[發明專利]一種用于回收高溫散料顯熱的移動床裝置

有效

• 申請號: 201810163106.1
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108411054B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 王樹眾;馬立偉;趙軍;張茜;吳志強;孟海魚
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C21B3/08
• 分類號: C21B3/08;C21B3/06;F27D17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

本發明公開了一種用于回收高溫散料顯熱的移動床裝置，包括移動床；移動床包括爐壁和收料倉；爐壁圍繞形成兩個對稱且上大下小的容置腔；兩個容置腔由中間爐墻隔開；容置腔的底部設有收料倉；錐形容置腔的上部布置有稀相區埋管，稀相區埋管的下部設有刮板；刮板的下部布置有布風裝置；布風裝置與平推刮板之間的空間布置有密相區埋管。該裝置克服了渣粒返熱、粘結、玻璃體轉化率低、余熱回收效率低等技術瓶頸，具體料層均勻、利于排渣、熱量回收效率高，可有效對粒化高爐渣顆粒的高溫顯熱進行高效回收。

技術領域

本發明屬于高溫固體散料余熱回收技術領域，特別涉及一種用于對干式離心粒化所產生的半熔融-寬篩分高溫渣粒顯熱進行回收的移動床裝置。

背景技術

中國目前是全球最大的鋼鐵生產國，鋼鐵產量已連續17年保持世界第一。2016年中國生鐵產量達到7億噸，在冶煉生鐵的過程中同時會產生蘊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，相當于60kg標準煤。在我國現有的煉鐵技術下，每生產1噸生鐵副產0.3噸高爐渣，以目前我國生鐵產量7億噸進行計算，可折合產生2.13億噸以上的高爐渣，其顯熱量相當于1278萬噸標準煤。

目前，我國的高爐渣有90％以上采用水淬法制取水渣。水淬渣處理方法主要包括：底濾法、環保底濾法、因巴法、圖拉法、拉薩法、名特克法等。然而，傳統水淬工藝卻存在水耗量高、水渣烘干能耗高、硫化物排放、系統耗電量高等缺點。特別是，水淬法由于工藝限制，未對高爐渣中蘊含的高品質、大數量的余熱進行回收。僅在北方地區的冬季，高爐水沖渣產生的70～90℃的低溫熱水被用來進行供暖，在夏季以及無取暖設備的地區，沖渣水的余熱則全部浪費。

綜上所述，目前普遍采用的干渣坑冷卻法和水沖渣法，不僅浪費了高溫液態熔渣所含有的全部高品質余熱資源，而且消耗大量水資源，對環境造成嚴重污染，這些處理方式已不能適應目前鋼鐵行業節能減排的迫切需求。必須尋求一種高效、無污染的新技術對高爐渣余熱資源進行有效回收。離心粒化法以其能源消耗少、粒化效果好、設備簡單緊湊和粒徑及形貌可控等優勢成為最可能代替現有的干渣坑冷卻法和水沖渣法的熔渣處理方法。

粒化良好的高爐渣顆粒在2mm左右，存在一個較寬的粒徑范圍，同時熔渣表面溫度在900℃以上，而高爐顆粒的中心仍為熔融狀態。采用傳統的移動床換熱設備容易出現渣粒返熱、再融、余熱回收效率低、床層分布不均、玻璃體轉化率低等問題。

發明內容

本發明的目在于提供一種用于回收高溫散料顯熱的移動床裝置，以克服當前高爐渣高品質余熱資源浪費嚴重的問題；本發明裝置料層均勻、利于排渣、半熔融渣粒不易返熱、熱量回收效率高、玻璃體轉化率高等特點，可有效應用于回收粒化高爐渣顆粒的高溫顯熱。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術手段：

一種用于回收高溫散料顯熱的移動床裝置，包括移動床；移動床包括爐壁和收料倉；爐壁圍繞形成兩個對稱且上大下小的容置腔；兩個容置腔由中間爐墻隔開；容置腔的底部設有收料倉；錐形容置腔的上部布置有稀相區埋管，稀相區埋管的下部設有刮板；刮板的下部布置有布風裝置；布風裝置與平推刮板之間的空間布置有密相區埋管。

進一步的，收料倉底部設有旋轉密封閥；收料倉外壁設有擊振塊。

進一步的，爐壁為冷卻壁；冷卻壁為盤管冷卻壁、膜式冷卻壁或者非膜式冷卻壁。

進一步的，在移動床上部稀相區，中間爐墻和爐壁之間布置若干層稀相區埋管；移動床下部密相區，中間爐墻和爐壁之間布置若干層密相區埋管。

進一步的，移動床上設有入口環形集箱和出口環形集箱；進入移動床的換熱介質首先匯集到入口環形集箱里，然后分配給冷卻壁、密相區埋管和稀相區埋管，最后再匯集到出口環形集箱里流出移動床。