專利名稱：水淬蒸汽法利用煉鐵煉鋼熔渣余熱系統(tǒng)和技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)煉鋼、煉鐵熔渣余熱利用方法的系統(tǒng)和技術(shù)，尤其是實(shí)現(xiàn)水淬蒸汽 法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù)。
技術(shù)背景目前，公知煉鋼、煉鐵熔渣數(shù)量和含熱量都十分巨大，但長(zhǎng)期以來未找到利用熔渣余熱 的好方法。申請(qǐng)?zhí)枮?00610045538.X的發(fā)明專利，提出一種使熔渣在密閉容器內(nèi)連續(xù)水淬， 讓水淬產(chǎn)生蒸汽通過管道連續(xù)流出，用流出蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電利用熔渣余熱的方法，這 種方法稱為水淬蒸汽法。該專利提出的方法僅為初步設(shè)想，還存在很多不足。 發(fā)明內(nèi)容為了克服申請(qǐng)?zhí)枮?00610045538. X發(fā)明專利存在的不足，本發(fā)明提出一種實(shí)現(xiàn)所提出水 淬蒸汽法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在煉鋼、煉鐵爐附近設(shè)立密閉熔渣儲(chǔ)罐，熔渣儲(chǔ) 罐下設(shè)密閉水淬容器，密閉水淬容器下有排渣口，密閉水淬容器上部接有蒸汽管道，蒸汽管 道接入換熱器一次回路，換熱器二次回路接入蒸汽輪機(jī)；或使蒸汽管道經(jīng)過除塵器后再使蒸 汽管道直接進(jìn)入蒸汽輪機(jī)。為了使水淬過程連續(xù)進(jìn)行，需設(shè)立兩個(gè)密閉熔渣儲(chǔ)罐， 一個(gè)向里 流入熔渣時(shí)，另一個(gè)向外流出熔渣；熔渣儲(chǔ)罐用金屬板材制成，內(nèi)襯耐火材料，上面設(shè)有可 開啟的門供熔渣流入，下面設(shè)有熔渣出口，出口上設(shè)有耐高溫閥，另有壓縮空氣管道通入熔 渣儲(chǔ)罐上部空間；當(dāng)熔渣儲(chǔ)罐上部的門關(guān)閉后，壓縮空氣管道對(duì)熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣加壓，當(dāng)達(dá) 到一定壓力時(shí)，將熔渣出口上的耐高溫閥打開，罐內(nèi)熔渣以一定壓力噴入密閉水淬容器，在 水淬容器內(nèi)被高壓水流擊碎發(fā)生水淬，或落入水淬容器內(nèi)積水中發(fā)生水淬，水淬產(chǎn)生蒸汽從容器上部管道流出，水淬后冷渣從容器下部排渣口排出；從蒸汽管道流出蒸汽含有一定粉塵， 需使其經(jīng)過換熱器一次回路，將熱量換給換熱器二次回路的純凈水； 一次蒸汽的冷凝水從換 熱器流出可作為中水回收，也可使其再次用于水淬；換熱器二次回路的純凈水吸收熱量再經(jīng) 加熱后送入蒸汽輪機(jī)做功；也可使從蒸汽管道流出蒸汽先進(jìn)入除塵器，除去粉塵后直接進(jìn)入 蒸汽輪機(jī)做功。還需測(cè)量熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣液面實(shí)際高度和熔渣儲(chǔ)罐的熔渣實(shí)際流量、控制熔渣儲(chǔ)罐熔渣 流量、控制水淬水槍的水淬流量。在所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣液面之上設(shè)循環(huán)水冷壁圍成的小空 間，將激光或超聲波發(fā)射源置于所述循環(huán)水冷壁圍成的小空間內(nèi)，所述激光或超聲波發(fā)射源 正面與熔渣液面大約成90° ，所發(fā)射激光或超聲波可從所述水冷壁開口射出；在所述激光或 超聲波發(fā)射源正面水冷壁外安置耐高溫金屬片，金屬片與熔渣液面大約成45° ，所述激光或 超聲波發(fā)射源發(fā)出的射線遇到金屬片后向熔渣液面反射，遇到熔渣液面后再向金屬片處反射， 經(jīng)金屬片再次反射到達(dá)激光或超聲波接收器，經(jīng)換算得到所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣液面實(shí)際高度 和所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣實(shí)際流量。用熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)壓縮空氣壓力控制所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣流量，當(dāng)增加所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣 流量時(shí)增加所述壓縮空氣壓力，當(dāng)減小所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣流量時(shí)降低所述壓縮空氣壓力?？筛鶕?jù)所述水淬容器溢流水流量控制所述水淬水槍流量，當(dāng)所述水淬容器溢流水流量過 大時(shí)減少所述水淬水槍流量，當(dāng)所述水淬容器溢流水流量過小時(shí)增加所述水淬水槍流量。 本發(fā)明的有益效果是可使熔渣在較高壓力下連續(xù)水淬，水淬得到飽和蒸汽溫度較高；水淬 過程便于控制；換熱器之后為已有成熟技術(shù)，只需對(duì)換熱器之前部分多加研究。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖l是本發(fā)明的有換熱器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射熱的系統(tǒng)圖； 圖2是本發(fā)明的有換熱器、用點(diǎn)燃煤氣加熱蒸汽管道的系統(tǒng)圖；圖3是本發(fā)明的用電除塵器代替換熱器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射熱的系 統(tǒng)圖；圖4是本發(fā)明的用電除塵器代替換熱器、用點(diǎn)燃煤氣加熱蒸汽管道的系統(tǒng)圖； 圖5是本發(fā)明的有換熱器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射熱、兩個(gè)熔渣儲(chǔ)罐出渣口通過三通接入水淬容器的系統(tǒng)圖；圖6是本發(fā)明的有換熱器、用點(diǎn)燃煤氣加熱蒸汽管道、兩個(gè)熔渣儲(chǔ)罐出渣口通過三通接入水淬容器的系統(tǒng)圖；圖7是本發(fā)明的用電除塵器代替換熱器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射熱、兩 個(gè)熔渣儲(chǔ)罐出渣口通過三通接入水淬容器的系統(tǒng)圖；圖8是本發(fā)明的用電除塵器代替換熱器、用點(diǎn)燃煤氣加熱蒸汽管道、兩個(gè)熔渣儲(chǔ)罐出渣口 通過三通接入水淬容器的系統(tǒng)圖；圖9是本發(fā)明的有換熱器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射熱并用點(diǎn)燃煤氣加熱 蒸汽管道、兩個(gè)熔渣儲(chǔ)罐出渣口通過三通接入水淬容器的系統(tǒng)圖；圖10是本發(fā)明的用電除塵器代替換熱器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射熱并 用點(diǎn)燃煤氣加熱蒸汽管道、兩個(gè)熔渣儲(chǔ)罐出渣口通過三通接入水淬容器的系統(tǒng)圖。在圖l中，1.左熔渣流槽出口， 2.右熔渣流槽出口， 3.熔渣流槽，4.左渣罐熔渣入口， 5.右渣 罐熔渣入口， 6.渣罐內(nèi)熔渣液面，7.左熔渣儲(chǔ)罐，8.左渣罐熔渣出口閥，9.水淬容器內(nèi)積水液 面，10.左水淬水槍，11.右熔渣儲(chǔ)罐，12.右渣罐熔渣出口閥，13.右水淬水槍，14.水淬蒸汽管 道，15.水淬容器，16.水淬容器下隔離空腔入口， 17.水淬容器下隔離空腔，18.隔離空腔出 口， 19.螺旋排渣器，20.干凈蒸汽流出換熱器管道,21.干凈蒸汽在熔渣流槽上吸熱管道，22.水 淬蒸汽冷凝水流出管道，23.換熱器，24.干凈水泵，25.干凈水進(jìn)入換熱器管道，26.冷凝器，27. 蒸汽輪機(jī)，28.發(fā)電機(jī)，29.冷卻水流入冷凝器管道，30.冷卻水流出冷凝器管道。在圖2中，廣20、 22 30與圖1中的相同,21.干凈蒸汽管道，31.煤氣加熱爐，32.煤氣點(diǎn)燃火 炬，33.煤氣燃燒器，34.煤氣管道。在圖3中，廣20、 26 30與圖1中的相同，23.電除塵器。在圖4中，1 20、 26~34與圖2中的相同，23.電除塵器。在圖5中，廣30與圖1中的相同，31.熔渣儲(chǔ)罐三通出口。在圖6中，1 34與圖2中的相同，35.熔渣儲(chǔ)罐三通出口 。在圖7中，1 30與圖3中的相同，31.熔渣儲(chǔ)罐三通出口 。在圖8中，1 34與圖4中的相同，35.熔渣儲(chǔ)罐三通出口 。在圖9中，1 35與圖6中的相同，36.干凈蒸汽在熔渣流槽上吸熱管道。在圖10中，1 35與圖8中的相同，36.干凈蒸汽在熔渣流槽上吸熱管道。
具體實(shí)施方式
在圖l，在煉鋼、煉鐵爐附近建立由兩個(gè)熔渣儲(chǔ)罐(7)和(11)、水淬容器(15)、水淬容器 下隔離空腔(17)、螺旋排渣器(19)等組成的熔渣連續(xù)水淬系統(tǒng)，水淬容器(15)上部接入蒸汽管 道(14),兩個(gè)熔渣儲(chǔ)罐(7)和(11)頂上分別設(shè)有熔渣入口密封門(4)和(5)，熔渣流槽出口 (1)和 (2)分別正對(duì)著熔渣儲(chǔ)罐頂上熔渣入口密封門(4)和(5);當(dāng)熔渣從熔渣流槽(3)流過來，將一個(gè) 熔渣儲(chǔ)罐頂上的熔渣入口密封門打開，使熔渣流入；當(dāng)此熔渣儲(chǔ)罐裝滿熔渣后，將這個(gè)熔渣儲(chǔ) 罐頂上的熔渣入口密封門關(guān)閉密閉，將另一個(gè)熔渣儲(chǔ)罐頂上的熔渣入口密封門打開，使熔渣流 入;對(duì)已裝滿密閉的熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣加壓到10kg/cni2以上，將此熔渣儲(chǔ)罐底部熔渣出口閥打開， 使熔渣以10kg/cm2以上壓力流入水淬容器(15),同時(shí)水淬容器(15)內(nèi)水槍(10)或(13)噴射高 壓水流將流入的熔渣流擊碎，熔渣在空中被水淬或落入水淬容器(15)內(nèi)積水(9)中被水淬；因 水淬容器(15)內(nèi)壓力也為10kg/cm2以上，水淬產(chǎn)生飽和蒸汽溫度接近180'C，水淬產(chǎn)生飽和蒸 汽從蒸汽管道(14)流出，近入換熱器(23);換熱器二次干凈水壓力控制在8kg/cm2，其飽和溫度 為170多'C;水淬飽和蒸汽在換熱器(23)內(nèi)將熱量放出，冷凝后從管道(22)流出；干凈水在換熱 器(23)內(nèi)吸收熱量變?yōu)檎羝?從管道(20)流出；干凈水蒸汽從布置在熔渣流槽上部的蒸汽管道 (21)內(nèi)通過,吸收熔渣流槽放出熱量成為過熱蒸汽,進(jìn)入蒸汽輪機(jī)(27)做功。在圖2中，從換熱器(23)流出的干凈蒸汽通過管道(21)進(jìn)入煤氣加熱爐(31)，干凈蒸汽在 煤氣加熱爐(31)內(nèi)被加熱后進(jìn)入蒸汽輪機(jī)(27)做功。在圖3中，從水淬容器(15)流出的蒸汽通過管道(14)進(jìn)入電除塵器(23)，除去粉塵的蒸汽 從布置在熔渣流槽上部的蒸汽管道(21)內(nèi)通過,吸收熔渣流槽放出熱量成為過熱蒸汽，進(jìn)入蒸 汽輪機(jī)(27)做功。在圖4中，從水淬容器(15)流出的蒸汽通過管道(14)進(jìn)入電除塵器(23)，除去粉塵的蒸汽 通過管道(21)進(jìn)入煤氣加熱爐(31),在煤氣加熱爐(31)內(nèi)被加熱后的蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)(27) 做功。在圖5 8中，從兩個(gè)熔渣儲(chǔ)罐(7)和(11)放出的熔渣都是通過三通進(jìn)入水淬容器(15),在水 淬容器(15)中僅有一個(gè)熔渣出口 (31)，可用一只水槍水淬。在圖9、 IO中，從換熱器或電除塵器流出的干凈蒸汽都是先通過布置在熔渣流槽上部的蒸 汽管道，吸收熔渣流槽放出熱量，再進(jìn)入煤氣加熱爐，在煤氣加熱爐內(nèi)被加熱后進(jìn)入蒸汽輪機(jī) 做功。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)水淬蒸汽法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù)，其特征是在煉鋼、煉鐵爐附近設(shè)立密閉熔渣儲(chǔ)罐，煉鋼、煉鐵所產(chǎn)熔渣可流入所述熔渣儲(chǔ)罐；所述熔渣儲(chǔ)罐下設(shè)密閉水淬容器，熔渣可從所述熔渣儲(chǔ)罐流入所述水淬容器；所述密閉水淬容器內(nèi)部設(shè)有可擊碎熔渣流的水槍，下部設(shè)有冷渣排放口，上部接有蒸汽管道；所述蒸汽管道接入換熱器一次回路，換熱器二次回路干凈蒸汽經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸汽輪機(jī)；或用除塵器代替所述換熱器，水淬產(chǎn)生蒸汽經(jīng)過所述除塵器除塵經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸汽輪機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)水淬蒸汽法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù),其特征是: 所述系統(tǒng)設(shè)有兩個(gè)密閉熔渣儲(chǔ)罐，所述熔渣儲(chǔ)罐外壁由金屬板材制成，內(nèi)襯耐火材料，上面 設(shè)有可開啟耐高溫高壓門供熔渣流入，下面設(shè)有熔渣出口接入所述水淬容器，所述出口上設(shè) 有耐高溫高壓閥，另有壓縮空氣管道通入熔渣儲(chǔ)罐上部空間；當(dāng)所述熔渣儲(chǔ)罐上部所述的門 關(guān)閉密封后，壓縮空氣管道對(duì)所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣加壓；當(dāng)達(dá)到合適壓力時(shí)將所述儲(chǔ)罐熔渣 出口上的閥打開，罐內(nèi)熔渣以一定壓力噴入所述密閉水淬容器，在所述水淬容器內(nèi)被高壓水 槍噴出的水流擊碎發(fā)生水淬，或落入所述水淬容器內(nèi)積水中發(fā)生水淬；水淬產(chǎn)生蒸汽從所述 水淬容器上部管道流出，水淬后冷渣從所述水淬容器下部排渣口排出；兩個(gè)所述熔渣儲(chǔ)罐輪 流工作， 一個(gè)向里流入熔渣時(shí)，另一個(gè)向外流出熔渣，使水淬過程連續(xù)進(jìn)行。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)水淬蒸汽法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù),其特征是: 從所述水淬產(chǎn)生蒸汽管道流出蒸汽中含有一定粉塵，需使其經(jīng)過換熱器一次回路，將熱量換 給所述換熱器二次回路的干凈水；從所述換熱器流出水淬產(chǎn)生蒸汽的冷凝水可作為中水回收， 也可使其再次用于水淬；所述換熱器二次回路的干凈水在所述換熱器中吸收熱量后變?yōu)檎羝?加熱所述干凈水蒸汽加熱后使其進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功；也可用電除塵器代替所述換熱器，加熱 經(jīng)過所述除塵器除去粉塵后的蒸汽，使其進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)水淬蒸汽法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù),其特征是 在所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣液面之上設(shè)循環(huán)水冷壁圍成的小空間，將激光或超聲波發(fā)射源置于所 述循環(huán)水冷壁圍成的小空間內(nèi)，所述激光或超聲波發(fā)射源正面與熔渣液面大約成9(T ，所發(fā) 射激光或超聲波可從所述水冷壁開口射出；在所述激光或超聲波發(fā)射源正面水冷壁外安置耐 高溫金屬片，金屬片與熔渣液面大約成45。，所述激光或超聲波發(fā)射源發(fā)出的射線遇到金屬 片后向熔渣液面反射，遇到熔渣液面后再向金屬片處反射，經(jīng)金屬片再次反射到達(dá)激光或超 聲波接收器，經(jīng)換算得到所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣液面實(shí)際高度和所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣實(shí)際流量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)水淬蒸汽法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù),其特征是: 用熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)壓縮空氣壓力控制所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣流量，當(dāng)增加所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣流量 時(shí)增加所述壓縮空氣壓力，當(dāng)減小所述熔渣儲(chǔ)罐內(nèi)熔渣流量時(shí)降低所述壓縮空氣壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)水淬蒸汽法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù)，其特征是 根據(jù)所述水淬容器溢流水流量控制所述水淬水槍流量，當(dāng)所述水淬容器溢流水流量過大時(shí)減 少所述水淬水槍流量，當(dāng)所述水淬容器溢流水流量過小時(shí)增加所述水淬水槍流量。
全文摘要
一種實(shí)現(xiàn)水淬蒸汽法利用煉鋼、煉鐵熔渣余熱的系統(tǒng)和技術(shù)，在煉鋼、煉鐵爐附近設(shè)立密閉部渣儲(chǔ)罐，煉鋼、煉鐵所產(chǎn)熔渣可流入熔渣儲(chǔ)罐；熔渣儲(chǔ)罐下設(shè)密閉水淬容器，熔渣可從熔渣儲(chǔ)罐流入水淬容器；密閉水淬容器內(nèi)設(shè)可擊碎熔渣流的水槍，下部設(shè)有冷渣排放口，上部接有蒸汽管道，蒸汽管道接入換熱器一次回路，換熱器二次回路干凈蒸汽經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功；或用除塵器代替換熱器，水淬產(chǎn)生蒸汽經(jīng)除塵、加熱后進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功。
文檔編號(hào)C21B3/04GK101153347SQ20071001444
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者明 魏 申請(qǐng)人:魏 明;高新運(yùn)