回转冷却器均匀布料装置及方法

技术领域

本发明涉及冶金设备技术领域，特别是涉及一种回转冷却器均匀布料装置及方法。

背景技术

当前烧结矿竖式冷却器均为固定安装形式。

热烧结矿进入竖式冷却器后靠自身重力向下运动，不受任何控制；冷却风采用鼓风形式自下而上穿过料层进行冷却。实际使用中，由于是固定进料口布料，造成冷却器内布料不均匀，料层下降速度也不一致，从而造成冷却器内部热烧结矿的粒度分布不均，会在垂直截面上呈现有的地方粒度小的矿聚集，有的地方粒度大的矿聚集的现象。这样在冷却风由下而上的过程中，风会从阻力较小的地方穿过而不会从阻力大的矿区穿过，即冷却风出现短路现象。上述现象导致的结果是：部分热矿得不到冷却，冷却完成的排出料存在高温红矿烧皮带机的情况，以及冷却器内部因二次氧化烧结造成的大块烧结矿受到排料设备的限制而无法排出的事故。

发明内容

基于上述问题，本发明目的在于提供一种回转冷却器均匀布料装置及方法，以使布料的料层在环形截面上间隙、密度均匀，以保障冷却风穿透料层不会发生因各处物料密度不同而风阻不一致的现象，避免冷却风短路的问题。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的一个方面，本发明提供的一种回转冷却器均匀布料装置，包括：

回转冷却器，包括环形腔体，所述环形腔体由内壁和外壁构成；

多组布料辊组件，沿所述环形腔体周向均匀布置，每组布料辊组件包括多根横向布置在内壁和外壁之间的自由辊，且多根自由辊位于同一倾斜面内，多根自由辊间隔设置且间距从上向下逐渐增加；

多块导流板，布置在所述布料辊组件的下方，且一块导流板与一组布料辊组件对应。

可选地，所述导流板的倾斜角度与所述倾斜面的倾斜角度相同。

进一步地，所述倾斜面的倾斜角度可以为25°～60°。更进一步地，所述倾斜面的倾斜角度可以为30°、40°、45°等。

可选地，相邻两组布料辊组件间隔设置。

可选地，所述自由辊的内部轴向设置有通水管。

可选地，所述自由辊采用合金制备而成。

可选地，所述自由辊中的轴承为自润滑轴承。

可选地，所述导流板的端面固定在所述环形腔体的内壁和/或外壁上。

可选地，所述自由辊的两端分别安装在所述环形腔体的内壁和外壁上。

可选地，所述回转冷却器的环形腔体的竖向截面为上宽下窄的形状。

可选地，所述回转冷却器的下部和/或底部设置有冷风进口。

可选地，每组布料辊组件可以包括四根自由辊。

根据本发明的一个方面，本发明提供的一种回转冷却器均匀布料方法，包括：从回转冷却器上方的进料口进料；回转冷却器转动，矿料进入各布料辊组件中；通过布料辊组件中的倾斜布置且不同间隙的多根自由辊将矿料按粒度大小分层进行布料；经自由辊分开后的矿料经导流板，按照粗颗粒到细颗粒的顺序，依次导流至回转冷却器的环形腔体下部，形成从下向上颗粒粒度依次减小的结构层。

可选地，所述方法还包括：冷却风自下而上穿过所述结构层，并与所述结构层中矿料进行热交换。

可选地，所述方法还包括：通过向所述自由辊内部的通水管中通入冷水以进行辊身冷却。

与现有技术相比，本发明回转冷却器均匀布料装置及方法采用辊式偏析布料，使布料的料层在环形截面上间隙、密度均匀，保障了冷却风穿透料层不会发生因各处物料密度不同而风阻不一致的现象，避免了冷却风短路的问题。本发明可用于热烧结矿冷却及余热回收等设备中。

本发明具有的优点如下：

1、利用回转式冷却器本身的回转可以达到均匀布料的目的。

2、不同的辊缝可以使冷却器内热矿在高度方向形成一定的粒度偏析，高度方向上各粒度的料层均匀布置冷却风穿透压一致，从而达到热矿均匀冷却的目的。

另外，本发明可选实施例中还具有如下优点：自由辊堆焊耐磨合金和通水冷却的结构，可延长使用寿命。布料辊组件中采用自由辊加自润滑轴承的结构，可达到免维护目的。

附图说明

图1是本发明实施例中回转冷却器均匀布料装置的俯视图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3是图2中的B-B剖视图；

图4是不包含布料辊组和导流板的冷却器的剖视图。

图1-图4中，1为自由辊，2为导流板，3为环形腔体，4为进料口，5为高温烟气出口，11通水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图4示意性示出了不包含本发明中的布料辊组和导流板2的冷却器的剖视图，即未采用本发明中辊式偏析布料方式的冷却器内部布料不均的情况，及其造成的冷却风短路的后果的剖视图。如图4所示，采用该冷却器进行布料后，冷却器内部热烧结矿的粒度分布不均，在垂直截面上有的地方会呈现出粒度小的矿聚集，有的地方会呈现出粒度大的矿聚集的现象，这些不同粒度的矿聚集又会进一步导致冷却风出现短路现象等问题。

图1-图3分别示意性地示出了本发明中的一种回转冷却器均匀布料装置的结构。如图1-3所示，本发明提供的回转冷却器均匀布料装置，包括：回转冷却器，布置在所述回转冷却器内的多组倾斜的布料辊组件，以及布置在每组布料辊组件下方的导流板22。

本发明中，所述回转冷却器，包括环形腔体3，所述环形腔体3由内壁和外壁构成。如图1所示，本发明所述回转冷却器整体是一种环形结构；其中，所述回转冷却器的环形腔体3的竖向截面可以为上宽下窄的形状。如图2所示，可以在所述回转冷却器的下部和/或底部设置冷风进口，以通过冷却风进行热交换。如图1和图2所示，所述回转冷却器上方设置有进料口4和高温烟气出口5。本发明中所述回转冷却器自身可以回转，例如在传动装置带动下，所述回转冷却器可绕中心位置做圆周运动，这样就可以提高布料的均匀性。

示例性地，如图2所示，所述回转冷却器可以包括位于中心位置处的回转支承，以及若干连接杆，其中，所述若干连接杆可以呈放射状连接在所述回转支承上。所述回转冷却器包括底部平台，所述底部平台位于环形腔体3的底部，用于封住矿颗粒，且底部平台与连接杆的末端连接，以在传动装置驱动下，在连接杆的带动下，使环形腔体3绕回转支承做均匀旋转运动。本发明利用回转式冷却器本身的回转可以达到均匀布料的目的；具体地，如图2所示，在回转式冷却器的上方设置有热风烟罩，热风烟罩的上方设置进料口4，当回转式冷却器匀速转动时，矿料从固定不动的进料口4进入(热风烟罩也不动)，基于匀速转动的回转式冷却器，实现均匀布料。

所述多组布料辊组件，沿所述环形腔体3周向均匀布置，每组布料辊组件包括多根横向布置在内壁和外壁之间的自由辊1，且多根自由辊1位于同一倾斜面内，多根自由辊1间隔设置且间距从上向下逐渐增加。本发明不同的辊缝可以使冷却器内热矿在高度方向形成一定的粒度偏析，高度方向上各粒度的料层均匀布置冷却风穿透压一致，从而达到热矿均匀冷却的目的。如图3所示，在环形腔体3下部从下向上依次形成了粗颗粒、较粗颗粒、中等颗粒、细颗粒的结构层，该结构层颗粒、密度均匀，冷却风进行热交换不会发生短路现象。

如图2所示，所述自由辊1的两端分别安装在所述环形腔体3的内壁和外壁上，且均可自由转动。本发明每组布料辊组件中的多根自由辊1分别位于不动的横平面内，且位于不同的竖平面内，从而形成多根自由辊1位于同一倾斜面内。示例性地，如图1-3所示，可以理解为沿环形腔体3周向布置有四层自由辊1，且四层自由辊1错位布置，使得在竖向截面上，每四根自由辊1形成一组倾斜的布料辊组件。图3为环形腔体3的一处竖向截面示意图，其中示出了三组布料辊组件，每组中包含四根自由辊1，四根自由辊1的端部从右上角向左下角倾斜；四根自由辊1中从上向下依次形成第一间隙、第二间隙和第三间隙，且间隙逐渐增大，矿料粒径大的经导流板2先落至底部，然后粒径小的经导流板2后落至大粒径矿料的上方，形成偏析结构。该实施例包括数组均布于回转冷却器的回转冷却器机体内的布料辊组件；每组中的自由辊1辊子沿斜面布置且间隙不同，辊间隙由小渐大；辊组下部安有固定的导流板2；热烧结矿经单齿辊破碎后进入回转式机体，随着回转式机体的匀速运动，热烧结矿沿着每个辊组的间隙按从粗到细的顺序在垂直方向均匀的布入机体中，形成粗颗粒矿在下层，细颗粒矿在上层的偏析结构；冷却风自下而上穿过不同粒度的热烧结矿料层并与之进行热交换。

在一可选实施例中，所述自由辊1的内部轴向设置有通水管11。通过向所述通水管11内部通入冷却水的方式进行冷却。本发明中，所述自由辊1可以采用合金制备而成。所述自由辊1中的轴承为自润滑轴承。例如，布料辊堆焊耐磨合金和通水冷却的结构，以延长使用寿命。布料辊采用自由辊1形式加自润滑轴承的结构，以达到免维护的目的。该实施例将通水冷却的布料辊组件安装在回转冷却器的侧壁上，可以自由转动；布料辊组件中的自由辊1成一定的角度布置，各辊子之间间隙按从上到下的顺序逐渐变大；每组布料辊组件下面安装有与布料辊组件角度相同的导流板2，引导不同粒度的矿块流向冷却器机体即环形腔体3内，并形成料层按粒度偏析。

所述多块导流板2，布置在所述布料辊组件的下方，且一块导流板2与一组布料辊组件对应。如图3所示，导流板2与布料辊组件之间保留一定间隙，以便矿料顺利滑落至回转冷却器机体下部。可选地，所述导流板2的倾斜角度与所述倾斜面的倾斜角度相同。进一步地，所述倾斜面的倾斜角度可以为25°～60°，例如，所述导流板2与所述倾斜面的倾斜角度相同，均为30°或45°等。

本发明中提供的一种回转冷却器均匀布料方法，包括：从回转冷却器上方的进料口4进料；回转冷却器转动，矿料进入各布料辊组件中；通过布料辊组件中的倾斜布置且不同间隙的多根自由辊1对矿料进行破碎；破碎后的矿料经导流板2，按照粗颗粒到细颗粒的顺序，依次导流至回转冷却器的环形腔体3下部，形成从下向上颗粒依次减小的结构层，如图3所示，在环形腔体3下部从下向上依次形成了粗颗粒、较粗颗粒、中等颗粒、细颗粒的结构层，该结构层颗粒、密度均匀，冷却风进行热交换不会发生短路现象。

可选地，所述方法还包括：冷却风自下而上穿过所述结构层，并与所述结构层中矿料进行热交换。可选地，所述方法还包括：通过向所述自由辊1内部的通水管11中通入冷水以进行热交换。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。