一種高溫熔渣熱量梯級回收的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種高溫熔渣熱量梯級回收的裝置，屬于冶金高溫液態(tài)爐渣處理技術領域。該裝置包含熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)、熔渣余熱回收系統(tǒng)、外殼和倉門五個主要組成部分。其特點為使用純物理方法對高溫液態(tài)熔渣進行冷卻，同時三個冷卻系統(tǒng)依次對爐渣熱量進行高效回收。通過本實用新型專利技術可以避免現(xiàn)有水沖渣工藝中產(chǎn)生的含有大量S、P的蒸氣排放到大氣中而造成空氣污染，避免由于水沖渣帶來的電能消耗、水的消耗和水的污染，極大地提高了爐渣的熱量回收效率。本實用新型專利技術有利于鋼鐵企業(yè)進一步實現(xiàn)節(jié)能減排，對于綠色生產(chǎn)有重要價值。

Device for heat recovery of slag at high temperature

The utility model provides a high-temperature slag heat step recovery device, belonging to the technical field of metallurgy high-temperature liquid slag treatment. The device comprises five main parts, a slag flow cooling system, a slag strong cooling system, a slag waste heat recovery system, a shell and a storehouse door. Its characteristic is to use the pure physics method to carry on the cooling to the high temperature liquid slag, and at the same time the three cooling systems carry on the high efficiency recycling to the slag heat. The utility model can avoid the existing water vapor containing S and P produced in the process of slag discharged into the atmosphere caused by air pollution, avoid the water rushing slag from electric energy consumption, water consumption and water pollution, greatly improves the heat recovery efficiency of slag. The utility model is beneficial to further realize energy conservation and emission reduction in iron and steel enterprises, and is of great value to green production.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種高溫熔渣熱量梯級回收的裝置
本技術涉及冶金高溫液態(tài)爐渣處理
，特別是指一種高溫熔渣熱量梯級回收的裝置。
技術介紹
目前冶金過程高溫熔渣處理均采用水沖渣工藝、噴水熱悶等工藝進行處理。高溫液態(tài)熔渣的熱量基本上被浪費掉，據(jù)統(tǒng)計這部分熱量占整個鋼鐵生產(chǎn)工序能耗的8～9％左右。特別是水冷液態(tài)渣過程中產(chǎn)生的蒸汽中含有大量的S、P有害氣體，對空氣造成污染，這部分含有S、P的蒸汽同時也會對冶金企業(yè)設備造成腐蝕，降低其使用壽命，同時也浪費大量水資源。在國家大力提倡節(jié)能環(huán)保及鋼鐵企業(yè)面臨的成本壓力越來越大的情況下，急需開發(fā)一種新的爐渣處理工藝及裝置，既能保證高溫液態(tài)爐渣被冷卻為玻璃體含量較高的固體渣，又能對熔渣熱量進行回收利用。以最大限度回收能源，減少水資源消耗，減少S、P等有害物質(zhì)排放。高溫液態(tài)渣到低溫固態(tài)渣的變化，不同階段對工藝和設備要求不一樣，比如高溫液態(tài)渣對設備的損壞主要是熱破壞，而工藝更多要求在液態(tài)到固態(tài)變化過程中具有較大的冷卻速率，從而形成玻璃化率較高固體渣，破碎對冷卻速率至關重要，并且液態(tài)渣的破碎成本顯然要低于固態(tài)渣，此階段如果能進行熱量回收，則回收品質(zhì)更高，直接的熱量回收較間接回收效率更高；低溫渣對設備的損壞主要是機械作用，而工藝要求更多是盡可能的熱量回收，可是隨著固體渣溫度的降低，回收熱量的品質(zhì)降低，回收難度加大。以前的相關專利基本上將不同階段放在一個容器或者過程中，并且不同階段采用單一的熱量回收方式，所以不論破碎、冷卻、設備損壞、熱量回收效率等都很難達到工業(yè)應用層面。本技術通過物理方法對爐渣的熱量進行多次回收，達到對爐渣熱量的最大化利用。
技術實現(xiàn)思路
本技術要解決的技術問題是提供一種高溫熔渣熱量梯級回收的裝置，實現(xiàn)將液態(tài)熔渣變成玻璃體含量較高的固體渣，同時有效回收熔渣熱量、消除對水的浪費和對環(huán)境污染。該裝置包括熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)、熔渣余熱回收系統(tǒng)、外殼和倉門，液態(tài)高溫熔渣依次通過熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)進行熱量梯級回收，最終固態(tài)爐渣從倉門排出，熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)外部由外殼包裹，熔渣余熱回收系統(tǒng)位于熔渣強冷系統(tǒng)正下方。其中，熔渣分流冷卻系統(tǒng)包括渣溝、渣盤和隔板，液態(tài)高溫熔渣經(jīng)渣溝進入渣盤，渣盤上均勻分布隔板；所述渣溝材質(zhì)為耐火材料，渣溝截面為半圓形或半橢圓形，渣溝與水平面之間夾角為15°～30°；渣溝作用是將高溫液態(tài)熔渣引流到熔渣分流冷卻系統(tǒng)；所述渣盤材質(zhì)為導熱耐磨金屬材料，渣盤形狀為扇形，渣盤內(nèi)部有彎曲的蛇形冷卻水通道，渣盤與水平面之間夾角為0°～15°；所述隔板材質(zhì)為導熱耐磨金屬材料，隔板為長方體，均勻地焊接在渣盤表面，實現(xiàn)渣盤表面熔渣的分流，渣盤和隔板的作用是使落在渣盤表面的爐渣得到分流及初步的冷卻。熔渣強冷系統(tǒng)分為履帶式強冷系統(tǒng)和Z形強冷系統(tǒng)兩種。其中，履帶式強冷系統(tǒng)包括冷卻水管、金屬軟管、金屬滾輪、馬達、和金屬履帶，冷卻水管由導熱耐磨金屬材料制成，冷卻水管均勻并排焊接在金屬履帶表面，相鄰冷卻水管的間距小于10mm，各個冷卻水管之間通過金屬軟管串聯(lián)，第一個冷卻水管入口通過金屬軟管輸入冷卻水，最后一個冷卻水管出口通過金屬軟管輸出高溫水蒸氣；金屬軟管由耐高壓金屬材料制成；金屬滾輪由馬達驅(qū)動自轉(zhuǎn)；金屬履帶包覆在一排金屬滾輪表面，受金屬滾輪驅(qū)動向前運動；冷卻水管、金屬軟管、金屬滾輪、馬達和金屬履帶組成履帶式強冷系統(tǒng)中的一個冷卻單元，履帶式強冷系統(tǒng)由一個以上的上述冷卻單元組成，冷卻單元上下錯開排列，相鄰單元的自轉(zhuǎn)方向相反，最底部冷卻單元的自轉(zhuǎn)方向周期性變化。Z形強冷系統(tǒng)包括冷卻水管、振動裝置和內(nèi)壁，冷卻水管盤旋在內(nèi)壁外側(cè)，形狀為Z形，Z形強冷系統(tǒng)傾斜放置，Z形強冷系統(tǒng)底邊與水平面之間的夾角為15°～30°，Z形強冷系統(tǒng)的相鄰冷卻水管焊接在一起，不存在間隙，冷卻水管和內(nèi)壁由導熱耐磨金屬材料制成，振動裝置安裝在Z形強冷系統(tǒng)外表面，帶動Z形強冷系統(tǒng)做前后、上下、左右的振動。Z形強冷系統(tǒng)還包括串聯(lián)式、并聯(lián)式或串聯(lián)和并聯(lián)同時使用的方式。熔渣余熱回收系統(tǒng)中橫冷卻水管和縱冷卻水管橫縱交錯布置，橫冷卻水管和縱冷卻水管由金屬軟管串聯(lián)。外殼由導熱耐磨金屬材料制成，外殼形狀為上寬下窄的柱形，外殼上表面設置熔渣入口，外殼底部安裝倉門。倉門安裝在外殼底部，倉門滑動打開或由合頁控制打開，倉門上安裝壓力傳感器，當倉底固態(tài)爐渣積累到設定量時，倉門自動打開。本技術的上述技術方案的有益效果如下：1、充分回收利用了高溫液態(tài)爐渣中的巨大熱量。2、利用純物理方法對爐渣熱量進行回收，不產(chǎn)生任何污染性氣體和液體。3、分三級依次對爐渣熱量進行回收，比較合理。附圖說明圖1為本技術的高溫熔渣熱量梯級回收的裝置中熔渣分流冷卻系統(tǒng)的裝置示意圖；圖2為履帶式熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)及其外殼的裝置示意圖；圖3為Z形熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)及其外殼的裝置示意圖；圖4為Z形熔渣強冷系統(tǒng)的并聯(lián)形式示意圖；圖5為Z形熔渣強冷系統(tǒng)的串聯(lián)形式示意圖。其中：11-渣溝；12-隔板；13-渣盤；21-外殼；22-冷卻水管；23-金屬履帶；24-金屬滾輪；25-橫冷卻水管；26-縱冷卻水管；27-倉門；28-振動裝置；29-內(nèi)壁。具體實施方式為使本技術要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。本技術提供一種高溫熔渣熱量梯級回收的裝置。該裝置包括熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)、熔渣余熱回收系統(tǒng)、外殼21和倉門27，液態(tài)高溫熔渣依次通過熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)進行熱量梯級回收，最終固態(tài)爐渣從倉門27排出，熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)外部由外殼21包裹，熔渣余熱回收系統(tǒng)位于熔渣強冷系統(tǒng)正下方。如圖1所示，為熔渣分流冷卻系統(tǒng)的裝置示意圖，爐渣從渣溝11落到渣盤13上，隨后由于隔板12的分流，爐渣進入渣盤13上的各個溜槽，渣盤13內(nèi)部有彎曲的蛇形冷卻水通道，渣盤13與水平面之間夾角為0°～15°；爐渣在重力的作用下沿溜槽流下，在渣盤13的冷卻作用下，爐渣從溜槽末端流出。圖2是后續(xù)的履帶式熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)及其外殼的裝置示意圖，爐渣從上述熔渣分流冷卻系統(tǒng)流出后經(jīng)過外殼21上方入口，掉落到履帶式冷卻器的表面，與履帶表面的冷卻水管22充分接觸，冷卻水管22被焊接在金屬履帶23表面，金屬履帶23在金屬滾輪24的驅(qū)動下帶動冷卻水管22向前運動，同時固態(tài)爐渣也向前運動，在金屬履帶23末端，爐渣掉落到下一層履帶式冷卻單元上，又向相反方向運動，最底層履帶式冷卻單元的金屬滾輪24周期性改變轉(zhuǎn)動方向，分別帶動爐渣向左向右運動，使得爐渣均勻地拋射到裝置底部。爐渣到達裝置底部后與熔渣余熱回收系統(tǒng)中的橫冷卻水管25和縱冷卻水管26接觸，最后一次回收爐渣熱量，當?shù)撞康臓t渣達到一定量后，倉門27自動打開排出顆粒狀的爐渣，當爐渣排盡后，倉門27自動關閉。圖3是Z形熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)及其外殼的裝置示意圖，爐渣從上述熔渣分流冷卻系統(tǒng)流出后經(jīng)過外殼21上方開口進入到Z形熔渣強冷系統(tǒng)的入口處，為了提高處理爐渣的效率，Z形強冷系統(tǒng)還可以有圖4和圖5兩種形式，分別為Z形強冷系統(tǒng)的并聯(lián)和串聯(lián)裝置，除此之外還可以有并聯(lián)和串聯(lián)兩種連接方式的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種高溫熔渣熱量梯級回收的裝置，其特征在于：包括熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)、熔渣余熱回收系統(tǒng)、外殼(21)和倉門(27)，液態(tài)高溫熔渣依次通過熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)進行熱量梯級回收，最終固態(tài)爐渣從倉門(27)排出，熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)外部由外殼(21)包裹，熔渣余熱回收系統(tǒng)位于熔渣強冷系統(tǒng)正下方。

【技術特征摘要】
1.一種高溫熔渣熱量梯級回收的裝置，其特征在于：包括熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)、熔渣余熱回收系統(tǒng)、外殼(21)和倉門(27)，液態(tài)高溫熔渣依次通過熔渣分流冷卻系統(tǒng)、熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)進行熱量梯級回收，最終固態(tài)爐渣從倉門(27)排出，熔渣強冷系統(tǒng)和熔渣余熱回收系統(tǒng)外部由外殼(21)包裹，熔渣余熱回收系統(tǒng)位于熔渣強冷系統(tǒng)正下方。2.根據(jù)權利要求1所述的高溫熔渣熱量梯級回收的裝置，其特征在于：所述熔渣分流冷卻系統(tǒng)包括渣溝(11)、渣盤(13)和隔板(12)，液態(tài)高溫熔渣經(jīng)渣溝(11)進入渣盤(13)，渣盤(13)上均勻分布隔板(12)；所述渣溝(11)材質(zhì)為耐火材料，渣溝(11)截面為半圓形或半橢圓形，渣溝(11)與水平面之間夾角為15°～30°；所述渣盤(13)材質(zhì)為導熱耐磨金屬材料，渣盤(13)形狀為扇形，渣盤(13)內(nèi)部有彎曲的蛇形冷卻水通道，渣盤(13)與水平面之間夾角為0°～15°；所述隔板(12)材質(zhì)為導熱耐磨金屬材料，隔板(12)為長方體，均勻地焊接在渣盤(13)表面，實現(xiàn)渣盤(13)表面熔渣的分流。3.根據(jù)權利要求1所述的高溫熔渣熱量梯級回收的裝置，其特征在于：所述熔渣強冷系統(tǒng)分為履帶式強冷系統(tǒng)和Z形強冷系統(tǒng)兩種。4.根據(jù)權利要求3所述的高溫熔渣熱量梯級回收的裝置，其特征在于：所述履帶式強冷系統(tǒng)包括冷卻水管(22)、金屬軟管、金屬滾輪(24)、馬達、和金屬履帶(23)，冷卻水管(22)由導熱耐磨金屬材料制成，冷卻水管(22)均勻并排焊接在金屬履帶(23)表面，相鄰冷卻水管(22)的間距小于10mm，各個冷卻水管(22)之間通過金屬軟管串聯(lián)，第一個冷卻水管(22)入口通過金屬軟管輸入冷卻水，最后一個冷卻水管(22)出口通過金屬軟管輸出高溫水蒸氣；金屬軟管由耐高壓金屬材料制成；金屬滾輪(2...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：程樹森，梅亞光，張麗英，牛群，徐文軒，牛衛(wèi)軍，吳昊，張福明，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：新型
國別省市：北京,11