本實(shí)用新型涉及立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，屬于煉鐵領(lǐng)域和環(huán)保領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代燒結(jié)工藝過程中，“冷卻”是較關(guān)鍵的工序之一。燒結(jié)礦在經(jīng)過燒結(jié)機(jī)的焙燒后，已形成高溫成品礦，如何能在不影響其質(zhì)量與成品率的前提下對(duì)它進(jìn)行保護(hù)性冷卻，使其能夠經(jīng)皮帶機(jī)送入成品礦倉(cāng)，同時(shí)將其所攜帶的顯熱能量完美回收利用，一直以來是業(yè)內(nèi)技術(shù)人士不斷研究的問題。20世紀(jì)60年代以來，燒結(jié)礦的冷卻工藝得到了迅速發(fā)展，其主要分為帶式冷卻、環(huán)式冷卻與盤式冷卻三大類。在后期的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，帶式冷卻技術(shù)被淘汰，余下的環(huán)式冷卻與盤式冷卻技術(shù)均各有其優(yōu)缺點(diǎn)。但綜合比較，盤冷比環(huán)冷的余熱利用率更好(所有燒結(jié)礦顯熱均得到回收利用)，故盤冷機(jī)在國(guó)外市場(chǎng)應(yīng)用非常廣泛，本專利亦圍繞盤冷機(jī)技術(shù)進(jìn)行闡述。

盤冷機(jī)技術(shù)從70年代開始發(fā)展，最開始為橫向式盤冷，即冷卻風(fēng)是從盤冷機(jī)的內(nèi)環(huán)向外環(huán)流動(dòng)，橫向穿過待冷卻料層與其換熱，換熱完后的冷卻風(fēng)直接外排至大氣。這樣做既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保，經(jīng)過多年來的不斷研究?jī)?yōu)化，最新的盤冷機(jī)技術(shù)是日本三菱日立與中盛鋼鐵提出的“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”。此技術(shù)采用抽風(fēng)，將冷卻風(fēng)從大氣抽入待冷卻料底部，然后往上縱向穿過料層，最后從料層上部吹出進(jìn)入后續(xù)工序。該方案與最開始的方案相比，已經(jīng)有了非常大的優(yōu)化與進(jìn)步，下面針對(duì)該方案進(jìn)行詳細(xì)介紹。

JP2008232519A(三菱日立與中盛鋼鐵，下稱D1)公開了抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)，參見其中的圖1：熱燒結(jié)礦從燒結(jié)機(jī)尾部落入進(jìn)料溜槽，在溜槽內(nèi)堆積成一定高度的料柱，這樣一方面是起到均勻下料的作用，另一方面是起到料封防止進(jìn)料口串風(fēng)的作用。礦料繼續(xù)向下經(jīng)過機(jī)罩后進(jìn)入盤冷機(jī)箱體內(nèi)，推擠成一定高度的料柱。與此同時(shí)，受抽風(fēng)機(jī)的負(fù)壓影響，盤冷機(jī)附近的空氣會(huì)經(jīng)由百葉進(jìn)風(fēng)裝置被吸入料柱內(nèi)，從下往上穿過料柱與之換熱，換熱完畢后的空氣從料柱頂面穿出進(jìn)入出風(fēng)口，被送往重力除塵器與余熱鍋爐，最后經(jīng)過抽風(fēng)機(jī)后被外排。被空氣冷卻后的燒結(jié)料在盤冷機(jī)下部托盤處形成橫截面為37度堆積角三角形的環(huán)形堆積區(qū)，當(dāng)被轉(zhuǎn)動(dòng)至卸料區(qū)時(shí)，燒結(jié)料被刮料板裝置刮落，完成冷卻工序進(jìn)入下一個(gè)工序環(huán)節(jié)。

三菱日立與中盛鋼鐵的“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”雖然較常規(guī)技術(shù)有顯著進(jìn)步，但仍然存在以下五點(diǎn)缺陷：

1)裝置整體高度要求過高：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”采取抽風(fēng)方式，所以必須在進(jìn)料口位置設(shè)置料封，也就是D1的圖1中在進(jìn)料溜槽內(nèi)堆積的料柱，料封高度以盤冷機(jī)箱體內(nèi)料柱高度的1.2～1.5倍為標(biāo)準(zhǔn)。這樣就無形中增高了整套盤冷裝置的高度，在施工安裝時(shí)要么就需要將整臺(tái)燒結(jié)機(jī)標(biāo)高上升，要么就需要將盤冷機(jī)的土建平面往下挖。不管選擇哪種方式，都會(huì)造成高昂的一次投資成本，在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上很不劃算；

2)風(fēng)流開路循環(huán)導(dǎo)致余熱利用率低且污染環(huán)境：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”的風(fēng)流為開路循環(huán)，從余熱鍋爐出來的空氣直接外排并未回收利用，這樣造成了還有100多度的空氣顯熱被浪費(fèi)，而且外排的空氣內(nèi)含有大量小顆粒粉塵，對(duì)于大氣造成一定程度的顆粒物污染；

3)進(jìn)料口處物料磨損嚴(yán)重：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”在進(jìn)料溜槽處設(shè)置料封，故料封下部與盤冷機(jī)箱體內(nèi)料面上層之間會(huì)有一段摩擦距離。此時(shí)燒結(jié)料在高溫與上部料柱擠壓的雙層惡劣工況下，被摩擦?xí)r很容易粉化變碎，從而降低燒結(jié)機(jī)的成品率；

4)環(huán)境污染較嚴(yán)重：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”采取的負(fù)壓抽風(fēng)技術(shù)，所以它在箱體下部托盤處未設(shè)置密封罩裝置。這樣當(dāng)燒結(jié)礦被刮刀裝置刮落時(shí)，容易造成大量細(xì)微顆粒與粉塵飛濺。且一旦抽風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障檢修，盤冷機(jī)周圍推擠的物料粉塵全部會(huì)進(jìn)入大氣，對(duì)機(jī)旁的操作環(huán)境造成及其惡劣的影響；

5)余熱鍋爐熱效率未達(dá)到最高：由于“抽風(fēng)式縱向盤冷技術(shù)”未把穿出料層的空氣按照風(fēng)溫精準(zhǔn)分級(jí)，而是全部混合進(jìn)入到余熱鍋爐，這樣當(dāng)?shù)蜏囟纬隹陲L(fēng)溫過低時(shí)，勢(shì)必會(huì)拉低進(jìn)入余熱鍋爐的空氣溫度，從而降低余熱鍋爐的熱效率值。

目前，燒結(jié)礦冷卻主要采用的是基于大風(fēng)快冷、一次性裝卸冷卻原理的傳統(tǒng)帶式冷卻機(jī)或環(huán)式冷卻機(jī)。不管采用哪種冷卻方式，冷卻機(jī)都存在漏風(fēng)率大，風(fēng)機(jī)耗電高，顯熱回收率低，鍋爐熱效率低等問題。換言之，在當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)節(jié)能降耗與綠色制造要求越來越嚴(yán)格的大環(huán)境下，原來設(shè)備結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦顯熱高效回收與利用。

因此，突破傳統(tǒng)環(huán)式冷卻或帶式冷卻的局限，開發(fā)出一種燒結(jié)礦顯熱高效回收的工藝和技術(shù)裝備，已是燒結(jié)行業(yè)節(jié)能環(huán)保的必由之路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，通過對(duì)國(guó)內(nèi)外燒結(jié)礦顯熱回收方面大量的研究工作，提出了一種基于小風(fēng)慢冷燒結(jié)礦逆流厚料層冷卻工藝。該工藝具有燒結(jié)礦冷卻速度慢，噸耗冷卻風(fēng)量小，廢氣量相對(duì)較小，廢氣溫度高，鍋爐熱效率高，冷卻廢氣全部可被鍋爐利用，燒結(jié)礦顯熱回收率一般可達(dá)70％左右的冷卻特點(diǎn)。

根據(jù)燒結(jié)礦逆流厚料層冷卻工藝，實(shí)用新型了一種立式冷卻機(jī)，該立式冷卻機(jī)具有布料均勻，排料均勻，布風(fēng)均勻的特點(diǎn)，還可根據(jù)冷卻效果進(jìn)行區(qū)域排料調(diào)節(jié)功能，故該冷卻機(jī)冷卻效果好，熱風(fēng)溫度高，符合燒結(jié)礦逆流厚料層冷卻工藝的要求。

該實(shí)用新型立式冷卻機(jī)與原環(huán)冷機(jī)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封可靠，沒有漏風(fēng)，設(shè)備維護(hù)量小，余熱回收效率高。

根據(jù)本實(shí)用新型的目的是提供用于冷卻燒結(jié)礦的一種立式冷卻機(jī)，它為塔式結(jié)構(gòu)，因此，也可稱作塔式冷卻機(jī)。

根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種立式冷卻機(jī)，該立式冷卻機(jī)包括：料倉(cāng)，布料管，由塔體頂蓋和塔壁構(gòu)成的塔體，位于塔壁下方的多個(gè)排料錐斗，風(fēng)環(huán)，風(fēng)帽以及設(shè)置在塔壁上部或塔體頂蓋上的熱風(fēng)出口；

其中，頂蓋與塔壁的上端固定連接，料倉(cāng)設(shè)置在頂蓋的上方，布料管的上端與料倉(cāng)的底部連接，布料管的下端伸入到頂蓋的下方，

所述多個(gè)排料錐斗在塔壁的下端呈現(xiàn)環(huán)形分布或沿著圓周方向均勻地分布，

在塔壁的下部與多個(gè)排料錐斗的頂部之間形成一周的固定間隙作為風(fēng)環(huán)(用于輸入冷風(fēng))，

塔體的底部中心位置設(shè)有向上伸入塔體內(nèi)部空間的風(fēng)帽，和

每一個(gè)排料錐斗下方設(shè)有排料設(shè)備。

在本申請(qǐng)中，塔體的底部由位于底部中心位置的風(fēng)帽和環(huán)形分布的多個(gè)排料錐斗構(gòu)成。也就是說，在塔壁下部有一圈的排料錐斗(即，多個(gè)排料錐斗排列成一圈)。

優(yōu)選的是，該立式冷卻機(jī)還包括風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置。該風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置包括風(fēng)環(huán)風(fēng)道和在風(fēng)環(huán)風(fēng)道上所連接的風(fēng)環(huán)風(fēng)管，該風(fēng)環(huán)風(fēng)道環(huán)繞該風(fēng)環(huán)并與其相連通。

優(yōu)選，該立式冷卻機(jī)還包括風(fēng)帽供風(fēng)裝置。該風(fēng)帽供風(fēng)裝置包括多個(gè)風(fēng)帽支管、環(huán)形或“C”形的風(fēng)帽風(fēng)道和與風(fēng)帽風(fēng)道連接的風(fēng)帽風(fēng)管，每一個(gè)風(fēng)帽支管的一端與風(fēng)帽風(fēng)道連通和另一端與風(fēng)帽的底部連通。

一般來說，排料設(shè)備末端的下方設(shè)有冷燒結(jié)礦運(yùn)輸裝置。

優(yōu)選，在塔壁的下部或下方以及在排料錐斗的上方，進(jìn)一步設(shè)置了一個(gè)塔壁過渡段。這樣，在塔壁的下部更方便安裝排料錐斗。在這種情況下，由塔體頂蓋、塔壁和下部的(倒錐筒形的)塔壁過渡段構(gòu)成了塔體。塔壁過渡段呈現(xiàn)倒錐筒形或倒圓錐筒形，即，它的下部的內(nèi)直徑小于它的上部的內(nèi)直徑。也可以稱作過渡斗或稱作上部錐斗。倒(圓)錐筒形的塔壁過渡段的錐角一般是60-75度，優(yōu)選是>63.5度。

優(yōu)選，在塔壁的下部或在塔壁過渡段上，優(yōu)選沿著其圓周方向，設(shè)有多個(gè)測(cè)溫探頭；優(yōu)選的是，所述測(cè)溫探頭為熱電偶溫度傳感器。

優(yōu)選，排料錐斗的中部或下部設(shè)有調(diào)節(jié)棒。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)棒插入料層中的深度來調(diào)節(jié)排料錐斗的排料速度。

優(yōu)選，立式冷卻機(jī)中，排料錐斗的高度h1大于塔壁的堆料高度h2。

一般，排料錐斗的個(gè)數(shù)為4-12個(gè)，優(yōu)選為6-10個(gè)，6-8個(gè)。這些排料錐斗的頂部的橫截面彼此鄰接，構(gòu)成一個(gè)環(huán)。

優(yōu)選，風(fēng)帽支管為1-12根，優(yōu)選為2-10根，更優(yōu)選為4-8根，更優(yōu)選6-8根；優(yōu)選的是，每一根風(fēng)帽支管位于相鄰的兩個(gè)排料錐斗之間的間隙中。

優(yōu)選，所述風(fēng)帽包括支撐架、風(fēng)帽頂蓋、多個(gè)錐形蓋板和風(fēng)帽風(fēng)管，其中多個(gè)錐形蓋板依次設(shè)置在支撐架上，風(fēng)帽頂蓋設(shè)置在最頂部錐形蓋板的上方，風(fēng)管設(shè)置在支撐架的下方并且與支撐架連接；優(yōu)選的是，所述風(fēng)帽頂蓋為錐形結(jié)構(gòu)。

一般，上下相鄰的所述錐形蓋板之間形成氣流通道。

所述風(fēng)帽頂蓋的錐角大于錐形蓋板的錐角。風(fēng)帽坐落在塔體的底部的中心位置并向上伸入塔體內(nèi)，使得進(jìn)風(fēng)途徑的長(zhǎng)短與塔體內(nèi)的物料堆積厚度的形態(tài)保持一致，確保不同部位的氣流阻力大約一致。

優(yōu)選，排料設(shè)備為振動(dòng)給料機(jī)。更優(yōu)選，排料設(shè)備為雙層振動(dòng)給料機(jī)，該雙層振動(dòng)給料機(jī)包括機(jī)體支架、上層振動(dòng)槽、下層振動(dòng)槽、振動(dòng)器；上層振動(dòng)槽和下層振動(dòng)槽設(shè)置在機(jī)體支架上，上層振動(dòng)槽位于下層振動(dòng)槽的上方，上層振動(dòng)槽和下層振動(dòng)槽分別與振動(dòng)器連接。優(yōu)選的是，上層振動(dòng)槽和/或下層振動(dòng)槽上設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)下層振動(dòng)槽的底板傾角。本實(shí)用新型的這一排料設(shè)備能夠很好地控制排料速度。

優(yōu)選，振動(dòng)器包括上層振動(dòng)器和下層振動(dòng)器，上層振動(dòng)器與上層振動(dòng)槽連接，下層振動(dòng)器與下層振動(dòng)槽連接。優(yōu)選的是，上層振動(dòng)槽和下層振動(dòng)槽通過彈簧設(shè)置在機(jī)體支架上。

優(yōu)選，該立式冷卻機(jī)還包括控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)與風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置、風(fēng)帽供風(fēng)裝置、測(cè)溫探頭、調(diào)節(jié)棒、冷燒結(jié)礦運(yùn)輸裝置、排料設(shè)備連接，并控制風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置、風(fēng)帽供風(fēng)裝置、測(cè)溫探頭、調(diào)節(jié)棒、冷燒結(jié)礦運(yùn)輸裝置、排料設(shè)備的操作。

在本申請(qǐng)中，塔壁是圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)。即，塔壁的橫截面是圓、橢圓、正方形或長(zhǎng)方形。

根據(jù)本實(shí)用新型，還提供一種燒結(jié)礦冷卻方法或使用以上所述的一種立式冷卻機(jī)來冷卻燒結(jié)礦的方法，該方法包括以下步驟：

(1)燒結(jié)礦進(jìn)入立式冷卻機(jī)的料倉(cāng)內(nèi)，在重力的作用下自上而下連續(xù)流動(dòng)，經(jīng)由布料管，堆積在冷卻機(jī)的塔體內(nèi)；

(2)立式冷卻機(jī)的風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置和風(fēng)帽供風(fēng)裝置分別輸送冷卻氣體(例如空氣)通過風(fēng)環(huán)和風(fēng)帽進(jìn)入塔體內(nèi)，冷卻氣體(即冷風(fēng)或冷卻空氣)自下而上穿過堆積在塔體內(nèi)的燒結(jié)礦料層，并與燒結(jié)礦進(jìn)行逆流熱交換，熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高，經(jīng)立式冷卻機(jī)塔內(nèi)燒結(jié)礦料面排出，形成高溫?zé)犸L(fēng)，高溫?zé)犸L(fēng)經(jīng)熱風(fēng)出口排出；優(yōu)選的是，高溫?zé)犸L(fēng)被輸送到余熱利用系統(tǒng)中；

(3)堆積在冷卻機(jī)的塔體內(nèi)的燒結(jié)礦與自下而上的冷卻氣體進(jìn)行逆流熱交換而被冷卻，進(jìn)入到立式冷卻機(jī)下部的排料錐斗中，然后由排料設(shè)備排出(例如排出到冷燒結(jié)礦輸送機(jī)上)。

優(yōu)選，在上述方法中，根據(jù)測(cè)溫探頭所檢測(cè)的溫度，控制系統(tǒng)控制風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置、風(fēng)帽供風(fēng)裝置、調(diào)節(jié)棒、冷燒結(jié)礦運(yùn)輸裝置、排料設(shè)備的操作。

優(yōu)選，與每一個(gè)排料錐斗相對(duì)應(yīng)設(shè)置測(cè)溫探頭，根據(jù)每一個(gè)測(cè)溫探頭所檢測(cè)的溫度，控制系統(tǒng)控制相對(duì)應(yīng)的排料設(shè)備或排料出口的操作。

在本實(shí)用新型中，一般而言，該立式冷卻機(jī)主要由料倉(cāng)、布料管、頂蓋、塔壁、風(fēng)環(huán)、風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置、風(fēng)帽、風(fēng)帽供風(fēng)裝置、排料錐斗、排料設(shè)備、熱風(fēng)出口組成。料倉(cāng)、布料管組成均勻進(jìn)料系統(tǒng)，熱燒結(jié)礦進(jìn)入料倉(cāng)后，在重力作用下進(jìn)入布料管，然后從布料管流出，進(jìn)入頂蓋和塔壁組成的塔體內(nèi)，在塔體內(nèi)自然堆積；冷卻風(fēng)通過風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置均勻吹入風(fēng)環(huán)，再通過風(fēng)環(huán)均勻吹入塔體堆積的燒結(jié)礦內(nèi)，對(duì)燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻；冷卻風(fēng)還可以通過風(fēng)帽供風(fēng)裝置均勻吹入風(fēng)帽，再通過風(fēng)帽均勻吹入塔體堆積的燒結(jié)礦內(nèi)，對(duì)燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻；冷卻后的燒結(jié)礦在重力作用下流入到排料錐斗內(nèi)，排料錐斗沿圓周方向均勻布置若干個(gè)，保證了通過排料錐斗的燒結(jié)礦可以均勻地向下流動(dòng)；每個(gè)排料錐斗下端都連接一排料設(shè)備，通過排料設(shè)備可以控制每個(gè)排料錐斗的排料速度。進(jìn)入塔體的冷卻風(fēng)經(jīng)過與熱燒結(jié)礦的換熱之后，將熱燒結(jié)礦冷卻至150℃以下，而自身被加熱到較高的溫度成為熱風(fēng)，熱風(fēng)穿過料層后通過料層頂端的料面，進(jìn)入頂蓋與塔壁形成的塔體的上端的無料區(qū)，然后再經(jīng)過熱風(fēng)出口排出，進(jìn)入后續(xù)余熱發(fā)電系統(tǒng)。

料倉(cāng)是一圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)，用于緩沖盛放輸送機(jī)運(yùn)輸過來的熱燒結(jié)礦，料倉(cāng)底部固定連接在頂蓋上。布料管是一圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)，位于料倉(cāng)底部，其上端與料倉(cāng)底部固定連接，下端伸入頂蓋下方，位于頂蓋和塔壁構(gòu)成的塔體內(nèi)部，其中，燒結(jié)礦可以從料倉(cāng)的底部在重力作用下進(jìn)入到布料管內(nèi)部，并可以在重力的作用下從布料管下部開口自由流出。塔壁是一圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)，其上端與頂蓋固定連接，下端與排料錐斗之間形成一周的固定間隙，即是風(fēng)環(huán)，在其中間某個(gè)部位固定在基礎(chǔ)上，頂蓋的重量承接在塔壁一周。風(fēng)環(huán)即是塔壁與排料錐斗之間形成的一周空腔，冷卻風(fēng)可以均勻地通過一圈風(fēng)環(huán)向塔體內(nèi)的燒結(jié)礦吹入，進(jìn)行燒結(jié)礦的冷卻。風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置，可以向風(fēng)環(huán)一周供風(fēng)。風(fēng)帽位于塔壁內(nèi)部下部位置，坐落在排料錐斗之上，冷卻風(fēng)可以均勻通過風(fēng)帽一周向塔體內(nèi)的燒結(jié)礦吹入，進(jìn)行燒結(jié)礦的冷卻。排料錐斗位于塔壁下端，與基礎(chǔ)固定，同時(shí)與塔壁之間形成風(fēng)環(huán)，風(fēng)帽固定在其上端，排料錐斗沿圓周方向均勻布置若干個(gè)，一般為4-8個(gè)，其形狀為上大下小的異形或圓形或錐形結(jié)構(gòu)。冷卻后的燒結(jié)礦在重力作用下流入到排料錐斗內(nèi)。每個(gè)排料錐斗下端都連接一排料設(shè)備，通過排料設(shè)備可以控制每個(gè)排料錐斗的排料速度。熱風(fēng)出口位于塔壁上部，與塔壁固定連接，并且與塔體內(nèi)部連通，熱風(fēng)穿過料層后通過料層頂端的料面，進(jìn)入頂蓋與塔壁形成的塔體的上端的無料區(qū)，然后再經(jīng)過熱風(fēng)出口排出，進(jìn)入后續(xù)余熱發(fā)電系統(tǒng)。

優(yōu)選地，在塔壁下部沿周向均勻布置若干個(gè)測(cè)溫探頭，其位置位于風(fēng)環(huán)上部，固定在塔壁上，其一端伸入到塔體內(nèi)一小段，用于檢測(cè)此處的燒結(jié)礦的溫度，優(yōu)選地，測(cè)溫探頭可以為熱電偶溫度傳感器。當(dāng)檢測(cè)的周向某個(gè)位置的燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，就正常地開啟該區(qū)域?qū)?yīng)的排料錐斗下方的排料設(shè)備或排料出口，進(jìn)行正常排料，反之，則相應(yīng)對(duì)降低排料設(shè)備的排料速度或關(guān)閉排料設(shè)備，讓該區(qū)域的燒結(jié)礦再冷卻一段時(shí)間，當(dāng)燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，在進(jìn)行正常排料。

優(yōu)選地，排料錐斗可以起到料封的作用。通過風(fēng)環(huán)和風(fēng)帽進(jìn)入塔體的冷卻風(fēng)要想穿過燒結(jié)礦料層，就必須有一定的壓力，在壓力的作用下，冷卻風(fēng)也會(huì)向下穿過排料錐斗，此時(shí)為了盡量地減少冷卻風(fēng)從排料錐斗下方排出，就需要適當(dāng)?shù)靥岣吲帕襄F斗的高度，而此時(shí)，排料錐斗就起到了料封的作用。優(yōu)選地，排料錐斗的高度H1要大于料層高度H2。

優(yōu)選地，在每個(gè)排料錐斗的側(cè)壁上可以設(shè)置調(diào)節(jié)棒。調(diào)節(jié)棒設(shè)置在排料錐斗側(cè)壁上，可以沿橫向移動(dòng)，通過調(diào)節(jié)棒也可以調(diào)節(jié)相應(yīng)排料錐斗的排料速度。

優(yōu)選地，排料錐斗上端，相鄰排料錐斗之間相互連接在一起，再向下分開為若干個(gè)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置由風(fēng)環(huán)風(fēng)道和風(fēng)環(huán)風(fēng)管組成，風(fēng)環(huán)風(fēng)道設(shè)置在風(fēng)環(huán)外側(cè)，將風(fēng)環(huán)一周包圍起來，冷卻風(fēng)可以通過風(fēng)環(huán)風(fēng)道均勻地向風(fēng)環(huán)供風(fēng)，風(fēng)環(huán)風(fēng)管與風(fēng)環(huán)風(fēng)道連通，向風(fēng)環(huán)風(fēng)道供風(fēng)。

優(yōu)選地，風(fēng)帽供風(fēng)裝置由風(fēng)帽支管、風(fēng)帽風(fēng)道和風(fēng)帽風(fēng)管組成。風(fēng)帽支管沿周向均勻布置若干個(gè)，優(yōu)選地，風(fēng)帽支管穿過相鄰排料錐斗之間，位于燒結(jié)礦物流之外，不受燒結(jié)礦的摩擦。每個(gè)風(fēng)帽支管都一端與風(fēng)帽連通，另一段與風(fēng)帽風(fēng)道連通。風(fēng)帽風(fēng)道負(fù)責(zé)均勻地向各個(gè)風(fēng)帽支管供風(fēng)。風(fēng)帽風(fēng)管負(fù)責(zé)向風(fēng)帽風(fēng)道供風(fēng)。

經(jīng)過單輥破碎機(jī)破碎后的熱燒結(jié)礦，由熱燒結(jié)礦輸送裝置運(yùn)輸?shù)搅⑹嚼鋮s機(jī)頂部，進(jìn)入到立式冷卻機(jī)料倉(cāng)內(nèi)，燒結(jié)礦在重力作用下自上而下連續(xù)流動(dòng)，經(jīng)過立式冷卻機(jī)料倉(cāng)與布料管，自然堆積在塔體內(nèi)，與機(jī)內(nèi)自下而上的冷卻風(fēng)進(jìn)行逆流熱交換，燒結(jié)礦溫度冷卻至150℃以下后，經(jīng)過立式冷卻機(jī)下部的排料錐斗，然后由排料設(shè)備排出到冷燒結(jié)礦輸送機(jī)上，再由冷燒結(jié)礦輸送機(jī)將冷卻后的燒結(jié)礦運(yùn)輸?shù)较乱还ば颉?/p>

冷卻氣體在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下，從立式冷卻機(jī)風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置和風(fēng)帽供風(fēng)裝置以一定的壓力通過風(fēng)環(huán)和(經(jīng)由風(fēng)帽支管)風(fēng)帽供入機(jī)體內(nèi)，自下而上穿過燒結(jié)礦料層，并與燒結(jié)礦進(jìn)行逆流熱交換。熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高，經(jīng)立式冷卻機(jī)塔內(nèi)燒結(jié)礦料面排出，形成高溫?zé)犸L(fēng)。高溫?zé)犸L(fēng)經(jīng)立式冷卻機(jī)上部的熱風(fēng)出口排出。排出的高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)入到后續(xù)的余熱發(fā)電系統(tǒng)。

優(yōu)選地，該裝備還具有自反饋排料調(diào)節(jié)功能。通過測(cè)溫探頭檢測(cè)相應(yīng)區(qū)域的燒結(jié)礦溫度，當(dāng)檢測(cè)的周向某個(gè)位置的燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，就正常地開啟該區(qū)域?qū)?yīng)的排料錐斗下方的排料設(shè)備，進(jìn)行正常排料，反之，則相應(yīng)對(duì)降低排料設(shè)備的排料速度或關(guān)閉排料設(shè)備，讓該區(qū)域的燒結(jié)礦再冷卻一段時(shí)間，當(dāng)燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，在進(jìn)行正常排料。同時(shí)，也可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)棒的插入深度進(jìn)行排料速度的調(diào)節(jié)。

高溫的球團(tuán)形燒結(jié)礦的表面有粘性，一旦冷卻，彼此粘結(jié)在一起，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備常常造成排料困難，但是，本實(shí)用新型的設(shè)備很好地解決了這一問題。

一般，由頂蓋和塔壁組成的塔體的高度一般是4-25米，優(yōu)選為4.5-20米，更優(yōu)選5-18米，進(jìn)一步優(yōu)選6-15米，更進(jìn)一步優(yōu)選7-12米。塔體的外直徑一般為8-30米，優(yōu)選9-27米，優(yōu)選10-25米，優(yōu)選11-22米，更優(yōu)選12-20米，進(jìn)一步優(yōu)選為13-18米，例如15米。

在本申請(qǐng)中，風(fēng)帽的直徑一般是1-5米，優(yōu)選為1.5-4米，更優(yōu)選1.8-3.5米，進(jìn)一步優(yōu)選2-3米，更進(jìn)一步優(yōu)選2.2-2.8米，例如2.5米。

在本申請(qǐng)中，風(fēng)環(huán)的直徑或內(nèi)直徑一般是5-30米，優(yōu)選7-26米，優(yōu)選8-24米，優(yōu)選9-22米，優(yōu)選10-20米，更優(yōu)選12-15米。風(fēng)環(huán)的直徑或內(nèi)直徑一般是塔體的外直徑的0.65-0.96倍，優(yōu)選0.68-0.94倍，優(yōu)選0.70-0.92倍，更優(yōu)選0.73-0.9倍，更優(yōu)選0.78-0.88倍，更優(yōu)選0.8-0.86倍。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有以下有益技術(shù)效果：

本實(shí)用新型設(shè)備中布料均勻，排料均勻，布風(fēng)均勻。還可根據(jù)冷卻效果進(jìn)行區(qū)域排料調(diào)節(jié)功能，故該冷卻機(jī)冷卻效果好，熱風(fēng)溫度高，符合燒結(jié)礦逆流厚料層冷卻工藝的要求。

該實(shí)用新型立式冷卻機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)冷機(jī)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封可靠，沒有漏風(fēng)，設(shè)備維護(hù)量小，余熱回收效率高。燒結(jié)礦顯熱回收率一般可達(dá)70％左右的冷卻特點(diǎn)。

該工藝還可以克服燒結(jié)礦在立式冷卻裝置內(nèi)的二次燒結(jié)問題，防止立式冷卻裝置出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象。

1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少設(shè)備投資，而且降低了設(shè)備的操作成本；

2、裝置的密封性好，燒結(jié)礦的熱量回收效率高并且獲得高溫的廢氣(熱風(fēng))用于產(chǎn)生蒸汽，并且以高溫蒸汽形式用于發(fā)電，發(fā)電效能更高；

3、排料無堵塞現(xiàn)象，顯著降低停機(jī)、檢修的頻率；

4、連續(xù)操作，塔體內(nèi)的物料上層始終是剛剛加入的熱的燒結(jié)礦，使得穿過上層物料的熱風(fēng)具有高溫。高溫?zé)犸L(fēng)用于產(chǎn)生高溫蒸汽，高溫蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)快速運(yùn)轉(zhuǎn)，使得發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率顯著提高；

5、根據(jù)所檢測(cè)的各個(gè)排料錐斗的上方物料的溫度，能夠通過獨(dú)立地控制各個(gè)排料錐斗的排料速度，來調(diào)節(jié)所述溫度。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種立式冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型風(fēng)環(huán)和風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型風(fēng)帽和風(fēng)帽供風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型排料錐斗布置圖；

圖5為本實(shí)用新型測(cè)溫探頭布置圖；

圖6為本實(shí)用新型調(diào)節(jié)棒布置圖；

圖7為本實(shí)用新型風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實(shí)用新型雙層振動(dòng)給料機(jī)設(shè)有兩個(gè)振動(dòng)器的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型雙層振動(dòng)給料機(jī)設(shè)有一個(gè)振動(dòng)器的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖10為本實(shí)用新型一種立式冷卻機(jī)的控制系統(tǒng)示意圖。

附圖標(biāo)記：A1：立式冷卻機(jī)；1：料倉(cāng)；2：布料管；3：頂蓋；4：塔體的塔壁；4a：塔體下部的倒錐筒形的塔壁過渡段；5：排料錐斗；6：風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置；601：風(fēng)環(huán)風(fēng)道；602：風(fēng)環(huán)風(fēng)管；7：風(fēng)帽供風(fēng)裝置；701：風(fēng)帽支道；702：風(fēng)帽風(fēng)道；703：風(fēng)帽風(fēng)管；8：熱風(fēng)出口；9：測(cè)溫探頭；10：調(diào)節(jié)棒；11：冷燒結(jié)礦輸送裝置；P：排料設(shè)備；P01：機(jī)體支架；P02：上層振動(dòng)槽；P03：下層振動(dòng)槽；P04：振動(dòng)器；P0401：上層振動(dòng)器；P0402：下層振動(dòng)器；P05：調(diào)節(jié)裝置；H：風(fēng)環(huán)；M：風(fēng)帽；M01：支撐架；M02：頂蓋；M03：錐形蓋板；M04：風(fēng)管；h1：排料錐斗的高度；h2：塔體的塔壁堆料高度。K：控制系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

如圖1-9中所示，根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種立式冷卻機(jī)，該立式冷卻機(jī)A1包括：料倉(cāng)1，布料管2，由塔體頂蓋3和塔壁4構(gòu)成的塔體，位于塔壁4下方的多個(gè)排料錐斗5，風(fēng)環(huán)H，風(fēng)帽M以及設(shè)置在塔壁4上部或塔體頂蓋3上的熱風(fēng)出口8；

其中，頂蓋3與塔壁4的上端固定連接，料倉(cāng)1設(shè)置在頂蓋3的上方，布料管2的上端與料倉(cāng)1的底部連接，布料管2的下端伸入到頂蓋的下方，

所述多個(gè)排料錐斗5在塔壁4的下端呈現(xiàn)環(huán)形分布或沿著圓周方向均勻地分布，

在塔壁4的下部與多個(gè)排料錐斗5的頂部之間形成一周的固定間隙作為風(fēng)環(huán)H，

塔體的底部中心位置設(shè)有向上伸入塔體內(nèi)部空間的風(fēng)帽M，和

每一個(gè)排料錐斗5下方設(shè)有排料設(shè)備P。

在本申請(qǐng)中，塔體的底部由位于底部中心位置的風(fēng)帽M和環(huán)形分布的多個(gè)排料錐斗5構(gòu)成。也就是說，在塔壁4下部有一圈的排料錐斗5。

優(yōu)選的是，該立式冷卻機(jī)A1還包括風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6。該風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6包括風(fēng)環(huán)風(fēng)道601和在風(fēng)環(huán)風(fēng)道601上所連接的風(fēng)環(huán)風(fēng)管602，該風(fēng)環(huán)風(fēng)道601環(huán)繞該風(fēng)環(huán)H并與其相連通(如圖2中所示)。

優(yōu)選，該立式冷卻機(jī)A1還包括風(fēng)帽供風(fēng)裝置7。該風(fēng)帽供風(fēng)裝置7包括多個(gè)風(fēng)帽支管701、環(huán)形或“C”形的風(fēng)帽風(fēng)道702和與風(fēng)帽風(fēng)道702連接的風(fēng)帽風(fēng)管703，每一個(gè)風(fēng)帽支管701的一端與風(fēng)帽風(fēng)道702連通和另一端與風(fēng)帽M的底部連通。

一般來說，排料設(shè)備P末端的下方設(shè)有冷燒結(jié)礦運(yùn)輸裝置11。

優(yōu)選，在塔壁4的下部或下方以及在排料錐斗5的上方，進(jìn)一步設(shè)置了一個(gè)塔壁過渡段4a。這樣，在塔壁4的下部更方便安裝排料錐斗5。在這種情況下，由塔體頂蓋3、塔壁4和下部的(倒錐筒形的)塔壁過渡段4a構(gòu)成了塔體。塔壁過渡段4a呈現(xiàn)倒錐筒形，即，它的下部的內(nèi)直徑小于它的上部的內(nèi)直徑。也可以稱作過渡斗或稱作上部錐斗。倒錐筒形的塔壁過渡段4a的錐角一般是60-75度，優(yōu)選是>63.5度。

優(yōu)選，在塔壁4的下部或在塔壁過渡段4a上，優(yōu)選沿著其圓周方向，設(shè)有多個(gè)測(cè)溫探頭9；優(yōu)選的是，所述測(cè)溫探頭9為熱電偶溫度傳感器。

優(yōu)選，排料錐斗5的中部或下部設(shè)有調(diào)節(jié)棒10。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)棒插入料層中的深度來調(diào)節(jié)排料錐斗5的排料速度。

優(yōu)選，立式冷卻機(jī)A1中，排料錐斗5的高度h1大于塔壁4的堆料高度h2。

一般，排料錐斗5的個(gè)數(shù)為4-12個(gè)，優(yōu)選為6-10個(gè)，6-8個(gè)。這些排料錐斗5的頂部的橫截面彼此鄰接，構(gòu)成一個(gè)環(huán)，如圖4中所示。

優(yōu)選，風(fēng)帽支管701為1-12根，優(yōu)選為2-10根，更優(yōu)選為4-8根，更優(yōu)選6-8根；優(yōu)選的是，每一根風(fēng)帽支管701位于相鄰的兩個(gè)排料錐斗5之間的間隙中，如圖3中所示。

優(yōu)選，所述風(fēng)帽M包括支撐架M01、風(fēng)帽頂蓋M02、多個(gè)錐形蓋板M03和風(fēng)帽風(fēng)管M04，其中多個(gè)錐形蓋板M03依次設(shè)置在支撐架M01上，風(fēng)帽頂蓋M02設(shè)置在最頂部錐形蓋板M03的上方，風(fēng)管M04設(shè)置在支撐架M01的下方并且與支撐架M01連接；優(yōu)選的是，所述風(fēng)帽頂蓋M02為錐形結(jié)構(gòu)。

一般，上下相鄰的所述錐形蓋板M03之間形成氣流通道。

所述風(fēng)帽頂蓋M02的錐角大于錐形蓋板M03的錐角。風(fēng)帽M坐落在塔體的底部的中心位置并向上伸入塔體內(nèi)，使得進(jìn)風(fēng)途徑的長(zhǎng)短與塔體內(nèi)的物料堆積厚度的形態(tài)保持一致，確保不同部位的氣流阻力大約一致。

優(yōu)選，排料設(shè)備P為振動(dòng)給料機(jī)。更優(yōu)選，排料設(shè)備P為雙層振動(dòng)給料機(jī)，該雙層振動(dòng)給料機(jī)包括機(jī)體支架P01、上層振動(dòng)槽P02、下層振動(dòng)槽P03、振動(dòng)器P04；上層振動(dòng)槽P02和下層振動(dòng)槽P03設(shè)置在機(jī)體支架P01上，上層振動(dòng)槽P02位于下層振動(dòng)槽P03的上方，上層振動(dòng)槽P02和下層振動(dòng)槽P03分別與振動(dòng)器P04連接。優(yōu)選的是，上層振動(dòng)槽P02和/或下層振動(dòng)槽P03上設(shè)有調(diào)節(jié)裝置P05，調(diào)節(jié)裝置P05調(diào)節(jié)下層振動(dòng)槽P03的底板傾角。本實(shí)用新型的這一排料設(shè)備能夠很好地控制排料速度。

優(yōu)選，振動(dòng)器P04包括上層振動(dòng)器P0401和下層振動(dòng)器P0402，上層振動(dòng)器P0401與上層振動(dòng)槽P02連接，下層振動(dòng)器P0402與下層振動(dòng)槽P03連接。優(yōu)選的是，上層振動(dòng)槽P02和下層振動(dòng)槽P03通過彈簧設(shè)置在機(jī)體支架P01上。

優(yōu)選，該立式冷卻機(jī)A1還包括控制系統(tǒng)K，控制系統(tǒng)K與風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6、風(fēng)帽供風(fēng)裝置7、測(cè)溫探頭9、調(diào)節(jié)棒10、冷燒結(jié)礦運(yùn)輸裝置11、排料設(shè)備P連接，并控制風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6、風(fēng)帽供風(fēng)裝置7、測(cè)溫探頭9、調(diào)節(jié)棒10、冷燒結(jié)礦運(yùn)輸裝置11、排料設(shè)備P的操作。

在本申請(qǐng)中，塔壁4是圓柱形或方形桶狀結(jié)構(gòu)。即，塔壁4的橫截面是圓、橢圓、正方形或長(zhǎng)方形。

根據(jù)本實(shí)用新型，還提供一種燒結(jié)礦冷卻方法或使用以上所述的一種立式冷卻機(jī)來冷卻燒結(jié)礦的方法，該方法包括以下步驟：

(1)燒結(jié)礦進(jìn)入立式冷卻機(jī)A1的料倉(cāng)1內(nèi)，在重力的作用下自上而下連續(xù)流動(dòng)，經(jīng)由布料管2，堆積在冷卻機(jī)的塔體內(nèi)；

(2)立式冷卻機(jī)A1的風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6和風(fēng)帽供風(fēng)裝置7分別輸送冷卻氣體(例如空氣)通過風(fēng)環(huán)H和風(fēng)帽M進(jìn)入塔體內(nèi)，冷卻氣體(即冷風(fēng)或冷卻空氣)自下而上穿過堆積在塔體內(nèi)的燒結(jié)礦料層，并與燒結(jié)礦進(jìn)行逆流熱交換，熱交換后冷卻氣體溫度逐漸升高，經(jīng)立式冷卻機(jī)A1塔內(nèi)燒結(jié)礦料面排出，形成高溫?zé)犸L(fēng)，高溫?zé)犸L(fēng)經(jīng)熱風(fēng)出口8排出；優(yōu)選的是，高溫?zé)犸L(fēng)被輸送到余熱利用系統(tǒng)中；

(3)堆積在冷卻機(jī)的塔體內(nèi)的燒結(jié)礦與自下而上的冷卻氣體進(jìn)行逆流熱交換而被冷卻，進(jìn)入到立式冷卻機(jī)A1下部的排料錐斗5中，然后由排料設(shè)備P排出(例如排出到冷燒結(jié)礦輸送機(jī)11上)。

優(yōu)選，在上述方法中，根據(jù)測(cè)溫探頭9所檢測(cè)的溫度，控制系統(tǒng)K控制風(fēng)環(huán)供風(fēng)裝置6、風(fēng)帽供風(fēng)裝置7、調(diào)節(jié)棒10、冷燒結(jié)礦運(yùn)輸裝置11、排料設(shè)備P的操作。

優(yōu)選，與每一個(gè)排料錐斗5相對(duì)應(yīng)設(shè)置測(cè)溫探頭9，根據(jù)每一個(gè)測(cè)溫探頭9所檢測(cè)的溫度，控制系統(tǒng)K控制相對(duì)應(yīng)的排料設(shè)備P或排料出口的操作。

該裝備還具有自反饋排料調(diào)節(jié)功能。通過測(cè)溫探頭檢測(cè)相應(yīng)區(qū)域的燒結(jié)礦溫度，當(dāng)檢測(cè)的周向某個(gè)位置的燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，就正常地開啟該區(qū)域?qū)?yīng)的排料錐斗下方的排料設(shè)備，進(jìn)行正常排料，反之，則相應(yīng)對(duì)降低排料設(shè)備的排料速度或關(guān)閉排料設(shè)備，讓該區(qū)域的燒結(jié)礦再冷卻一段時(shí)間，當(dāng)燒結(jié)礦溫度達(dá)到冷卻效果后，在進(jìn)行正常排料。同時(shí)，也可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)棒的插入深度進(jìn)行排料速度的調(diào)節(jié)。

實(shí)施例1

由頂蓋和塔壁組成的塔體的高度為9米，塔體的外直徑為13米。排料錐斗的高度為7米。

風(fēng)帽的直徑是2.5米。風(fēng)環(huán)的內(nèi)直徑是約11米。

燒結(jié)礦的日處理能力為8600噸/天。進(jìn)入料倉(cāng)中之前的燒結(jié)礦的溫度為700℃左右，熱風(fēng)出口8的熱風(fēng)溫度達(dá)到500℃左右?；厥盏臒崃坑糜诎l(fā)電，發(fā)電量大約是34度電。

與現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)冷機(jī)相比，優(yōu)點(diǎn)是：發(fā)電量高、漏風(fēng)率低、粉塵排放小，設(shè)備簡(jiǎn)單可靠，由于密封性更好，本實(shí)用新型的技術(shù)能夠提供更高溫度的熱風(fēng)用于產(chǎn)生高溫蒸汽，顯著提高了發(fā)電效能。

該工藝還可以克服燒結(jié)礦在立式冷卻裝置內(nèi)的二次燒結(jié)問題，防止立式冷卻裝置出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象。裝置運(yùn)行6個(gè)月，沒有出現(xiàn)堵料、卡死的問題。