CN101476000B - 一种热态钢渣余热回收系统及回收方法 - Google Patents
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Abstract
一种热态钢渣余热回收系统及回收方法，属于炼钢余热回收技术领域。系统包括渣罐、轮式拨料定量给料器、进渣口、出渣口、进气口、出气口、余热锅炉、碎渣齿、扬料板、回转式钢渣余热回收器；轮式拨料定量给料器由1～5个粒化轮串联在一起组成，旋转滚筒内壁分布有碎渣齿和扬料板，被扬料板抛起的钢渣在下落到滚筒底部时，通过与碎渣齿的相互作用，实现钢渣的破碎。由渣罐中倾倒出的不同流动度的钢渣在经轮式拨料定量给料器破碎处理后，定量给料至回转式钢渣余热回收器，并随之实现对钢渣的进一步破碎处理，同时实现对钢渣的余热进行回收。优点在于，实现对具有不同流动度的钢渣进行粒化和余热回收处理。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，特别是涉及一种热态钢渣的余热回收系统及回收方法，适用于对炼钢过程中产生的各种流动度的钢渣进行余热回收。
背景技术
钢铁企业余热资源的回收与高效转换一直是世界各国冶金工作者关注的焦点问题。其中液态钢渣温度为1500℃～1700℃，余热品质较高，极具利用价值。
俄罗斯乌拉尔钢铁研究院开发的附有热能回收的风淬钢渣处理工艺中，在液态钢渣被高压风淬碎后，可冷却至160～200℃，回收余热用于生产热水、蒸汽等。1981年Mitsubishi和NKK合作，在福山制铁所建成世界上第一套转炉钢渣风淬粒化热回收装置，通过辐射和对流换热，渣温从1500℃降到300℃左右时，热回收率可达40％～45％。但风淬处理只适合流动性较好的液态钢渣。
NKK将熔融钢渣注入2个转鼓之间，转鼓内通入空气，渣在2个转鼓的挤压下形成一层薄渣片并粘附到转鼓上，薄渣片在转鼓的表面迅速冷却，热量由转鼓内流动空气带走。薄渣片粘在转鼓上须用耙子将其捣下，设备的热回收率和寿命较低，并且所得渣呈片状，不易利用。
1988年马钢在国内取得了“钢渣风淬粒化装置”专利(专利号：CN88211276)。目前，该技术在马钢、成钢、石钢等均有应用装置。遗憾的是，国内开发的专利技术和应用装置均着眼于钢渣的粒化，而没有对钢渣的显热进行回收。
专利号为ZL 200720021048.6的专利《冶金渣显热利用装置》，描述了熔融液态冶金渣经粒化轮离心破碎粒化后，在高压风力作用下，被风淬成颗粒状，进入立式热交换器，在下落过程中通过与空气的热交换，实现钢渣的冷却。
申请号为200510047090.0的专利《一种高炉渣显热回收系统及生产工艺》处理对象为高炉渣，其生产工艺是由初冷-破碎单元、气-渣热交换单元、余热锅炉组成，其中气-渣热交换单元采用的是链蓖机结构或是渣罐结构。
上述钢渣处理技术大都采用高压风并辅之以液态水对液态钢渣进行粒化和冷却，由于所需风量较大，并用水对钢渣进行了淬冷，热回收效率低。同时这类技术只适合处理流动性较好的液态钢渣，随着炼钢技术的进步，钢渣粘度有增大趋势，这不利于液态钢渣的安全与高效处理。
目前除了专利号为ZL 200720021048.6的专利《冶金渣显热利用装置》中提到的立式热交换器，以及申请号为200510047090.0的专利《一种高炉渣显热回收系统及生产工艺》中提到的链蓖机结构或是渣罐结构外，还没有专用的钢渣余热回收设备。
发明内容
本发明目的是提供一种热态钢渣的余热回收系统及回收方法，可实现对各种流动度的钢渣进行初步粒化处理并进而实现余热回收。
本发明的系统包括渣罐、轮式拨料定量给料器、进渣口、出渣口、进气口、出气口、余热锅炉、碎渣齿、扬料板、回转式钢渣余热回收器，其特征在于，轮式拨料定量给料器由1～5个粒化轮串联在一起组成，旋转滚筒内壁分布有碎渣齿和扬料板，被扬料板抛起的钢渣在下落到滚筒底部时，通过与碎渣齿的相互作用，实现钢渣的破碎。
本发明的工艺是：由渣罐中倾倒出的不同流动度的钢渣在经轮式拨料定量给料器破碎处理后，定量给料至回转式钢渣余热回收器，并随之实现对钢渣的进一步破碎处理，同时实现对钢渣的余热进行回收；旋转滚筒内壁分布有碎渣齿和扬料板，被扬料板抛起的钢渣在下落到滚筒底部时，通过与碎渣齿的相互作用，实现钢渣的破碎，使热态钢渣的表面持续更新，保证钢渣中热量的彻底、均匀释放。
通过轮式拨料定量给料器，在对钢渣初步破碎的同时，通过机械力作用定量给料至后续工序的。在定量给料过程中，还可通过鼓入的冷空气为介质，实现对钢渣余热的回收。
由于通过机械力作用实现对钢渣的定量给料和粒化处理，可实现对具有不同流动度的钢渣进行粒化和余热回收处理；同时在处理过程中钢渣不与水直接接触，不但可有效防止热量品质的下降，而且还能够避免熔融钢渣遇水爆炸的问题。
经过轮式拨料定量给料器的钢渣，粒度进一步变小。在回转式钢渣余热回收器内扬料板的带料作用下，钢渣物料在被抛起和下落过程中，与逆向鼓入冷空气的交互作用，实现钢渣的冷却。被扬料板抛起的钢渣在下落到滚筒底部时，通过与分布于滚筒内表面上的碎渣齿的相互作用，进一步实现钢渣的破碎，使其表面持续更新，从而保证了钢渣中热量彻底、均匀释放。
被加热的空气通过空气管道，经除尘后进入余热锅炉进行热交换，热交换后的空气再通过空气管道进入旋转滚筒中进行下一次循环热交换。冷却后的钢渣通过位于旋转滚筒尾部的出渣口排出。
本发明主要具有以下特点：
1、本发明可实现对各种流动度钢渣的余热进行回收。
2、本发明在对钢渣余热回收过程同时，对钢渣进行粒化处理，从而可保证钢渣余热的彻底、高效回收。
3、本发明的回转式余热回收器中，冷却空气与表面不断更新的钢渣，通过对流和辐射方式进行换热，钢渣热量损失小、热交换效率高。
4、本发明通过轮式拨料定量给料器的定量给料，能够保证后续处理的平稳进行，可使回收热量持续稳定，便于利用。
5、本发明处理工艺中，由于钢渣不与水直接接触，不但可有效防止热量品质的下降，而且能够避免熔融钢渣遇水爆炸的问题。
6、本发明在对钢渣余热进行回收同时，实现了对钢渣的粒化处理，利于钢渣的后续加工利用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。其中，渣罐1、轮式拨料定量给料器2、进渣口3、出渣口4、进气口5、出气口6、余热锅炉7、碎渣齿8、扬料板9、回转式钢渣余热回收器10。
图2为滚筒托辊装置及筒内碎渣齿和扬料板的分布与形状示意图。碎渣齿8、扬料板9。
具体实施方式
图1和图2为本发明的一种具体实施方式。
渣罐1中的热态钢渣通过熔渣流槽进入轮式拨料粒化器2中，通过粒化轮齿与安装于水平面上的破渣器之间的相互作用，一方面实现对后续工序的定量给料，另一方面实现钢渣的粒化，另外还可通过由进气口5通入的空气对热态钢渣的部分余热进行回收。经过初步冷却、粒化后的钢渣，经由进渣口3定量给料至回转式钢渣余热回收器10。在回收器内扬料板9的带料作用下，钢渣物料在被抛起和下落过程中，与逆向鼓入冷空气的交互作用，实现钢渣的冷却。被加热的空气由出气口6通入空气管道，经除尘后进入余热锅炉7进行热交换，热交换后的空气再通过空气管道进入旋转滚筒中进行下一次循环热交换。
被扬料板抛起的钢渣在下落到滚筒底部时，通过与分布于滚筒内表面上的碎渣齿8的相互作用，实现钢渣的破碎，使热态钢渣的表面持续更新。冷却后的钢渣通过位于旋转滚筒尾部的出渣口4排出。
Claims (4)
1.一种热态钢渣余热回收系统，该系统包括渣罐、轮式拨料定量给料器、进渣口、出渣口、进气口、出气口、余热锅炉、碎渣齿、扬料板、回转式钢渣余热回收器，其特征在于，轮式拨料定量给料器(2)由1～5个粒化轮串联在一起组成，旋转滚筒内壁分布有碎渣齿内壁分布有碎渣齿(8)和扬料板(9)，被扬料板抛起的钢渣在下落到旋转滚筒底部时，通过与碎渣齿的相互作用，实现钢渣的破碎；旋转滚筒就是回转式钢渣余热回收器。
2.一种采用权利要求1所述系统热态钢渣余热回收方法，其特征在于，由渣罐中倾倒出的不同流动度的钢渣在经轮式拨料定量给料器破碎处理后，定量给料至回转式钢渣余热回收器，并随之实现对钢渣的进一步破碎处理，同时实现对钢渣的余热进行回收；旋转滚筒内壁分布有碎渣齿(8)和扬料板(9)，被扬料板抛起的钢渣在下落到旋转滚筒底部时，通过与碎渣齿的相互作用，实现钢渣的破碎，使热态钢渣的表面持续更新，保证钢渣中热量的彻底、均匀释放。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过轮式拨料定量给料器，在对钢渣初步破碎的同时，通过机械力作用定量给料至后续工序的；在定量给料过程中，通过鼓入的冷空气为介质，实现对钢渣余热的回收。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在回转式钢渣余热回收器内扬料板的带料作用下，钢渣物料在被抛起和下落过程中，与逆向鼓入冷空气的交互作用，实现钢渣的冷却；被扬料板抛起的钢渣在下落到旋转滚筒底部时，通过与分布于旋转滚筒内表面上的碎渣齿的相互作用，进一步实现钢渣的破碎。
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