[發(fā)明專利]一種用于粒化高溫液態(tài)熔渣并回收高溫顯熱的移動(dòng)床裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610140147.X
• 申請(qǐng)日: 2016-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105755188B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樹眾;孟海魚;陳林;于鵬飛;吳志強(qiáng);張忠清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C21B3/08
• 分類號(hào): C21B3/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高爐渣余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于粒化高溫液態(tài)熔渣并回收高溫顯熱的移動(dòng)床裝置。

背景技術(shù)

中國(guó)目前是全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國(guó)，鋼鐵產(chǎn)量已連續(xù)17年保持世界第一。2014年中國(guó)生鐵產(chǎn)量達(dá)到7.11億噸，約占世界總產(chǎn)量的60％，在冶煉生鐵的過(guò)程中同時(shí)會(huì)產(chǎn)生蘊(yùn)含巨大熱量的高爐渣。高爐渣的出爐溫度一般在1400～1550℃之間，每噸渣含(1260～1880)×10³kJ的顯熱，相當(dāng)于60kg標(biāo)準(zhǔn)煤。在我國(guó)現(xiàn)有的煉鐵技術(shù)下，每生產(chǎn)1噸生鐵副產(chǎn)0.3噸高爐渣，以目前我國(guó)生鐵產(chǎn)量7.11億噸進(jìn)行計(jì)算，可折合產(chǎn)生2.13億噸以上的高爐渣，其顯熱量相當(dāng)于1278萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

干渣坑冷卻法和水沖渣法是目前我國(guó)最常見(jiàn)的高爐渣處理方法。干渣坑冷卻法將高溫的液態(tài)熔渣直接排入干渣坑空冷，輔助水冷。該法降溫時(shí)產(chǎn)生大量水蒸氣，同時(shí)釋放出大量的H₂S和SO₂氣體，腐蝕建筑、破壞設(shè)備和惡化工作環(huán)境，一般只在事故處理時(shí)使用該法。我國(guó)90％的高爐渣都采用水沖渣法處理。水沖渣法是指利用低溫的冷卻水直接與高溫的液態(tài)熔渣混合，使得液態(tài)熔渣溫度迅速降低并形成玻璃體態(tài)爐渣顆粒。水沖渣法按照不同的工藝流程可分為因巴法、圖拉法、底濾法、拉薩法、明特克法。盡管水沖渣工藝不斷發(fā)展，但其技術(shù)的核心還是對(duì)高溫液態(tài)熔渣進(jìn)行噴水水淬，進(jìn)而達(dá)到冷卻和粒化的目的，然后進(jìn)行水渣分離，沖渣的水經(jīng)過(guò)沉淀過(guò)濾后再循環(huán)使用。盡管該法產(chǎn)生的玻璃體態(tài)熔渣可以應(yīng)用于水泥工業(yè)進(jìn)行資源化利用，但是處理過(guò)程浪費(fèi)大量水資源，產(chǎn)生SO₂和H₂S等有害氣體，也不能有效回收高溫液態(tài)熔渣所含有的高品質(zhì)余熱資源。

綜上所述，目前普遍采用的干渣坑冷卻法和水沖渣法，不僅浪費(fèi)了高溫液態(tài)熔渣所含有的全部高品質(zhì)余熱資源，而且消耗大量水資源，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，這些處理方式已不能適應(yīng)目前鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的迫切需求。必須尋求一種高效、無(wú)污染的新技術(shù)對(duì)高爐渣余熱資源進(jìn)行有效回收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目在于提供一種用于粒化高溫液態(tài)熔渣并回收高溫顯熱的移動(dòng)床裝置，以克服當(dāng)前高爐渣高品質(zhì)余熱資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題；本發(fā)明裝置布風(fēng)均勻、利于排渣、熱量回收效率高，可有效應(yīng)用于回收粒化高爐渣顆粒的高溫顯熱。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于粒化高溫液態(tài)熔渣并回收高溫顯熱的移動(dòng)床裝置，包括粒化倉(cāng)、高溫液態(tài)熔渣粒化系統(tǒng)和移動(dòng)床；移動(dòng)床的上部為粒化倉(cāng)，粒化倉(cāng)的頂部設(shè)有開(kāi)口，供落渣管伸入；移動(dòng)床的前后爐墻及中間爐墻為垂直爐墻，左右爐墻為傾斜爐墻；高溫液態(tài)熔渣粒化系統(tǒng)設(shè)置于移動(dòng)床的中間爐墻中，并位于落渣管的正下方。

進(jìn)一步的，移動(dòng)床的傾斜爐墻與水平面的夾角為60°。

進(jìn)一步的，移動(dòng)床的底部設(shè)置布風(fēng)裝置，墻體內(nèi)壁上設(shè)有受熱面，墻體外側(cè)設(shè)有連通受熱面的進(jìn)口集箱；移動(dòng)床的頂部或側(cè)部設(shè)有出風(fēng)口。

進(jìn)一步的，高溫液態(tài)熔渣粒化系統(tǒng)包括粒化器、粒化器連接部件和粒化器驅(qū)動(dòng)部件；粒化器為盤狀或杯狀，粒化器中心處設(shè)置導(dǎo)流錐，導(dǎo)流錐至粒化器外邊緣設(shè)置肋片；粒化器通過(guò)粒化器連接部件連接粒化器驅(qū)動(dòng)部件；粒化器驅(qū)動(dòng)部件用于通過(guò)粒化器連接部件帶動(dòng)粒化器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將滴入粒化器中的液態(tài)熔渣粒化成小液滴。

進(jìn)一步的，粒化器連接部件包括粒化器底座、轉(zhuǎn)軸及兩個(gè)推力軸承；粒化器與粒化器底座固定連接，粒化器底座與軸固定連接；軸通過(guò)兩個(gè)推力軸承與軸套筒固定，同時(shí)通過(guò)聯(lián)軸器與粒化器驅(qū)動(dòng)部件相連接。

進(jìn)一步的，粒化器邊緣與水平面角度為15°-60°。

進(jìn)一步的，高溫液態(tài)熔渣粒化系統(tǒng)還包括供風(fēng)組件；供風(fēng)組件包括兩個(gè)外徑不同的風(fēng)道外套筒、風(fēng)道內(nèi)套筒，軸套筒通過(guò)底部環(huán)形端蓋與風(fēng)管內(nèi)套筒固定；供風(fēng)組件頂部開(kāi)設(shè)有環(huán)形風(fēng)口；環(huán)形風(fēng)口位于粒化器外周，環(huán)形風(fēng)口的出風(fēng)角度與粒化器邊緣傾角一致，與水平面夾角為15-60°。

進(jìn)一步的，環(huán)形風(fēng)口位于粒化器外邊緣下方。

進(jìn)一步的，布風(fēng)裝置由布風(fēng)管和風(fēng)帽組成，布風(fēng)管的橫截面形狀為橢圓形，風(fēng)帽排列形式為正方形。

進(jìn)一步的，風(fēng)帽的出風(fēng)口傾斜向下設(shè)置，能夠使渣粒掉落的是否增加一個(gè)向下的作用力，還能防止渣粒堵住風(fēng)帽的出風(fēng)口。

進(jìn)一步的，墻體內(nèi)壁上設(shè)置的受熱面采用單管、多管并列螺旋上升，垂直管屏或膜式水冷壁的結(jié)構(gòu)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：