CN108441589A - 一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置 - Google Patents

Abstract

一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，有效的解决了使用滚筒法处理钢渣没有余热回收***的问题；包括滚筒，滚筒前端转动连接有进渣筒，滚筒后端转动连接有排渣筒，进渣筒和排渣筒固定不动而滚筒转动，滚筒内设有多个与滚筒轴向平行的集热管，进渣筒壁内设有与集热管连通的第一空腔，排渣筒壁内设有与集热管连通的第二空腔，第二空腔经第一热管连接蒸汽管网,第三空腔经第二热管连接补水管；设置空腔以吸收钢渣残余热量来实现介质的加热进而回收到蒸汽管网中，从而实现了对滚筒处理钢渣的余热回收；单向流道控制装置的加入，可以使热传递介质更好的完成流通，从而快速完成热交换，提高回收效率。

Description

一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置

技术领域

本发明涉及炼钢生产余热回收技术领域，特别是涉及一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置。

背景技术

钢渣是转炉炼钢的必然产物，约占粗钢产量的10%～15%。钢渣的主要矿物组成为硅酸二钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁酸二钙、游离氧化钙、游离氧化镁，并夹裹部分残钢及氧化铁等。其中，铁元素的质量分数约为10%～20%，经回收其中铁元素后，可作为钢渣微粉、钢渣砌块砖、路基水稳层等原料，具有很高的回收再利用价值。

由于转炉炼钢所产生的液态钢渣中CaO含量较高,一直没有像高炉渣一样得到很好的利用。为适应社会对环保要求的提高,将转炉炼钢产生的炉渣从一种工业废物变为炼钢生产的一项副产品,国内外研究并开发了热泼法、风淬法、水淬法、浅盘法等多种处理液态钢渣的技术。但目前投入生产的各种液态钢渣处理技术在环保、处理成本、处理规模及安全性等方面存在着一些不足。

滚筒法渣处理技术已使用十余年，并已在国内外多个钢厂得到应用推广，滚筒法渣处理工艺是将高温（900~1400℃）熔态钢渣在滚筒内急冷、固化、破碎的短流程、清洁化、资源化的渣处理工艺。通过最近几年的发展及多处工程实践中的应用和改进，其技术已有了很大的进步，设备更趋于完美、稳定、已较好的体现出了其先进性的特点：

1）处理流程短，炉渣处理时间短，生产效能高；

2）处理后的转炉渣颗粒度均匀，品质稳定，经处理后的成品渣可直接应用；

3）渣钢分离良好；

4）渣处理在容器内进行，产生的蒸汽通过烟囱集中排放，改善了工作环境，通过除尘处理，有效改善了渣处理对环境的污染，环保效果得到较彻底的改善；

5）处理好的渣可不落地直接进入高位料仓集中存放，减少渣的倒运次数，缩短渣的运输时间，提高工作效率。

该技术的使用能极大的改善钢铁企业钢渣处理工序的作业环境，为钢渣后续处理工序创造有利条件。

但是没有余热回收利用是滚筒法的显著缺点，从而导致大量的热量被浪费。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，有效的解决了使用滚筒法处理钢渣没有余热回收***的问题。

其解决问题的技术方案是，本发明包括滚筒，滚筒前端转动连接有进渣筒，滚筒后端转动连接有排渣筒，进渣筒和排渣筒固定不动而滚筒转动，滚筒内设有多个与滚筒轴向平行的集热管，进渣筒壁内设有与集热管连通的第一空腔，排渣筒壁内设有与集热管连通的第二空腔，第二空腔经第一热管连接蒸汽管网, 第三空腔经第二热管连接补水管。

本发明所提出的余热回收利用装置，设置空腔以吸收钢渣残余热量来实现介质的加热进而回收到蒸汽管网中，从而实现了对滚筒处理钢渣的余热回收；单向流道控制装置的加入，可以使热传递介质更好的完成流通，从而快速完成热交换；密封结构的设置，能够避免热量的大量散失，提高回收效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中滚筒、进渣筒和排渣筒的连接结构示意图。

图3是本发明中滚筒的剖视图。

图4是本发明中进渣筒的剖视图。

图5是本发明中排渣筒的剖视图。

图6是本发明图2中A部放大图。

图7是本发明中单向流动控制装置的放大图。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图7可知，一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，包括滚筒1，滚筒1前端转动连接有进渣筒2，滚筒1后端转动连接有排渣筒3，进渣筒2和排渣筒3固定不动而滚筒1转动，滚筒1内设有多个与滚筒1轴向平行的集热管6，进渣筒2壁内设有与集热管6连通的第一空腔4，排渣筒3壁内设有与集热管6连通的第二空腔5，第二空腔5经第一热管8连接蒸汽管网11, 第三空腔12经第二热管9连接补水管10。

所述的集热管6外周伸出有多个粉碎杆14。

所述的滚筒1两侧壁内分别设有与集热管6连通的第三空腔12和第四空腔13，第三空腔12和第一空腔4连通，第四空腔13和第二空腔5连通。

所述的集热管6和第三空腔12之间、集热管6和第四空腔13之间设有多个单向流动控制装置，集热管6内介质可进入第三空腔12，第四空腔13内介质可进入集热管6。

所述的单向流动控制装置包括封堵块15，封堵块15两侧分别开设有第一流道16和第二流道17，第一流道16和第二流道17之间开设有阶梯孔，阶梯孔为外大内小的结构，滚筒1侧壁上经调节螺杆18固定有一活塞19，活塞19上经弹簧20连接有一伸入到阶梯孔内的堵头21。

所述的滚筒1与进渣筒2、排渣筒3相互转动时密封，滚筒1与进渣筒2之间、滚筒1与排渣筒3之间均设有第一密封结构22和第二密封结构23。

所述的第一密封结构22包括可拆卸固定在滚筒1上的第一圆毂24，进渣筒2或排渣筒3上固定有与第一圆毂24配合连接的第一连接环25，第一连接环25与进渣筒2或排渣筒3过盈配合，第一圆毂24包括第一伸长臂26和第一挡块27，第一连接环25包括第一凹槽28和滑槽29，第一伸长臂26伸入第一凹槽28内，第一伸长臂26与第一凹槽28之间留有空隙，空隙内固定有油封，油封与第一伸长臂26过盈配合，第一挡块27***到滑槽29内。

所述的第一伸长臂26与第一凹槽28之间设有多个环形密封圈。

所述的第二密封结构23包括固定在滚筒1上的第二连接环30，进渣筒2或排渣筒3上伸出有与第二连接环30配合连接的第二圆毂31，第二连接环30上开设有第二凹槽32，第二圆毂31上伸出有***到第二凹槽32内的第二伸长臂33，第二伸长臂33与第二凹槽32之间设置油封，油封与第二伸长臂33过盈配合。

所述的进渣筒2前端经第一滑动小车34连接有进渣盖35，排渣筒3后端经第二滑动小车36连接有排渣盖37，进渣盖35上设有进水管38，排渣盖37上设有排气阀39。

本发明在使用时，

打开补水管10阀门，经第二热管9向集热管6内注水，然后启动第一滑动小车34，打开进渣筒2，将热态钢渣导入到进渣筒2内，然后控制第一滑动小车34将进渣筒2封闭，通过进水管38向滚筒1内注水，钢渣在冷却的过程中释放大量的热量，此时集热管6内的水吸收热量，使水蒸发形成水蒸汽，水蒸汽压力达到预设阈值时，水蒸汽经集热管6、第三空腔12、第一空腔4和第一热管8进入蒸汽管网11内，由于集热管6内的水排出压力降低，补水管10向集热管6内进行补水，保证集热管6内水量的充足，以便充分的吸收钢渣的热量。

为了减少热量的散失，在进渣筒2和排渣筒3外增设进渣盖35和排渣盖37，使得滚筒1内封闭，热量不丢失，通过进渣盖35上的进水管38向滚筒1内注水，当滚筒1内压力过大时，排渣盖37上的排气阀39开启，从而降低滚筒1内压力，避免发生危险事故。

为使热传递介质更好的传递热量，在第三空腔12和集热管6、第四空腔13和集热管6之间设置单向流动控制装置，水蒸汽只能从集热管6进入到第三空腔12内，而不会反向流入第四空腔13，从而使得水蒸汽的流向统一，所以热量的回收与释放保持稳定快速的循环。

为了更好的吸收热量以及辅助钢渣处理，在集热管6外周伸出多个粉碎杆14，增大了集热管6的受热面，且粉碎杆14在滚筒1转动的过程中，能够辅助将钢渣粉碎，以便更好的处理钢渣。

在钢渣余热回收过程中，滚筒1始终处于转动状态，水蒸汽或液态水可能会从滚筒1与进渣筒2或排渣筒3之间的缝隙内流出，所以在滚筒1与进渣筒2、滚筒1与排渣口之间设置密封结构，以避免在转动过程中热量的散失以及热传递介质的挥发。

在第一密封结构22中，第一挡块27***到滑槽29内，将进渣筒2或排渣筒3卡在滚筒1内，防止其在转动过程中向远离滚筒1的方向移动，第一伸长臂26***到第一凹槽28内，第一伸长臂26与第一凹槽28之间的油封起到密封作用，且油封可以设置多个，多个油封的唇口相接触。

在第二密封结构23中，第二伸长臂33***到第二凹槽32内，辅助定位进渣筒2或排渣筒3，油封设置在第二伸长臂33与第二凹槽32之间，可以设置多个。

第一密封结构22能够防止外界物质与空腔连通，第二密封结构23能够防止滚筒1内物质与空腔连通，两个密封结构配合使用，能够保证空腔内的封闭性，提高热交换的效率。

设置的多个环形密封圈，可以减少外部杂物、灰尘或内部钢渣进入，保证转动部分的环境，延长其使用寿命。

其中，单向流动控制装置中的弹簧20采用钼钢，活塞19以及堵头21采用耐高温材料制作，活塞19与滚筒1壁之间密封隔绝，避免热量外漏，堵头21与阶梯孔接触时密封，避免发生回流。

可以通过调节螺杆18调节单向流道控制装置，转动调节螺杆18可以调节活塞19与阶梯孔之间的距离，进而可以调节弹簧20的压缩量，即调节第一流道16与第二流道17内压力差的临界值，该数值可以根据实际情况进行调节。

本发明所提出的余热回收利用装置，设置空腔以吸收钢渣残余热量来实现液体介质的加热进而回收到蒸汽管网中，从而实现了对滚筒处理钢渣的余热回收；单向流道控制装置的加入，可以使热传递介质更好的形成循环，从而快速完成热交换；密封结构的设置，能够避免热量的大量散失，提高回收效率。

Claims (10)

1.一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，包括滚筒（1），其特征在于，滚筒（1）前端转动连接有进渣筒（2），滚筒（1）后端转动连接有排渣筒（3），进渣筒（2）和排渣筒（3）固定不动而滚筒（1）转动，滚筒（1）内设有多个与滚筒（1）轴向平行的集热管（6），进渣筒（2）壁内设有与集热管（6）连通的第一空腔（4），排渣筒（3）壁内设有与集热管（6）连通的第二空腔（5），第二空腔（5）经第一热管（8）连接蒸汽管网（11）, 第三空腔（12）经第二热管（9）连接补水管（10）。

2.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的集热管（6）外周伸出有多个粉碎杆（14）。

3.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的滚筒（1）两侧壁内分别设有与集热管（6）连通的第三空腔（12）和第四空腔（13），第三空腔（12）和第一空腔（4）连通，第四空腔（13）和第二空腔（5）连通。

4.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的集热管（6）和第三空腔（12）之间、集热管（6）和第四空腔（13）之间设有多个单向流动控制装置，集热管（6）内介质可进入第三空腔（12），第四空腔（13）内介质可进入集热管（6）。

5.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的单向流动控制装置包括封堵块（15），封堵块（15）两侧分别开设有第一流道（16）和第二流道（17），第一流道（16）和第二流道（17）之间开设有阶梯孔，阶梯孔为外大内小的结构，滚筒（1）侧壁上经调节螺杆（18）固定有一活塞（19），活塞（19）上经弹簧（20）连接有一伸入到阶梯孔内的堵头（21）。

6.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的滚筒（1）与进渣筒（2）、排渣筒（3）相互转动时密封，滚筒（1）与进渣筒（2）之间、滚筒（1）与排渣筒（3）之间均设有第一密封结构（22）和第二密封结构（23）。

7.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的第一密封结构（22）包括可拆卸固定在滚筒（1）上的第一圆毂（24），进渣筒（2）或排渣筒（3）上固定有与第一圆毂（24）配合连接的第一连接环（25），第一连接环（25）与进渣筒（2）或排渣筒（3）过盈配合，第一圆毂（24）包括第一伸长臂（26）和第一挡块（27），第一连接环（25）包括第一凹槽（28）和滑槽（29），第一伸长臂（26）伸入第一凹槽（28）内，第一伸长臂（26）与第一凹槽（28）之间留有空隙，空隙内固定有油封，油封与第一伸长臂（26）过盈配合，第一挡块（27）***到滑槽（29）内。

8.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的第一伸长臂（26）与第一凹槽（28）之间设有多个环形密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的第二密封结构（23）包括固定在滚筒（1）上的第二连接环（30），进渣筒（2）或排渣筒（3）上伸出有与第二连接环（30）配合连接的第二圆毂（31），第二连接环（30）上开设有第二凹槽（32），第二圆毂（31）上伸出有***到第二凹槽（32）内的第二伸长臂（33），第二伸长臂（33）与第二凹槽（32）之间设置油封，油封与第二伸长臂（33）过盈配合。

10.根据权利要求1所述的一种滚筒法钢渣处理用余热回收装置，其特征在于，所述的进渣筒（2）前端经第一滑动小车（34）连接有进渣盖（35），排渣筒（3）后端经第二滑动小车（36）连接有排渣盖（37），进渣盖（35）上设有进水管（38），排渣盖（37）上设有排气阀（39）。