[发明专利]一种高温粉状物料的冷却装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种高温粉状物料的冷却装置，包括冷却料仓、螺旋冷却机和搅拌桶，螺旋冷却机的进料口与冷却料仓的出料口相连；螺旋冷却机的出料口与搅拌桶的进料口相连；冷却料仓的外壁设有料仓冷却水套，螺旋冷却机的外壁设有螺旋冷却水套，螺旋冷却机的内部设有螺旋铰刀。本发明的冷却装置，能够冷却高温粉状物料并回收余热进行有效利用，将液固直接换热和间接换热相结合，换热效率高，运行成本和设备成本低，运行稳定，节能环保，适应性强，对高温粉状物料的冷却及余热利用具有重要意义。本发明还公开了该冷却装置的使用方法，操作简单，运行成本低，容易维护，绿色环保。

技术领域

本发明涉及选矿、冶金和环保领域，尤其涉及一种高温粉状物料的冷却装置及该装置的使用方法。

背景技术

我国黑色金属矿产资源如铁矿、锰矿等禀赋较差，存在“贫”、“细”、“杂”、“散”的特点。据USGS统计，世界铁矿石平均品位48.82％，而中国铁矿石平均品位仅34.29％，远低于世界平均水平；贫矿占比大，95％以上的铁矿资源需经选矿富集才能得以经济合理开发利用，其中褐铁矿、菱铁矿和混合型铁矿石占比约为18％，大量实验室试验和生产实践表明，磁化焙烧是大规模合理开发利用此类铁矿石的唯一途径；我国锰矿资源主要分布于广西、湖南、贵州、云南、四川、福建、陕西、山西等21个省、区，资源量超过1亿吨，但矿石质量较差、品位较低，随着我们电解锰行业的飞速发展，碳酸锰矿石日趋枯竭，开发利用氧化锰矿的迫切性日益凸显，氧化锰矿石中的MnO₂、Mn₂O₃及其水合物与硫酸的反应能力很差，而MnO能溶于硫酸，若要采用氧化锰矿作为电解锰的原料，必须将氧化锰矿进行还原焙烧将其转化为MnO后溶于硫酸生成MnSO₄。随着我国黑色金属高温预处理技术的稳步推进，焙烧产品的冷却及余热利用技术和装备逐渐成为制约其发展的瓶颈问题，迫切需要解决。

目前，国内外主要采用水冷和风冷的方式冷却高温粉状物料。水冷的方式即将高温粉状物料直接排入水中，通过与大量水发生热交换，将物料冷却至后续处理工艺要求的温度。然而，水冷一方面无法回收焙烧产品携带的大量显热，不利于高温预处理过程的节能降耗；另一方面水冷过程产生的大量含尘水蒸气可能使物料悬浮，容易引起料流堵塞；更为严重的是，高温粉状物料直接进入水中，物料急剧冷却过程中容易发生喷溅，存在安全隐患。风冷的方式即通过大量的冷却气流与高温物料发生热交换，将高温物料冷却至后续处理工艺要求的温度。然而，气体的比热容一般较小，为了将高温物料冷却必须消耗大量的冷却气，这一方面因冷却面积大、导致冷却作业基建和运行费用高；另一方面，热交换后的含尘烟气必须经除尘处理后才能高空排放，存在环境污染隐患；更为重要的是，大量高温焙烧物料的冷却必须在特定的气氛中进行，采用风冷焙烧物料有可能发生二次矿相转变，影响产品质量。

因此，开发一种基建投资和运行成本低、运行稳定、节能环保、适应性强的高温粉状物料的冷却和余热利用系统，以及高温粉状物料的冷却和余热利用方法一直是本领域技术人员追求的目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种基建投资和运行成本低、运行稳定、节能环保、适应性强的高温粉状物料的冷却装置及该装置的使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种高温粉状物料的冷却装置，包括冷却料仓、螺旋冷却机和搅拌桶，螺旋冷却机的进料口与冷却料仓底部的出料口相连；螺旋冷却机的出料口与搅拌桶的进料口相连；冷却料仓的外壁设有料仓冷却水套，螺旋冷却机的外壁设有螺旋冷却水套，螺旋冷却机的内部设有螺旋铰刀。

上述的冷却装置，优选的，料仓冷却水套设有料仓冷却水进口和料仓冷却水出口，料仓冷却水进口通过管道与外部高位水池相连，料仓冷却水出口通过管道与外部余热利用系统相连，能够实现回收余热进行有效利用；冷却料仓的内部设有换热管，加上换热管后换热效率更高。