CN206219613U - 一种干式高炉渣显热回收*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干式高炉渣显热回收***，包括冷渣罐、余热锅炉、输送管一，输送管一两端分别对装在冷渣罐和余热锅炉的进料口上；余热锅炉和冷渣罐的下部分别连通有输送管二，输送管二上安装动力装置；输送管道一上设置进渣口，进渣口连通流渣槽，液态炉渣从流渣槽流出，通过进渣口进入冷渣槽内；冷渣罐进料口上方设置冷渣滚筒，冷渣滚筒成对设置，冷渣滚筒内设置冷却***，冷渣滚筒冷却液态炉渣，冷渣滚筒之间滚压冷却后的炉渣，炉渣被压型后落入冷渣罐内。本实用新型实现了高炉渣显热的有效回收，综合能量回收效率达到75％以上；同时，降低钢铁生产的能源消耗，减少高炉渣冷却用水、水渣外运含水等损耗，以及由此带来的环境污染。

Description

一种干式高炉渣显热回收***

技术领域

本实用新型属于余热余能回收领域，特别是涉及一种干式高炉渣显热回收***及生产工艺。

背景技术

钢铁是国民经济建设中重要的基础性结构材料和功能材料，21世纪，世界进入经济全球化和信息化的全新历史时代，但仍需要有钢铁作为支撑，随着钢铁产量的调整增长，资源、能源的污染物排放已成为制约我国钢铁工业进一步发展的限制性因素。因此，在我国钢铁工业走新型工业化道路的进程中，应着力降低能耗、水耗和原料消耗，做好环境保护工作，实现增长方式的转变，实现钢铁生产发展与生态资源的协调可持续发展。

我国钢铁产量绝大部份是采用高炉-转炉流程生产出来的，废钢为主要原料的采用电炉冶炼，极少量采用还原法。而且，在今后相当长的一段时间内电炉钢此、直接还原钢比不会有大幅度的提高。高炉渣是在高炉冶炼过程中，由矿石中在脉石、燃料中的灰份和熔剂中的非挥发组份形成的副产物。目前，我国冶炼一吨生铁约产生0.3～0.6吨高炉渣。2014年我国产钢8.038亿吨，即按0.3t渣/t铁计算，高炉渣的产量约2.4114t。高炉渣的出炉温度＞1500℃，1t高炉渣约含1.78GJ的热量，相当于0.058t标准煤的发热值，以2014年我国的生铁产量计算，高炉渣所含的热量折合1398.6万t标准煤的发热值。

液态高炉渣的温度约1500℃，通常处理方法主要是水淬法，经水淬后的高炉渣用于制作水泥、路基、建筑材料等。水淬法的缺点是：不仅高炉渣显热无法利用，而且在水淬的过程中造成水资源的大量浪费，对大气、水和土壤也造成了严重的污染，恶化了工作环境。其中冲渣水蒸发约为0.35t水/t渣，水渣外运含水约为20％(即0.2t水/t渣)，另外渣堆场水蒸发也有一定的损耗。根据相关资料显示，一般高炉每生产1t生铁大约需要消耗冲渣用水0.27～0.36t，在高炉冶炼用水占到一定此重。

实用新型内容

本实用新型提出一种干式向炉渣显热回收***及其生产工艺。首先对高炉渣进行急成型，将高炉渣冷却到凝固点温度1300℃以下，然后用空气对凝固后的高炉渣块进行进一步冷却，回收炉渣的高温显热。实现上述目的的技术方案如下：

一种干式高炉渣显热回收***，其特征在于：包括冷渣罐、余热锅炉、输送管一，余热锅炉内具有冷却液，冷却液用于热量交换，其中输送管一的两端端口分别对装在冷渣罐和余热锅炉的进料口上；

余热锅炉和冷渣罐的下部分别连通有输送管二，输送管二上安装动力装置，动力装置带动输送管二内的空气进行流动；冷渣罐进料口上方的输送管道一上设置进渣口，进渣口连通流渣槽，液态炉渣从流渣槽流出，通过进渣口进入冷渣槽内；

冷渣罐进料口上方、进渣口下方的空间内设置冷渣滚筒，冷渣滚筒成对的相对设置，冷渣滚筒能够相对的转动，且冷渣滚筒内设置冷却***，冷却***冷却冷渣滚筒，冷渣滚筒对流下的液态炉渣进行冷却，成对设置的冷渣滚筒之间滚压冷却后的炉渣，炉渣被压型后落入冷渣罐内。

优选的，进渣口与流渣槽接触处、在进渣口的外侧设置布渣板。

优选的，冷渣滚筒的表面上设置数个凹槽，液态炉渣在冷渣滚筒表面的凹槽内成型。

优选的，其中相对设置的冷渣滚筒上分别设置插孔，一个插孔形成进水口，另一个插孔形成出水孔，冷渣滚筒通过流经插孔的冷却液进行冷却，使液态炉渣在冷渣滚筒间能够冷却，冷渣滚筒的下方分别设置一根或数根压缩空气管，其中每根压缩空气管的一端穿过冷渣罐或者输送管一后固定在冷渣滚筒的下方，压缩空气管的另一端连通压缩空气装置，压缩空气装置压缩空气后，被压缩的空气通过压缩空气管进行喷吹，保证冷渣滚筒下方的出渣表面固化；进水口、出水口、冷却液和压缩空气管型成冷却***。

优选的，冷渣罐和余热锅炉之间的输送管一下方安装卸灰阀，卸灰阀对应的位置、在输送管一内安装除尘装置。

优选的，冷渣罐的底部设置有卸料口，卸料口上安装卸灰阀，卸灰阀的下方设置输送带。

本实用新型流渣槽将渣引至冷渣滚筒上方布渣槽，布渣槽将高温液态炉渣沿冷渣滚筒长度方向均布，高温液态炉渣在重力及冷渣滚筒牵引力作用下在冷渣滚筒间及冷渣滚筒表面凹槽内成型；冷渣滚筒内部通水冷却，使高温液态炉渣在冷渣滚筒间快速冷却；冷渣滚筒下方沿切线方向设置压缩空气管进行喷吹，保证冷渣滚筒下方出渣表面固化；压缩空气管喷吹点下方设置打渣装置保证出渣按冷渣滚筒表面凹槽成块。急冷成型后的高炉渣进入冷渣罐内。

本实用新型在冷渣罐内进行空气-渣热交换。

采用上述方案的本实用新型工艺过程为：

1)高温液态炉渣1450～1550℃，高温液态炉渣通过布渣器均布在两个冷渣滚筒上，在冷渣滚筒内部通水冷却并在下方切线方向设置压缩空气管，保证高温液态炉渣在冷渣滚筒下方出口冷却到凝固点1200～1300℃以下，并按冷渣滚筒表面凹槽成型；

2)初冷并经打断后的固态渣块落入冷渣罐内，在冷渣罐内与循环风机送入的空气进行热交换，空气被加热到约500℃，渣被冷却到150℃以下；

3)被加热后的空气经初级除尘后送入余热锅炉，余热锅炉内的水吸收热空气的热量，产生中温中压及以下压力等级的蒸汽，空气被冷却到150℃以下；

4涂热锅炉内的空气被冷却到150℃以下后经过循环风机送入冷渣罐下方，与冷渣罐内高温炉渣进行热交换；

一座高炉可在每个出渣口的相应部位安装一套本实用新型装置，热烟气汇集后进入一套余热锅炉，这样可实现渣口轮流出渣，冷渣罐连续冷却，余热锅炉连续产生蒸汽。

本实用新型实现了高温液态炉渣显热的有效回收，综合能量回收效率达到75％以上，降低钢铁生产的能源消耗，减少炉渣冷却用水、水渣外运含水等损耗，以及由此带来的环境污染。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

附图标记：冷渣罐1、余热锅炉2、输送管一3、卸灰阀4、除尘装置5、输送管二6、循环风机7、流渣槽8、布渣槽9、冷渣滚筒10、进水口11、出水孔12、压缩空气管13、打渣装置14、清渣板15、挡风板16、渣帘17、输送带18、

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述：

图1中，干式高炉渣显热回收***包括冷渣罐1、余热锅炉2、输送管一3，余热锅炉2内具有水，用于热量交换，余热锅炉内的水可以通过锅炉给予补充，其中输送管一3的两端端口分别对装在冷渣罐1和余热锅炉2的进料口上。冷渣罐的底部设置有卸料口，卸料口上安装卸灰阀4。卸灰阀4用于倾泻炉渣。输送管一3下方也安装卸灰阀4，同时卸灰阀4对应的位置、在输送管一内安装除尘装置5，除尘装置5可以清除输送管一3内的灰尘，积累的灰尘通过卸灰阀4排出。

余热锅炉2和冷渣罐1的下部分别连通有输送管二6，输送管二6上安装动力装置，动力装置优选为循环风机7，循环风机7给予输送管二6内的空气循环的动力；输送管道一3上设置进渣口，进渣口连通高炉的流渣槽8，液态炉渣A顺着流渣槽8的路径流出，通过进渣口进入冷渣槽1内，为了避免液态炉渣飞溅和分布液态炉渣，在进渣口与流渣槽8接触处、在进渣口的外侧内壁上设置布渣槽9。本实用新型中流渣槽8具有一定的长度，当液态炉渣顺着流渣槽8流下时，液态炉渣可以顺着流渣槽8的长度方向将液态炉渣引至布渣槽9内进行分布，分布好的液态炉渣再往下流。

冷渣罐1进料口上方、进渣口下方的空间内设置冷渣滚筒10，冷渣滚筒10成对的相对设置，冷渣滚筒10在动力的带动下能够相对的对辊转动，也可根据处理渣量控制冷渣滚筒的转速。成对设置的冷渣滚筒10之间的距离小于、等于二毫米，当然冷渣滚筒10之间的距离根据滚压的材质是可以调节的，冷渣滚筒10的长度与布渣槽9的长度相同，或者长于布渣槽的长度，冷渣滚筒10内设置冷却***，冷却***对流下的液态炉渣进行急速冷却、成型，成对设置的冷渣滚筒10之间滚压冷却后的固态炉渣，使炉渣可以成型、成块，炉渣被急冷压型后落入冷渣罐1内，优选进渣口的中心与成对冷渣滚筒10之间的中心在一条直线上，如此设计，流下的炉渣可以直接进入冷渣滚筒10之间进行滚压成型。

冷渣滚筒10的表面上设置数个凹槽，急速冷却后的液态炉渣在冷渣滚筒表面的凹槽内成型，成型的炉渣方便收集与管理，同时避免产生多余的灰渣，采用这样的结构设计，可以使本实用新型中的炉渣冷却和滚压一体成型。

本实用新型中相对设置的冷渣滚筒10上分别设置插孔，一个插孔形成进水口11，另一个插孔形成出水孔12，冷渣滚筒10通过流经插孔的冷却液(例如水)进行冷却，使液态炉渣在冷渣滚筒10间能够进行冷却，冷渣滚筒10的下方分别设置一根或数根压缩空气管13，其中每根压缩空气管13的一端穿过冷渣罐1或者输送管一后固定在冷渣滚筒10的下方，压缩空气管13的另一端与压缩空气装置连通，压缩空气管13通过压缩空气装置进行喷吹，保证冷渣滚筒10下方的出渣表面固化，同时也可以对冷渣滚筒表面进行冷却、清理滚筒表面的残渣。优选压缩空气管13沿冷渣滚筒10下方的切线方向设置。其中数根压缩空气管13、冷渣滚筒的进水孔11和出水孔12、冷却液形成冷却***。压缩空气管13下方设置打渣装置14，打渣装置14敲打冷渣滚筒的表面，保证出渣按冷渣滚筒表面凹槽成块，避免出现长条炉渣影响出渣。至于打渣装置如何安装，可以使用现有技术。

本实用新型中，在冷渣滚筒的外侧、压着冷渣滚筒的切线方向还布置有清渣板15，清渣板15的作用是清理冷渣滚筒表面的炉渣，同时冷渣滚筒的外侧还可以设置挡风板16，冷渣滚筒中心位置处的上方设置渣帘17，冷渣罐内换热后的热空气通过清渣板15再次与渣帘17换热后经输送管一进入除尘装置进行循环，冷渣罐内的炉渣冷却到预期的温度后，从冷渣罐底部的排灰阀排出，冷渣罐下房本设置输送带18，排出的炉渣可以直接落入输送带上进行运送，节约时间与人力。

当将高炉出渣引至布渣槽，经冷渣滚筒急冷成型进入冷渣罐内后，热风从冷渣罐1上部引出后通过输送管一3进入余热锅炉2，余热锅炉2出口风由循环风机送入冷渣罐下方冷却室内。一座高炉可在每个出渣口的相应部位安装一套本实用新型装置，热烟气汇集后进入一套余热锅炉，这样可实现渣口轮流出渣，冷渣罐连续冷却，余热锅炉连续产生蒸汽。采用上述方案的本实用新型工艺过程为：

(1)1450～1550℃的高温液态炉渣通过布渣槽均布在两个冷渣滚筒上，在冷渣滚筒内部通水冷却，同时冷渣滚筒下方切线方向设置的压缩空气管喷气，保证液态炉渣在冷渣滚筒下方出口冷却到凝固点1200～1300℃以下，并按冷渣滚筒表面凹槽成型；

(2)初冷后的固态炉渣落入冷渣罐内，循环风机开启进行送风，炉渣在冷渣罐内与循环风机送入的空气进行热交换，空气被加热到约500℃，炉渣被冷却到150℃以下；

(3)被加热后的空气上升进入输送管一，经除尘装置初级除尘后送入余热锅炉，余热锅炉内的水吸收热空气的热量，产生中温中压及以下压力等级的蒸汽，空气被冷却到150℃以下，为了避免浪费能源，余热锅炉可以和蒸汽机连通，蒸汽可以进入汽轮机使用；

(4)余热锅炉150℃以下的空气经过循环风机送入冷渣罐内，与冷渣罐内高温炉渣进行热交换；

一座高炉可在每个出渣口的相应部位安装一套本实用新型装置，热烟气汇集后进入一套余热锅炉，这样可实现渣口轮流出渣，冷渣罐连续冷却，余热锅炉连续产生蒸汽。

本实用新型实现了高温液态炉渣显热的有效回收，综合能量回收效率达到75％以上，降低钢铁生产的能源消耗，减少炉渣冷却用水、水渣外运含水等损耗，以及由此带来的环境污染。

Claims (7)

1.一种干式高炉渣显热回收***，其特征在于：包括冷渣罐、余热锅炉、输送管一，余热锅炉内具有冷却液，冷却液用于热量交换，其中输送管一的两端端口分别对装在冷渣罐和余热锅炉的进料口上；

余热锅炉和冷渣罐的下部分别连通有输送管二，输送管二上安装动力装置，动力装置带动输送管二内的空气进行流动；冷渣罐进料口上方的输送管道一上设置进渣口，进渣口连通流渣槽，液态炉渣从流渣槽流出，通过进渣口进入冷渣槽内；

冷渣罐进料口上方、进渣口下方的空间内设置冷渣滚筒，冷渣滚筒成对的相对设置，冷渣滚筒能够相对的转动，且冷渣滚筒内设置冷却***，冷却***冷却冷渣滚筒，冷渣滚筒对流下的液态炉渣进行冷却，成对设置的冷渣滚筒之间滚压冷却后的炉渣，炉渣被压型后落入冷渣罐内。

2.根据权利要求1所述的干式高炉渣显热回收***，其特征在于：进渣口与流渣槽接触处、在进渣口的外侧设置布渣板。

3.根据权利要求1所述的干式高炉渣显热回收***，其特征在于：冷渣滚筒的表面上设置数个凹槽，液态炉渣在冷渣滚筒表面的凹槽内成型。

4.根据权利要求1所述的干式高炉渣显热回收***，其特征在于：其中相对设置的冷渣滚筒上分别设置插孔，一个插孔形成进水口，另一个插孔形成出水孔，冷渣滚筒通过流经插孔的冷却液进行冷却，使液态炉渣在冷渣滚筒间能够冷却，冷渣滚筒的下方分别设置一根或数根压缩空气管，其中每根压缩空气管的一端穿过冷渣罐或者输送管一后固定在冷渣滚筒的下方，压缩空气管的另一端连通压缩空气装置，压缩空气装置压缩空气后，被压缩的空气通过压缩空气管进行喷吹，保证冷渣滚筒下方的出渣表面固化；进水口、出水口、冷却液和压缩空气管型成冷却***。

5.根据权利要求1所述的一种干式高炉渣显热回收***，其特征在于：冷渣罐和余热锅炉之间的输送管一下方安装卸灰阀，卸灰阀对应的位置、在输送管一内安装除尘装置。

6.根据权利要求1所述的一种干式高炉渣显热回收***，其特征在于：冷渣罐的底部设置有卸料口，卸料口上安装卸灰阀，卸灰阀的下方设置输送带。

7.根据权利要求1所述的一种干式高炉渣显热回收***，其特征在于：压缩空气管下方设置打渣装置，打渣装置敲打冷渣滚筒。