[發(fā)明專利]一種鐵合金礦熱爐余熱回收綜合利用系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210582911.0
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103047871A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程珩;陳恩鑒;涂愛民
• 申請（專利權(quán)）人: 北京世紀(jì)源博科技股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 張飆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵合金礦熱爐余熱回收綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鐵合金的生產(chǎn)方法按照使用的設(shè)備分類有高爐法、礦熱爐法、爐外法、真空電阻爐法和氧氣轉(zhuǎn)爐法等。其中，礦熱爐法是鐵合金生產(chǎn)的主要方法，目前鐵合金產(chǎn)量中約70%是用此法生產(chǎn)的。礦熱爐法是用炭作還原劑生產(chǎn)鐵合金，所用電爐常用礦石還原爐（簡稱礦熱爐）。冶煉過程中熱量的來源為電能，用炭作還原劑。

在鐵合金礦熱爐冶煉過程中伴隨有大量的CO氣體產(chǎn)生。在半封閉爐內(nèi)，這些CO氣體中的少部分在上升穿過爐料過程中與原料中的氧化物發(fā)生反應(yīng)，把高價氧化物還原為低價氧化物，自身被氧化為CO₂；大部分則在爐口直接燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)镃O₂氣體。鐵合金牌號不同，產(chǎn)生的CO氣體量有所差別。以錳硅鐵合金為例，每噸產(chǎn)品產(chǎn)生的CO氣體量大約為750m³。這些CO直接燃燒放出大約937萬千焦的熱量，折合電能2600千瓦時，相當(dāng)于冶煉電耗65%左右。

在傳統(tǒng)工藝中，一是爐膛四周有大量的熱輻射被散掉，二是上述的CO燃燒產(chǎn)生的熱量被礦熱爐煙氣帶走，形成高溫?zé)煔猓话闶峭ㄟ^一個空冷器降溫后，再通過除塵器除塵達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，最后排放到大氣中。這種傳統(tǒng)工藝，不僅浪費了大量寶貴的余熱資源，而且爐膛四周和空冷附近區(qū)域還形成了熱污染影響工人正常生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)約二次能源，減少熱排放對生產(chǎn)環(huán)境造成的熱污染的鐵合金礦熱爐余熱回收綜合利用系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種鐵合金礦熱爐余熱回收綜合利用系統(tǒng)，包括設(shè)置在電爐的底部、四周和上部的輻射熱吸收單元，設(shè)置在電極側(cè)壁上的電極冷卻水熱回收裝置，汽化冷卻煙道，其中，輻射熱吸收單元和電極冷卻水熱回收裝置均包括用于吸熱的水冷夾套，汽化冷卻煙道通過內(nèi)保溫?zé)煹琅c余熱鍋爐相連通。

進(jìn)一步，所述輻射熱吸收單元包括爐底冷卻水熱回收裝置、爐墻冷卻水熱回收裝置和爐蓋冷卻水熱回收裝置。

進(jìn)一步，所述汽化冷卻煙道由水冷和蒸發(fā)換熱管束組成模式水冷壁圍成。

進(jìn)一步，所述余熱鍋爐包括過熱器，所述余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽供生產(chǎn)用。

進(jìn)一步，所述余熱鍋爐利用所述爐底冷卻水熱回收裝置、爐墻冷卻水熱回收裝置和爐蓋冷卻水熱回收裝置及電極冷卻水熱回收裝置作為所述省煤器，利用所述汽化冷卻煙道作為蒸發(fā)器，并由所述過熱器產(chǎn)生過熱蒸汽。

進(jìn)一步，所述余熱鍋爐的出口上依次連通有除塵器、除塵風(fēng)機和煙囪。

本發(fā)明專利的優(yōu)點在于：綜合利用礦熱爐冶煉過程中各處產(chǎn)生的余熱資源，如爐膛內(nèi)部的液態(tài)金屬或爐渣產(chǎn)生的輻射熱由爐底冷卻水、爐墻冷卻水、爐蓋冷卻水熱回收裝置來回收；如銅電極通電流產(chǎn)生的熱量由電極冷卻水熱回收裝置來回收；如冶煉產(chǎn)生的高溫尾氣余熱由汽化冷卻煙道及余熱鍋爐來回收。最大程度的節(jié)約二次能源，而且減少了熱排放對生產(chǎn)環(huán)境造成的熱污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種供應(yīng)熱水和蒸汽的系統(tǒng)工藝流程圖；

圖2?為本發(fā)明的一種供應(yīng)過熱蒸汽的系統(tǒng)工藝流程圖。

具體實施方式

下面，參考附圖，對本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。

為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左”“右”等空間相對術(shù)語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位（旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位），這里所用的空間相對說明可相應(yīng)地解釋。

本發(fā)明鐵合金礦熱爐余熱回收綜合利用系統(tǒng)，包括爐底冷卻水、爐墻冷卻水、爐蓋冷卻水及電極冷卻水熱回收系統(tǒng)，汽化冷卻煙道，煙氣余熱鍋爐共三個分部系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)具體包括汽化冷卻煙道7，設(shè)置在電爐1的底部、四周和上部的爐底冷卻水熱回收裝置4、爐墻冷卻水熱回收裝置2和爐蓋冷卻水熱回收裝置3，設(shè)置在電極5側(cè)壁上的電極冷卻水熱回收裝置6，其中，輻射熱吸收單元和電極冷卻水熱回收裝置6均包括用于吸熱的水冷夾套，汽化冷卻煙道7通過內(nèi)保溫?zé)煹?與余熱鍋爐9相連通。