一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法及装置与流程
1.发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种对钢铁企业生产过程产生的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收的方法及装置。
背景技术：
2.我国烧结矿年产生量超过13.5亿吨，烧结完成后的烧结饼经破碎后平均温度超过800℃，烧结矿余热回收具有巨大的经济和碳减排环境效益。
3.烧结矿余热回收主流工艺为环冷机风冷余热发电，此外也有少量的带式冷却机以及新研发的竖式冷却工艺。带式冷却机因其占地面积大、热回收效率低，属于日益淘汰的落后工艺装备，目前已经逐步退出历史舞台。环冷机工艺相比带式冷却机具有占地面积小、热回收效率高等优势，国内90％以上烧结矿冷却处理能力均采用该工艺。近年来有关研究机构基于干熄焦处理工艺，改进研发了烧结矿竖式冷却技术，但由于烧结矿物性等问题，该工艺运行过程存在冷却不均匀，热回收效率不稳定等问题，生产不法长期正常稳定运行。
4.同时，烧结矿环冷工艺存在热回收效率低，吨烧结矿发电量低等问题。国内环冷机普遍热回收不超过50％，吨烧结矿余热发电量仅达到10余度电。烧结矿余热资源巨大，但环冷机工艺往往仅回收利用了300℃以上的烧结矿余热，300℃以下的烧结矿余热甚至往往直接鼓风外排，现场环境恶劣，存在诸多的无组织排放问题。
技术实现要素：
5.为解决上述问题，本发明提供一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法及装置，该方法及装置烧结矿冷却及余热回收的密闭性强、余热回收效率高，技术优势明显。
6.上述目的是通过下述方案实现的：
7.一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，所述方法包括：
8.步骤s1.烧结饼破碎入料，烧结饼倾翻至破碎衬板上破碎为烧结矿，烧结矿下落至垫层上方形成冷却料层；
9.步骤s2.料层冷却，鼓入一定压力的冷风，冷风对冷却料层进行强制鼓风冷却；
10.步骤s3.余热回收及净化，冷却料层通过冷风吹料回收余热，烟气进行除尘净化；
11.步骤s4.烧结矿出料，当冷却料层经一定时间的鼓风冷却到一定温度后，经卸料槽下落至输送机上，冷却完成的烧结矿经输送机输送为高炉冶炼提供合格原料。
12.进一步地，步骤s1中，经烧结台车运输至密封罩内，倾翻下落到破碎衬板上，采用破碎机对烧结饼进行辊压破碎，破碎后得到的一定温度、粒度的烧结矿在重力作用下下落至推料床的垫层上方，形成一定厚度的冷却料层。
13.进一步地，步骤s2中，冷却料层在推料床的作用下逐步向卸料槽方向运动，鼓风机通过鼓风管向鼓风膛中鼓入一定压力的冷风，冷风逐步穿过推料床、垫层对冷却料层进行强制鼓风冷却。
14.进一步地，步骤s3中，冷却料层通过冷风吹料回收余热包括冷风经冷却料层后在
高温烧结矿的加热下转变为一定温度的高温烟气，高温烟气经引风管输送至余热锅炉换热得到一定压力的蒸汽；压力蒸汽经蒸汽管输送至发电机进行发电。
15.进一步地，步骤s3中，烟气进行除尘净化包括经余热锅炉换热降温后的高温烟气转变为一定温度的低温烟气，该低温烟气经除尘器进行除尘净化，进而经引风机、烟囱有组织达标排放。
16.进一步地，步骤s1中，冷却料层为烧结饼经破碎机破碎后的烧结矿料层；冷却料层厚度为300-1200mm，80％的烧结矿颗粒粒径不超过50mm；冷却料层初始温度为800-1100℃。
17.进一步地，冷却料层从初始到从卸料槽出料进行鼓风冷却的时间为20-60分钟，冷却结束后的烧结矿温度为50-90℃，冷风经冷却料层加热形成的高温烟气温度为300-600℃；该高温烟气经余热锅炉换热得到的蒸汽压力为0.5-1mpa。
18.进一步地，处理后吨烧结矿冷却用冷风量为1200-2500nm3，吨烧结矿实现余热发电量为20-40kwh，经余热锅炉换热降温后的低温烟气温度不超过160℃，该低温烟气经除尘器进行除尘净化有组织排放烟气浓度低于10mg/nm3。
19.本发明还提供一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收装置，用于上述所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，该装置包括烧结台车、密封罩、破碎衬板、破碎机、垫层、推料床、鼓风膛、推杆、鼓风管、鼓风机、卸料槽、输送机、支架、引风管、余热锅炉、蒸汽管、发电机、除尘器、引风机、烟囱，密封罩在烧结台车尾端上方，在破碎机、冷却料层、卸料槽上方进行系统密闭；破碎衬板在烧结台车尾端下方，在破碎机正下方；冷却料层在垫层上方，垫层在推料床上方；鼓风膛在推料床下方，推杆在推料床下方。
20.进一步地，所述鼓风机通过鼓风管连接鼓风膛；卸料槽在推料床尾端，密封罩尾端下方；输送机在卸料槽下方，支架上方；余热锅炉通过蒸汽管连接发电机；密封罩、余热锅炉、除尘器、引风机、烟囱依次通过引风管连接。
21.本发明的有益效果：
22.本发明在全密闭体系内对烧结矿进行高效余热回收，具有工艺路线简单，装备化自动化水平高，空间占地小，系统投资低，余热回收率高，烟气有组织超净排放的优点。
23.本发明可实现处理系统装备100％的密封，大幅度提高烧结矿余热回收效率和发电量，有效克服了现有技术中余热回收率低、现场环境差的技术问题，实现了烧结矿冷却工艺技术的跨越式升级。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
25.图1为本发明提供的一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法的流程图；
26.图2为本发明提供的一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收装置的示意图。
27.附图标记说明：
28.烧结饼1、烧结台车2、密封罩3、破碎衬板4、破碎机5、冷却料层6、垫层7、推料床8、鼓风膛9、推杆10、鼓风管11、鼓风机12、卸料槽13、输送机14、支架15、引风管16、余热锅炉
17、蒸汽管18、发电机19、除尘器20、引风机21、烟囱22。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
30.参见图1-2，本发明提供了一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，该方法包括如下步骤：
31.步骤s1.烧结饼破碎入料，烧结饼1倾翻至破碎衬板4上破碎为烧结矿，烧结矿下落至垫层7上方形成冷却料层6；步骤s2.料层冷却，鼓入一定压力的冷风，冷风对冷却料层6进行强制鼓风冷却；步骤s3.余热回收及净化，冷却料层6通过冷风吹料回收余热，烟气进行除尘净化；步骤s4.烧结矿出料，当冷却料层6经一定时间的鼓风冷却到一定温度后，经卸料槽13下落至输送机14上，冷却完成的烧结矿经输送机14输送为高炉冶炼提供合格原料。
32.其中，步骤s1中，经烧结台车2运输至密封罩3内，倾翻下落到破碎衬板4上，采用破碎机5对烧结饼1进行辊压破碎，破碎后得到的一定温度、粒度的烧结矿在重力作用下下落至推料床8的垫层7上方，形成一定厚度的冷却料层6。
33.其中，步骤s2中，冷却料层6在推料床8的作用下逐步向卸料槽13方向运动，鼓风机12通过鼓风管11向鼓风膛9中鼓入一定压力的冷风，冷风逐步穿过推料床8、垫层7对冷却料层6进行强制鼓风冷却。
34.其中，步骤s3中，冷却料层6通过冷风吹料回收余热包括冷风经冷却料层6后在高温烧结矿的加热下转变为一定温度的高温烟气，高温烟气经引风管16输送至余热锅炉17换热得到一定压力的蒸汽；压力蒸汽经蒸汽管18输送至发电机19进行发电。
35.其中，步骤s3中，烟气进行除尘净化包括经余热锅炉17换热降温后的高温烟气转变为一定温度的低温烟气，该低温烟气经除尘器20进行除尘净化，进而经引风机21、烟囱22有组织达标排放。
36.其中，步骤s1中，冷却料层6为烧结饼1经破碎机5破碎后的烧结矿料层；冷却料层6厚度为300-1200mm，80％的烧结矿颗粒粒径不超过50mm；冷却料层6初始温度为800-1100℃。
37.其中，冷却料层6从初始到从卸料槽13出料进行鼓风冷却的时间为20-60分钟，冷却结束后的烧结矿温度为50-90℃，冷风经冷却料层6加热形成的高温烟气温度为300-600℃；该高温烟气经余热锅炉17换热得到的蒸汽压力为0.5-1mpa。
38.其中，处理后吨烧结矿冷却用冷风量为1200-2500nm3，吨烧结矿实现余热发电量为20-40kwh，经余热锅炉17换热降温后的低温烟气温度不超过160℃，该低温烟气经除尘器20进行除尘净化有组织排放烟气浓度低于10mg/nm3。
39.本发明同时提供一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收装置，该装置包括烧结台车2、密封罩3、破碎衬板4、破碎机5、垫层7、推料床8、鼓风膛9、推杆10、鼓风管11、鼓风机12、卸料槽13、输送机14、支架15、引风管16、余热锅炉17、蒸汽管18、发电机19、除尘器20、引风
机21、烟囱22，密封罩3在烧结台车2尾端上方，在破碎机5、冷却料层6、卸料槽13上方进行系统密闭；破碎衬板4在烧结台车2尾端下方，在破碎机5正下方；冷却料层6在垫层7上方，垫层7在推料床8上方；鼓风膛9在推料床8下方，推杆10在推料床8下方。
40.其中，鼓风机12通过鼓风管11连接鼓风膛9；卸料槽13在推料床8尾端，密封罩3尾端下方；输送机14在卸料槽13下方，支架15上方；余热锅炉17通过蒸汽管18连接发电机19；密封罩3、余热锅炉17、除尘器20、引风机21、烟囱22依次通过引风管16连接。
41.其中，烧结饼1在烧结台车2上方，密封罩3主体为钢结构密闭罩，密封罩3内部采用高温耐火材料进行隔热保护，高温耐火材料厚度为30-200mm。密封罩3对破碎衬板4、破碎机5、冷却料层6、垫层7、推料床8以及卸料槽13进行系统的密闭覆盖；在推料床8正上方的密封罩3部分距离推料床8为1-3m。
42.其中，破碎衬板4、破碎机5采用耐热耐磨钢铁材料，其中破碎衬板4厚度为50-200mm；破碎机5为单齿辊破碎机结构，辊齿宽度和厚度为100-300mm，辊齿长度为0.6-1.6m。
43.其中，垫层7均匀镶嵌布置在推料床8上方，垫层7为球团矿、鹅卵石等块状物料，其中80％的物料颗粒粒径为20-60mm。
44.其中，鼓风膛9为钢结构密闭鼓风系统，鼓风膛9在推料床8正下方，鼓风膛9分为不同的鼓风室，分别对应单独的鼓风机12，此外推杆10也密闭在鼓风膛9中。
45.其中，鼓风机12为变频风机，风机设计压力为3-9kpa。鼓风管11为钢结构管道，管壁厚度为3-10mm。
46.其中，卸料槽13为钢结构料斗，卸料槽13上部宽度不小于推料床8宽度，卸料槽13料斗侧边倾斜角度不低于45度。
47.其中，输送机14为皮带输送机，所用皮带为耐磨、耐高温皮带，皮带带宽为800-1500mm。支架15为钢结构支架，用于支撑输送机14。
48.其中，引风管16为钢结构管道，管道壁厚为3-10mm。引风管16外设置保温材料，保温材料厚度为30-150mm。
49.其中，余热锅炉17设计压力不低于0.5mpa。蒸汽管18为钢结构压力管道，设计压力为0.4-1mpa。蒸汽管18外设置保温材料，保温材料厚度为30-150mm。
50.其中，除尘器20为布袋除尘器；引风机21为变频风机，设计压力为3-6kpa；烟囱22为钢或混凝土结构。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：
1.一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，所述方法包括：步骤s1.烧结饼破碎入料，烧结饼(1)倾翻至破碎衬板(4)上破碎为烧结矿，烧结矿下落至垫层(7)上方形成冷却料层(6)；步骤s2.料层冷却，鼓入一定压力的冷风，冷风对冷却料层(6)进行强制鼓风冷却；步骤s3.余热回收及净化，冷却料层(6)通过冷风吹料回收余热，烟气进行除尘净化；步骤s4.烧结矿出料，当冷却料层(6)经一定时间的鼓风冷却到一定温度后，经卸料槽(13)下落至输送机(14)上，冷却完成的烧结矿经输送机(14)输送为高炉冶炼提供合格原料。2.根据权利要求1所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，步骤s1中，经烧结台车(2)运输至密封罩(3)内，倾翻下落到破碎衬板(4)上，采用破碎机(5)对烧结饼(1)进行辊压破碎，破碎后得到的一定温度、粒度的烧结矿在重力作用下下落至推料床(8)的垫层(7)上方，形成一定厚度的冷却料层(6)。3.根据权利要求1所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，步骤s2中，冷却料层(6)在推料床(8)的作用下逐步向卸料槽(13)方向运动，鼓风机(12)通过鼓风管(11)向鼓风膛(9)中鼓入一定压力的冷风，冷风逐步穿过推料床(8)、垫层(7)对冷却料层(6)进行强制鼓风冷却。4.根据权利要求3所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，步骤s3中，冷却料层(6)通过冷风吹料回收余热包括冷风经冷却料层(6)后在高温烧结矿的加热下转变为一定温度的高温烟气，高温烟气经引风管(16)输送至余热锅炉(17)换热得到一定压力的蒸汽；压力蒸汽经蒸汽管(18)输送至发电机(19)进行发电。5.根据权利要求1所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，步骤s3中，烟气进行除尘净化包括经余热锅炉(17)换热降温后的高温烟气转变为一定温度的低温烟气，该低温烟气经除尘器(20)进行除尘净化，进而经引风机(21)、烟囱(22)有组织达标排放。6.根据权利要求1所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，步骤s1中，冷却料层(6)为烧结饼(1)经破碎机(5)破碎后的烧结矿料层；冷却料层(6)厚度为300-1200mm，80％的烧结矿颗粒粒径不超过50mm；冷却料层(6)初始温度为800-1100℃。7.根据权利要求1所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，冷却料层(6)从初始到从卸料槽(13)出料进行鼓风冷却的时间为20-60分钟，冷却结束后的烧结矿温度为50-90℃，冷风经冷却料层(6)加热形成的高温烟气温度为300-600℃；该高温烟气经余热锅炉(17)换热得到的蒸汽压力为0.5-1mpa。8.根据权利要求1所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，处理后吨烧结矿冷却用冷风量为1200-2500nm3，吨烧结矿实现余热发电量为20-40kwh，经余热锅炉(17)换热降温后的低温烟气温度不超过160℃，该低温烟气经除尘器(20)进行除尘净化有组织排放烟气浓度低于10mg/nm3。9.一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收装置，用于权利要求1-8任一所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法，其特征在于，该装置包括烧结台车(2)、密封罩(3)、破碎衬板(4)、破碎机(5)、垫层(7)、推料床(8)、鼓风膛(9)、推杆(10)、鼓风管(11)、鼓风机(12)、卸料槽(13)、输送机(14)、支架(15)、引风管(16)、余热锅炉(17)、蒸汽管(18)、发电机(19)、
除尘器(20)、引风机(21)、烟囱(22)，密封罩(3)在烧结台车(2)尾端上方，在破碎机(5)、冷却料层(6)、卸料槽(13)上方进行系统密闭；破碎衬板(4)在烧结台车(2)尾端下方，在破碎机(5)正下方；冷却料层(6)在垫层(7)上方，垫层(7)在推料床(8)上方；鼓风膛(9)在推料床(8)下方，推杆(10)在推料床(8)下方。10.根据权利要求9所述的烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收装置，其特征在于，所述鼓风机(12)通过鼓风管(11)连接鼓风膛(9)；卸料槽(13)在推料床(8)尾端，密封罩(3)尾端下方；输送机(14)在卸料槽(13)下方，支架(15)上方；余热锅炉(17)通过蒸汽管(18)连接发电机(19)；密封罩(3)、余热锅炉(17)、除尘器(20)、引风机(21)、烟囱(22)依次通过引风管(16)连接。
技术总结
本发明提供一种烧结矿全密闭鼓风冷却及余热回收方法及装置，该方法包括：步骤S1.烧结饼破碎入料，烧结饼倾翻至破碎衬板上破碎为烧结矿，烧结矿下落至垫层上方形成冷却料层；步骤S2.料层冷却，鼓入一定压力的冷风，冷风对冷却料层进行强制鼓风冷却；步骤S3.余热回收及净化，冷却料层通过冷风吹料回收余热，烟气进行除尘净化；步骤S4.烧结矿出料，当冷却料层经一定时间的鼓风冷却到一定温度后，经卸料槽下落至输送机上，冷却完成的烧结矿经输送机输送为高炉冶炼提供合格原料。通过本发明的方法和装置烧结矿冷却及余热回收的密闭性强、余热回收效率高。收效率高。收效率高。
