CN220270068U - 一种烧结机点火炉及其中间隔墙冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种烧结机点火炉及其中间隔墙冷却系统，包括隔墙本体、用于冷却隔墙本体的冷却装置以及用于点燃点火炉主烧嘴的侧烧嘴机构。冷却装置包括进风总管和冷却支管，冷却支管包括依次连通的进口段、热交换段和出口段，进口段的进口与进风总管的出口连通，热交换段设于隔墙本体的内部，出口段的出口朝向侧烧嘴机构设置，以将来自出口段的热风作为侧烧嘴机构的助燃风。本申请的出口段的热风直接作为助燃风点燃侧烧嘴机构，整个系统无外排的热量，并且热风的引入降低了侧烧嘴机构的点火能耗，具有节能增效的作用。

Description

一种烧结机点火炉及其中间隔墙冷却系统

技术领域

本实用新型涉及烧结点火炉技术领域，尤其是一种烧结机点火炉及其中间隔墙冷却系统。

背景技术

钢铁冶金铁前烧结过程中的供热设备为点火保温炉。点火保温炉一般分为点火段和保温段。点火段温度一般在1150±50℃，保温段温度一般为300～1000℃。点火保温炉的主要燃烧装置为炉顶倾斜排列布置的主烧嘴，常用的型式为双斜式点火保温炉。为了点燃主烧嘴，常在点火保温炉两侧设置侧烧嘴。在点火的时候先点燃侧烧嘴，通过侧烧嘴燃烧产生的火焰再点燃主烧嘴。由于侧烧嘴的主要作用是点燃主烧嘴，侧烧嘴的功率远小于主烧嘴的功率。在实际应用中，主烧嘴的空煤气系统及侧烧嘴的空煤气系统一般分开设置。

目前，为了保证点火段和保温段中每一段的温度控制，在点火段和保温段中间设置中间隔墙。为了防止中间隔墙烧坏，隔墙内部会设置冷却装置，常用的结构为水箱冷却，即流动的冷却水进入隔墙水箱带走隔墙的热量，再由水箱出口进入循环水系统。在其他的工业炉窑如链篦机也存在风冷梁，但是冷却后的热风直接外排，造成了热量的浪费。

鉴于此有必要提出一种烧结机点火炉及其中间隔墙冷却系统以解决或至少缓解上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种烧结机点火炉及其中间隔墙冷却系统，以解决现有的中间隔墙的冷却过程存在热效率低、热量浪费的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种中间隔墙冷却系统，包括隔墙本体、用于冷却所述隔墙本体的冷却装置以及用于点燃点火炉主烧嘴的侧烧嘴机构；其中，

所述侧烧嘴机构固定设于所述点火炉的侧墙上；

所述冷却装置包括进风总管和冷却支管，所述冷却支管包括依次连通的进口段、热交换段和出口段；其中，所述进口段的进口与所述进风总管的出口连通；所述热交换段设于所述隔墙本体的内部，所述出口段的出口朝向所述侧烧嘴机构设置，以将来自所述出口段的热风作为所述侧烧嘴机构的助燃风。

优选地，所述冷却支管包括第一冷却支管、第二冷却支管；所述第一冷却支管包括依次连通的第一进口段、第一热交换段以及第一出口段；所述第二冷却支管包括依次连通的第二进口段、第二热交换段以及第二出口段；其中，

所述第一进口段和所述第二出口段沿所述隔墙本体的横向并排设置，所述第一热交换段和所述第二热交换段沿所述隔墙本体的横向并排设置，所述第一出口段和所述第二进口段沿所述隔墙本体的横向并排设置，以使所述第一冷却支管和所述第二冷却支管的气流流动方向相反。

优选地，还包括与所述热交换段的外表面固定连接的导热装置；其中，

所述隔墙本体包括外部耐火层和用于支撑所述外部耐火层的支撑钢结构；

所述导热装置包括第一导热机构和第二导热机构，所述第一导热机构与所述热交换段的外表面固定连接，所述第二导热机构连接于所述第一导热机构和所述外部耐火层之间。

优选地，所述第一导热机构包括相互匹配的双头螺柱和固定螺母，所述第二导热机构包括上调节螺母、下调节螺母以及锚固爪；其中，所述固定螺母固定于所述热交换段的外表面上，所述双头螺柱包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述固定螺母螺纹连接，所述第二端自所述第一端向外延伸布设于所述隔墙本体的内部，所述锚固爪开设有供所述双头螺柱贯穿的通孔，所述锚固爪的自由端与所述外部耐火层连接，通过所述上调节螺母和所述下调节螺母沿所述双头螺柱的位移调节，以对所述锚固爪进行位置调节，以适应不同厚度的外部耐火层。

优选地，所述锚固爪呈V型状，所述锚固爪的中部开设有所述通孔。

优选地，还包括设于所述热交换段内的管内旋流装置，所述管内旋流装置包括多个沿所述热交换段的内壁周向排布的旋流片，以使管内冷却介质的流动为湍流。

优选地，所述进口段和/或所述出口段上设有供外部测压装置监测的测压点位。

优选地，所述第一出口段包括支管段和混合段，所述第二出口段的出口与所述支管段的出口同时连通所述混合段的进口，所述混合段的出口朝向所述侧烧嘴机构设置。

优选地，所述热交换段呈S形布设于所述隔墙本体内。

本实用新型还提供一种烧结机点火炉，包括点火炉本体和如上述的中间隔墙冷却系统，所述中间隔墙冷却系统的所述隔墙本体将所述点火炉本体分隔为点火段和保温段，所述点火段设有多个主烧嘴，所述中间隔墙冷却系统的所述侧烧嘴机构与所述主烧嘴对应设置，以通过所述侧烧嘴机构点燃所述主烧嘴；所述测压点位安装有测压装置。

与现有技术相比，本实用新型所提供的具有如下的有益效果：

(1)与直接外排冷却水及冷却热风的系统相比，本申请的出口段的热风直接作为助燃风点燃侧烧嘴机构，整个系统无外排的热量，并且热风的引入降低了侧烧嘴机构的点火能耗，具有节能增效的作用；

(2)本系统无冷却水管道泄漏，不会影响设于隔墙本体上的外部耐火层寿命的危险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的一实施例中的整体结构示意图之一；

图2为本实用新型的一实施例中的整体结构示意图之二；

图3为本实用新型的一实施例中的隔墙本体的横断面示意图；

图4为本实用新型的一实施例中的隔墙本体内部的热交换段的主视图；

图5为本实用新型的一实施例中的隔墙本体内部的热交换段的俯视图；

图6为本实用新型的一实施例中的第一导热机构和第二导热机构的组合示意图；

图7为本实用新型的一实施例中的锚固爪的正面剖视图；

图8为本实用新型的一实施例中的锚固爪的俯视图。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

10、隔墙本体；20、侧烧嘴机构；30、冷却装置；310、进风总管；320、冷却支管；321、进口段；322、热交换段；323、出口段；324、第一冷却支管；3241、第一进口段；3242、第一热交换段；3243、第一出口段；325、第二冷却支管；3251、第二进口段；3252、第二热交换段；3253、第二出口段；40、导热装置；410、第一导热机构；411、双头螺柱；412、固定螺母；420、第二导热机构；421、上调节螺母；422、下调节螺母；423、锚固爪；50、管内旋流装置；60、测压点位；70、混合段；80、煤气管道。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅附图1-8，本实用新型提供的一实施例中的一种用于烧结点火炉的中间隔墙冷却系统，包括隔墙本体10、用于冷却所述隔墙本体10的冷却装置30、以及用于点燃点火炉主烧嘴的侧烧嘴机构20；其中，

所述侧烧嘴机构20固定设于所述点火炉的侧墙上；

所述冷却装置30包括进风总管310和冷却支管320，所述冷却支管320包括依次连通的进口段321、热交换段322和出口段323；其中，所述进口段321的进口与所述进风总管310的出口连通；所述热交换段322设于所述隔墙本体10的内部，所述出口段323的出口朝向所述侧烧嘴机构20设置，以将来自所述出口段323的热风作为所述侧烧嘴机构20的助燃风。

值得注意的是，本申请能够将外部冷却介质，例如冷却气体送至位于隔墙内部的热交换段322中对隔墙本体10进行换热冷却，在其他实施中，本领域技术人员还可以将热交换段322还以设置成钢结构形式，并将热交换段322与隔墙本体10进行连接，以进一步对隔墙本体10进行支撑。

还值得注意的是，与隔墙本体10换热后的冷却气体升温成热风后送至点火炉的侧烧嘴机构20进行点火助燃，能够提高点火温度，由此，本申请实现了节能的同时又提高了侧烧嘴机构20的点火稳定性，并且能够有效地对隔墙本体10进行冷却。

需要注意的是，为实现对隔墙本体10的冷却，本领域技术人员可以选择冷却气体或者冷却液体均可以，在较佳的实施例中，考虑到流出出口段323的冷却介质能够进一步助燃侧烧嘴机构20，所述冷却介质优选为空气，本申请的冷却介质重点是针对冷却空气，其余的冷却介质本领域技术人员可以根据需要选择。

作为一较佳的实施方式，所述冷却支管320包括所述第一冷却支管324、第二冷却支管325；所述第一冷却支管324包括依次连通的第一进口段3241、第一热交换段3242以及第一出口段3243；所述第二冷却支管325包括依次连通的第二进口段3251、第二热交换段3252以及第二出口段3253；其中，所述第一进口段3241和所述第二出口段3253沿所述隔墙本体10的横向并排设置，所述第一热交换段3242和所述第二热交换段3252沿所述隔墙本体10的横向并排设置，所述第一出口段3243和所述第二进口段3251沿所述隔墙本体10的横向并排设置，以使所述第一冷却支管324和所述第二冷却支管325的气流流动方向相反。

本领域技术人员需要注意的是，本实施例的第一冷却支管324包括第一冷却支管324和第二冷却支管325，结合附图1-8可知，通过并排设置冷却管排，并使得第一冷却支管324和第二冷却支管325的冷却介质的流动方向相反，如此可以避免采用同一流动方向出现进口段321的换热效率高，出口段323的换热效率低的换热不均现象，因此，本申请的通过采用第一冷却支管和第二冷却支管并排设置且管内流动介质的流动方向相反的布置方式，能够实现对隔墙本体10的两端热量进行均匀地传递，从而实现均匀的冷却效果。

在其他实施例中，为进一步改善隔墙本体10两端的换热均匀性，还可以根据需要设置多对并排设置的冷却支管320，每一对的冷却支管320的气体流动方向保持相反，具体冷却支管320的对数，本领域技术人员可以根据实际需要设定。

作为一优选的实施方式，还包括与所述热交换段322的外表面固定连接的导热装置40；其中，所述隔墙本体10包括外部耐火层(图未标示)和用于支撑所述外部耐火层的支撑钢结构(图未示出)；所述导热装置40包括第一导热机构410和第二导热机构420，所述第一导热机构410与所述热交换段322的外表面固定连接，所述第二导热机构420连接于所述第一导热机构410和所述外部耐火层之间。

值得注意的是，本实施例通过设置第一导热机构410和第二导热机构420，一方面能够锚固管道四周的外部耐火层，使得连接更加牢固，另一方面可以增加管道与支撑钢结构之间的导热面积进而增大导热系数，提高换热效果。

值得注意的是，支撑钢结构在高温下容易降低其使用寿命，甚至损坏导致隔墙本体10整体损坏，通过设置热交换段322、第一导热机构410和第二导热机构420，能够冷却隔墙本体10内的支撑钢结构，以免支撑钢结构损坏进而隔墙本体10整体损坏。此外，相比于内部无钢结构支撑的中间隔墙，有支撑钢结构的隔墙的使用寿命一般会更长。

更进一步的，在其他实施例中，热交换段322、第一导热机构410和第二导热机构420和支撑钢结构在空间上可以是临近设置，也可以是直接连接，均能对支撑钢结构进行冷却，保证支撑钢结构的工作环境温度，从而提高其使用寿命。

在其他实施中，本领域技术人员还可以将热交换段322还以设置成钢结构形式，例如钢管的形式，并将热交换段322与隔墙本体10进行连接，以进一步对隔墙本体10进行支撑，管道内流通的冷却介质能够对管道进行冷却，以免管道高温受损。

作为一较佳的实施方式，所述第一导热机构410包括相互匹配的双头螺柱411和固定螺母412，所述第二导热机构420包括上调节螺母421、下调节螺母422以及锚固爪423；其中，所述固定螺母412固定于所述热交换段322的外表面上，所述双头螺柱411包括相对设置的第一端(图未标示)和第二端(图未标示)，所述第一端与所述固定螺母412螺纹连接，所述第二端自所述第一端向外延伸布设于所述隔墙本体10的内部，所述锚固爪423开设有供所述双头螺柱贯穿的通孔，所述锚固爪423的自由端(即末端)与所述外部耐火层连接，通过所述上调节螺母421和所述下调节螺母422沿所述双头螺柱的位移调节，以对所述锚固爪423进行位置调节。在安装时，可以先将双头螺柱411的第一端通过螺纹连接与固定螺母412固紧，然后在第二端旋入下调节螺母422、放置锚固爪423，然后再旋入上调节螺母421，完成对锚固爪423的位置固定。

进一步地，所述锚固爪423呈V型状，所述锚固爪423的中部开设有所述通孔。可以理解的是，在其他实施例中，还可以将锚固爪423设置成其他形状，也可以增加与支撑钢结构之间的换热面积。

作为另一较佳的实施方式，还包括设于所述热交换段322内的管内旋流装置50，所述管内旋流装置50包括多个沿所述热交换段322的内壁周向排布的旋流片，以使管内冷却介质的流动为湍流。

值得注意的是，本实施例通过在热交换段322的管内设置管内旋流装置50，使得管内的冷却介质的流动为湍流，增大冷却介质与管道壁面的换热系数，进而加快冷却介质与管道的换热。较佳的，多个所述旋流片沿所述热交换段322的内壁周向均匀布设。

进一步地，所述进口段321和/或所述出口段323上设有供外部测压装置监测的测压点位60。需要注意的是，由于外部耐火层包裹于热交换段322的外部，肉眼无法观测管道内的状态，因此在进口段321和/或出口段323设有测压装置(图未示出)，通过测压装置，例如采用管道压力计实时监测管道内的压力变化，从而判断出位于隔墙本体10内部的热交换段322的工作状态，从而进行故障诊断。较佳的，所述进口段321和所述出口段323上均设有供外部测压装置监测的测压点位60。

作为一较佳的实施方式，所述第一出口段3243包括支管段和混合段70，所述第二出口段3253的出口与所述支管段的出口同时连通所述混合段70的进口，所述混合段70的出口朝向所述侧烧嘴机构20设置。本实施例中通过设置混合段70，让第二出口段3253的出口与所述支管段的出口出来的热风在混合段70内进行混合，然后送至侧烧嘴机构20作为助燃空气，提高热风的均匀性。

进一步地，可以在混合段70的外表面做保温处理，例如包裹一层保温材料减少热量损失，本领域技术人员可以根据需要进行选择。

在另一实施例中，在混合段70的管内同样可以布设管内旋流装置50，进一步改善管内流动介质的流动形式。

进一步地，所述热交换段322呈S形布设于所述隔墙本体10内。采用S形往复布置形式，可以增大管道与隔墙本体10的换热面积。作为额外补充的是，由于S形往复形式管道弯头处存在较大的局部阻力损失，因此可以适当地增加外部助燃风机的选型压力，以提高冷却效果。

本实用新型还提供一种烧结机点火炉，包括点火炉本体和如上述的中间隔墙冷却系统，所述中间隔墙冷却系统的所述隔墙本体10将所述点火炉本体分隔为点火段和保温段，所述点火段设有多个主烧嘴，所述中间隔墙冷却系统的所述侧烧嘴机构与所述主烧嘴对应设置，以通过所述侧烧嘴机构点燃所述主烧嘴；所述测压点位60安装有测压装置(图未示出)。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于烧结点火炉的中间隔墙冷却系统，其特征在于，包括隔墙本体、用于冷却所述隔墙本体的冷却装置以及用于点燃点火炉主烧嘴的侧烧嘴机构；其中，

所述侧烧嘴机构固定设于所述点火炉的侧墙上；

所述冷却装置包括进风总管和冷却支管，所述冷却支管包括依次连通的进口段、热交换段和出口段；其中，所述进口段的进口与所述进风总管的出口连通；所述热交换段设于所述隔墙本体的内部，所述出口段的出口朝向所述侧烧嘴机构设置，以将来自所述出口段的热风作为所述侧烧嘴机构的助燃风。

2.根据权利要求1所述的中间隔墙冷却系统，其特征在于，所述冷却支管包括第一冷却支管、第二冷却支管；所述第一冷却支管包括依次连通的第一进口段、第一热交换段以及第一出口段；所述第二冷却支管包括依次连通的第二进口段、第二热交换段以及第二出口段；其中，

所述第一进口段和所述第二出口段沿所述隔墙本体的横向并排设置，所述第一热交换段和所述第二热交换段沿所述隔墙本体的横向并排设置，所述第一出口段和所述第二进口段沿所述隔墙本体的横向并排设置，以使所述第一冷却支管和所述第二冷却支管的气流流动方向相反。

3.根据权利要求1所述的中间隔墙冷却系统，其特征在于，还包括与所述热交换段的外表面固定连接的导热装置；其中，

所述隔墙本体包括外部耐火层和用于支撑所述外部耐火层的支撑钢结构；

所述导热装置包括第一导热机构和第二导热机构，所述第一导热机构与所述热交换段的外表面固定连接，所述第二导热机构连接于所述第一导热机构和所述外部耐火层之间。

4.根据权利要求3所述的中间隔墙冷却系统，其特征在于，所述第一导热机构包括相互匹配的双头螺柱和固定螺母，所述第二导热机构包括上调节螺母、下调节螺母以及锚固爪；其中，所述固定螺母固定于所述热交换段的外表面上，所述双头螺柱包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述固定螺母螺纹连接，所述第二端自所述第一端向外延伸布设于所述隔墙本体的内部，所述锚固爪开设有供所述双头螺柱贯穿的通孔，所述锚固爪的自由端与所述外部耐火层连接，通过所述上调节螺母和所述下调节螺母沿所述双头螺柱的位移调节，以对所述锚固爪进行位置调节，以适应不同厚度的外部耐火层。

5.根据权利要求4所述的中间隔墙冷却系统，其特征在于，所述锚固爪呈V型状，所述锚固爪的中部开设有所述通孔。

6.根据权利要求1所述的中间隔墙冷却系统，其特征在于，还包括设于所述热交换段内的管内旋流装置，所述管内旋流装置包括多个沿所述热交换段的内壁周向排布的旋流片，以使管内冷却介质的流动为湍流。

7.根据权利要求1所述的中间隔墙冷却系统，其特征在于，所述进口段和/或所述出口段上设有供外部测压装置监测的测压点位。

8.根据权利要求2所述的中间隔墙冷却系统，其特征在于，所述第一出口段包括支管段和混合段，所述第二出口段的出口与所述支管段的出口同时连通所述混合段的进口，所述混合段的出口朝向所述侧烧嘴机构设置。

9.根据权利要求1所述的中间隔墙冷却系统，其特征在于，所述热交换段呈S形布设于所述隔墙本体内。

10.一种烧结机点火炉，其特征在于，包括点火炉本体和如权利要求1-9任意一项所述的中间隔墙冷却系统，所述中间隔墙冷却系统的所述隔墙本体将所述点火炉本体分隔为点火段和保温段，所述点火段设有多个主烧嘴，所述中间隔墙冷却系统的所述侧烧嘴机构与所述主烧嘴对应设置，以通过所述侧烧嘴机构点燃所述主烧嘴；所述测压点位安装有测压装置。