[發(fā)明專利]一種連續(xù)式熱態(tài)鋼渣余熱回收系統(tǒng)及其方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010196969.2
• 申請(qǐng)日: 2010-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN101880737A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖洪強(qiáng);時(shí)朝昆;馮向鵬;吳朝鋒;楊護(hù)紅;湯博逸;余廣煒;王榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首鋼總公司
• 主分類號(hào): C21B3/06
• 分類號(hào): C21B3/06;F27D17/00
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱態(tài)鋼渣的余熱回收系統(tǒng)及其方法，適用于對(duì)煉鋼過程中產(chǎn)生的各種流動(dòng)度的鋼渣進(jìn)行余熱回收。

背景技術(shù)

鋼鐵企業(yè)余熱資源的回收與高效轉(zhuǎn)換一直是世界各國冶金工作者關(guān)注的焦點(diǎn)問題。其中，煉鋼過程中產(chǎn)生的大量液態(tài)鋼渣，其溫度為1500℃～1700℃，余熱品質(zhì)較高，極具利用價(jià)值。目前，國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)均未能有效實(shí)現(xiàn)鋼渣顯熱的回收利用。大多數(shù)鋼廠都采用露天潑渣打水冷卻，個(gè)別鋼廠采用淺盤熱潑法、悶罐法、粒化輪水淬法、回轉(zhuǎn)筒法以及風(fēng)淬法等對(duì)鋼渣進(jìn)行處理，但是這些處理方法均未能實(shí)現(xiàn)鋼渣顯熱的回收利用。隨著能源瓶頸問題的日益加劇，開發(fā)高溫熔渣顯熱回收利用技術(shù)，填補(bǔ)鋼鐵企業(yè)節(jié)能領(lǐng)域的這一空白，將會(huì)成為我國鋼鐵行業(yè)內(nèi)重要的節(jié)能技術(shù)之一。

風(fēng)淬?；療峄厥辗ㄊ遣捎幂^多的一種鋼渣余熱回收方法。俄羅斯烏拉爾鋼鐵研究院開發(fā)的風(fēng)淬鋼渣處理工藝附有余熱回收裝置，在液態(tài)鋼渣被高壓風(fēng)淬碎后，可冷卻至160～200℃，回收余熱用于生產(chǎn)熱水、蒸汽等。1981年Mitsubishi和NKK合作，在福山制鐵所建成世界上第一套轉(zhuǎn)爐鋼渣風(fēng)淬?；療峄厥昭b置，通過輻射和對(duì)流換熱，渣溫從1500℃降到300℃左右時(shí)，熱回收率可達(dá)40％～45％。1988年馬鋼在國內(nèi)取得了“鋼渣風(fēng)淬?；b置”專利(專利號(hào)：CN88211276)。目前，該技術(shù)在馬鋼、成鋼、石鋼等均有應(yīng)用裝置。但是，國內(nèi)開發(fā)的專利技術(shù)和應(yīng)用裝置大部分均著眼于鋼渣的?；鴽]有對(duì)鋼渣的顯熱進(jìn)行回收。專利號(hào)為ZL?200720021048.6的專利《冶金渣顯熱利用裝置》，描述了熔融液態(tài)冶金渣經(jīng)?；嗠x心破碎?；螅诟邏猴L(fēng)力作用下，被風(fēng)淬成顆粒狀，進(jìn)入立式熱交換器，在下落過程中通過與空氣的熱交換，實(shí)現(xiàn)鋼渣的冷卻。上述鋼渣處理技術(shù)大都采用高壓風(fēng)對(duì)液態(tài)鋼渣進(jìn)行?；屠鋮s，由于所需風(fēng)量較大，并用水對(duì)鋼渣進(jìn)行了淬冷，熱回收效率低。同時(shí)這類技術(shù)只適合處理流動(dòng)性較好的液態(tài)鋼渣，隨著煉鋼技術(shù)的進(jìn)步，鋼渣粘度有增大趨勢(shì)，這不利于液態(tài)鋼渣的安全與高效處理。

申請(qǐng)?zhí)枮?00510047090.0的專利《一種高爐渣顯熱回收系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝》處理對(duì)象為高爐渣，其生產(chǎn)工藝是由初冷-破碎單元、氣-渣熱交換單元、余熱鍋爐組成，其中氣-渣熱交換單元采用的是鏈蓖機(jī)結(jié)構(gòu)或渣罐結(jié)構(gòu)。申請(qǐng)?zhí)枮?00810229556.2的專利建立了一套高爐渣顯熱回收系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)杯、渣粒捕集器和余熱鍋爐。高溫液態(tài)爐渣經(jīng)渣流槽進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯中并沿轉(zhuǎn)杯切線方向甩出，在此過程中破碎為渣粒，渣粒撞到渣粒捕集器的水冷壁，在水冷壁進(jìn)一步凝固。專利200910097365.X的系統(tǒng)將高溫液態(tài)鋼渣倒入鋼渣流量分配器，從鋼渣流量分配器流出的液態(tài)鋼渣落到水冷?；喩隙黄扑閽伋?，落入一次流化床與空氣換熱，從一次流化床排出的熱渣粒儲(chǔ)存在熱渣粒儲(chǔ)倉中，再通過二次流化床熱交換器冷卻到350℃左右排出。但這三種方法采用渣輸送帶輸送傳輸或經(jīng)過多次換熱，使得換熱工作不連續(xù)，熱量有損失，因而熱回收效率較低，同時(shí)，使得設(shè)備復(fù)雜，整體結(jié)構(gòu)不緊湊。

另外，申請(qǐng)?zhí)枮?4107284.3的專利《鋼鐵渣顯熱回收新方法》采用液態(tài)金屬錫作為熱載體與呈球團(tuán)狀的液體或固體鋼鐵渣進(jìn)行直接接觸式換熱來回收鋼鐵渣的高溫顯熱，熱回收效率較高。但是采用這種方法不易將金屬錫和鋼渣的徹底分離，造成了金屬錫的浪費(fèi)，同時(shí)該法不適合于工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用。日本NKK公司將熔融鋼渣注入2個(gè)轉(zhuǎn)鼓之間，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)通入空氣，渣在2個(gè)轉(zhuǎn)鼓的擠壓下形成一層薄渣片并粘附到轉(zhuǎn)鼓上，薄渣片在轉(zhuǎn)鼓的表面迅速冷卻，熱量由轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流動(dòng)空氣帶走實(shí)現(xiàn)余熱回收。但采用這種方法，薄渣片粘在轉(zhuǎn)鼓上須用耙子將其搗下，設(shè)備的熱回收率和壽命較低，并且所得渣呈片狀，不易利用。

綜上可見，現(xiàn)有余熱回收系統(tǒng)和工藝存在能耗大、對(duì)鋼渣流動(dòng)性要求高以及熱回收效率低等問題，且難以大規(guī)模處理鋼渣。目前尚沒有一種能耗低、適應(yīng)不同流動(dòng)度的熱態(tài)鋼渣余熱回收工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種熱態(tài)鋼渣的余熱回收系統(tǒng)及其方法，能對(duì)具有不同流動(dòng)度的熱態(tài)鋼渣進(jìn)行連續(xù)輸送和破碎的同時(shí)，以空氣為熱交換介質(zhì)進(jìn)行鋼渣的余熱回收，并可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。