[發明專利]高爐渣顯熱回收系統

有效

• 申請號: 200810229556.2
• 申請日: 2008-12-10
• 公開（公告）號: CN101418950A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 于慶波;秦勤;劉軍祥;陸鐘武
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: F22B1/04
• 分類號: F22B1/04;C21B3/06
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 李運萍

技術領域

本發明屬于余熱能回收技術領域，特別涉及高溫液態渣的熱能回收與利用。

背景技術

我國鋼鐵產量的絕大部分是采用高爐——轉爐流程生產出來的。而且，在今后相當長的一段時間內電爐鋼比不會有大幅度的提高。高爐渣是在高爐冶煉過程中，由礦石中的脈石、燃料中的灰分和溶劑中非揮發組分形成的副產物。目前我國冶煉一噸生鐵約產生0.3～0.6噸高爐渣。2007年我國產鐵4.7億噸，即使按0.3t渣/t鐵計算，高爐渣的產量也在1.4億噸。液態高爐渣的溫度高于1400C，其處理主要采用水沖渣，經水淬后的高爐渣可用作硅酸鹽水泥的部分替代品，生產普通硅酸鹽水泥。但此法的缺點是：不僅高爐渣的顯熱無法作用，而且造成水資源的大量浪費，對大氣、水和土壤也造成了嚴重的污染，惡化了工作環境。因此，如何有效地回收高爐渣的高溫顯熱，減少其處理過程中對環境造成的污染，又不影響其處理后的實用價值，就成為一個急需解決的問題。

發明內容

針對現有液態高爐渣水淬法存在水耗大、能源不能得到有效回收利用的缺點，本發明提供了一種高爐渣顯熱回收系統。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種高爐渣顯熱回收系統，包括轉杯、渣粒捕集器和余熱鍋爐，渣粒捕集器呈圓筒狀，渣粒捕集器的中部設置一個雙層轉杯，雙層轉杯與電機相連，渣粒捕集器圓周上設有水冷壁，水冷壁通過管道與余熱鍋爐相連，渣粒捕集器下端的出口與余熱鍋爐的上方設有渣輸送帶。

所述的雙層轉杯由兩層組成，第一層轉杯呈淺杯形狀，第一層轉杯上沿圓周上分布著齒狀開口，第一層轉杯深度與上口直徑的比為1∶3，第二層轉杯呈淺杯形，且其上沿圓周直徑為第一層轉杯上沿圓周直徑的1.5～3倍，第二層轉杯高度低于第一層轉杯高度。

一種使用高爐渣顯熱回收系統的方法，包括以下步驟：

(1)高溫液態爐渣破碎過程：

高溫液態爐渣(＞1400℃)，由渣流槽輸送到轉杯中，液態渣由轉速為600-2000轉/分的轉杯沿切向甩出，經過破碎、冷卻形成直徑小于10mm的渣粒；

(2)渣粒冷卻過程：

破碎后的渣粒，其表面在飛行過程中凝固，并撞到渣粒捕集器的水冷壁，在水冷壁進一步凝固到1200-1300℃，并沿水冷壁下滑到渣粒捕集器底部；

(3)顯熱回收過程：

凝固后的高溫固態爐渣通過渣輸送帶被輸送到余熱鍋爐，高溫固態爐渣與鍋爐管直接接觸并將熱量傳遞給管內的水，使水汽化產生蒸汽，冷卻后的爐渣在150°左右，從余熱鍋爐底部排出。

本發明的有益效果是：減少了沖渣水的消耗，以及由此而帶來的污染；實現了高爐渣余熱的回收利用。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖中：1渣流槽，2渣粒捕集器，3雙層轉杯，4水冷壁，5渣輸送帶，6余熱鍋爐，7鍋爐管，8電機。

具體實施方式

結合附圖對本發明做進一步說明：

實施例1：如圖1所示為本發明的結構示意圖：在渣流槽1的下方安裝渣粒捕集器2，渣粒捕集器2呈圓筒狀，渣粒捕集器2的中部設置一個雙層轉杯3，雙層轉杯3與電機8相連，高溫液態渣由渣流槽1進入轉速為1500轉/分的雙層轉杯3后，沿雙層轉杯3的切線方向甩出，在此過程中渣被破碎成直徑小于10mm的渣粒，破碎后的渣粒在飛行過程中，其表面開始凝固，并最終撞到渣粒捕集器2的水冷壁4上，在水冷壁4上渣粒被進一步冷卻并完全凝固，然后下滑到渣粒捕集器2的底部，隨后下落到渣輸送帶5上并被輸送到余熱鍋爐6，渣粒捕集器2的水冷壁4與余熱鍋爐6直接相聯，從而最大限度地提高了系統的余熱回收量，在余熱鍋爐6中高溫固態渣與鍋爐管7直接接觸并將熱量傳給管內的水用于生產蒸汽，蒸汽可以用來發電或直接與企業蒸汽管網相連，這樣降低了鋼鐵生產流程的能耗，爐渣由余熱鍋爐底部排出。

一座高爐可在每個出渣口的相應部位安裝轉杯和渣粒捕集器。凝固后的渣粒被集中輸送到余熱鍋爐進行冷卻，這樣就可以實現渣口輪流出渣，余熱鍋爐連續生產蒸汽。