[發(fā)明專利]高爐熔渣干式余熱回收系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010079816.3
• 申請日: 2020-02-04
• 公開（公告）號: CN111270026A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱琳;桑大偉;馮妍卉;張欣欣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: C21B3/08
• 分類號: C21B3/08
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種高爐熔渣干式余熱回收系統(tǒng)及方法，屬于冶金余熱回收技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括粒化器、儲料倉、振動(dòng)篩分機(jī)、破碎機(jī)、移動(dòng)床、M?TX多路測溫儀、流率控制箱、螺旋排料機(jī)和低溫渣粒輸運(yùn)帶，粒化器下方設(shè)置儲料倉，儲料倉下方設(shè)置振動(dòng)篩分機(jī)，振動(dòng)篩分機(jī)的第一卸料口接破碎機(jī)，第二卸料口接移動(dòng)床，破碎機(jī)卸料口接移動(dòng)床，移動(dòng)床連接M?TX多路測溫儀，M?TX多路測溫儀連接流率控制箱，移動(dòng)床后設(shè)置螺旋排料機(jī)，螺旋排料機(jī)連接流率控制箱，螺旋排料機(jī)后接低溫渣粒輸送帶。本發(fā)明解決了水淬極冷法和流化床余熱回收技術(shù)中存在的余熱回收率低、需要二次處理、水資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，有助于推進(jìn)鋼鐵冶金行業(yè)的綠色制造。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種高爐熔渣干式余熱回收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

世界鋼鐵協(xié)會2019年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2018年全球粗鋼總產(chǎn)量為18.08億噸，其中我國2018年粗鋼產(chǎn)量高達(dá)9.3億噸，占世界鋼鐵總產(chǎn)量的51.3％，我國業(yè)已成為世界第一大鋼鐵產(chǎn)量國。而高爐熔渣作為鋼鐵行業(yè)的典型副產(chǎn)品，其溫度可達(dá)1450-1650℃，每噸高爐熔渣中所蘊(yùn)含的顯熱可估計(jì)為1770MJ/t。我國鋼鐵工業(yè)每年排渣量高達(dá)3億噸，蘊(yùn)含的顯熱相當(dāng)于三峽水電站一半的發(fā)電量。

目前我國大部分高爐熔渣均采用水淬極冷的方式來回收高爐熔渣中的熱量，所產(chǎn)生的高爐渣僅能用作水泥的摻混物，沖渣水中還需后處理工藝才能進(jìn)一步被用作供暖熱水使用。這不僅浪費(fèi)了高爐渣中大量的顯熱，還浪費(fèi)大量的水資源。在干式余熱回收方面，目前國際上普遍采用流化床作為高爐渣余熱回收裝置。然而，流化床極易發(fā)生返混且氣固接觸不均勻，使得余熱回收率偏低，故此流化床余熱回收工藝并未得到進(jìn)一步的工業(yè)化。

今后，鋼鐵行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)量將進(jìn)一步增大，所排出的高爐渣也將急劇上升。這一現(xiàn)狀使得原有的余熱回收方法已經(jīng)不能滿足對高爐渣中所蘊(yùn)含熱量的高效利用的需求，因此我們亟需開發(fā)一種具有高品質(zhì)、高余熱回收率的熔渣余熱回收系統(tǒng)。這將進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)高爐熔渣的資源化利用，全面推進(jìn)鋼鐵冶金行業(yè)的綠色制造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決目前水淬極冷法和流化床余熱回收技術(shù)中存在的余熱回收率低、需要二次處理、水資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，提供一種高爐熔渣干式余熱回收系統(tǒng)及方法。

該系統(tǒng)包括粒化器、儲料倉、振動(dòng)篩分機(jī)、破碎機(jī)、移動(dòng)床、M-TX多路測溫儀、流率控制箱、螺旋排料機(jī)和低溫渣粒輸運(yùn)帶，粒化器下方設(shè)置儲料倉，儲料倉下方設(shè)置振動(dòng)篩分機(jī)，振動(dòng)篩分機(jī)的第一卸料口接破碎機(jī)，振動(dòng)篩分機(jī)的第二卸料口接移動(dòng)床，破碎機(jī)的破碎機(jī)卸料口接移動(dòng)床，移動(dòng)床連接M-TX多路測溫儀，M-TX多路測溫儀連接流率控制箱，移動(dòng)床后設(shè)置螺旋排料機(jī)，螺旋排料機(jī)連接流率控制箱，螺旋排料機(jī)后接低溫渣粒輸送帶。

其中，粒化器包括轉(zhuǎn)杯、粒化倉和粒化倉水冷壁，粒化倉上方設(shè)置轉(zhuǎn)杯，粒化倉下部包裹粒化倉水冷壁，粒化倉下方設(shè)置第一冷卻水管道和蒸汽管道，第一冷卻水管道上設(shè)置第一水泵。

儲料倉設(shè)置儲料器保溫層，儲料倉下部設(shè)置儲料器卸料口。

振動(dòng)篩分機(jī)下部設(shè)置第一卸料口和第二卸料口，振動(dòng)篩分機(jī)一側(cè)通入冷卻風(fēng)管道，振動(dòng)篩分機(jī)另一側(cè)連接熱風(fēng)管道，冷卻風(fēng)管道入口處設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)。

破碎機(jī)設(shè)置保溫層，破碎機(jī)內(nèi)設(shè)置不少于兩個(gè)破碎輥。

移動(dòng)床包裹移動(dòng)床保溫層，移動(dòng)床上部設(shè)置移動(dòng)床入料口，移動(dòng)床內(nèi)部裝有串聯(lián)的換熱管，換熱管下部接換熱管冷水入口，換熱管上部接換熱管蒸汽出口，換熱管蒸汽出口上設(shè)置蒸汽出口熱電偶，換熱管冷水入口上設(shè)置冷水入口熱電偶和第二水泵，移動(dòng)床內(nèi)部設(shè)置移動(dòng)床層中熱電偶，移動(dòng)床下部設(shè)置移動(dòng)床卸料口，移動(dòng)床卸料口連接螺旋排料機(jī)。

低溫渣粒輸運(yùn)帶外部設(shè)置輸運(yùn)帶冷卻水壁，低溫渣粒輸運(yùn)帶下部設(shè)置熱水管道，上部設(shè)置第二冷卻水管道，第二冷卻水管道上設(shè)置第三水泵。

轉(zhuǎn)杯還可以設(shè)置為轉(zhuǎn)盤來代替。