[发明专利]直接还原铁的冷却装置

说明书

技术领域：

本发明属于钢铁冶金用的辅助设备技术领域，具体涉及一种高温直接还原铁用的冷却装置。

背景技术：

钢铁工业和有色冶金工业中生产出高温的直接还原铁，温度约1200℃，被还原后的金属化率80-90％，它的温度高，不能方便地运输和储存；同时，高温直接还原铁遇到空气和水，会剧烈氧化即燃烧，把已还原成金属铁、金属镍等产品再氧化成氧化物，无法使用。所以需要有一种间接冷却装置，将其冷却到100℃以下。

目前，世界上对直接还原铁的冷却主要采用的是喷淋式间接水冷回转筒，它是将热还原铁在密闭状态中装入回转筒，外部喷水，由于筒上水膜薄，筒中底部有热料部分基本无水，所以其冷却效率差；为此，技术人员被迫在尾部筒中喷雾化水直接冷却，完成降温，但产品金属化率下降2～3％。由于冷却效率差，冷却筒17制造的规格尺寸又大又长，一般直径3～4米，长40～50米，目的是延长冷却时间，但增加了投资和运行费。另外，喷淋水汽化，严重的污染了环境，特别是北方寒冷地方，其蒸汽污染更严重。该技术目前未能改进优化，已变得陈旧和落后。

而对一些小型的钢铁冶金企业为了节省成本，将热还原铁出炉后直接投入水中急冷，结果使金属化率降低5％以上，污染更严重，脱水更麻烦。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种直接还原铁的冷却装置，它是采用水套式高速水流对冷却筒壳体强化冷却，同时采用螺旋翅片控制直接还原铁在筒中的走行路线，延长直接还原铁在冷却筒体内的走行时间，从而使冷却效率大大提高，必然将缩小冷却筒的直径和长度，大大减轻了设备重量，减小了设备传动的功率和电耗；同时，用水套后无蒸汽散发，大大地改善了环境污染状况。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种直接还原铁的冷却装置，它包括冷却筒、齿圈及传动装置，齿圈固定在冷却筒的外圆周上，齿圈与传动装置连接，冷却筒的一端与供料斗连接，其另一端与窑尾箱连接，窑尾箱下端设置出料管，其中：所述的冷却筒内壁上固定有水套，供料斗的出料端设置在水套内，水套外壁与冷却筒内壁之间形成冷却水通道，冷却水通道的一端设置有进水口与出水口，水套内壁上设置有螺旋翅片，螺旋翅片的螺旋前进方向与直接还原铁的行进方向相同，冷却筒的与供料斗连接的一端设置有窑头箱。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的冷却筒外圆周与窑头箱及窑尾箱之间分别设置头密封圈及尾密封圈。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的供料斗与窑头箱直接设置有端密封圈。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的出料管上从上到下依次设置有上卸料阀及下卸料阀。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的头密封圈、尾密封圈及端密封圈均为不锈钢片和石墨片复合密封圈，不锈钢片与石墨片交替布置。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的窑头箱内壁及供料斗内壁上均设置有耐火内衬层。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的螺旋翅片为单头螺旋翅片或多头螺旋翅片。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的螺旋翅片为耐高温螺旋翅片。

本发明的有益效果为：     

1、本发明的水套固定在冷却筒内壁上，水套外壁与冷却筒内壁之间形成冷却水通道，水套随着冷却筒一起旋转，可以实现在任何时间和部位，壳体都有新水冷却；同时，冷却水在冷却水通道内循环流动，强化对壳体的冷却。

2、本发明的水套的内壁上设置螺旋翅片，螺旋翅片的螺旋前进方向与直接还原铁的前进方向一致，螺旋翅片控制直接还原铁在筒中的走行路线，延长直接还原铁在冷却筒体内的走行时间，同时，增大直接还原铁与水套内壁的接触面积，从而使冷却效率大大提高，必然将缩小冷却筒的直径和长度，大大减轻了设备重量。

3、本发明的冷却筒外壁与窑头箱及窑尾箱之间分别设置密封圈，窑头箱与供料斗之间也设置密封圈，同时，出料管上设置双卸料阀，双卸料阀使用时不能同时开启，可有效的防止热还原铁与空气接触，隔绝空气进入水套内腔，保证还原铁在冷却过程中不被空气氧化。

4、本发明的头密封圈、尾密封圈及端密封圈均为不锈钢片和石墨片复合密封圈，不锈钢片与石墨片交替布置，从而使头密封圈、尾密封圈及端密封圈耐磨、耐温、富有弹性，保证密封严密，密封效果好。