一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法及裝置與流程
1.發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種對鋼鐵企業生產過程產生的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收的方法及裝置。
背景技術：
2.我國燒結礦年產生量超過13.5億噸，燒結完成后的燒結餅經破碎后平均溫度超過800℃，燒結礦余熱回收具有巨大的經濟和碳減排環境效益。
3.燒結礦余熱回收主流工藝為環冷機風冷余熱發電，此外也有少量的帶式冷卻機以及新研發的豎式冷卻工藝。帶式冷卻機因其占地面積大、熱回收效率低，屬于日益淘汰的落后工藝裝備，目前已經逐步退出歷史舞臺。環冷機工藝相比帶式冷卻機具有占地面積小、熱回收效率高等優勢，國內90％以上燒結礦冷卻處理能力均采用該工藝。近年來有關研究機構基于干熄焦處理工藝，改進研發了燒結礦豎式冷卻技術，但由于燒結礦物性等問題，該工藝運行過程存在冷卻不均勻，熱回收效率不穩定等問題，生產不法長期正常穩定運行。
4.同時，燒結礦環冷工藝存在熱回收效率低，噸燒結礦發電量低等問題。國內環冷機普遍熱回收不超過50％，噸燒結礦余熱發電量僅達到10余度電。燒結礦余熱資源巨大，但環冷機工藝往往僅回收利用了300℃以上的燒結礦余熱，300℃以下的燒結礦余熱甚至往往直接鼓風外排，現場環境惡劣，存在諸多的無組織排放問題。
技術實現要素：
5.為解決上述問題，本發明提供一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法及裝置，該方法及裝置燒結礦冷卻及余熱回收的密閉性強、余熱回收效率高，技術優勢明顯。
6.上述目的是通過下述方案實現的：
7.一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，所述方法包括：
8.步驟s1.燒結餅破碎入料，燒結餅傾翻至破碎襯板上破碎為燒結礦，燒結礦下落至墊層上方形成冷卻料層；
9.步驟s2.料層冷卻，鼓入一定壓力的冷風，冷風對冷卻料層進行強制鼓風冷卻；
10.步驟s3.余熱回收及凈化，冷卻料層通過冷風吹料回收余熱，煙氣進行除塵凈化；
11.步驟s4.燒結礦出料，當冷卻料層經一定時間的鼓風冷卻到一定溫度后，經卸料槽下落至輸送機上，冷卻完成的燒結礦經輸送機輸送為高爐冶煉提供合格原料。
12.進一步地，步驟s1中，經燒結臺車運輸至密封罩內，傾翻下落到破碎襯板上，采用破碎機對燒結餅進行輥壓破碎，破碎后得到的一定溫度、粒度的燒結礦在重力作用下下落至推料床的墊層上方，形成一定厚度的冷卻料層。
13.進一步地，步驟s2中，冷卻料層在推料床的作用下逐步向卸料槽方向運動，鼓風機通過鼓風管向鼓風膛中鼓入一定壓力的冷風，冷風逐步穿過推料床、墊層對冷卻料層進行強制鼓風冷卻。
14.進一步地，步驟s3中，冷卻料層通過冷風吹料回收余熱包括冷風經冷卻料層后在
高溫燒結礦的加熱下轉變為一定溫度的高溫煙氣，高溫煙氣經引風管輸送至余熱鍋爐換熱得到一定壓力的蒸汽；壓力蒸汽經蒸汽管輸送至發電機進行發電。
15.進一步地，步驟s3中，煙氣進行除塵凈化包括經余熱鍋爐換熱降溫后的高溫煙氣轉變為一定溫度的低溫煙氣，該低溫煙氣經除塵器進行除塵凈化，進而經引風機、煙囪有組織達標排放。
16.進一步地，步驟s1中，冷卻料層為燒結餅經破碎機破碎后的燒結礦料層；冷卻料層厚度為300-1200mm，80％的燒結礦顆粒粒徑不超過50mm；冷卻料層初始溫度為800-1100℃。
17.進一步地，冷卻料層從初始到從卸料槽出料進行鼓風冷卻的時間為20-60分鐘，冷卻結束后的燒結礦溫度為50-90℃，冷風經冷卻料層加熱形成的高溫煙氣溫度為300-600℃；該高溫煙氣經余熱鍋爐換熱得到的蒸汽壓力為0.5-1mpa。
18.進一步地，處理后噸燒結礦冷卻用冷風量為1200-2500nm3，噸燒結礦實現余熱發電量為20-40kwh，經余熱鍋爐換熱降溫后的低溫煙氣溫度不超過160℃，該低溫煙氣經除塵器進行除塵凈化有組織排放煙氣濃度低于10mg/nm3。
19.本發明還提供一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收裝置，用于上述所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，該裝置包括燒結臺車、密封罩、破碎襯板、破碎機、墊層、推料床、鼓風膛、推桿、鼓風管、鼓風機、卸料槽、輸送機、支架、引風管、余熱鍋爐、蒸汽管、發電機、除塵器、引風機、煙囪，密封罩在燒結臺車尾端上方，在破碎機、冷卻料層、卸料槽上方進行系統密閉；破碎襯板在燒結臺車尾端下方，在破碎機正下方；冷卻料層在墊層上方，墊層在推料床上方；鼓風膛在推料床下方，推桿在推料床下方。
20.進一步地，所述鼓風機通過鼓風管連接鼓風膛；卸料槽在推料床尾端，密封罩尾端下方；輸送機在卸料槽下方，支架上方；余熱鍋爐通過蒸汽管連接發電機；密封罩、余熱鍋爐、除塵器、引風機、煙囪依次通過引風管連接。
21.本發明的有益效果：
22.本發明在全密閉體系內對燒結礦進行高效余熱回收，具有工藝路線簡單，裝備化自動化水平高，空間占地小，系統投資低，余熱回收率高，煙氣有組織超凈排放的優點。
23.本發明可實現處理系統裝備100％的密封，大幅度提高燒結礦余熱回收效率和發電量，有效克服了現有技術中余熱回收率低、現場環境差的技術問題，實現了燒結礦冷卻工藝技術的跨越式升級。
附圖說明
24.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
25.圖1為本發明提供的一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法的流程圖；
26.圖2為本發明提供的一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收裝置的示意圖。
27.附圖標記說明：
28.燒結餅1、燒結臺車2、密封罩3、破碎襯板4、破碎機5、冷卻料層6、墊層7、推料床8、鼓風膛9、推桿10、鼓風管11、鼓風機12、卸料槽13、輸送機14、支架15、引風管16、余熱鍋爐
17、蒸汽管18、發電機19、除塵器20、引風機21、煙囪22。
具體實施方式
29.為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
30.參見圖1-2，本發明提供了一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，該方法包括如下步驟：
31.步驟s1.燒結餅破碎入料，燒結餅1傾翻至破碎襯板4上破碎為燒結礦，燒結礦下落至墊層7上方形成冷卻料層6；步驟s2.料層冷卻，鼓入一定壓力的冷風，冷風對冷卻料層6進行強制鼓風冷卻；步驟s3.余熱回收及凈化，冷卻料層6通過冷風吹料回收余熱，煙氣進行除塵凈化；步驟s4.燒結礦出料，當冷卻料層6經一定時間的鼓風冷卻到一定溫度后，經卸料槽13下落至輸送機14上，冷卻完成的燒結礦經輸送機14輸送為高爐冶煉提供合格原料。
32.其中，步驟s1中，經燒結臺車2運輸至密封罩3內，傾翻下落到破碎襯板4上，采用破碎機5對燒結餅1進行輥壓破碎，破碎后得到的一定溫度、粒度的燒結礦在重力作用下下落至推料床8的墊層7上方，形成一定厚度的冷卻料層6。
33.其中，步驟s2中，冷卻料層6在推料床8的作用下逐步向卸料槽13方向運動，鼓風機12通過鼓風管11向鼓風膛9中鼓入一定壓力的冷風，冷風逐步穿過推料床8、墊層7對冷卻料層6進行強制鼓風冷卻。
34.其中，步驟s3中，冷卻料層6通過冷風吹料回收余熱包括冷風經冷卻料層6后在高溫燒結礦的加熱下轉變為一定溫度的高溫煙氣，高溫煙氣經引風管16輸送至余熱鍋爐17換熱得到一定壓力的蒸汽；壓力蒸汽經蒸汽管18輸送至發電機19進行發電。
35.其中，步驟s3中，煙氣進行除塵凈化包括經余熱鍋爐17換熱降溫后的高溫煙氣轉變為一定溫度的低溫煙氣，該低溫煙氣經除塵器20進行除塵凈化，進而經引風機21、煙囪22有組織達標排放。
36.其中，步驟s1中，冷卻料層6為燒結餅1經破碎機5破碎后的燒結礦料層；冷卻料層6厚度為300-1200mm，80％的燒結礦顆粒粒徑不超過50mm；冷卻料層6初始溫度為800-1100℃。
37.其中，冷卻料層6從初始到從卸料槽13出料進行鼓風冷卻的時間為20-60分鐘，冷卻結束后的燒結礦溫度為50-90℃，冷風經冷卻料層6加熱形成的高溫煙氣溫度為300-600℃；該高溫煙氣經余熱鍋爐17換熱得到的蒸汽壓力為0.5-1mpa。
38.其中，處理后噸燒結礦冷卻用冷風量為1200-2500nm3，噸燒結礦實現余熱發電量為20-40kwh，經余熱鍋爐17換熱降溫后的低溫煙氣溫度不超過160℃，該低溫煙氣經除塵器20進行除塵凈化有組織排放煙氣濃度低于10mg/nm3。
39.本發明同時提供一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收裝置，該裝置包括燒結臺車2、密封罩3、破碎襯板4、破碎機5、墊層7、推料床8、鼓風膛9、推桿10、鼓風管11、鼓風機12、卸料槽13、輸送機14、支架15、引風管16、余熱鍋爐17、蒸汽管18、發電機19、除塵器20、引風
機21、煙囪22，密封罩3在燒結臺車2尾端上方，在破碎機5、冷卻料層6、卸料槽13上方進行系統密閉；破碎襯板4在燒結臺車2尾端下方，在破碎機5正下方；冷卻料層6在墊層7上方，墊層7在推料床8上方；鼓風膛9在推料床8下方，推桿10在推料床8下方。
40.其中，鼓風機12通過鼓風管11連接鼓風膛9；卸料槽13在推料床8尾端，密封罩3尾端下方；輸送機14在卸料槽13下方，支架15上方；余熱鍋爐17通過蒸汽管18連接發電機19；密封罩3、余熱鍋爐17、除塵器20、引風機21、煙囪22依次通過引風管16連接。
41.其中，燒結餅1在燒結臺車2上方，密封罩3主體為鋼結構密閉罩，密封罩3內部采用高溫耐火材料進行隔熱保護，高溫耐火材料厚度為30-200mm。密封罩3對破碎襯板4、破碎機5、冷卻料層6、墊層7、推料床8以及卸料槽13進行系統的密閉覆蓋；在推料床8正上方的密封罩3部分距離推料床8為1-3m。
42.其中，破碎襯板4、破碎機5采用耐熱耐磨鋼鐵材料，其中破碎襯板4厚度為50-200mm；破碎機5為單齒輥破碎機結構，輥齒寬度和厚度為100-300mm，輥齒長度為0.6-1.6m。
43.其中，墊層7均勻鑲嵌布置在推料床8上方，墊層7為球團礦、鵝卵石等塊狀物料，其中80％的物料顆粒粒徑為20-60mm。
44.其中，鼓風膛9為鋼結構密閉鼓風系統，鼓風膛9在推料床8正下方，鼓風膛9分為不同的鼓風室，分別對應單獨的鼓風機12，此外推桿10也密閉在鼓風膛9中。
45.其中，鼓風機12為變頻風機，風機設計壓力為3-9kpa。鼓風管11為鋼結構管道，管壁厚度為3-10mm。
46.其中，卸料槽13為鋼結構料斗，卸料槽13上部寬度不小于推料床8寬度，卸料槽13料斗側邊傾斜角度不低于45度。
47.其中，輸送機14為皮帶輸送機，所用皮帶為耐磨、耐高溫皮帶，皮帶帶寬為800-1500mm。支架15為鋼結構支架，用于支撐輸送機14。
48.其中，引風管16為鋼結構管道，管道壁厚為3-10mm。引風管16外設置保溫材料，保溫材料厚度為30-150mm。
49.其中，余熱鍋爐17設計壓力不低于0.5mpa。蒸汽管18為鋼結構壓力管道，設計壓力為0.4-1mpa。蒸汽管18外設置保溫材料，保溫材料厚度為30-150mm。
50.其中，除塵器20為布袋除塵器；引風機21為變頻風機，設計壓力為3-6kpa；煙囪22為鋼或混凝土結構。
51.在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
52.對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
技術特征：
1.一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，所述方法包括：步驟s1.燒結餅破碎入料，燒結餅(1)傾翻至破碎襯板(4)上破碎為燒結礦，燒結礦下落至墊層(7)上方形成冷卻料層(6)；步驟s2.料層冷卻，鼓入一定壓力的冷風，冷風對冷卻料層(6)進行強制鼓風冷卻；步驟s3.余熱回收及凈化，冷卻料層(6)通過冷風吹料回收余熱，煙氣進行除塵凈化；步驟s4.燒結礦出料，當冷卻料層(6)經一定時間的鼓風冷卻到一定溫度后，經卸料槽(13)下落至輸送機(14)上，冷卻完成的燒結礦經輸送機(14)輸送為高爐冶煉提供合格原料。2.根據權利要求1所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，步驟s1中，經燒結臺車(2)運輸至密封罩(3)內，傾翻下落到破碎襯板(4)上，采用破碎機(5)對燒結餅(1)進行輥壓破碎，破碎后得到的一定溫度、粒度的燒結礦在重力作用下下落至推料床(8)的墊層(7)上方，形成一定厚度的冷卻料層(6)。3.根據權利要求1所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，步驟s2中，冷卻料層(6)在推料床(8)的作用下逐步向卸料槽(13)方向運動，鼓風機(12)通過鼓風管(11)向鼓風膛(9)中鼓入一定壓力的冷風，冷風逐步穿過推料床(8)、墊層(7)對冷卻料層(6)進行強制鼓風冷卻。4.根據權利要求3所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，步驟s3中，冷卻料層(6)通過冷風吹料回收余熱包括冷風經冷卻料層(6)后在高溫燒結礦的加熱下轉變為一定溫度的高溫煙氣，高溫煙氣經引風管(16)輸送至余熱鍋爐(17)換熱得到一定壓力的蒸汽；壓力蒸汽經蒸汽管(18)輸送至發電機(19)進行發電。5.根據權利要求1所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，步驟s3中，煙氣進行除塵凈化包括經余熱鍋爐(17)換熱降溫后的高溫煙氣轉變為一定溫度的低溫煙氣，該低溫煙氣經除塵器(20)進行除塵凈化，進而經引風機(21)、煙囪(22)有組織達標排放。6.根據權利要求1所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，步驟s1中，冷卻料層(6)為燒結餅(1)經破碎機(5)破碎后的燒結礦料層；冷卻料層(6)厚度為300-1200mm，80％的燒結礦顆粒粒徑不超過50mm；冷卻料層(6)初始溫度為800-1100℃。7.根據權利要求1所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，冷卻料層(6)從初始到從卸料槽(13)出料進行鼓風冷卻的時間為20-60分鐘，冷卻結束后的燒結礦溫度為50-90℃，冷風經冷卻料層(6)加熱形成的高溫煙氣溫度為300-600℃；該高溫煙氣經余熱鍋爐(17)換熱得到的蒸汽壓力為0.5-1mpa。8.根據權利要求1所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，處理后噸燒結礦冷卻用冷風量為1200-2500nm3，噸燒結礦實現余熱發電量為20-40kwh，經余熱鍋爐(17)換熱降溫后的低溫煙氣溫度不超過160℃，該低溫煙氣經除塵器(20)進行除塵凈化有組織排放煙氣濃度低于10mg/nm3。9.一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收裝置，用于權利要求1-8任一所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法，其特征在于，該裝置包括燒結臺車(2)、密封罩(3)、破碎襯板(4)、破碎機(5)、墊層(7)、推料床(8)、鼓風膛(9)、推桿(10)、鼓風管(11)、鼓風機(12)、卸料槽(13)、輸送機(14)、支架(15)、引風管(16)、余熱鍋爐(17)、蒸汽管(18)、發電機(19)、
除塵器(20)、引風機(21)、煙囪(22)，密封罩(3)在燒結臺車(2)尾端上方，在破碎機(5)、冷卻料層(6)、卸料槽(13)上方進行系統密閉；破碎襯板(4)在燒結臺車(2)尾端下方，在破碎機(5)正下方；冷卻料層(6)在墊層(7)上方，墊層(7)在推料床(8)上方；鼓風膛(9)在推料床(8)下方，推桿(10)在推料床(8)下方。10.根據權利要求9所述的燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收裝置，其特征在于，所述鼓風機(12)通過鼓風管(11)連接鼓風膛(9)；卸料槽(13)在推料床(8)尾端，密封罩(3)尾端下方；輸送機(14)在卸料槽(13)下方，支架(15)上方；余熱鍋爐(17)通過蒸汽管(18)連接發電機(19)；密封罩(3)、余熱鍋爐(17)、除塵器(20)、引風機(21)、煙囪(22)依次通過引風管(16)連接。
技術總結
本發明提供一種燒結礦全密閉鼓風冷卻及余熱回收方法及裝置，該方法包括：步驟S1.燒結餅破碎入料，燒結餅傾翻至破碎襯板上破碎為燒結礦，燒結礦下落至墊層上方形成冷卻料層；步驟S2.料層冷卻，鼓入一定壓力的冷風，冷風對冷卻料層進行強制鼓風冷卻；步驟S3.余熱回收及凈化，冷卻料層通過冷風吹料回收余熱，煙氣進行除塵凈化；步驟S4.燒結礦出料，當冷卻料層經一定時間的鼓風冷卻到一定溫度后，經卸料槽下落至輸送機上，冷卻完成的燒結礦經輸送機輸送為高爐冶煉提供合格原料。通過本發明的方法和裝置燒結礦冷卻及余熱回收的密閉性強、余熱回收效率高。收效率高。收效率高。
