CN102618692B - 转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收装置，包括第一转炉和第二转炉，第一转炉与第一煅烧段壳体顶部连通，第一煅烧段壳体下端与第一冷却段壳体连接，第二转炉与第二煅烧段壳体顶部连通，第二煅烧段壳体下端与第二冷却段壳体连接，第一冷却段壳体与第二冷却段壳体之间通过通风管连通，第一煅烧段壳体和第二煅烧段壳体均与进料管连通。本发明能够利用转炉高温烟气的余热对石灰进行煅烧，使转炉一次高温烟气的余热实现回收，不需设置水处理系统，大幅降低了设备的运行成本，并且对环境没有污染，石灰煅烧过程可连续进行，生产效率较高。

Description

转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置

技术领域

本发明涉及一种转炉烟气余热回收装置，具体地说是一种转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置。

背景技术

目前转炉一次烟气的净化回收采用两种方式。一种是湿法净化回收系统，该方式采用饱和冷却，高温烟气经过“二文一塔”，温度由汽化冷却烟道出口的800-1000℃冷却至约70℃后，进一次风机房回收或者放散；一种是干法净化回收系统，该方式采用蒸发冷却，高温烟气经过蒸发冷却器、电除尘器、煤气冷却器，温度由汽化冷却烟道出口的800-1000℃冷却至约70℃后，由切换站选择回收或者放散。上述两种方式，转炉烟气从800℃降至约70℃的热量通过饱和或蒸发冷却由水进行吸收并进一步直接冷却，此部分热量完全流失放散，因此两种方式中都要配置庞大的水处理系统，设备运行成本较高，并且会对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置，它能够利用转炉高温烟气的余热对石灰进行煅烧，使转炉一次高温烟气实现净化回收，不需设置水处理系统，大幅降低了设备的运行成本，并且对环境没有污染。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括转炉，转炉通过活动烟罩与汽化冷却烟道连接，汽化冷却烟道通过回收管道与蓄热室连接，蓄热室与进气管的一端连接，进气管的另一端与烟气分配管连接，烟气分配管是安装在石灰窑壳体外壁下部的环形管道，石灰窑壳体顶部设置进料口，石灰窑壳体底部设置出料口，出料口处设置卸料阀，石灰窑壳体外壁上部安装环形烟气收集管，石灰窑壳体内部中心设置导向块，导向块周圈通过供风管道和集风管道与石灰窑壳体连接，供风管道和集风管道侧壁水平方向均开设若干通孔，供风管道内腔与烟气分配管连通，集风管道内腔与烟气收集管连通，烟气收集管与净化管道的一端连接，净化管道上安装重力除尘器、布袋除尘器和引风机。石灰窑壳体底部外壁周圈设置冷却套，冷却套通过冷风管道与冷却风机连接，冷风管道上安装冷风控制阀，冷风控制阀与冷却风机之间的冷风管道上设置冷风放散管，冷风放散管上安装冷风放散阀。冷风控制阀与冷却套之间的冷风管道上设置氮气管道，氮气管道与制氮设备连接，氮气管道上安装氮气控制阀。所述石灰窑壳体有圆筒形烧结段壳体，烧结段壳体上端与截锥形布料段壳体的大直径端连接，烧结段壳体下端与截锥形冷却段壳体的大直径端连接，布料段壳体顶部设置进料口，冷却段壳体底端设置出料口，烟气分配管安装在烧结段壳体外壁下端，烟气收集管安装在烧结段壳体外壁上端。导向块顶端为圆锥形，圆锥的角度α为85°-95°。

本发明的优点在于：能够利用转炉高温烟气的余热对石灰进行煅烧，使转炉一次高温烟气实现净化回收，不需设置水处理系统，大幅降低了设备的运行成本，并且对环境没有污染，煅烧过程不受转炉工作状态的影响，在转炉吹氧期和非吹氧期内均可对石灰石进行煅烧，煅烧过程中烟气能够得到初步净化，减少了烟气进入除尘器时的粉尘含量，有利于降低除尘阻力，提高除尘效率，设置两级除尘器可有效防止布袋除尘器糊袋，石灰煅烧后可在石灰窑内完成冷却过程，省去了架设独立冷却系统的费用，并且减少了操作步骤，提高了生产效率；在转炉冶炼期和转炉非冶炼期转换期间向石灰窑内通入氮气，石灰煅烧的安全性较高；石灰窑布料、收料均较为方便；进料通道不易堵塞等。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A-A剖视放大结构示意图；图3是图1中I部放大结构示意图。

具体实施方式

本发明所述的转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置,包括转炉1，转炉1通过活动烟罩36与汽化冷却烟道2连接，汽化冷却烟道2通过回收管道4与蓄热室5连接，蓄热室5与进气管3的一端连接，进气管3的另一端与烟气分配管31连接，烟气分配管31是安装在石灰窑壳体7外壁下部的环形管道，石灰窑壳体7顶部设置进料口8，石灰窑壳体7底部设置出料口28，出料口28处设置卸料阀12，石灰窑壳体7外壁上部安装环形烟气收集管6，石灰窑壳体7内部中心设置导向块29，导向块29周圈通过供风管道30和集风管道9与石灰窑壳体7连接，供风管道30和集风管道9侧壁水平方向均开设若干通孔32，供风管道30内腔与烟气分配管31连通，集风管道9内腔与烟气收集管6连通，烟气收集管6与净化管道10的一端连接，净化管道10上安装重力除尘器11、布袋除尘器14和引风机15。在转炉冶炼期，将石灰石通过进料口8置入石灰窑壳体7内，转炉1吹氧冶炼，活动烟罩36下降，转炉1排放的高温烟气进入冷却烟道2，烟气经汽化冷却烟道2初步冷却至1000-1100℃后，经过回收管道4进入蓄热室5，蓄热室5储存一部分烟气热量，使烟气进入石灰窑时的温度稳定在950-1000℃，烟气经过进气管3和烟气分配管31进入各供风管道30，烟气分配管31能够保证各供风管道30内的供风压力相等，烟气从供风管道30上的通孔32进入石灰窑壳体7，通过烟气的温度对石灰窑壳体7内的石灰石进行煅烧。煅烧过程中烟气与石灰石进行热交换，烟气温度降低，并且烟气在石灰石空隙中经过时，其中携带的大部分粉尘会留在石灰窑壳体7中，实现对烟气的初步净化。降温后的烟气通过集风管道9上的通孔32进入集风管道9，烟气收集管6将各集风管道9内的烟气集中后导入净化管道10，通孔32设置在供风管道30和集风管道9侧壁水平方向能够有效防止石灰窑内的物料阻塞通孔32。烟气进入净化管道10后，温度降至90-100℃，净化管道10上的引风机15将烟气输送至除尘单元，烟气经两级除尘后放散或回收。本发明利用转炉高温烟气的余热对石灰进行煅烧，使转炉一次高温烟气实现净化回收，不需设置水处理系统，大幅降低了设备的运行成本，并且对环境没有污染。由于布袋除尘器在使用时需对烟气温度严格控制，若将净化管道中90-100℃的烟气直接通入布袋除尘器除尘，在周边环境较潮湿的情况下容易产生大量蒸汽，造成除尘器糊袋。因此，须设置两级除尘器对净化管道10中的烟气进行除尘，两级除尘单元由重力除尘器11和布袋除尘器14组成，烟气先进入重力除尘器11除去烟气中剩余的大颗粒粉尘，烟气在重力除尘器11中会进一步降温至70℃，70℃的烟气进入布袋除尘器14进行精细除尘，在布袋除尘器14内不会产生蒸汽，可有效防止布袋除尘器14出现糊袋的现象。在转炉非冶炼期，转炉1停止吹氧，活动烟罩36上升，冷却烟道2吸入大量空气，空气进入蓄热室5时被蓄热室5内的蓄热材料加热至900-950℃，加热后的空气进入石灰窑壳体7继续煅烧石灰石，确保石灰石的煅烧过程能够连续进行。蓄热室5中的蓄热材料成分为：按重量百分比计， NaCl 18-22%、KCl 18-22%、MgCl₂ 56-64%。烧结后的石灰从出料口28排出，输送至冷却系统进行冷却。

本发明为了能够使石灰在石灰窑壳体7内完成冷却，可在石灰窑壳体7底部外壁周圈设置冷却套27，冷却套27通过冷风管道22与冷却风机21连接，冷风管道22上安装冷风控制阀20，冷风控制阀20与冷却风机21之间的冷风管道22上设置冷风放散管24，冷风放散管24上安装冷风放散阀23。在转炉冶炼期，冷风控制阀20关闭，冷风放散阀23开启，冷却风机21抽引空气由冷风放散管24放散；在转炉非冶炼期，冷风控制阀20开启，冷风放散阀23关闭，冷却风机21抽引空气由冷风管道22进入冷却套27，对石灰窑壳体7底部煅烧后的石灰进行冷却，冷却后的石灰由出料口28排出。采用这种结构能够为企业省去架设独立冷却系统的费用，并且减少了操作步骤，提高了生产效率。

本发明为了避免在转炉冶炼期和转炉非冶炼期转换期间发生可燃气体的聚集，可在冷风控制阀20与冷却套27之间的冷风管道22上设置氮气管道26，氮气管道26与制氮设备13连接，氮气管道26上安装氮气控制阀25。在转炉冶炼期的末期，开启氮气控制阀25，将制氮设备生成的氮气导入石灰窑壳体7，对石灰窑壳体7底部煅烧后的石灰进行冷却，转炉非冶炼期开始一段时间后，再由冷却空气冷却石灰，并关闭氮气控制阀25；同样，在在转炉非冶炼期的末期，也需要开启氮气控制阀25，由氮气冷却石灰，并在转炉冶炼期开始后一段时间后，再由冷却空气冷却石灰。在转炉冶炼期和转炉非冶炼期转换期间使用氮气对石灰进行冷却可有效防止可燃气体的聚集，提高石灰煅烧的安全性。

本发明为了使石灰窑壳体7能够方便的布料和排料，可采用以下结构：所述石灰窑壳体7有圆筒形烧结段壳体33，烧结段壳体33上端与截锥形布料段壳体34的大直径端连接，烧结段壳体33下端与截锥形冷却段壳体35的大直径端连接，布料段壳体34顶部设置进料口8，冷却段壳体35底端设置出料口28，烟气分配管31安装在烧结段壳体33外壁下端，烟气收集管6安装在烧结段壳体33外壁上端。石灰石从进料口8进入布料段壳体34后，由于壳体直径逐渐增大，石灰石之间不会相互挤压，石灰石被导向块29导向后可均匀的向烧结段壳体33内填充；烧结后的石灰在冷却段壳体35内聚集，冷却段壳体35的截锥形侧壁在排料时可方便的将石灰导出，排料时壳体内无死角。

本发明所述导向块29用于将石灰石向石灰窑壳体7周圈均匀分布，为了防止导向块29顶部积聚石灰石，可将导向块29顶端设置为圆锥形，圆锥的角度α为85°-95°。若圆锥角度大于95°，则导向块29顶部仍有积聚石灰石的可能，石灰石积聚在导向块29顶端得不到有效煅烧，长期积聚后会形成结块，堵塞进料通道；若圆锥的角度小于85°，则圆锥尖部过细，容易磨损，磨损后的圆锥顶端变顿，同样容易积聚石灰石。

Claims (5)

1.转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置，包括转炉（1），转炉（1）通过活动烟罩（36）与汽化冷却烟道（2）连接，汽化冷却烟道（2）通过回收管道（4）与蓄热室（5）连接，蓄热室（5）与进气管（3）的一端连接，进气管（3）的另一端与烟气分配管（31）连接，烟气分配管（31）是安装在石灰窑壳体（7）外壁下部的环形管道，石灰窑壳体（7）顶部设置进料口（8），石灰窑壳体（7）底部设置出料口（28），出料口（28）处设置卸料阀（12），石灰窑壳体（7）外壁上部安装环形烟气收集管（6），石灰窑壳体（7）内部中心设置导向块（29），导向块（29）周圈通过供风管道（30）和集风管道（9）与石灰窑壳体（7）连接，供风管道（30）和集风管道（9）侧壁水平方向均开设若干通孔（32），供风管道（30）内腔与烟气分配管（31）连通，集风管道（9）内腔与烟气收集管（6）连通，烟气收集管（6）与净化管道（10）的一端连接，净化管道（10）上安装重力除尘器（11）、布袋除尘器（14）和引风机（15）。

2.根据权利要求1所述的转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置，其特征在于：石灰窑壳体（7）底部外壁周圈设置冷却套（27），冷却套（27）通过冷风管道（22）与冷却风机（21）连接，冷风管道（22）上安装冷风控制阀（20），冷风控制阀（20）与冷却风机（21）之间的冷风管道（22）上设置冷风放散管（24），冷风放散管（24）上安装冷风放散阀（23）。

3.根据权利要求2所述的转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置，其特征在于：冷风控制阀（20）与冷却套（27）之间的冷风管道（22）上设置氮气管道（26），氮气管道（26）与制氮设备（13）连接，氮气管道（26）上安装氮气控制阀（25）。

4.根据权利要求1所述的转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置，其特征在于：所述石灰窑壳体（7）有圆筒形烧结段壳体（33），烧结段壳体（33）上端与截锥形布料段壳体（34）的大直径端连接，烧结段壳体（33）下端与截锥形冷却段壳体（35）的大直径端连接，布料段壳体（34）顶部设置进料口（8），冷却段壳体（35）底端设置出料口（28），烟气分配管（31）安装在烧结段壳体（33）外壁下端，烟气收集管（6）安装在烧结段壳体（33）外壁上端。

5.根据权利要求1所述的转炉一次高温烟气直接煅烧石灰实现净化回收的装置，其特征在于：导向块（29）顶端为圆锥形，圆锥的角度α为85°-95°。

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