r>[0029]4、上浮:熔融渣的比重小于低熔點金屬液，因此，散布于低熔點金屬液中的固態(tài)渣在浮力作用下上浮，同時也容易被上浮氣泡捕獲并帶入浮渣層。
[0030]5、分離:低熔點金屬液與固態(tài)渣的濕潤角大，因此，二者之間不會出現(xiàn)浸潤現(xiàn)象，在重力作用下，兩者自動分離。
[0031]本發(fā)明提出的熔融渣余熱回收的方法，具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明中，熔融渣余熱經(jīng)低熔點金屬液傳遞給汽化冷卻裝置中的液體介質(zhì)，中間環(huán)節(jié)的低熔點金屬液傳熱能力強，且不額外消耗和帶走熱量，對熔融渣余熱的回收率高； 2、本發(fā)明中汽化冷卻裝置生產(chǎn)的蒸氣的溫度高、壓力高，屬于高品質(zhì)熱源，其利用價值尚;
3、本發(fā)明中使用的低熔點金屬液傳熱效率高，因此，熱回收裝置體積小、占地面積?。?br> 4、本發(fā)明用于處理高爐熔融渣時，可以同時兼顧回收高爐熔融渣余熱的目的及保證高爐渣用作水泥原料的用途；
5、本發(fā)明也可作為一種熔融渣處理方法，其對水的消耗低，可以有效緩解水資源匱乏地區(qū)水沖渣法的用水緊張。
[0032]為更好地說明本熔融渣余熱回收的方法，對本熔融渣余熱回收的方法采用一套回收裝置來進行具體說明。參照圖1和圖2，一種熔融渣余熱回收裝置，包括容納有低熔點金屬液6的熱回收池3、用于吸收熱回收池3中低熔點金屬液6熱量的汽化冷卻裝置5，以及用于對注入熱回收池3中的熔融渣進行攪拌的攪拌裝置，其中，
熱回收池3設(shè)有用于供高溫的熔融渣進入熱回收池3的受渣口 12(渣罐流出的熔融渣經(jīng)受渣口 12倒入熱回收池3內(nèi))、用于將冷卻后的熔融渣排出的排渣裝置4、用于將冷卻后的熔融渣排入排渣裝置4的排渣口，以及用于將浮渣收集到排渣口以便排渣并阻止浮渣進入受渣點形成浮渣層7的擋渣器11，汽化冷卻裝置5包括容納有液體介質(zhì)的密封管路，該密封管路中的液體介質(zhì)吸收低熔點金屬液6的熱量后汽化以供回收利用。
[0033]低熔點金屬為熔點在500°C及以下的金屬或合金，熔融渣為黑色冶金或有色冶金生產(chǎn)的高溫熔融渣。具體地，攪拌裝置包括伸入熱回收池3內(nèi)的攪拌器2，該攪拌器2的葉片轉(zhuǎn)動帶動低熔點金屬液6在熱回收池3內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動。另外，攪拌器2伸入熱回收池3的深度以及葉片的轉(zhuǎn)速可調(diào)整。
[0034]進一步地，攪拌裝置還包括位于熱回收池3底部的用于噴吹高壓惰性氣體的底吹攪拌裝置8，高壓惰性氣體經(jīng)底吹攪拌裝置8噴出后對低熔點金屬液6進行攪拌，熱回收池3還設(shè)有用于供惰性氣體排出的排氣口 9。通過設(shè)置底吹攪拌裝置8，使低熔點金屬液6和熔融渣可以充分地接觸，提高了攪拌效果，從而提高了本熔融渣余熱回收裝置的熱回收效率。
[0035]進一步地，本熔融渣余熱回收裝置還包括用于向低熔點金屬液6表面噴吹惰性氣體的頂部噴吹裝置10，此時，在低熔點金屬液6液面上形成惰性氣體保護氣氛，避免了低熔點金屬液6與空氣接觸而發(fā)生氧化。
[0036]本實施例中，熱回收池3的頂部、內(nèi)側(cè)壁和底部均設(shè)置有汽化冷卻裝置，液體介質(zhì)流經(jīng)頂部密封管路流入底部和內(nèi)側(cè)壁的密封管路以吸收熱量。低熔點金屬液6可通過輻射、對流、導熱等方式對底部和內(nèi)側(cè)壁的密封管路中的液體介質(zhì)進行加熱，惰性氣體通過對流傳熱以及熱傳導傳熱的方式，對熱回收池3頂部密封管路中的液體介質(zhì)進行加熱，液體介質(zhì)加熱后生成蒸汽，蒸汽可用于發(fā)電或取暖。
[0037]將汽化冷卻裝置熱量回收分兩步，第一步是液體介質(zhì)在頂部密封管路中被加熱；第二步:被加熱的液體介質(zhì)再在側(cè)壁和底部被繼續(xù)加熱汽化。此時，通過在不同的空間回收熱量，提高了整體的熱回收率。
[0038]本熔融渣余熱回收裝置的工作過程如下:將攪拌器2插入到低熔點金屬液6的液面下一定深度后，啟動攪拌器2使其葉片旋轉(zhuǎn)運動，從而帶動低熔點金屬液6旋轉(zhuǎn)流動。高溫的熔融渣從傾倒的渣罐I流出，經(jīng)熱回收池3頂蓋上的受渣口 12流入熱回收池3內(nèi)，與液面裸露的低熔點金屬液6充分接觸混合，并快速被低熔點金屬液6冷卻形成組分為玻璃態(tài)的固態(tài)渣。固態(tài)渣隨著低熔點金屬液6流動，在離心力的作用下向池壁運動。固態(tài)渣與低熔點金屬液6分離后，上浮進入浮渣層7。擋渣器11阻擋浮渣層7向前運動，將浮渣聚集在排渣裝置4附近，并在擋渣器11的另一側(cè)形成液面裸露的受渣區(qū)域。
[0039]另外，底吹攪拌裝置8將惰性氣體從熱回收池3的底部噴入低熔點金屬液6內(nèi)，對低熔點金屬液6產(chǎn)生攪拌效果。熱回收池3的頂部噴吹裝置10和底吹攪拌裝置8噴入的惰性氣體，在低熔點金屬液6液面的上部空間形成惰性氣體保護氣氛，避免低熔點金屬液6與空氣接觸而被氧化。汽化冷卻裝置5布置在熱回收池3的頂部、四周以及底部，且控制液體介質(zhì)先從熱回收池3的頂部流過，浮渣層7、池壁、低熔點金屬液6通過輻射傳熱，惰性氣體通過對流傳熱及熱傳導傳熱對液體介質(zhì)進行第一次加熱，被加熱的液體介質(zhì)再流過熱回收池3的側(cè)壁和底部被加熱成蒸汽。同時，冷卻后的惰性氣體經(jīng)排氣口 9排出熱回收池3。排渣裝置4間斷或連續(xù)作業(yè)將浮渣及時排出熱回收池3。
[0040]在熱回收池3內(nèi)完成以下過程:
1、混合:在高溫熔融渣自身動能及低熔點金屬液6內(nèi)流場的共同作用下，熔融渣與低恪點金屬液6充分混合。
[0041]2、攪拌:機械攪拌裝置或/和惰性攪拌氣體對低熔點金屬液6做功，不同部位的低熔點金屬液流出現(xiàn)速度差，產(chǎn)生攪拌效果。
[0042]3、換熱:熔融渣與低熔點金屬液6充分混合，緊密接觸，并且低熔點金屬液6傳熱能力強，可實現(xiàn)迅速換熱，產(chǎn)生急冷熔融渣的效果，保證處理后的熔融渣獲得高玻璃化率。
[0043]4、上浮:熔融渣的比重小于低熔點金屬液6，因此，散布于低熔點金屬液6內(nèi)的固態(tài)渣在浮力作用下上浮，同時也容易被上浮氣泡捕獲并帶入渣層。
[0044]5、分離:低熔點金屬液6與固態(tài)渣的濕潤角大，因此，二者之間不會出現(xiàn)浸潤現(xiàn)象，在重力作用下，兩者自動分離。
[0045]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種熔融渣余熱回收的方法，其特征在于，包括以下步驟: 將高溫的熔融渣注入熱回收池內(nèi)，所述熔融渣與熱回收池內(nèi)的低熔點金屬液混合的同時被快速冷卻成固態(tài)爐渣，其中，低熔點金屬為熔點在500°C及以下的金屬或合金，所述熔融渣為黑色冶金或有色冶金生產(chǎn)的高溫熔融渣； 熔融渣與低熔點金屬液實現(xiàn)熱量快速傳遞，同時固態(tài)爐渣上浮形成浮渣層，浮渣間斷或連續(xù)排出； 熱回收池內(nèi)設(shè)置的汽化冷卻裝置吸收低熔點金屬液的熱量使其密封管路中的液體汽化，形成的蒸汽以供回收利用。2.如權(quán)利要求1所述的熔融渣余熱回收的方法，其特征在于，采用機械攪拌和/或惰性高壓氣體攪拌所述低熔點金屬液，使熔融渣與低熔點金屬液的熱量快速傳遞，促進熱回收池溫度均勻。3.如權(quán)利要求1所述的熔融渣余熱回收的方法，其特征在于，向低熔點金屬液表面噴吹惰性氣體以保護低熔點金屬液不被空氣氧化。4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的熔融渣余熱回收的方法，其特征在于，汽化冷卻裝置的密封管路分布于熱回收池的頂部、內(nèi)側(cè)壁和底部，液體介質(zhì)先經(jīng)頂部的密封管路被加熱，后經(jīng)內(nèi)側(cè)壁和底部的密封管路被加熱成蒸汽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熔融渣余熱回收的方法，包括以下步驟：將高溫的熔融渣注入熱回收池內(nèi)，熔融渣與熱回收池內(nèi)的低熔點金屬液混合的同時被快速冷卻成固態(tài)爐渣；熔融渣與低熔點金屬液實現(xiàn)熱量快速傳遞，同時固態(tài)爐渣上浮形成浮渣層，浮渣間斷或連續(xù)排出；熱回收池內(nèi)設(shè)置的汽化冷卻裝置吸收低熔點金屬液的熱量使其密封管路中的液體汽化，形成的蒸汽以供回收利用。本發(fā)明提出的一種熔融渣余熱回收的方法，解決了風淬法和轉(zhuǎn)杯法的動力消耗大、熱量回收難度高、熱量回收效率低以及熱量回收后的熔融渣難以利用等問題。
【IPC分類】C21B3/08
【公開號】CN104962670
【申請?zhí)枴緾N201510412028
【發(fā)明人】周振華, 周強, 秦涔, 喻道明, 柳萌, 閆朝付
【申請人】中冶南方工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月14日