[發明專利]電熔鎂熔砣余熱回收利用技術及裝置有效

申請號：	201110003308.8	申請日：	2011-01-10
公開（公告）號：	CN102345983A	公開（公告）日：	2012-02-08
發明（設計）人：	張衛軍;仝永娟;張效鵬;楊強大;黃喜洙;馬美秀;靳倩;姚彤輝;齊國超;王敏;楊曉輝;于娜;李鵬;趙文婧;于宏超;王帥;吳東旭;蔣小萌;白羽;楊義平;英杰;李軍	申請（專利權）人：	沈陽東大工業爐有限公司;東北大學
主分類號：	F27D17/00	分類號：	F27D17/00
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	110005 遼***	國省代碼：	遼寧;21
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摘要：
搜索關鍵詞：	電熔鎂熔砣余熱回收利用技術裝置
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【說明書】：

所屬技術領域

本發明涉及菱鎂礦熔煉電熔鎂砂技術領域，特別涉及電熔鎂熔砣的余熱回收利用技術及裝置。

背景技術

鎂產業是我國獨具特色的資源性優勢產業，年產各種鎂砂及制品1500萬噸，產量居世界首位。以菱鎂礦為原料熔煉的電熔鎂砂在鎂質材料產業中具有舉足輕重的地位，是許多鎂質材料的基礎原料，對材料的性能有決定性的影響。然而，菱鎂礦熔煉電熔鎂砂存在著嚴重的高耗能、高污染問題。目前，我國菱鎂礦熔煉基本仍在沿用國際上個世紀七、八十年代粗放的落后生產技術、工藝和裝備。菱鎂礦熔煉電熔鎂普遍使用三相礦熱電弧爐，我國現有菱鎂礦熔煉爐平均單耗2900千瓦時以上，比國際先進水平高20％以上，電耗成本約占產品總成本的60％。菱鎂礦經過熔煉后，由于MgO熔點高達2800℃，MgO熔體形成十余噸重的高溫鎂熔砣。受現有技術條件限制，高溫鎂熔砣內所含巨大的余熱資源未能回收利用，大量熱能白白損失。

鎂熔砣體積和重量較大，存在外層皮砂導熱能力差和熱交換面積小等因素，熱量難以集中回收，所以對鎂熔砣余熱回收國外尚未有相關的研究。國內曾有人采用在一個相對封閉的空間內對高溫鎂熔砣進行間歇風冷，以獲得高溫熱風對原料進行預熱，但受其熱交換表面積小，外層皮砂導熱能力差的缺陷，最終難以獲得連續的大流量的高溫熱風，回收的能量極其有限。

發明內容

為了有效的回收利用鎂熔砣的大量余熱資源，本發明提出了一套全新的余熱回收技術路線及裝置設計方案。應用本技術可以將30％以上的鎂熔砣余熱回收，并將菱鎂礦原料預熱至500℃以上，實現電熔鎂砂生產綜合節能10％以上，同時獲得部分飽和蒸汽。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：經過三相電弧爐熔煉生產的鎂熔砣，經移動小車移入隧道式余熱回收室，與空氣進行脈沖式強化熱交換，產生的約300℃高溫熱風經引風機送入高溫熱交換塔，在高溫熱交換塔內與被破碎后的高溫物料進行熱交換后，獲得1000℃以上的高溫熱風進入礦料預熱塔，對礦料進行預熱。預熱塔經與物料進行熱交換后的低溫空氣(約150℃)一部分經循環風機送回隧道式余熱回收室循環使用。

經約2天整體取熱后的鎂熔砣經隧道式余熱回收室冷卻至完成結晶凝固后，移出隧道式余熱回收室進入高溫脫皮破碎工序。熔砣脫皮砂后，在脫皮機上鎂熔砣通過車刀的機械傳動裝置產生自轉，同時刮刀在刀架上上下移動完成脫皮砂。在破碎平臺上推倒后裂成較大塊體，經空氣錘破碎成40mm以下平均溫度約為1200℃的塊料，經溜槽在自重作用下或經斗提裝置進入高溫熱交換塔。在塔內與來自礦料預熱塔的循環風進行熱交換。高溫塊料被冷卻至100℃以下后用皮帶輸送至產品分選工序，分選后的成品送入成品庫。出高溫冷卻塔約1000℃的高溫熱風大部分進入礦料預熱塔用來預熱礦料，多余部分進入余熱鍋爐，用于產生蒸汽。

經過礦料預熱塔的礦料可預熱至500℃以上，經給料系統送至三相電弧爐進行熔煉。

本發明的有益效果是：(1)鎂熔砣自身攜帶能量1300kWh/t的30％能量獲得回收，回收的能量主要用于菱鎂礦入爐前的預熱，可將礦料預熱至500℃以上，實現節電300kWh/t的節能效果；(2)鎂熔砣實現了機械脫皮和破碎，提高了生產過程的機械化水平，減輕了勞動強度。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步說明。

圖1是本發明的工藝技術流程圖。

圖2是礦料預熱塔結構原理圖

圖3是隧道式余熱回收室結構原理圖

圖4是脫皮砂機結構原理圖

圖5是破碎裝置結構原理圖

圖6是高溫熱交換塔聯余熱鍋爐結構原理圖

圖1中：1.菱鎂礦，2.除塵器，3.礦料預熱塔，4.電弧爐，5.循環風機1，6.鎂熔砣，7.隧道式余熱回收室，8.脫皮砂機，9.空氣錘，10.高溫熱交換塔，11.循環風機2，12.余熱鍋爐。

圖2中：13.上料斗提機，14.下料斗，15.立柱，16.耐火材料，17.鋼板，18.預熱區，19.熱風入口，20.礦石出口，21.平臺，22.扶梯，23.熱風出口。