CN111733303A - 一种高炉熔渣综合利用***及方法 - Google Patents

一种高炉熔渣综合利用***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于冶金余热回收技术领域,提供了一种高炉熔渣综合利用***及方法,包括高温熔渣保温***、铸渣换热机***、热风余热置换***和高温渣粒余热置换***;所述高温熔渣保温***用于缓冲高温熔渣的流量和保持高温熔渣的温度在凝固点以上以及调节高温熔渣输出的流量大小;所述铸渣换热机***用于将进入铸渣换热机的高温熔渣快速冷却成玻璃体渣片,并将高温熔渣冷却过程释放出的热焓置换到换热空气中去;所述热风余热置换***用于将铸渣换热机***置换出的热空气的热焓置换到蒸汽中去;本***及方法与目前通用的水淬法相比,在将高温熔渣处理成玻璃体的同时,可回收大量优质热焓、完全不用水、没有碱性水污染和空气污染的问题,真正达到高炉熔渣综合利用的节能环保效果。

Description

一种高炉熔渣综合利用***及方法
技术领域
本发明属于冶金余热回收技术领域,尤其涉及一种高炉熔渣综合利用***及方法。
背景技术
我国是钢铁产能大国,按年产生铁7亿吨计,每年会产生2.1亿吨高炉渣,这些高炉熔渣的出炉温度都在1450℃以上,所含显热加熔化潜热约为1.97GJ/t,相当于67.13kg标煤,1座1500Nm3的高炉年产高温熔渣约55万吨,这部分热焓如果能达到70%的回收,则可回收热量为2.58万吨标煤,将近3.3万吨原煤。全国按产能折算成1500Nm3的高炉总座数在400座以上,可回收1032万吨标煤,相当于1313万吨原煤,约可抵十座大型(年产120万吨以上)煤矿的年产量。
目前我国高炉渣基本都是采用水淬法处理,处理每吨渣需要10吨以上的冲渣水,其中蒸发和被水渣带走而耗费的新水量为每吨渣在0.65~1.25t之间,1座1500Nm3的高炉年耗水约55万立方、冲渣时逸出的硫化氢约21.62t/y、含水渣在生产超细粉时烘干所需能量为9500吨标煤/年,全国高炉因水淬法浪费的水量高达2.2亿立方,烘干浪费的能量高达182万吨标煤/年,又是1座大型煤矿的产量。
高炉渣要成为水泥原料必须冷却成玻璃体,否则只能作为填埋固废处理,我国目前几乎所有的高炉渣均只能通过水淬法来取得玻璃体,目前尚无干法取得玻璃体的实际应用例出现。
高炉熔渣目前的处理方法在浪费大量的能源的同时还浪费大量新水,并形成环境污染,以这些付出这样巨大的代价,才使得高炉渣得以利用。
由于水淬玻璃体渣可用于水泥原料,工厂有收益,因此在回收高炉熔渣余热的同时,必需处理后的干渣仍然是玻璃体,才能解决渣的利用问题,企业才会有积极性。
发明内容
本发明提供一种高炉熔渣综合利用***及方法,旨在解决水淬法大量浪费能源、水源并存在环境污染的问题。
本发明是这样实现的,一种高炉熔渣综合利用***,包括高温熔渣保温***、铸渣换热机***、热风余热置换***和高温渣粒余热置换***;
所述高温熔渣保温***用于缓冲高温熔渣的流量和保持高温熔渣的温度在凝固点以上以及调节高温熔渣输出的流量大小;
所述铸渣换热机***用于将经过高温熔渣保温***的高温熔渣快速冷却成玻璃体渣片,并将高温熔渣冷却过程释放出的热焓置换到换热空气中去;
所述热风余热置换***用于将铸渣换热机***置换的热空气的热焓置换到蒸汽中去;
所述高温渣粒余热置换***用于将铸渣换热机***输出的玻璃体渣片破碎成渣粒后将高温渣粒的余热置换到蒸汽中去。
优选的,所述高温熔渣保温***包括保温渣包,所述保温渣包包括加热包盖、保温包体、节流渣口和渣槽。
优选的,所述铸渣换热机***包括铸渣换热机,所述铸渣换热机包括密封机壳、铸渣口、主动链轮、被动链轮、铸模链、张紧装置、厚度调节辊、宽度检测装置、低温喷流区、高温喷流区和出渣槽。
优选的,所述热风余热置换***包括低温风机、中温风机和热风余热锅炉,所述低温风机的进口通过保温管道与热风余热锅炉的低温空气出口联接,所述低温风机的出口通过保温管道与低温喷流器的进口联接,低温风机用于将铸渣换热机内置换出的高温空气经高温吸风口、热风余热锅炉抽出并鼓入低温空气喷流器;所述中温风机的进口通过保温管道与中温空气吸风口的出口联接,所述中温风机的出口通过保温管道与高温喷流器的进口联接,所述中温风机用于将低温喷流区产生的中温空气抽出并再次鼓入高温喷流区,使渣片进一步快速冷却;所述热风余热置换***中的换热介质为空气,在由低温风机、低温喷流器、中温吸风口、中温风机、高温喷流器、高温吸风口及热风余热锅炉所组成的闭环***内循环,将高温熔渣快速冷却过程中释放的热焓以热风作介质输送到热风余热锅炉中置换给软水,产生中温中压蒸汽。
优选的,所述高温渣粒余热置换***包括破碎机、渣粒提升机和固体余热锅炉,所述破碎机的作用是将铸渣换热机来的渣片破碎成20mm以下的渣粒,破碎机的进口布置在出渣槽低端的下方、破碎机的出口对齐渣粒提升机的进口;所述渣粒提升机的作用是将高温渣粒从破碎机的出口提升到固体余热锅炉的装料口,渣粒提升机采用保温结构;所述固体余热锅炉的作用是将渣粒的热焓置换给软水,产生中温中压蒸汽,并将渣粒温度冷却到150℃出炉,所述固体余热锅炉中有若干条由锅炉钢管构成间隔壁的上下贯通的渣粒通道,高温渣粒从装料口均匀布料进入固体余热锅炉中,靠自重缓慢下降,热量通过管件置换给软水,渣粒也逐步冷却,最后经出料口排出,固体余热锅炉的下方均匀设置有若干个出料口,轮流出料。
优选的,所述加热包盖上设置有加热用烧嘴和测温热电偶;所述保温包体的一侧上方设置有受渣口、另一侧下方设置有节流渣口,所述节流渣口由执行机构控制开度以控制高温熔渣的流量;所述渣槽用于将保温渣包里的高温熔渣输送到铸渣换热机,所述渣槽的一端连接节流渣口、另一端连接铸渣换热机的铸渣口。
优选的,所述密封机壳用于形成密封保温腔体,由型钢与钢板制作,内衬保温材料;所述铸渣口用于将高温熔渣从渣槽导入到铸模链上,由耐热钢板制作,内衬耐高温耐冲刷材料;所述铸模链由平板铸模、链条组装而成;所述铸模链装配在主动链轮和被动链轮上,所述主动链轮与被动链轮用于驱动张紧铸模链;所述主动链轮的输入轴与设置在密封机壳外侧的变速箱输出轴联接、变速箱输入轴与电机输出轴联接;所述被动链轮联接有张紧装置,当铸模链在温度变化影响下发生长度变化时,张紧装置通过附加张力使被动链轮滑动来补偿铸模链的长度变化;所述厚度调节辊通过上下调节与铸模链之间的空隙高度来控制高温熔渣所铸成渣片的厚度;所述宽度检测装置可在线连续检测厚度调节辊后渣片的宽度变化,并通过控制***调节节流渣口的开度来达到控制渣片宽度的目的;所述低温喷流区用于输入低温空气高速喷流冷却渣片并输出中温空气,所述高温喷流区用于输入中温空气再次高速喷流冷却渣片并输出高温空气。
优选的,所述低温喷流区由低温喷流器和中温吸风口组成,所述低温喷流器的进口通过保温管道与低温风机的出口联接,所述中温吸风口的出口通过保温管道与中温风机的进口联接;所述高温喷流区由高温喷流器和高温吸风口组成,所述高温喷流器的进口通过保温管道与中温风机的出口联接,所述高温吸风口的出口通过保温管道与热风余热锅炉的高温空气进口联接。
优选的,所述张紧装置由2个滑块轴承、2条链条及一块配重块组成,其中2个滑块轴承分别套在被动链轮的支承轴的两端,并分别与链条联接,链条与配重块联接,配重块向被动链轮提供恒定的张力,用以张紧铸模链,调整配重块的重量可调节铸模链的张紧力。
优选的,所述出渣槽用于将玻璃体渣片输出铸渣换热机,出渣槽倾斜放置,渣片自动从铸模链上脱落后经出渣槽滑出铸渣换热机,进入破碎机。
本发明还提供一种高炉熔渣综合利用***的使用方法,包括步骤如下:
S1:从高炉来的液态高炉熔渣进入保温渣包后,保温渣包的包盖上的烧嘴燃烧可保持渣液上表面的温度在1400℃以上,熔渣经由渣包底部的节流渣口流出,经渣槽进入铸渣口;
S2:由铸渣口进入铸渣换热机的液态熔渣浇铸在铸模链的平板铸模上,随铸模链一起向前运行,当经过厚度调节辊时被压铸形成5~20mm厚度的渣片;
S3:已经被压铸成规定厚度的液芯渣片依次从低温空气喷流区向高温空气喷流区方向前进,过程中通过两次空气喷流被换热空气速冷凝固形成玻璃体渣片;
S4:铸模链上最终形成的玻璃体渣片落入出渣槽后排出铸渣换热机;
S5:经由出渣槽排出的高温玻璃体渣片进入破碎机,被破碎成粒度20mm以下的玻璃体渣粒;
S6:由破碎机破碎好的高温玻璃体渣粒经由渣粒提升机输送至固体余热锅炉的装料口;
S7:高温玻璃体渣粒从固体余热锅炉上部装料口均布装入,然后靠自重逐步下降至出料口排出,过程中将热量交换给蒸汽,可输送至储料仓或直接送加工厂制成矿渣细粉成品作为特种水泥原料;
S8:低温风机从热风余热锅炉的低温空气出口抽出空气,鼓入铸渣换热机内的低温空气喷流器、再由中温风机从中温吸风口抽出后鼓入高温空气喷流器,高温空气再从高温吸风口吸出,通过保温管道进入热风余热锅炉,高温空气在热风余热锅炉内进行热交换后,降低温度的低温空气被低温风机从低温空气出口抽出,再次鼓入低温空气喷流器;空气作为换热介质在由低温风机、低温空气喷流区、中温风机、高温空气喷流区及热风余热锅炉构成的封闭***内循环运行,高温空气进入热风余热锅炉后将热量交换给蒸汽;
S9:从固体余热锅炉和热风余热锅炉产生的蒸汽可合并后外送至蒸汽管网或输送至发电厂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的一种高炉熔渣综合利用***及方法,本发明可在铸渣换热机中将高炉熔渣快速冷凝成玻璃体渣的同时,通过铸渣换热机中的喷流区、热风余热锅炉和固体余热锅炉将高炉熔渣在冷凝、冷却过程中的热焓置换出来,生产高品质的中温中压蒸汽,***余热回收率高达73%以上。玻璃体渣粒与水淬法生产的水渣一样可以制成水泥原料,不影响企业原先在水渣产品上的收益,甚至有所增加。本***及方法与目前通用的水淬法相比,在将高温熔渣处理成玻璃体的同时,可回收大量优质热焓、完全不用水、没有碱性水污染和空气污染的问题,真正达到高炉熔渣综合利用的节能环保效果。
附图说明
图1为本发明的一种高炉熔渣综合利用***的整体结构示意图.
图2为本发明的一种高炉熔渣综合利用***的***原理图。
图中:100-高温熔渣保温***、200-铸渣换热机***、300-热风余热置换***、400-高温渣粒余热置换***、1-加热包盖、2-保温包体、3-节流渣口、4-渣槽、5-铸渣口、6-厚度调节辊、7-宽度检测装置、8-低温风机、9-中温风机、10-低温空气出口、11-热风余热锅炉、12-保温渣包、13-铸渣换热机、14-密封机壳、15-张紧装置、16-被动链轮、17-铸模链、18-低温喷流区、19-低温喷流器、20-中温吸风口、21-高温喷流区、22-高温喷流器、23-高温吸风口、24-主动链轮、25-出渣槽、26-破碎机、27-渣粒提升机、28-高温空气进口、29-装料口、30-固体余热锅炉、31-出料口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2,本发明提供一种技术方案:一种高炉熔渣综合利用***及方法,高炉熔渣综合利用***包括高温熔渣保温***100、铸渣换热机***200、热风余热置换***300和高温渣粒余热置换***400。
高温熔渣保温***100用于缓冲高温熔渣的流量和保持高温熔渣的温度在凝固点以上以及调节高温熔渣输出的流量大小。
铸渣换热机***200用于将经过高温熔渣保温***100的高温熔渣快速冷却成玻璃体渣片,并将高温熔渣冷却过程释放出的热焓置换到换热空气中去。
热风余热置换***300用于将铸渣换热机***200置换的热空气的热焓置换到蒸汽中去。
高温渣粒余热置换***400用于将铸渣换热机***200输出的玻璃体渣片破碎成渣粒后将高温渣粒的余热置换到蒸汽中去。
高温熔渣保温***100包括保温渣包12,保温渣包12用于储存和向铸渣换热机13提供待处理的熔渣。保温渣包12包括加热包盖1、保温包体2和渣槽4。保温包体2用于容纳熔渣,保温包体2的顶部具有一个开口且开口设有一个加热包盖1,保温包体2的侧壁的下沿开设有一个节流渣口3,节流渣口3连接一个渣槽4。渣槽4为倾斜设置。加热包盖1上设置有加热用烧嘴和测温热电偶;保温包体2的一侧上方设置有受渣口、另一侧下方设置有节流渣口3,节流渣口3由执行机构控制开度以控制高温熔渣的流量;渣槽4用于将保温渣包12里的高温熔渣输送到铸渣换热机13,渣槽4的一端连接节流渣口3、另一端连接铸渣换热机13的铸渣口5。
铸渣换热机***200包括铸渣换热机13,铸渣换热机13包括密封机壳14、铸渣口5、主动链轮24、被动链轮16、铸模链17、张紧装置15、厚度调节辊6、宽度检测装置7、低温喷流区18、高温喷流区21和出渣槽25。
密封机壳14用于形成密封保温腔体,由型钢与钢板制作,内衬保温材料;铸渣口5用于将高温熔渣从渣槽4导入到铸模链17上,由耐热钢板制作,内衬耐高温耐冲刷材料;铸模链17由平板铸模、链条组装而成;铸模链17装配在主动链轮24和被动链轮16上,主动链轮24与被动链轮16用于驱动张紧铸模链17;主动链轮24的输入轴与设置在密封机壳14外侧的变速箱输出轴联接、变速箱输入轴与电机输出轴联接;被动链轮16联接有张紧装置15,当铸模链17在温度变化影响下发生长度变化时,张紧装置15通过附加张力使被动链轮16滑动来补偿铸模链17的长度变化;厚度调节辊6通过上下调节与铸模链17之间的空隙高度来控制高温熔渣所铸成渣片的厚度;宽度检测装置7可在线连续检测厚度调节辊6后渣片的宽度变化,并通过控制***调节节流渣口3的开度来达到控制渣片宽度的目的;低温喷流区18用于输入低温空气高速喷流冷却渣片并输出中温空气,高温喷流区21用于输入中温空气再次高速喷流冷却渣片并输出高温空气。
热风余热置换***300包括低温风机8、中温风机9和热风余热锅炉11,低温风机8的进口通过保温管道与热风余热锅炉11的低温空气出口10联接,低温风机8的出口通过保温管道与低温喷流器19的进口联接,低温风机8用于将高温空气经高温吸风口23、热风余热锅炉11抽出并鼓入低温空气喷流器19;中温风机9的进口通过保温管道与中温空气吸风口20的出口联接,中温风机9的出口通过保温管道与高温喷流器22的进口联接,中温风机9用于将低温喷流区18产生的中温空气抽出并再次鼓入高温喷流区21,使渣片进一步快速冷却;热风余热置换***300中的换热介质为空气,在由低温风机8、低温喷流器19、中温吸风口20、中温风机9、高温喷流器22、高温吸风口23及热风余热锅炉11所组成的闭环***内循环,将高温熔渣快速冷却过程中释放的热焓以热风作介质输送到热风余热锅炉11中置换给软水,产生中温中压蒸汽。
低温喷流区18由低温喷流器19和中温吸风20口组成,低温喷流器19的进口通过保温管道与低温风机8的出口联接,中温吸风口20的出口通过保温管道与中温风机9的进口联接;高温喷流区21由高温喷流器22和高温吸风口23组成,高温喷流器22的进口通过保温管道与中温风机9的出口联接,高温吸风口23的出口通过保温管道与热风余热锅炉11的高温空气进口28联接。
出渣槽25用于将玻璃体渣片输出铸渣换热机13,出渣槽25倾斜放置,渣片自动从铸模链17上脱落后经出渣槽25滑出铸渣换热机13,进入破碎机26。
张紧装置15由2个滑块轴承、2条链条及一块配重块组成,其中2个滑块轴承分别套在被动链轮16的支承轴的两端,并分别与链条联接,链条与配重块联接,配重块向被动链轮16提供恒定的张力,用以张紧铸模链17,调整配重块的重量可调节铸模链17的张紧力。
高温渣粒余热置换***400包括破碎机26、渣粒提升机27和固体余热锅炉30,破碎机26的作用是将铸渣换热机来的渣片破碎成20mm以下的渣粒,破碎机26的进口布置在出渣槽25低端的下方、破碎机26的出口对齐渣粒提升机27的进口;渣粒提升机27的作用是将高温渣粒从破碎机26的出口提升到固体余热锅炉30的装料口29,渣粒提升机27采用保温结构;固体余热锅炉30的作用是将渣粒的热焓置换给软水,产生中温中压蒸汽,并将渣粒温度冷却到150℃出炉,固体余热锅炉30中有若干条由锅炉钢管构成间隔壁的上下贯通的渣粒通道,高温渣粒从装料口29均匀布料进入固体余热锅炉30中,靠自重缓慢下降,热量通过管件置换给软水,渣粒也逐步冷却,最后经出料口31排出,固体余热锅炉30的下方均匀设置有若干个出料口31,轮流出料。
铸模链17的上方设置有一个厚度调节辊6,且厚度调节辊6与铸模链17之间具有供熔渣通过的间隙,厚度调节辊6设置为可升降的结构。熔渣在经过厚度调节辊6时会被压制形成渣片,通过厚度调节辊6上下调节可控制所形成渣片的厚度。
铸渣换热机13内设置有宽度检测装置7,宽度检测装置7用于检测熔渣经过厚度调节辊6后所形成渣片的宽度,以便控制保温渣包12调节节流渣口3的流量。
本发明的一种高炉熔渣综合利用***的使用方法,包括步骤如下:
S1:从高炉来的液态高炉熔渣进入保温渣包12后,保温渣包12的包盖1上的烧嘴燃烧可保持渣液上表面的温度在1400℃以上,熔渣经由渣包2底部的节流渣口3流出,经渣槽4进入铸渣口5。
S2:由铸渣口5进入铸渣换热机13的液态熔渣浇铸在铸模链17的平板铸模上,随铸模链17一起向前运行,当经过厚度调节辊6时被压铸形成5~20mm厚度的渣片。
S3:已经被压铸成规定厚度的液芯渣片依次从低温空气喷流区18向高温空气喷流区21方向前进,过程中通过两次空气喷流被换热空气速冷凝固形成玻璃体渣片。
S4:铸模链17上最终形成的玻璃体渣片落入出渣槽25后排出铸渣换热机13。
S5:经由出渣槽25排出的高温玻璃体渣片进入破碎机26,被破碎成粒度20mm以下的玻璃体渣粒。
S6:由破碎机26破碎好的高温玻璃体渣粒经由渣粒提升机27输送至固体余热锅炉30的装料口29。
S7:高温玻璃体渣粒从固体余热锅炉30上部装料口29均布装入,然后靠自重逐步下降至出料口31排出,过程中将热量交换给蒸汽,可输送至储料仓或直接送加工厂制成矿渣细粉成品作为特种水泥原料。
S8:低温风机8从热风余热锅炉11的低温空气出口10抽出空气,鼓入铸渣换热机13内的低温空气喷流器19、再由中温风机9从中温吸风口20抽出后鼓入高温空气喷流器22,高温空气再从高温吸风口23吸出,通过保温管道进入热风余热锅炉11,高温空气在热风余热锅炉11内进行热交换后,降低温度的低温空气被低温风机8从低温空气出口10抽出,再次鼓入低温空气喷流器19。空气作为换热介质在由低温风机8、低温空气喷流区22、中温风机9、高温空气喷流区30及热风余热锅炉11构成的封闭***内循环运行,高温空气进入热风余热锅炉11后将热量交换给蒸汽。
S9:从固体余热锅炉30和热风余热锅炉11产生的蒸汽可合并后外送至蒸汽管网或输送至发电厂。
本发明在实际应用中,高炉产出的高温熔渣可以直接通过保温渣沟进入保温渣包12,也可以通过移动渣包从高炉出渣口运输到铸渣换热机13前的保温渣包12,这取决现场设备布置情况。
本发明***所产生的蒸汽可接工厂蒸汽管网,所处理过的玻璃体渣粒可直接送原处理水渣的生产线进行处理,并可省去烘干环节。
综上所述,针对目前国内高炉熔渣通行的水淬法存在的大量耗水、基本无法回收熔渣余热、碱性水污染、硫化氢气体排放污染、水渣烘干大量耗能等各种问题,采用本发明***可一次性全部解决,而且本发明***构成非常简洁,除铸渣换热机外,其它设备基本都是常规成熟产品,操作维修简便,投资少见效快。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:包括高温熔渣保温***(100)、铸渣换热机***(200)、热风余热置换***(300)和高温渣粒余热置换***(400);
所述高温熔渣保温***(100)用于缓冲高温熔渣的流量和保持高温熔渣的温度在凝固点以上以及调节高温熔渣输出的流量大小;
所述铸渣换热机***(200)用于将经过高温熔渣保温***(100)的高温熔渣快速冷却成玻璃体渣片,并将高温熔渣冷却过程释放出的热焓置换到换热空气中去;
所述热风余热置换***(300)用于将铸渣换热机***(200)置换的热空气的热焓置换到蒸汽中去;
所述高温渣粒余热置换***(400)用于将铸渣换热机***(200)输出的玻璃体渣片破碎成渣粒后将高温渣粒的余热置换到蒸汽中去。
2.根据权利要求1所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述高温熔渣保温***(100)包括保温渣包(12),所述保温渣包(12)包括加热包盖(1)、保温包体(2)、节流渣口(3)和渣槽(4)。
3.根据权利要求1所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述铸渣换热机***(200)包括铸渣换热机(13),所述铸渣换热机(13)包括密封机壳(14)、铸渣口(5)、主动链轮(24)、被动链轮(16)、铸模链(17)、张紧装置(15)、厚度调节辊(6)、宽度检测装置(7)、低温喷流区(18)、高温喷流区(21)和出渣槽(25)。
4.据权利要求1所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述热风余热置换***(300)包括低温风机(8)、中温风机(9)和热风余热锅炉(11),所述低温风机(8)的进口通过保温管道与热风余热锅炉(11)的低温空气出口(10)联接,所述低温风机(8)的出口通过保温管道与低温喷流器(19)的进口联接,低温风机(8)用于将高温空气经高温吸风口(23)、热风余热锅炉(11)抽出并鼓入低温空气喷流器(19);所述中温风机(9)的进口通过保温管道与中温空气吸风口(20)的出口联接,所述中温风机(9)的出口通过保温管道与高温喷流器(22)的进口联接,所述中温风机(9)用于将低温喷流区(18)产生的中温空气抽出并再次鼓入高温喷流区(21),使渣片进一步快速冷却;所述热风余热置换***(300)中的换热介质为空气,在由低温风机(8)、低温喷流器(19)、中温吸风口(20)、中温风机(9)、高温喷流器(22)、高温吸风口(23)及热风余热锅炉(11)所组成的闭环***内循环,将高温熔渣快速冷却过程中释放的热焓以热风作介质输送到热风余热锅炉(11)中置换给软水,产生中温中压蒸汽。
5.根据权利要求1所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述高温渣粒余热置换***(400)包括破碎机(26)、渣粒提升机(27)和固体余热锅炉(30),所述破碎机(26)的作用是将铸渣换热机来的渣片破碎成20mm以下的渣粒,破碎机(26)的进口布置在出渣槽(25)低端的下方、破碎机(26)的出口对齐渣粒提升机(27)的进口;所述渣粒提升机(27)的作用是将高温渣粒从破碎机(26)的出口提升到固体余热锅炉(30)的装料口(29),渣粒提升机(27)采用保温结构;所述固体余热锅炉(30)的作用是将渣粒的热焓置换给软水,产生中温中压蒸汽,并将渣粒温度冷却到150℃出炉,所述固体余热锅炉(30)中有若干条由锅炉钢管构成间隔壁的上下贯通的渣粒通道,高温渣粒从装料口(29)均匀布料进入固体余热锅炉(30)中,靠自重缓慢下降,热量通过管件置换给软水,渣粒也逐步冷却,最后经出料口(31)排出,固体余热锅炉(30)的下方均匀设置有若干个出料口(31),轮流出料。
6.根据权利要求2所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述加热包盖(1)上设置有加热用烧嘴和测温热电偶;所述保温包体(2)的一侧上方设置有受渣口、另一侧下方设置有节流渣口(3),所述节流渣口(3)由执行机构控制开度以控制高温熔渣的流量;所述渣槽(4)用于将保温渣包(12)里的高温熔渣输送到铸渣换热机(13),所述渣槽(4)的一端连接节流渣口(3)、另一端连接铸渣换热机(13)的铸渣口(5)。
7.根据权利要求3所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述密封机壳(14)用于形成密封保温腔体,由型钢与钢板制作,内衬保温材料;所述铸渣口(5)用于将高温熔渣从渣槽(4)导入到铸模链(17)上,由耐热钢板制作,内衬耐高温耐冲刷材料;所述铸模链(17)由平板铸模、链条组装而成;所述铸模链(17)装配在主动链轮(24)和被动链轮(16)上,所述主动链轮(24)与被动链轮(16)用于驱动张紧铸模链(17);所述主动链轮(24)的输入轴与设置在密封机壳(14)外侧的变速箱输出轴联接、变速箱输入轴与电机输出轴联接;所述被动链轮(16)联接有张紧装置(15),当铸模链(17)在温度变化影响下发生长度变化时,张紧装置(15)通过附加张力使被动链轮(16)滑动来补偿铸模链(17)的长度变化;所述厚度调节辊(6)通过上下调节与铸模链(17)之间的空隙高度来控制高温熔渣所铸成渣片的厚度;所述宽度检测装置(7)可在线连续检测厚度调节辊(6)后渣片的宽度变化,并通过控制***调节节流渣口(3)的开度来达到控制渣片宽度的目的;所述低温喷流区(18)用于输入低温空气高速喷流冷却渣片并输出中温空气,所述高温喷流区(21)用于输入中温空气再次高速喷流冷却渣片并输出高温空气。
8.根据权利要求4所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述低温喷流区(18)由低温喷流器(19)和中温吸风口(20)组成,所述低温喷流器(19)的进口通过保温管道与低温风机(8)的出口联接,所述中温吸风口(20)的出口通过保温管道与中温风机(9)的进口联接;所述高温喷流区(21)由高温喷流器(22)和高温吸风口(23)组成,所述高温喷流器(22)的进口通过保温管道与中温风机(9)的出口联接,所述高温吸风口(23)的出口通过保温管道与热风余热锅炉(11)的高温空气进口(28)联接。
9.根据权利要求3所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述张紧装置(15)由2个滑块轴承、2条链条及一块配重块组成,其中2个滑块轴承分别套在被动链轮(16)的支承轴的两端,并分别与链条联接,链条与配重块联接,配重块向被动链轮提供恒定的张力,用以张紧铸模链(17),调整配重块的重量可调节铸模链(17)的张紧力。
10.根据权利要求3所述的一种高炉熔渣综合利用***,其特征在于:所述出渣槽(25)用于将玻璃体渣片输出铸渣换热机(13),出渣槽(25)倾斜放置,渣片自动从铸模链(17)上脱落后经出渣槽(25)滑出铸渣换热机(13),进入破碎机(26)。
11.一种高炉熔渣综合利用***的方法,其特征在于:包括步骤如下:
S1:从高炉来的液态高炉熔渣进入保温渣包(12)后,保温渣包(12)的包盖(1)上的烧嘴燃烧可保持渣液上表面的温度在1400℃以上,熔渣经由渣包(2)底部的节流渣口(3)流出,经渣槽(4)进入铸渣口(5);
S2:由铸渣口(5)进入铸渣换热机(13)的液态熔渣浇铸在铸模链(17)的平板铸模上,随铸模链(17)一起向前运行,当经过厚度调节辊(6)时被压铸形成5~20mm厚度的渣片;
S3:已经被压铸成规定厚度的液芯渣片依次从低温空气喷流区(18)向高温空气喷流区(21)方向前进,过程中通过两次空气喷流被换热空气速冷凝固形成玻璃体渣片;
S4:铸模链(17)上最终形成的玻璃体渣片落入出渣槽(25)后排出铸渣换热机(13);
S5:经由出渣槽(25)排出的高温玻璃体渣片进入破碎机(26),被破碎成粒度20mm以下的玻璃体渣粒;
S6:由破碎机(26)破碎好的高温玻璃体渣粒经由渣粒提升机(27)输送至固体余热锅炉(30)的装料口(29);
S7:高温玻璃体渣粒从固体余热锅炉(30)上部装料口(29)均布装入,然后靠自重逐步下降至出料口(31)排出,过程中将热量交换给蒸汽,可输送至储料仓或直接送加工厂制成矿渣细粉成品作为特种水泥原料;
S8:低温风机(8)从热风余热锅炉(11)的低温空气出口(10)抽出空气,鼓入铸渣换热机(13)内的低温空气喷流器(19)、再由中温风机(9)从中温吸风口(20)抽出后鼓入高温空气喷流器(22),高温空气再从高温吸风口(23)吸出,通过保温管道进入热风余热锅炉(11),高温空气在热风余热锅炉(11)内进行热交换后,降低温度的低温空气被低温风机(8)从低温空气出口(10)抽出,再次鼓入低温空气喷流器(19);空气作为换热介质在由低温风机(8)、低温空气喷流区(22)、中温风机(9)、高温空气喷流区(30)及热风余热锅炉(11)构成的封闭***内循环运行,高温空气进入热风余热锅炉(11)后将热量交换给蒸汽;
S9:从固体余热锅炉(30)和热风余热锅炉(11)产生的蒸汽可合并后外送至蒸汽管网或输送至发电厂。
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