一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及裝置，所述方法為熔融高爐渣在經(jīng)過具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝時，通過蓄熱砌體對熔融高爐渣的輻射熱吸收，再通過換熱器、余熱發(fā)電鍋爐或除塵后連入熱風(fēng)爐助燃空氣管道達(dá)到將高爐渣顯熱回收的目的。所述裝置包括具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝、余熱回收利用系統(tǒng)和用于連接渣處理系統(tǒng)的連接單元，底吹復(fù)合熔融渣溝通過管道連接余熱回收利用系統(tǒng)，底吹復(fù)合熔融渣溝末端設(shè)連接單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：可以有效利用現(xiàn)有的渣處理系統(tǒng)，在不改變現(xiàn)有大部分高爐水沖渣工藝的前提下，采用具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝實現(xiàn)既能高效回收熱能，又能提高熱風(fēng)爐助燃空氣溫度或發(fā)電的目的。
【專利說明】一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金節(jié)能減排、二次能源回收【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種回收溶融高爐渣顯熱的方法及裝置。
【背景技術(shù)】[0002]鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，從20世紀(jì)90年代以來我國的鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展，2013年粗鋼產(chǎn)量達(dá)到77904萬噸、其中高爐生鐵產(chǎn)量接近7.89億噸，隨著鋼鐵產(chǎn)量的增長，鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生固體廢棄物的總量越來越多，在固體廢棄物中，高爐渣又占了很大的比例。高爐渣的排放量隨礦石品位和冶煉方法的不同而變化。一般來說，爐料品位達(dá)到60%~66%時，每煉成I噸生鐵將產(chǎn)渣250~300公斤，按此計算，我國每年的高爐渣產(chǎn)量也在1.9725~2.367億噸左右。
[0003]同時鋼鐵工業(yè)的能源消耗又占到全國總能耗的10%~15%，目前的鋼鐵生產(chǎn)流程主要為長流程，即包括煉焦工序、燒結(jié)工序、高爐煉鐵工序、轉(zhuǎn)爐煉鋼工序和軋鋼工序，而高爐煉鐵工序的資源與能量消耗都是最大的，約占整個鋼鐵生產(chǎn)工序的77%左右。高爐渣的出爐溫度一般在1400°C~1500°C，即I噸高爐渣所含有的熱量相當(dāng)于64kg標(biāo)準(zhǔn)煤，這樣計算下來我國每年因高爐渣帶走熱量相當(dāng)于1262.4~1514.88萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
[0004]目前我國高爐渣顯熱利用率極低，而且大多數(shù)企業(yè)都采用水渣處理工藝，并且所謂的利用就是北方企業(yè)冬季用高爐沖渣水取暖，由于受到供熱區(qū)域、流量等條件的限制，以及沖渣水含有大量堿性物質(zhì)對泵及管道腐蝕等因素，渣熱能利用率極低，而且春、夏、秋三個季節(jié)不能適應(yīng)，大量熱水、蒸汽影響生產(chǎn)。因此高爐渣的顯熱回收是十分重要的課題，迫切需要解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及裝置，在不改變現(xiàn)有大部分高爐水沖渣工藝的前提下，采用具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝達(dá)到回收高爐渣的顯熱，達(dá)到能源再利用的目的。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]一種回收熔融高爐渣顯熱的方法，包括如下步驟:
[0008]首先是把溫度達(dá)1400~1500°C的高爐熔渣進(jìn)入具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝，在吸收了大量熱量的同時保證熔渣的流動性，其次將經(jīng)過蓄熱體加熱的熱空氣通往余熱發(fā)電鍋爐發(fā)電，再次將鑄鑄銅冷卻壁的循環(huán)冷卻水引入冷卻水換熱器，將冷卻水中的熱量通過換熱器交換后供給余熱發(fā)電鍋爐，最后再通過連接單元與渣處理系統(tǒng)相連接，對爐渣的后續(xù)處理按常規(guī)方法進(jìn)行。
[0009]所述用熱設(shè)備為余熱發(fā)電鍋爐或熱風(fēng)爐，當(dāng)用熱設(shè)備為熱風(fēng)爐時，空氣入口前設(shè)熱空氣除塵器。
[0010]一種回收熔融高爐渣顯熱的裝置，包括具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝、余熱回收利用系統(tǒng)和用于連接渣處理系統(tǒng)的連接單元，所述底吹復(fù)合熔融渣溝通過管道連接余熱回收利用系統(tǒng)，底吹復(fù)合熔融渣溝末端設(shè)連接單元。
[0011]所述底吹復(fù)合熔融渣溝由水泥渣溝、耐腐蝕殼體、帶有隔熱功能的噴涂耐火材料、具有蓄熱功能的蓄熱砌體、鑄銅冷卻壁進(jìn)出水管、用于冷卻的鑄銅冷卻壁、底部復(fù)合噴吹系統(tǒng)和渣溝整體加固與支撐系統(tǒng)組成。
[0012]所述余熱回收利用系統(tǒng)由冷卻水換熱器、余熱發(fā)電鍋爐組成。
[0013]所述余熱回收利用系統(tǒng)也可由冷卻水換熱器、熱空氣除塵器、空氣輸出單元及鼓風(fēng)機組成。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]本發(fā)明所述回收熔融高爐渣顯熱的方法及裝置可以有效利用現(xiàn)有的渣處理系統(tǒng)，在不改變現(xiàn)有大部分高爐水沖渣工藝的前提下，通過采用具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝達(dá)到回收高爐渣的顯熱的目的，回收的熱能既可用來提高熱風(fēng)爐助燃空氣溫度也可以用來發(fā)電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的流程圖一。
[0017]圖2是本發(fā)明的流程圖二。
[0018]圖3是具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝主視剖面圖。
[0019]圖4是具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝側(cè)視圖。
[0020]圖5是具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝俯視圖。
[0021]圖中:1.高爐2.底吹復(fù)合熔融渣溝3.冷卻水換熱器4.連接單元5.余熱發(fā)電鍋爐6.熱空氣除塵器7.水泥渣溝8.耐腐蝕殼體9.噴涂耐火材料10.蓄熱砌體
11.鑄銅冷卻壁進(jìn)出水管12.鑄銅冷卻壁13.底部復(fù)合噴吹系統(tǒng)14.渣溝整體加固與支撐系統(tǒng)
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明:
[0023]以下實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
[0024]【實施例1】見圖1，是本發(fā)明所述一種回收熔融高爐渣顯熱的方法的流程圖一，包括高爐1、底吹復(fù)合熔融渣溝2、冷卻水換熱器3、連接單元4和余熱發(fā)電鍋爐5，所述方法的流程為:
[0025] 首先是溫度達(dá)到1400~1500°C的高爐I熔渣進(jìn)入具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝2，在吸收了大量熱量的同時保證熔渣的流動性，其次將經(jīng)過蓄熱體的加熱氣體直接進(jìn)入余熱發(fā)電鍋爐發(fā)電，再次是將鑄銅冷卻壁12的循環(huán)冷卻水引入冷卻水換熱器3，將冷卻水中的熱量通過換熱器交換后供給余熱發(fā)電鍋爐，最后再通過連接單元4與渣處理系統(tǒng)相連接，保證對爐洛的后續(xù)處理。
[0026] 本實施例中用于實現(xiàn)一種回收熔融高爐渣顯熱的方法的裝置，包括具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝2、余熱回收利用系統(tǒng)和用于連接渣處理系統(tǒng)的連接單元4。所述余熱回收利用系統(tǒng)由冷卻水熱回收系統(tǒng)(包括冷卻水換熱器3)、余熱發(fā)電鍋爐5組成。所述底吹復(fù)合熔融渣溝通過管道連接余熱回收利用系統(tǒng)，底吹復(fù)合熔融渣溝2末端設(shè)連接單元4。
[0027]【實施例2】見圖2，是本發(fā)明所述另一種回收熔融高爐渣顯熱的方法的流程圖二，包括高爐1、底吹復(fù)合熔融渣溝2、冷卻水換熱器3、連接單元4和熱空氣除塵器6，所述方法的流程為:
[0028]首先是溫度達(dá)到1400~1500°C的高爐I熔渣進(jìn)入具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝2，在吸收了大量熱量的同時保證熔渣的流動性，其次經(jīng)過蓄熱體的加熱氣體經(jīng)過熱空氣除塵器6除塵后直接作為助燃空氣引入熱風(fēng)爐中，再次是將鑄銅冷卻壁12的循環(huán)冷卻水引入冷卻水換熱器3，將冷卻水中的熱量通過換熱器交換后供給熱風(fēng)爐，最后再通過連接單元4與渣處理系統(tǒng)相連接，保證對爐渣的后續(xù)處理。
[0029]本實施例中用于實現(xiàn)一種回收熔融高爐渣顯熱的方法的裝置，包括具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝2、余熱回收利用系統(tǒng)和用于連接渣處理系統(tǒng)的連接單元4。所述余熱回收利用系統(tǒng)由冷卻水熱回收系統(tǒng)(包括冷卻水換熱器3)、熱空氣除塵器6、空氣輸出單元及鼓風(fēng)機組成。所述底吹復(fù)合熔融渣溝通過管道連接余熱回收利用系統(tǒng)，底吹復(fù)合熔融渣溝2末端設(shè)連接單元4。
[0030]見圖3-5，是具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝的結(jié)構(gòu)示意圖。所述底吹復(fù)合熔融渣溝2由水泥渣溝7、耐腐蝕殼體8、帶有隔熱功能的噴涂耐火材料9、具有蓄熱功能的蓄熱砌體10、鑄銅冷卻壁進(jìn)出水管11、用于冷卻的鑄銅冷卻壁12、底部復(fù)合噴吹系統(tǒng)13和渣溝整體加固與支撐系統(tǒng)14組成。實際應(yīng)用時，首先確定底吹復(fù)合熔融渣溝2、鑄銅冷卻壁12的具體尺寸，鑄銅冷卻壁12冷卻系統(tǒng)由冷卻水通、底部支撐架組成；然后根據(jù)熔渣物理性質(zhì)(導(dǎo)熱系數(shù)λ、粘度η)即換 熱速度慢，粘度隨著溫度降低急劇升高等特點，設(shè)定底部噴出系統(tǒng)的大小、位置與數(shù)量，使熔融高爐渣的輻射熱既能被蓄熱體吸收又能保持適當(dāng)?shù)牧鲃有浴?br> [0031]本發(fā)明一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及裝置的工作原理:熔融高爐渣在經(jīng)過具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝2時，通過蓄熱砌體吸收熔融高爐渣的輻射熱，余熱回收利用系統(tǒng)3將鑄銅冷卻壁12的循環(huán)冷卻水引入換熱器，將冷卻水中的熱量通過換熱器交換給余熱鍋爐5或熱風(fēng)爐的供熱系統(tǒng)，同時把通過蓄熱體的加熱氣體直接通入余熱鍋爐5發(fā)電或在除塵后作為助燃空氣引入熱風(fēng)爐中，以此達(dá)到將高爐渣顯熱最大程度予以回收的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種回收熔融高爐渣顯熱的方法，其特征在于，包括如下步驟: 首先是溫度達(dá)到1400~1500°C的高爐熔渣進(jìn)入具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝，在吸收了大量熱量的同時保證熔渣的流動性，其次將經(jīng)過蓄熱體加熱的熱空氣通往用熱設(shè)備，再次將鑄鑄銅冷卻壁的循環(huán)冷卻水引入冷卻水換熱器，將冷卻水中的熱量通過換熱器交換后供給用熱設(shè)備，最后再通過連接單元與渣處理系統(tǒng)相連接，對爐渣的后續(xù)處理按常規(guī)方法進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收熔融高爐渣顯熱方法，其特征在于，所述用熱設(shè)備為余熱發(fā)電鍋爐或熱風(fēng)爐，當(dāng)用熱設(shè)備為熱風(fēng)爐時，空氣入口前設(shè)熱空氣除塵器。
3.用于實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的一種回收熔融高爐渣顯熱方法的裝置，其特征在于，包括具有蓄熱功能的底吹復(fù)合熔融渣溝、余熱回收利用系統(tǒng)和用于連接渣處理系統(tǒng)的連接單元，所述底吹復(fù)合熔融渣溝通過管道連接余熱回收利用系統(tǒng)，底吹復(fù)合熔融渣溝末端設(shè)連接單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種回收熔融高爐渣顯熱的裝置，其特征在于，所述底吹復(fù)合熔融渣溝由水泥渣溝、耐腐蝕殼體、帶有隔熱功能的噴涂耐火材料、具有蓄熱功能的蓄熱砌體、鑄銅冷卻壁進(jìn)出水管、用于冷卻的鑄銅冷卻壁、底部復(fù)合噴吹系統(tǒng)和渣溝整體加固與支撐系統(tǒng)組成 。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種回收熔融高爐渣顯熱的裝置，其特征在于，所述余熱回收利用系統(tǒng)由冷卻水換熱器、余熱發(fā)電鍋爐組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種回收熔融高爐渣顯熱的裝置，其特征在于，所述余熱回收利用系統(tǒng)也可由冷卻水 換熱器、熱空氣除塵器、空氣輸出單元及鼓風(fēng)機組成。
【文檔編號】C21B3/08GK103882163SQ201410062986
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】張維巍, 李霞, 趙波 申請人:鞍鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司