專利名稱：粉末料的給料裝置及具有該裝置的尾氣冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源循環(huán)利用領(lǐng)域，特別地，涉及一種粉末料的給料裝置，本發(fā)明的另一方面還涉及到一種包括上述粉末料的給料裝置的尾氣冷卻粉末料系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在輸送冷卻粉末物料時，為了避免粉末料在出料端堵塞，通常在豎直下料管與水平輸送管的連接處設(shè)置機械給料裝置，例如星形給料機，螺旋給料機等，但是在對整個系統(tǒng)的密封性要求高的情況下(如還原氣氛下)，這些機械傳動給料裝置密封性差，難以滿足一些工藝對氣密性的要求。而且在800°C下，這些機械給料裝置強度降低，可靠性變差。經(jīng)過焙燒后所出產(chǎn)物料溫度常為800°C，對于高溫物料常需對其進行冷卻，冷卻過程為物料與空氣進行熱交換，既降低了物料的溫度又加熱了冷空氣，加熱后的冷空氣則可循環(huán)利用。常用設(shè)備有流化床、篦冷機和回轉(zhuǎn)式冷卻筒等。但對于被還原焙燒后的形成物料，如果直接與空氣接觸，則在800°C下又會被空氣氧化，影響物料性能。現(xiàn)有技術(shù)中，如CN1005070011C公開的《一種還原赤鐵礦、褐鐵礦或菱鐵礦的焙燒裝置》用水淬工藝來冷卻還原焙燒后的物料，以使其與空氣隔絕。但這種方法存在以下問題水淬時，高溫物料與冷水接觸所產(chǎn)生的大量水蒸氣會浸濕旋風分離筒出料端的物料，使其結(jié)塊進而堵塞該出料端，使得生產(chǎn)不能連續(xù)進行。而且水蒸氣所攜帶的熱能難以回收利用，現(xiàn)場環(huán)境惡化，水源浪費嚴重，還易造成環(huán)境污染。同時水淬時物料所攜帶的大量熱能也只能將水加熱，而不能再繼續(xù)進入生產(chǎn)系統(tǒng)繼續(xù)循環(huán)利用，造成了能源浪費。水淬后的水需經(jīng)冷卻塔冷卻降溫才能再循環(huán)利用，這不僅使工藝流程加長，而且使得設(shè)備操作復(fù)雜化。在先申請201110337605. 6《鐵礦還原焙燒系統(tǒng)》，采用系統(tǒng)預(yù)熱筒排除的尾氣來冷卻焙燒料，使用的設(shè)備為流化床，能解決上述存在的兩個問題，使得焙燒料不會變質(zhì)和焙燒料冷卻時熱能用尾氣冷卻的循環(huán)利用，但實施該技術(shù)方案時仍存在難以同時解決焙燒料冷卻與連續(xù)給料輸送的問題，且流化床等本身存在密封難度大，熱交換效率不高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種粉末料的給料裝置及具有該裝置的尾氣冷卻系統(tǒng)，以解決出料端易堵塞的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種粉末料的給料裝置，包括 進料管、第一管道、第一擋板、水平管和第二擋板；第一管道和水平管內(nèi)通有流動氣體；進料管的出口與第一管道的中部連接，第一管道的出口與水平管的中部連接；第一擋板安裝在進料管與第一管道連接處并向第一管道的出口方向斜向延伸形成；第二擋板安裝在第一管道與水平管的連接處并向水平管的出口方向斜向延伸形成。進一步地，第二擋板沿第一管道的延伸方向延伸，然后再向水平管的出口方向延伸；第一擋板為先沿進料管的延伸方向延伸，然后再向第一管道的出口方向延伸。進一步地，第二擋板與水平管的中心線呈夾角；第一擋板與第一管道的中心線呈夾角。進步一地，裝置還包括第一風機和第二風機；第一風機包括出氣口和進氣口，第一風機的出氣口與第一管道的進口連通；第二風機包括出氣口和進氣口，第二風機的出氣口與水平管的進口連通。進步一地，第二風機的風量與第一風機的風量比為1 1 9 1。本發(fā)明的另一方面還提供了一種上述給料裝置的尾氣冷卻粉末料系統(tǒng)，包括脈沖式氣流冷卻管和第二旋風分離筒；給料裝置中的水平管的出口端與脈沖式氣流冷卻管的進口端連接；第二旋風分離筒包括開設(shè)于其側(cè)壁的進氣料口，脈沖式氣流冷卻管的出口端與第二旋風分離筒的進氣料口連接。進步一地，還包括第一旋風分離筒，第一旋風分離筒包括開設(shè)于其側(cè)壁的進氣料口、開設(shè)于第一旋風分離筒的頂部的出氣口和開設(shè)于第一旋風分離筒的底部的出料口 ；第一旋風分離筒的出料口與給料裝置中的進料管的進口連接。進步一地，第一旋風分離筒的出口處設(shè)置鎖風閥。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提供的粉末料的給料裝置，解決了用尾氣氣流輸送連續(xù)給料的問題本裝置進料管、第一管道和水平管形成雙氣流，雙y型結(jié)構(gòu)其中第一管道及其氣流、結(jié)構(gòu)(第一 y型結(jié)構(gòu))解決一般氣流正壓輸送在料、氣相接處形成的氣壓托料而致的堵塞或者集料問題；水平管及其氣流、結(jié)構(gòu)(第二 y型結(jié)構(gòu))主要解決焙燒料氣流輸送的問題。第一擋板為沿進料管的延伸方向延伸，然后再向第一管道的出口方向延伸，并與第一管道中心線呈夾角。粒度細、松裝比重小的多孔的焙燒料，由于重力作用，在進料管中下行，至與第一管道相接處時，在第一擋板引導下繼續(xù)下行，下行至第一擋板與進料管的區(qū)域時，來自第一管道的氣流在經(jīng)過第一擋板時截面積突然減小，流速加快，并在第一擋板的引導下快速流向第一管道中心線方向，將第一擋板末端氣流周圍的氣體及時帶走，而形成相對負壓區(qū)，避免了進料管下來的焙燒料因在來自第一管道氣流作用下而形成的作用于焙燒料向上的阻力，解決了因遇下行阻力而致焙燒料懸浮而不能下料的問題，使得下來的焙燒料在來自第一管道氣流帶動下一起流向水平管。類似，在第二 y結(jié)構(gòu)處，在第二擋板的引導下，來自第一管道的氣、固混合氣流，與來自水平管的氣流在水平管形成匯合，將氣、固混合料一起輸送至脈沖式氣流冷卻管。第二擋板為沿第一管道的延伸方向延伸，然后再向水平管的出口方向延伸，并與水平管中心線呈夾角，且第二擋板的末端與水平管的中心線平行，使得來自第一管道的氣、固混合氣流， 與來自水平管的氣流在水平管形成流動方向一致的合力，有利于氣、固混合料的輸送至脈沖式氣流冷卻管完成輸送和熱交換。第二擋板的末端與水平管的中心線平行，引導來自第一管道的氣流流動方向和來自水平管的氣流流動方向，在水平管同時與水平管的中心線平行，避免出現(xiàn)由于兩股氣流的相互擾動形成氣流紊流。本發(fā)明提供的系統(tǒng)利用尾氣來冷卻粉狀物料，所用的尾氣來自預(yù)熱旋風筒，其不僅氧含量低而且含有一定的一氧化碳含量，這樣還能避免高溫焙燒物料再次被氧化。本發(fā)明提供的系統(tǒng)在冷卻高溫焙燒料的同時，用于冷卻的尾氣被加熱，并可繼續(xù)循環(huán)利用該尾氣，從而充分利用降低整個工藝的熱能消耗。本發(fā)明提供的系統(tǒng)密封性好、無粉塵、無污染。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。


構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1是本發(fā)明優(yōu)選粉末料的給料裝置實施例1示意圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選尾氣冷卻粉末料系統(tǒng)實施例2的系統(tǒng)示意圖；圖3是圖2中D點的放大示意圖；圖4是圖2中D點的放大使用狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。粉末料的給料裝置實施例參見圖1，本發(fā)明提供的粉末料的給料裝置包括進料管211、第一管道111、第一風機101、第一擋板212、水平管310、第二風機100和第二擋板312。第一風機101和第二風機100均包括出氣口和進氣口。第一風機101和第二風機100的進氣口通入較焙燒料溫度低，氧含量低的尾氣。若尾氣的氧含量高于0.6%則經(jīng)除氧后再進入各相應(yīng)風機。該給料裝置采用管道焊接而成，優(yōu)選為無縫隙焊接，如此焊接能達到全密封效果。第一風機101的出氣口與第一管道111的進口連通。進料管211的出口與第一管道111的中部連接。形成y型管路連接。第一擋板212安裝在進料管211與第一管道111 連接處并向第一管道111的出口方向斜向延伸形成。優(yōu)選的，第一擋板212為沿進料管的延伸方向延伸，然后再向第一管道111的出口方向延伸形成。第一擋板212向第一管道111 的出口方向延伸，前述第一擋板212向第一管道111的出口方向延伸，很明顯的包括第一擋板212與第一管道111的中心線呈夾角和平行兩種情況。這兩種情況均可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。優(yōu)選為第一擋板212與第一管道111的中心線呈夾角，此時第一擋板212的負壓效果增強，因而更有利于輸送物料。第一擋板212與第一管道111的中心線平行具體是指第一擋板212的延伸部與第一管道111的中心線平行。形成夾角能增強氣流在第一擋板212 處形成負壓的壓強。第一擋板212的寬度小于第一管道111的直徑。第一擋板212的形狀不限，只要其具有片狀結(jié)構(gòu)即可。此處的第一擋板212優(yōu)選為片狀。同時第一擋板212也可以為橫截面為弧形的片狀。第一擋板212縮小了第一管道111的截面積，從而縮小低溫尾氣的通過面積，提高低溫尾氣通過該區(qū)域的速度。通過該區(qū)域后管道面積又恢復(fù)原有截面積，氣體不同的流動速度，在第一擋板212處產(chǎn)生負壓，把托料的氣體吸走，以便經(jīng)第一擋板212上的物料順利下行。還原性低溫尾氣通過第一管道111和進料管211連接處的第一擋板212時，由于管道橫截面積突然減小，導致氣體流量突然加快，在第一擋板212末端處，管內(nèi)橫截面積突然增大，導致在此處氣體流量和壓力突然減小，形成負壓區(qū)域，該負壓區(qū)域消除了未設(shè)置第一擋板212時，在第一管道111和進料管211交匯處對物料產(chǎn)生的向上的浮力，使得進料管211內(nèi)的高溫物料順暢通過第一擋板212進入通有還原性的低溫尾氣的第一管道111。優(yōu)選的，第一擋板212可連接于從進料管211和第一管道111連接處沿進料管211 的軸線方向延伸板的延伸端上。第一擋板212從該延伸板的延伸端上沿尾氣流向斜向第一管道111的相對側(cè)壁延伸形成。第一擋板212的延伸端距第一管道111相對側(cè)壁為小于第一管道111直徑的一半。第一擋板212的延伸端距離進料管211的側(cè)壁為進料管211直徑的 1/3。第二風機100的進氣口連接低溫尾氣，第二風機100的出氣口與水平管310的進口連通。第一管道111的出口與水平管310的中部連接。形成y型管路連接。第二擋板312 安裝在第一管道111與水平管310的連接處并向水平管310的出口方向斜向延伸形成。優(yōu)選的，第二擋板312為沿第一管道111的延伸方向延伸，然后再向水平管310的出口方向延伸。前述第二擋板312在向水平管310的出口方向延伸，很明顯的包括了第二擋板312與水平管310的中心線呈夾角和平行兩種情況。這兩種情況均可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。優(yōu)選的第二擋板312向水平管310出口方向延伸時與水平管310的中心線呈夾角，此時由于該夾角增大了負壓效果，因而輸送效果更優(yōu)。第二擋板312與水平管310的中心線平行具體是指第二擋板312的延伸部與水平管310的中心線平行。第二擋板312的延伸部的遠端靠近水平管310的相對側(cè)壁。第二擋板312的總長度與第一管道111的直徑相近。第二擋板 312能在水平管310內(nèi)形成收縮區(qū)域，使得第一管道111與水平管道310的交匯處形成負壓區(qū)，使第一管道111中的物料在重力和第一管道111中低溫尾氣的帶動下順暢進入管道，防止物料在此處受正壓氣流影響堵塞管道。此處的第二擋板312優(yōu)選為片狀。同時第二擋板 312也可以為橫截面為弧形的片狀。第一擋板212的水平位置高于第二擋板312的水平位置。這樣有利于物料利用其自身重力提高物料通過第一管道111的流動速度。第二風機100的風量第一風機101的風量為1 1 9 1。第二風機100的風量大能保證落入水平管310物料能及時被氣體帶走。尾氣冷卻粉末料系統(tǒng)實施例參見圖2和圖3，本發(fā)明提供的系統(tǒng)包括實施例1中粉末料的給料裝置、第一旋風分離筒200、脈沖式氣流冷卻管300和第二旋風分離筒400。第一旋風分離筒200包括開設(shè)在其底部的出料口、開設(shè)于其側(cè)壁的進氣料口和開設(shè)于其頂部的出氣口。第一旋風分離筒 200的出氣口和進氣料口分別與生產(chǎn)系統(tǒng)中的其他設(shè)備相連。以焙燒礦物系統(tǒng)為例說明本發(fā)明提供系統(tǒng)的連接關(guān)系，第一旋風分離筒200的進氣料口與焙燒爐的出氣料口相連，第一旋風分離筒200的出氣口則與其它旋風預(yù)熱器的進氣料口相連。第一旋風分離筒200的出料口與進料管211的進口相連。在第一旋風分離筒200的出料口處，即第一旋風分離筒 200的出料口與進料管211的相接處設(shè)置鎖風閥201，避免進料管211中的氣體上竄至第一旋風分離筒200中。第一風機101的進氣口連接有還原性的較焙燒料溫度低的尾氣。該尾氣的溫度為300 350°C。溫度為800 850°C的物料經(jīng)過進料管211后，經(jīng)第一擋板212 后進入第一管道111。高溫物料與低溫尾氣在第一管道111內(nèi)進行熱量交換。采用本系統(tǒng)后高溫物料顆粒均勻分散在還原性低溫氣流中，氣固接觸充分，熱交換效率高。粉末料的給料裝置中的水平管310包括水平段和自水平段一端向脈沖式氣流冷卻管300的第一端彎曲的彎曲段。彎曲段的一端與脈沖式氣流冷卻管300的進口端連接。第一管道111的安裝垂直高度高于第一、第二進料管211、111的相接處。以便能利用落入第一管道111內(nèi)的物料自身的重力，低溫尾氣推動物料順暢進入水平管310。尾氣和物料在第二風機100推力的作用下進入脈沖式氣流冷卻管300中。脈沖式氣流冷卻管300包括擴大段和收縮段，二段呈交替分布。當物料隨尾氣從收縮端進入擴大段時，壓力變小，流速變慢，延長了氣固接觸時間，提高了高溫粉末物料與低溫尾氣間的熱交換效率。經(jīng)熱交換后，尾氣的溫度升至400 450°C。物料溫度降低至400 500°C。第二旋風預(yù)熱筒400包括開設(shè)于第二旋風預(yù)熱筒400側(cè)壁上的進氣料口、開設(shè)于第二旋風預(yù)熱筒400底部的出料口 B和開設(shè)于第二旋風預(yù)熱筒400頂部的出氣口 A。脈沖式氣流冷卻管300的出口端與第二旋風預(yù)熱筒400的進氣料口相連。高溫物料經(jīng)過在脈沖式氣流冷卻管300中與低溫尾氣熱交換后，物料溫度降低，尾氣溫度升高。物料與尾氣進入第二旋風預(yù)熱筒400后分離，溫度降低的物料從出料口 B離開，高溫尾氣則從出氣口 A進入焙燒系統(tǒng)，循環(huán)利用或者用于其他工段。由于整個系統(tǒng)處于正壓環(huán)境中，因而經(jīng)升溫的尾氣中一氧化碳的含量未降低，氧氣含量也未增加。采用經(jīng)升溫的尾氣，能減少還原性氣氛中輔助性還原氣體的用量和燃料的用量。第二風機100的鼓風量大于第一風機101。物料通過水平管道氣力輸送進入脈沖式氣流冷卻管300中。參見圖4，使用中，進料管211內(nèi)物料向下移動，由來自第一風機101的氣體推動物料向水平管310移動。若未設(shè)置第二擋板312，則從第一管道111進入水平管310的物料只能產(chǎn)生向下的力，物料就會堆積于水平管310和第一管道111的相接處。設(shè)置第二擋板 312后，物料從第一管道111進入水平管310時，物料的重力被第二擋板312分散為向水平管310出口的方向，從而增加了物料在水平管310中的流動性。進入第一風機101和/或第二風機100的尾氣不限于使用來自旋風預(yù)熱筒的尾氣可以添加或單獨使用惰性氣體或其他不污染焙燒料的氣體。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種粉末料的給料裝置，其特征在于，包括進料管011)、第一管道(111)、第一擋板012)、水平管(310)和第二擋板(312)；所述第一管道(111)和所述水平管(310)內(nèi)通有流動氣體；所述進料管011)的出口與所述第一管道(111)的中部連接，所述第一管道(111)的出口與所述水平管(310)的中部連接；所述第一擋板(21 安裝在所述進料管(211)與所述第一管道(111)連接處并向所述第一管道(111)的出口方向斜向延伸形成；所述第二擋板(31 安裝在所述第一管道(111)與所述水平管(310)的連接處并向所述水平管(310)的出口方向斜向延伸形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二擋板(31 沿所述第一管道 (111)的延伸方向延伸，然后再向所述水平管(310)的出口方向延伸；所述第一擋板(212) 為先沿所述進料管011)的延伸方向延伸，然后再向所述第一管道(111)的出口方向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第二擋板(31 與所述水平管(310) 的中心線呈夾角；所述第一擋板012)與所述第一管道(111)的中心線呈夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括第一風機(101)和第二風機(100)；所述第一風機(101)包括出氣口和進氣口，所述第一風機(101)的出氣口與所述第一管道(111)的進口連通；所述第二風機(100)包括出氣口和進氣口，所述第二風機(100)的出氣口與所述水平管(310)的進口連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第二風機(100)的風量與第一風機 (101)的風量比為1 1 9 1。
6.一種具有權(quán)利要求1 5中任一項所述的給料裝置的尾氣冷卻粉末料系統(tǒng)，其特征在于，包括脈沖式氣流冷卻管(300)和第二旋風分離筒G00)；所述給料裝置中的水平管(310)的出口端與所述脈沖式氣流冷卻管(300)的進口端連接；所述第二旋風分離筒(400)包括開設(shè)于其側(cè)壁的進氣料口，所述脈沖式氣流冷卻管 (300)的出口端與所述第二旋風分離筒G00)的進氣料口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一旋風分離筒000)，所述第一旋風分離筒(200)包括開設(shè)于其側(cè)壁的進氣料口、開設(shè)于所述第一旋風分離筒O00)的頂部的出氣口和開設(shè)于所述第一旋風分離筒O00)的底部的出料口 ；所述第一旋風分離筒 (200)的出料口與所述給料裝置中的進料管011)的進口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一旋風分離筒(200)的出口處設(shè)置鎖風閥(201)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種粉末料的給料裝置及具有該裝置的尾氣冷卻系統(tǒng)，包括經(jīng)焙燒后的粉末物料的進料口、與進料口相連的進料管、第一管道、第一風機、第一擋板、第二擋板、水平管、脈沖式氣流冷卻管和第二旋風分離筒；第一風機包括出氣口，出氣口與第一管道的進口端連通；第一風機包括出氣口，出氣口與水平管的進氣口端連通；進料管與第一管道中部連接呈y型連通，第一管道的出口與水平管中部連接呈y型連通；第二旋風分離筒包括開設(shè)于其側(cè)壁的進氣料口，脈沖式氣流冷卻管的出口端與第二旋風分離筒的進氣料口相連。該系統(tǒng)還可利用高溫物料的熱能來加熱冷卻的尾氣，并繼續(xù)循環(huán)利用該尾氣，從而充分利用產(chǎn)品熱量，降低整個工藝的能耗。
文檔編號B65D88/70GK102556540SQ20111043914
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者劉小銀, 夏廣斌, 彭虎, 高澤斌 申請人:湖南長拓高科冶金有限公司