1.一種熱態(tài)直接還原鐵爐外冷卻裝置,其特征在于,包括冷卻裝置;所述冷卻裝置由自上而下依次設(shè)置緩存室、分配室、冷卻室和排料室組成;緩存室的頂部設(shè)進(jìn)料口;分配室中自內(nèi)向外同軸地設(shè)有1個(gè)圓柱形筒體和3個(gè)錐形筒體,其中圓柱形筒體頂部封閉,圓柱形筒體的外側(cè)依次形成3個(gè)具有向下展開的喇叭口狀的環(huán)形物料通道;圓柱形筒體和錐形筒體的底部與冷卻室外殼及3個(gè)環(huán)形隔板的頂部一一對(duì)應(yīng)連接,環(huán)形隔板將冷卻室沿徑向分隔為內(nèi)層環(huán)形冷卻空間、中心環(huán)形冷卻空間和外層環(huán)形冷卻空間;冷卻室中沿周向均勻地設(shè)有多個(gè)冷卻壁,各環(huán)形隔板及各冷卻壁將冷卻室沿徑向及周向分隔為具有豎直物料下降通道的多個(gè)冷卻格室;排料室底部設(shè)排料口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱態(tài)直接還原鐵爐外冷卻裝置,其特征在于,所述冷卻壁由依次間隔且循環(huán)設(shè)置的長(zhǎng)冷卻壁、中冷卻壁和短冷卻壁組成,其中長(zhǎng)冷卻壁通長(zhǎng)地設(shè)置在內(nèi)層環(huán)形冷卻空間至外層環(huán)形冷卻空間中,中冷卻壁通長(zhǎng)地設(shè)置在中心環(huán)形冷卻空間至外層環(huán)形冷卻空間中,短冷卻壁通長(zhǎng)地設(shè)置在外層環(huán)形冷卻空間中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱態(tài)直接還原鐵爐外冷卻裝置,其特征在于,所述長(zhǎng)冷卻壁、中冷卻壁及短冷卻壁的設(shè)置間隔距離為300~600mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱態(tài)直接還原鐵爐外冷卻裝置,其特征在于,所述緩存室的進(jìn)料口通過耐熱鏈板輸送機(jī)連接直立爐的出料口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱態(tài)直接還原鐵爐外冷卻裝置,其特征在于,所述緩存室內(nèi)設(shè)有料位計(jì),排料室內(nèi)沿同一水平截面的中心及周向設(shè)有多個(gè)在線測(cè)溫裝置,料位計(jì)與在線測(cè)溫裝置分別連接控制系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種熱態(tài)直接還原鐵爐外冷卻裝置,其特征在于,所述在線測(cè)溫裝置下方的排料室內(nèi)沿同一水平截面均勻設(shè)有多個(gè)擋料棒插口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱態(tài)直接還原鐵爐外冷卻裝置,其特征在于,所述冷卻壁由多個(gè)耐磨無縫鋼管并列組成,相鄰耐磨無縫鋼管之間通過耐磨鋼板固定連接;耐磨無縫鋼管的底部通過冷卻水進(jìn)水矩形管道連接冷卻裝置外的冷卻水進(jìn)水圓形管道;耐磨無縫鋼管的頂部通過冷卻水出水矩形管道連接冷卻裝置外的冷卻水出水圓形管道。
8.基于權(quán)利要求1所述裝置的一種熱態(tài)直接還原鐵爐外冷卻方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)直立爐排出的熱態(tài)直接還原鐵混合物,經(jīng)耐熱鏈板輸送機(jī)送至冷卻裝置上方,由進(jìn)料口進(jìn)入緩存室;
2)料位計(jì)將緩存室中的料位信息實(shí)時(shí)上傳給控制系統(tǒng);控制系統(tǒng)中預(yù)設(shè)料位上限值和料位下限值,當(dāng)緩存室中的料位高于料位上限值時(shí),耐熱鏈板輸送機(jī)停止向緩存室內(nèi)布料;當(dāng)緩存室內(nèi)的料位低于料位下限值時(shí),排料室停止向外排料;并保證冷卻裝置中的分配室、冷卻室和排料室始終充滿物料;
3)分配室用于將緩存室中的物料均勻分配到冷卻室中;由圓柱形筒體和錐形筒體組成的3個(gè)環(huán)形物料通道將物料對(duì)應(yīng)分配到冷卻室中由3個(gè)環(huán)形隔板分隔形成的3層冷卻空間中,并進(jìn)一步沿各冷卻格室的豎直物料下降通道向下移動(dòng);
4)在各冷卻格室內(nèi),冷卻水從冷卻壁下方進(jìn)入,從冷卻壁上方流出,通過各冷卻壁的間接冷卻作用,使物料達(dá)到能夠安全運(yùn)輸及儲(chǔ)存的溫度;
5)排料室用于將冷卻后的物料均勻的排出冷卻裝置;排料室同一水平截面上設(shè)有多個(gè)在線測(cè)溫裝置,在線測(cè)溫裝置將所測(cè)得的物料溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給控制系統(tǒng);在線測(cè)溫裝置下方沿同一水平截面設(shè)有多個(gè)擋料棒插口;如果某在線測(cè)溫裝置測(cè)得的物料溫度偏高,表明該測(cè)溫點(diǎn)附近的物料下降速度偏快,冷卻停留時(shí)間不足,則將該在線測(cè)溫裝置下方的擋料棒加密,使對(duì)應(yīng)物料通道中的物料下降速度滯緩;反之,如果某在線測(cè)溫裝置測(cè)得的物料溫度偏低,表明該測(cè)溫點(diǎn)附近的物料下降速度偏慢,冷卻停留時(shí)間過長(zhǎng),則將該在線測(cè)溫裝置下方的擋料棒減少,使對(duì)應(yīng)物料通道中的物料下降速度加快;從而使排料室排出的物料溫度趨于一致;排料室排料口設(shè)變頻調(diào)速的電動(dòng)格式閥,將冷卻到設(shè)定溫度后的物料排出冷卻裝置。