一种还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体.pdf

本发明涉及一种还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，主要用于冶金矿山行业中对还原铁球团、烧结球团进行冷却。包括筒体（1）、多个冷却半管（3）和多个冷却圆管（4），多个冷却半管（3）均匀设置在筒体（1）的内壁上且与筒体（1）内壁固结形成多条水道，冷却圆管（4）设置在冷却半管（3）所围成的圆周回转体内侧，冷却半管（3）和冷却圆管（4）连接有供水单元和回水单元。在筒体（1）内设置很多条冷却半管（3）和冷却圆管（4），有效增加了换热面积，强化了物料的掺混和传热，具有物料冷却效果好和筒体变形小的优点。

权利要求书
1.  一种还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，其特征在于：包括筒体（1）、多个冷却半管（3）和多个冷却圆管（4），多个冷却半管（3）均匀设置在筒体（1）的内壁上且与筒体（1）内壁固结形成多条水道，冷却圆管（4）设置在冷却半管（3）所围成的圆周回转体内侧，冷却半管（3）和冷却圆管（4）连接有供水单元和回水单元。

2.  根据权利要求1所述还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，其特征在于：在所述筒体（1）的一端设有分水机构和集水机构，在筒体（1）的另一端设有换向机构，所述冷却半管（3）的两端分别连通分水机构和换向机构，冷却圆管（4）的两端分别连通换向机构和集水机构，分水机构连接所述供水单元，集水机构连接所述回水单元。

3.  根据权利要求2所述还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，其特征在于：所述分水机构是设置在筒体（1）出料端的内壁上的环形的分水半管（7），分水半管（7）与筒体（1）内壁固结形成环形水道的；所述换向机构是设置在筒体（1）进料端的内壁上的环形的改向半管（2），改向半管（2）与筒体（1）内壁固结形成环形水道。

4.  根据权利要求3所述还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，其特征在于：所述分水半管（7）、改向半管（2）的横截面为半圆形或U形。

5.  根据权利要求1或2所述还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，其特征在于：所述冷却半管（3）的横截面为半圆形或U形。

6.  根据权利要求1所述还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，其特征在于：所述供水单元包括外管（9），所述回水单元包括内管（10），外管（9）和内管（10）位于筒体（1）出料端的轴线上，且内管（10）位于外管（9）的内部，外管（9）通过径向进水管（8）与分水机构连通，内管（10）通过径向回水管（5）与集水机构连通。

7.  根据权利要求1或2所述还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，其特征在于：所述冷却半管（3）和冷却圆管（4）的数量相同，且沿圆周方向交错设置。

说明书一种还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体
技术领域
本发明涉及一种还原铁回转筒式冷却机，特别涉及一种还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，主要用于冶金矿山行业中对还原铁球团、烧结球团进行冷却。
背景技术
直接还原铁球团经转底炉或回转窑出口的温度高达1100℃，大部分钢铁公司采用回转筒式冷却机对高温球团进行冷却：高温球团经溜槽进入带有倾角的冷却筒，冷却筒转动，物料由进料端运动到出料端；采用冷却水直接喷淋筒体外部达到冷却效果。这种冷却方式存在一些不足：（1）传热方式以物料与筒体之间的热传导和冷却水与筒体之间的热对流为主，综合传热系数比较低；（2）筒体在回转时，物料容易筒体底部滑动，物料与筒体之间的接触传热面积比较少；（3）物料的热量需要经过筒体传给冷却水，由于筒体的壁厚较大，因而筒体温度较高、变形严重。由于冷却效率低，筒体的直径和长度很大，喷淋水量也很大。CN101787435A公开了“还原铁高效喷雾回转筒式冷却机”，其筒体由冷却筒体、前端筒体和尾端筒体组成；前端筒体和尾端筒体为双层筒体，在该双层筒体内采用喷雾冷却；整个冷却单元的筒体表面被喷雾冷却覆盖。由于整个筒体被雾化水滴包裹，有效地保护了筒体，减少变形，也提高了设备的作业率和可靠性。但是该技术对筒体内部的物料运动以及物料与筒体之间的传热情况没有改善。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、换热能力强、消耗水少的还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，包括筒体、多个冷却半管和多个冷却圆管，多个冷却半管均匀设置在筒体的内壁上且与筒体内壁固结形成多条水道，冷却圆管设置在冷却半管所围成的圆周回转体内侧，冷却半管和冷却圆管连接有供水单元和回水单元。冷却半管和冷却圆管形成推动物料随筒体转动的凹凸结构，有效增加了换热面积，而且冷却半管固定在筒体内壁上，能够对筒体内壁进行冷却，筒体的温度低、变形小，更为重要的凹凸结构推动物料随筒体转动到一定高度后再向下抛洒，避免在筒体转动过程中物料在筒体底部滑动，强化了物料的掺混和传热，使得物料更加分散的分布在筒体内，提高了换热效果，虽然现有的筒体在内侧设置螺旋翅片来推动物料前进，然而螺旋翅片只是推动物料轴向移动，物料在筒体光滑的内壁仍然是滑动的，物料仍然是集中在筒体的底部，无法随筒体一起转动，所述凹凸结构很好的解决了该问题。 
优选的，在所述筒体的一端设有分水机构和集水机构，在筒体的另一端设有换向机构，所述冷却半管的两端分别连通分水机构和换向机构，冷却圆管的两端分别连通换向机构和集水机构，分水机构连接所述供水单元，集水机构连接所述回水单元。
优选的，所述分水机构是设置在筒体出料端的内壁上的环形的分水半管，分水半管与筒体内壁固结形成环形水道的；所述换向机构是设置在筒体进料端的内壁上的环形的改向半管，改向半管与筒体内壁固结形成环形水道。
优选的，所述分水半管、改向半管的横截面为半圆形或U形。
优选的，所述冷却半管的横截面为半圆形或U形。
优选的，所述供水单元包括外管，所述回水单元包括内管，外管和内管位于筒体出料端的轴线上，且内管位于外管的内部，外管通过径向进水管与分水机构连通，内管通过径向回水管与集水机构连通。
优选的，所述冷却半管和冷却圆管的数量相同，且沿圆周方向交错设置。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案所具有的有益效果是：
1、在筒体内设置很多条冷却半管和冷却圆管，一是大大增加了换热元件的换热面积，二是冷却圆管可以深入到物料层内部，减少了物料的传热距离，强化了换热效果。
2、当筒体转动时，物料在冷却半管和冷却圆管的推动下随着筒体一起转动，避免物料在筒体底部滑动，有效增大了物料与换热元件之间的接触面积；物料随筒体转动上升到一定高度再抛洒落下，物料与冷却圆管之间产生一定的对流换热，同时也强化了物料的掺混。这三个方面都强化了换热效果。
3、冷却半管直接设置在筒体内壁上，冷却半管内的水对筒体内壁具有冷却作用，可以有效降低筒体的温度，减少变形。
附图说明
图1为该还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体实施例的结构剖面图。
图2为图1 A-A处剖面图。
图3为图1 B-B处剖面图。
图4为图1 C-C处剖面图。
其中：1、筒体  2、改向半管  3、冷却半管  4、冷却圆管  5、径向回水管  6、汇水管   7、分水半管  8、径向进水管  9、外管  10、内管  11、外管封板  12、内管封板。
具体实施方式
参照图1至图4，该还原铁回转筒式冷却机的高效冷却筒体，包括筒体1、多个冷却半管3和多个冷却圆管4，多个冷却半管3均匀设置在筒体1的内壁上且与筒体1内壁固结形成多条水道，冷却圆管4设置在冷却半管3所围成的圆周回转体内侧，冷却半管3和冷却圆管4连接有供水单元和回水单元。
进一步的，本实施例中，在筒体1的一端设有分水机构和集水机构，在筒体1的另一端设有换向机构，冷却半管3的两端分别连通分水机构和换向机构，冷却圆管4的两端分别连通换向机构和集水机构，分水机构连接供水单元，集水机构连接回水单元。供水单元内的水经过分水机构进入冷却半管3内，冷却半管3内的水又通过换向机构进入冷却圆管4内，冷却圆管4内的冷却水经过集水机构到达回水单元并排出。
具体的，分水机构是设置在筒体1出料端的内壁上的环形的分水半管7，分水半管7与筒体1内壁固结形成环形水道的；换向机构是设置在筒体1进料端的内壁上的环形的改向半管2，改向半管2与筒体1内壁固结形成环形水道；集水机构是一个环形的汇水管6。本实施例中，冷却半管3和冷却圆管4分别有30个，当然其数量可以根据需要设置，30个横截面为半圆形的冷却半管3均匀设置在筒体1的内壁上，与筒体1内壁固结形成30条水道，且冷却半管3的轴线与筒体1的轴线平行。在冷却半管3所围成的圆周回转体内侧均匀设置30个冷却圆管4，冷却圆管4的轴线与冷却半管3的轴线平行。环形的改向半管2设置在筒体1进料端的内壁上，且与筒体1内壁固结形成环形水道，改向半管2的横截面为U型。环形的分水半管7设置在筒体1出料端的内壁上且与筒体1内壁固结形成环形水道，分水半管7的横截面为U型。环形的汇水管6设置在筒体1出料端，且位于冷却半管3所围成的圆周回转体的内侧和分水半管7的里侧。冷却半管3和冷却圆管4的一端都与改向半管2固结并相通，冷却半管3的另一端与分水半管7固结并相通，冷却圆管4的另一端与汇水管6固结并相通。
本实施例中，供水单元包括外管9，回水单元包括内管10，外管9和内管10位于筒体1出料端的轴线上，且内管10位于外管9的内部，外管9通过径向进水管8与分水半管7连通，内管10通过径向回水管5与汇水管6连通。外管9和内管10的左端分别用外管封板11和内管封板12堵住，右端都与旋转水接头（图中未画出）相连通。
工作过程：安装设备时，筒体1的轴线与水平线有一定的倾角，从进料端至出料端向下倾斜。高效冷却筒体在其驱动装置的驱动下转动，高温物料进入筒体1，并由进料端运动到出料端。物料在运动过程中与冷却半管3和冷却圆管4内的水进行换热降温。水从外管9与内管10之间的环形通道内依次经过径向进水管8、分水半管7进入冷却半管3，在冷却半管3内吸收物料的热量升温，然后经改向半管2进入冷却圆管4，在冷却圆管4内再吸收物料的热量继续升温，最后依次经过汇水管6、径向回水管5回到内管10，从内管10排出。
本发明中的冷却半管3和冷却圆管4两端还可以分别连接供水单元和回水单元，这样冷却半管3和冷却圆管4内的冷却水流动方向相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。