力表、噴霧裝置、風管支路、連接裝置、鋪料篦板，多個并聯(lián)的水管支路與總水管相連接，總水管上依次安裝有閘閥、過濾裝置、流量測量裝置，每個水管支路上依次安裝有高壓柱塞泵、壓力表、噴霧裝置，噴霧裝置由多根并聯(lián)的集管組成，集管一端安裝有多個串聯(lián)的噴嘴，噴嘴位于風管支路內，噴嘴與鋪料篦板之間的距離大于
0.5m(米)，噴嘴孔徑為0.05-0.3mm(毫米)，集管的另一端穿過風管支路并伸出風管支路與水管支路相連接，集管通過連接裝置固定安裝在風管支路上，連接裝置使集管能從風管支路中抽出。采用高壓柱塞泵及較小的噴嘴孔徑可以保證霧化的效果。多個噴嘴的串聯(lián)及并聯(lián)可以保證霧化水冷卻裝置可以噴出足夠多的水霧來冷卻燒結礦。噴嘴與鋪料蓖板的距離大于0.5米，最大的距離可以視裝置安裝空間而定，一般在離臺車較近的位置，使該處受燒結料熱輻射影響較大，溫度較高，有助于提高露點，增加該處飽和含水量。但若距離過近，霧化水直接噴到物料上，導致物料過冷，從而產生燒結球團破裂，影響燒結工藝。
[0010]優(yōu)選地:連接裝置使集管與風管支路之間密封。集管與風管支路之間的密封可以保證風管支路內氣流的穩(wěn)定。
[0011]優(yōu)選地:連接裝置包括套管、第一法蘭、第二法蘭，風管支路上開有與套管外徑相同的孔，套管一端安裝在孔內，套管一端的外圈與風管支路焊接在一起，套管的另一端伸入第一法蘭的孔中，套管另一端的外圈與第一法蘭焊接在一起，集管沒有安裝噴嘴的一端穿過第二法蘭上的孔，并與第二法蘭通過焊接連接在一起，安裝時使集管安裝有噴嘴的一端通過套管伸入風管支路內，把第一法蘭與第二法蘭通過螺栓連接在一起。通過法蘭及套筒使集管以可拆卸的方式固定安裝在風管支路上，同時實現(xiàn)了風管支路的密封。
[0012]優(yōu)選地:過濾裝置包括二個并聯(lián)安裝的Y型過濾器、超濾器、手動閥，二個并聯(lián)安裝的Y型過濾器及超濾器串聯(lián)安裝在總水管上，Y型過濾器的二端分別串聯(lián)安裝有一個手動閥。為了保證霧化效果，防止水中雜質堵住噴嘴，在總水管上安裝了過濾裝置，過濾裝置為二個并聯(lián)安裝的過濾器及超濾器，過濾器的二側各安裝有一個手動閥。霧化水冷卻裝置正常運行時只需使用一個過濾器，另一個過濾器二側的手動閥關閉。當檢修其中一個過濾器時，未被檢修的過濾器二側的手動閥打開，被檢修的過濾器二側的手動閥關閉。即使在檢修過濾器時也能保證霧化水冷卻裝置的正常運行。為了使不用把過濾器拆下來就可以檢修，本方案中過濾器采用了 Y型過濾器，Y型過濾器中的過濾網的目數(shù)可以根據(jù)具體的水質情況來確定，一般來說大于噴嘴孔徑的雜質不能通過過濾網。為了進一步的保證霧化效果，又使用超濾器對經過過濾的水采取二次過濾，超濾是以膜二側的壓力差為動力，通過不對稱的半透膜來過濾分子量大的溶質，具有良好的過濾性能。這種裝置檢修方便以及確保噴嘴的順利工作。
[0013]優(yōu)選地:流量測量裝置 包括電磁流量計、手動閥，電磁流量計的二端分別串聯(lián)安裝有一個手動閥，在電磁流量計及二個手動閥上還并聯(lián)有一旁路，旁路上安裝有手動閥。流量檢測裝置為了檢測水管中水的流量，流量檢測裝置采用流量計，流量計的二側分別設置有手動閥，設置手動閥是為了在霧化水冷卻裝置連續(xù)工作時方便檢修流量計，在流量計及二側的手動閥上還并聯(lián)有旁路，旁路上設置有手動閥，在檢修流量計時，打開旁路上的手動閥，關閉流量計二側的手動閥，水流可以從與流量計并聯(lián)的旁路中通過，不檢修流量計時，旁路中的手動閥關閉。為了更精確的測量總水管中的流量，流量計采用電磁流量計。
[0014]優(yōu)選地:在風管支路中噴嘴的上方還安裝有均風板。如果有的噴嘴霧化效果不好，噴出水滴，均風板可以擋住飛濺的水滴，均風板還可以使進風均勻。
[0015]優(yōu)選地:噴嘴孔徑為0.1mm (毫米)或者0.15mm。噴嘴孔徑小則霧化效果好，但是太小的話，霧化水量太小，不能滿足降溫效果，噴孔孔徑太大的話，霧化效果就不好。
[0016]優(yōu)選地:每個噴霧裝置上的噴嘴數(shù)量為15~400個。噴嘴數(shù)量的取決于燒結礦降溫所需的霧化水量及每個噴嘴所噴出的霧化水量；也取決于風管支路內徑的大小，也就是說每個風管支路中最多只能安裝多少個噴嘴。在每個風管支路中安裝15~400個噴嘴是合適的。
[0017]優(yōu)選地:噴嘴與鋪料篦板之間的距離為0.5~5m(米)。噴嘴位于風管支路中，噴嘴與鋪料篦板之間的最大距離取決于風管支路的長度，但是若過遠，露點較低，霧化水易結露。
[0018]有益效果:和現(xiàn)有技術相比本發(fā)明能有效提聞冷卻鼓風機的冷卻效率，節(jié)約大量電能，而且改造時對原裝置不需做結構改變，安裝簡單，裝置檢修量小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是燒結礦霧化水冷卻裝置結構示意圖。
[0020]圖2是風管支路及噴霧裝置主視圖。
[0021]圖3是風管支路及噴霧裝置俯視圖。
[0022]圖4是連接裝置第一種實施例的示意圖。
[0023]圖5是法蘭與集管連接示意圖。
[0024]圖6是連接裝置第二種實施例的示意圖。
[0025]圖7是均風板結構示意圖。
[0026]圖8是吹掃裝置結構示意圖。
[0027]附圖標記名稱如下:`[0028]1、閘閥；2、壓力表；3、溫度計；4、手動閥；5、Y型過濾器；6、手動閥；7、電磁流量計；8、超濾器；9、自動開關閥；10、電磁流量計；11、聞壓柱塞栗；12、壓力表；13、閘閥；14、氣源過濾器；15、手動球閥；16、高壓單向閥；17、高壓氣動開關閥；18、高壓手動球閥；19、噴霧裝置；20、風管支路；22、集管；23、連接裝置；24、風管；25、水管支路；26、氣管；27、氣管支路；28、噴嘴；29、均風板；30、煙囪；31、總水管；32、密封膠；33、套管；34、第一法蘭；35、第二法蘭；36、孔；37、孔；38、密封蓋；39、孔；40、鋪料篦板。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0030]如圖所示:燒結機冷卻裝置有依次擺放的五臺鼓風機，由于前三臺可產生溫度較高的煙氣，通過煙氣余熱鍋爐、凝汽式汽輪發(fā)電機發(fā)電回收余熱循環(huán)利用，不需要安裝霧化水冷卻裝置，在第四臺鼓風機上安裝有一種燒結礦霧化水冷卻裝置后，第五臺鼓風機可以停開。
[0031]一種燒結機冷卻裝置包括蓖板40、鼓風機、風管24、風管支路20、煙囪30，風管24一端與鼓風機連接，風管24的另一端并聯(lián)安裝有4個風管支路20，風管支路20位于蓖板40的下方，風管支路20的出風口對著鋪料蓖板40，煙? 30位于鋪料蓖板40及風管24的上方。
[0032]一種燒結礦霧化水冷卻裝置包括一根總水管31、四根并聯(lián)的水管支路25、噴霧裝置19組成，水管支路25 —端與總水管31相連接，另一端與噴霧裝置19相連接。噴霧裝置19由m根并聯(lián)的集管22組成，集管22 —端安裝有η個串聯(lián)的噴嘴28，形成一個m*n的矩陣，噴嘴28相互之間的距離是等距的，使得各噴嘴28產生的噴霧在空間上分布均勻。一般情況下，η大于等于5，m大于等于3，噴嘴28數(shù)量至少有15個，最多數(shù)百個，本實施例中m和η分別為20。噴嘴28位于風管支路20內，也就是說集管22的一端位于風管支路20內；集管22的另一端伸出風管支路20與水管支路25相連接。集管22通過連接裝置固定安裝在風管支路20上。在第一種實施方式中:所述連接裝置23包括套管33、第一法蘭34、第二法蘭35，風管支路20上開有與套管33外徑相同的孔39，套管33 —端安裝在孔39內，套管33的外圈與風管支路20焊接在一起；套管33的另一端伸入第一法蘭34的孔36中，套管33的外圈與第一法蘭34焊接在一起；集管22沒有安裝噴嘴28的一端穿過第二法蘭35上的孔37，并與第二法蘭35通過焊接連接在一起；安裝時使集管22安裝有噴嘴28的一端通過套管33伸入風管支路20內，把第一法蘭34與第二法蘭35通過螺栓連接在一起。當然第一法蘭34與套管33、套管33與風管支路20、第二法蘭35與與集管22還可以通過其他公知的方式固定連接在一起；當集管22或噴嘴28發(fā)生損壞，可以把松開螺栓，把第二法蘭35與第一法蘭34分開，使集管22從風管支路20中抽出，方便檢修；同時通過焊接以及使法蘭34、35通過螺栓連接在一起還可以起到密封的作用。在第二種實施例中:連接裝置23包括密封蓋38、密封膠32。集管22穿過密封蓋38，并與密封蓋38焊接在一起；密封蓋38以可拆卸的方式與風管支路20固定連接，密封蓋38與風管支路20之間密封連接，本實施例中密封蓋38與風管支路20之間通過使用密封膠32實現(xiàn)密封。在風管支路25中噴嘴28的上方還安裝有均風板29。
[0033]總水管31上依次安裝有閘閥1、壓力表2、溫度計3、二個并聯(lián)安裝的Y型過濾器
5、電磁流量計7、超濾器8。閘閥I的安裝是為了調節(jié)噴嘴28的流量。壓力表2的安裝是為了觀察總水管31中的水壓是否正常。為了保證霧化效果，防止水中雜質堵住噴嘴28，在總水管31上安裝了過濾裝置， 過濾裝置為二個并聯(lián)安裝的Y型過濾器5及超濾器8，Y型過濾器5的二側各安裝有一個手動閥4。為了測量水管中水的流量，本方案中還采用了流量檢測裝置，本實施例中流量檢測裝置為電磁流量計7，電磁流量計7的二側分別設置有手動閥6，在電磁流量計7及二側的手動閥6上還并聯(lián)有旁路，旁路上設置有手動閥6，當然流量測量裝置也可以采用其他公知的流量計。
[0034]水管支路25上依次安裝有手動閥6、自動開關閥9、電磁流量計10、高壓柱塞泵
11、壓力表12、集管22。水管支路25上的手動閥6與總水管31上的超濾器8相連接。為了獲得較好的霧化效果，需要較大的壓力，故采用了高壓柱塞泵11，高壓柱塞泵11的使用壓力大于5MPa(兆帕)。使用壓力表12是為了確定水壓是否符合規(guī)定的要求。使用自動開關閥9的目的在于:通過使自動開關閥9與電氣控制裝置連接在一起，從而方便的控制水管支路25中水的開和關。
[0035]一種燒結礦霧化水冷卻裝置上還安裝有一種應用于噴嘴的吹掃裝置。一種應用于噴嘴的吹掃裝置包括氣管26、四根并聯(lián)的氣管支路27。氣管支路27—端與氣管26相連接；另一端與水管支路25相連接，連接點位于高壓柱塞泵11與壓力表12之間。
[0036]氣管26上依次安裝有閘閥13、氣源過濾器14。氣管支路27上依次安裝有手動球閥15、高壓單向閥16、高壓氣動開關閥17和高壓手動球閥18。手動球閥15與氣源過濾器14相連接。出于安全考慮，使用高壓單向閥16是為了在霧化水冷卻裝置連續(xù)工作時防止高壓水流進入氣管26中。使用氣源過濾器14是為了過濾掉氣體中的雜質。高壓氣動開關閥17與電氣控制裝置相連接，從而方便的控制氣管支路27中氣的開和關。只有在檢修高壓單向閥16和高壓氣動開關閥17時,手動球閥15和高壓手動球閥18才關閉，以利于檢修。[0037]具體工藝過程如下:當鋪料蓖板40上的熱燒結礦層需要冷卻時，開啟前面三臺鼓風機，自來水進入總水管31，通過壓力表2和溫度計3觀察水的壓力和溫度是否符合規(guī)定的要求；水經過Y型過濾器5和超濾器8進行過濾，去除物理污染物，期間經過電磁流量計7測得流量，保證水流量符合規(guī)定的要求；經超濾器8超濾后，水流流向四個水管支路25，打開水管支路25的手動閥6及自動開關閥9，水流通過電磁流量計10進入高壓柱塞泵11，通過高壓柱塞泵11把水壓提高到5MPa-20MPa，水流經過壓力表12并通過集管22進入噴嘴28，通過壓力表12可以檢查壓力是否符合規(guī)定的要求；其中電磁流量計10測得水管支路25中的水流量，霧化水從噴嘴28噴出，產生空間分布均勻的霧化水。通過調節(jié)總水管31上的閘閥I來調節(jié)噴嘴28噴出的霧化水量，當然也可以通過調節(jié)水管31、25上的其它閥來調節(jié)水量。為了達到較好的冷卻效果，噴嘴28噴出霧化水量必須大于20g/m3 (克/立方米)，即每立方米空氣中水的含量大于20g，一般為20-150g / m3。由于本方案中要求霧化效果較好，噴嘴28的噴孔孔徑為0.05-0.3mm,噴孔孔徑可以為0.1mm及0.15mm 二種規(guī)格。霧化水和鼓風機吹出的高速流動的空氣流混合穿透鋪料蓖板40上的熱燒結層,水變成水蒸氣,帶走熱燒結礦的熱量，使其溫度降低，實現(xiàn)對熱燒結礦的冷卻。水蒸氣隨空氣流一同從煙囪30排出。[0038]當使用霧化水冷卻裝置時，高壓氣動開關閥17關閉。當不使用霧化水冷卻裝置時，為防止噴霧裝置19堵塞，關閉水管支路25上的自動開關閥9，打開氣路上的閥門，啟動吹掃裝置。吹掃氣源可以使用空氣或氮氣，氣流通過氣管26上的閘閥13，經過氣源過濾器14去除粉塵雜質后，氣流分別進入四個氣管支路27，依次經過氣管支路27上的手動球閥15、高壓單向閥16、高壓氣動開關閥17、高壓手動球閥18進入水管支路25，最終進入霧化水系統(tǒng)支路，經過壓力表12到達噴霧裝置19的噴嘴28處，形成氣體通路，對噴嘴28形成保護，阻止了灰塵進入噴嘴28。噴嘴28噴出的氣體隨鼓風機產生的高速氣流一同從煙囪30排出。由于在本實施例中噴嘴28的噴孔孔徑為0.1mm或者或者0.15mm，不會有大的粉塵進入噴嘴28的噴孔中，吹掃氣源的壓力不需要太大，比較節(jié)約。也可以是在使用霧化水冷卻裝置前使用吹掃裝置，把噴嘴28噴孔中的灰塵吹走。如果噴嘴28的噴孔被大一點的粉塵壓住，也可以使用較大的氣壓把粉塵吹開。
【權利要求】
1.一種燒結礦霧化水冷卻方法，其特征在于:調節(jié)水管(25、31)上的閥(1、4、6)使噴嘴(28)噴出的霧化水水量為20-150g / m3，調節(jié)水管支路(25)中水的壓力為5_20MPa。
2.一種根據(jù)權利要求1所述的冷卻方法所需的霧化水冷卻裝置，其特征在于:包括總水管(31)、閘閥(I)、過濾裝置、流量測量裝置、水管支路(25)、高壓柱塞泵(11)、壓力表(12)、噴霧裝置(19)、風管支路(20)、連接裝置(23)、鋪料篦板(40)，鋪料篦板(40)位于風管支路(20)上方，多個并聯(lián)的水管支路(25)與總水管(31)相連接，總水管(31)上依次安裝有閘閥(I)、過濾裝置、流量測量裝置，每個水管支路(25)上依次安裝有高壓柱塞泵(11)、壓力表(12)、噴霧裝置(19)，噴霧裝置(19)由多根并聯(lián)的集管(22)組成，集管(22)一端安裝有多個串聯(lián)的噴嘴(28)，噴嘴(28)位于風管支路(20)內，噴嘴(28)與鋪料篦板(40)之間的距離大于0.5m，噴嘴(28)孔徑為0.05-0.3mm，集管(22)的另一端穿過風管支路(20)并伸出風管支路(20)與水管支路(25)相連接，集管(22)通過連接裝置(23)固定安裝在風管支路(20)上，連接裝置(23)使集管(22)能從風管支路(20)中抽出。
3.根據(jù)權利要求2所述的霧化水冷卻裝置，其特征在于:連接裝置(23)使集管(22)與風管支路(20)之間密封。
4.根據(jù)權利要求3所述的霧化水冷卻裝置，其特征在于:連接裝置(23)包括套管(33)、第一法蘭(34)、第二法蘭(35)，風管支路(20)上開有與套管(33)外徑相同的孔(39)，套管(33) —端安裝在孔(39)內，套管(33)的外圈與風管支路(20)焊接在一起，套管(33)的另一端伸入第一法蘭(34)的孔(36)中，套管(33)的外圈與第一法蘭(34)焊接在一起，集管(22)沒有安裝噴嘴(28)的一端穿過第二法蘭(35)上的孔(37)，并與第二法蘭(35)通過焊接連接在一起，安裝時使集管(22)安裝有噴嘴(28)的一端通過套管(33)伸入風管支路(20)內，把第一法蘭(34)與第二法蘭(35)通過螺栓連接在一起。
5.根據(jù)權利要求2所述的霧化水冷卻裝置，其特征在于:過濾裝置包括二個并聯(lián)安裝的Y型過濾器(5)、超濾器(8)、手動閥(4)，二個并聯(lián)安裝的Y型過濾器(5)及超濾器(8)串聯(lián)安裝在總水管(31)上，Y型過濾器(5)的二端分別串聯(lián)安裝有一個手動閥(4)。
6.根據(jù)權利要求2所述的霧化水冷卻裝置，其特征在于:流量測量裝置為電磁流量計(7)、手動閥(6)，電磁流量計(7)的二端分別串聯(lián)安裝有一個手動閥(6)，在電磁流量計(7)及二個手動閥(6)上還并聯(lián)有一旁路，旁路上安裝有手動閥(6)。
7.根據(jù)權利要求2所述的霧化水冷卻裝置，其特征在于:在風管支路(25)中噴嘴(28)的上方還安裝有均風板(29)。
8.根據(jù)權利要求2所述的霧化水冷卻裝置，其特征在于:噴嘴(28)孔徑為0.1mm或者0.15mm0
9.根據(jù)權利要求2所述的霧化水冷卻裝置，其特征在于:噴霧裝置(19)上的噴嘴(28)數(shù)量為15~400個。
10.根據(jù)權利要求2所述的霧化水冷卻裝置，其特征在于:噴嘴(28)與鋪料篦板(40)之間的距離為0.5~5mο
【文檔編號】C22B1/26GK103509942SQ201310414829
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權日:2013年9月10日
【發(fā)明者】徐欣 申請人:蘇州科睿特能源科技有限公司