CN103924011A - 一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，为解决炼铁高炉熔渣热量没有回收利用，粒化水渣含水量高导致的矿渣微粉磨制过程中干燥水渣的能耗及降低运输成本。一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备包括鼓风系统(风机、管道)、熔渣热量汲取系统(熔渣沟耐材砌体)、熔渣热量监控系统(温控探头等)、热风输送管道系统(热风管道)、干燥器(干燥器)、尾风排放系统(烟囱)等。以空气为介质，通过高温熔渣的热对流、热辐射加热熔渣沟耐材砌体横截面上设置的通风孔道中的空气，热空气通过管道送至干燥器，对水渣进行干燥，尾风引入烟囱。该种工艺及设备，将熔渣热量回收利用融为一体，利用熔渣自身热量干燥熔渣制品。

Description

一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，以空气为介质，通过高温熔渣的热对流、热辐射加热熔渣沟耐材砌体横截面上设置的通风孔道中的空气，并形成具有一定流速的热风流，将热风流通过管道输送到干燥器，对水渣进行干燥，以实现降低水渣含水量，降低水渣运输费用，减少水渣磨制矿渣微粉过程中干燥水渣的能源消耗，达到熔渣热量回收利用的目的。

背景技术

我国目前钢铁企业对炼铁废熔渣多采用粒化水渣处理工艺，获得成品水渣，成品水渣进一步深加工经研磨制成矿渣微粉(超细粉)用于水泥生产。成品水渣含水量≤15％，在水渣经磨机研磨成矿渣微粉过程中，需要设置热风炉对水渣进行干燥处理，热风炉通过燃烧煤气等能源的热量产生热风干燥水渣，消耗大量能源，并产生相应的设备维护费用。

熔渣是高炉炼铁生产过程中的主要副产品之一，熔渣出渣温度在1400-1450℃，以600m³高炉日均产铁1700吨为例，出渣量约为吨铁300-350kg，日出渣量为510-595t。如果是大型高炉，渣量更大。2010年我国生铁总产量达5.8亿t，每吨生铁的出渣量按0.35t计算，则可产生高炉渣2.03亿t，并伴有巨大的热能。可总结为两点，即渣量大，热量大。

通过对熔渣沟的观察，找到一种在不影响熔渣流动性和粒化水淬的情况下，回收利用熔渣显热热量对水渣成品进行二次干燥，降低出厂水渣含水量，省略水渣制成矿渣微粉研磨过程中的水渣干燥环节，减少干燥水渣的能源消耗，降低水渣运输中的水份运输费用和保护环境，利用熔渣自身热量干燥熔渣制品，符合国家大力倡导的节能降耗产业政策。

利用熔渣热量干燥水渣只是熔渣热量用途的一种，在未来也许可找到熔渣热量更加广泛的用途。

发明内容

为了将熔渣的热量加以回收利用，用于干燥成品水渣，降低水渣含水量，实现减少水渣运输费用，降低水渣磨制过程的能源消耗，本发明提供一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备。

为了达到上述目的，本发明是通过以下措施实现的：一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备包括：鼓风系统(风机及管道)、熔渣热量汲取系统(熔渣沟耐材砌体)、熔渣热量监控系统(温控探头及自动控制设备)、热风管道输送系统(热风管道)、干燥器(干燥器即水渣溜槽)、尾风排放系统(烟囱)等。

特别是，所述熔渣为高炉炼铁熔渣，是一种高温岩浆状物质，具有流动性，可沿着具有一定坡度的熔渣沟流动。

特别是，所述鼓风系统是由风机及管道构成，将具有一定风速和流量的风流送入管道、熔渣沟热量汲取系统、热风管道、干燥器、烟囱等整个风流通道。

特别是，所述熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体是由n块耐材砌体构成，长度从高炉出渣口到粒化装置之间，整个熔渣沟形状为长方体，长方体上表面设置供熔渣流动的凹槽，耐材砌体截面设置n个通风孔，在整个熔渣沟热量汲取系统上熔渣耐材砌体相应通风孔道相连，并保持密封。

特别是，所述熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体的通风孔道，由于熔渣中仍含有一定量的铁，并位于熔渣流底部，渣沟底面为熔渣侵蚀磨损最严重部位，通风孔道尽量设置在熔渣流凹槽两侧。

特别是，所述熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体最靠近粒化轮的那块(即距离高炉最远的那块)，设置进风口、出风口。进风口与出风口互不相通，但进风口与所有左侧通风孔道相通；出风口与所有右侧通风孔道相通。

特别是，所述熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体最靠近高炉的那块，内部设置连通孔，将左、右两侧的通风孔道连通。这样就使整个通风孔道形成U型回路，风流受热距离加长，增加风流热量，同时简化施工。

特别是，所述熔渣热量监控系统，是在熔渣流长度上的适当位置，设置温度传感器及自动控制设备，以实现随温度变化的风量自动控制。

特别是，所述热风管道输送系统，在熔渣沟耐材砌体出风口和干燥器之间设置热风管道，热风管道设置保温措施，以减少热量输送损失。

特别是，所述干燥器(即水渣溜槽)，将下渣溜槽做成连通的空腔并引入热风流，溜槽的两个侧面和底面联通并有热风流过，使水渣三面受热。两个侧面设置热风喷嘴，热风流经喷嘴喷出并吹向水渣，溜槽上面设置封闭盖板，以免水渣吹散扬撒。同时干燥器(即水渣溜槽)具有一定坡度。本例干燥器是嘉恒法水渣处理系统经滤水后的一种干燥器尝试，具体结构情况可以根据不同水渣转运、下渣方式及工作空间大小有多种形式。

特别是，干燥水渣后的尾风排入烟囱。

附图说明

图1为本发明一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备最佳实施例示意图。

图2为图1所示最佳实施例中熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的A-A剖面示意图。

图3为图1所示最佳实施例中熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的B-B剖面示意图。

图4为图1所示最佳实施例中熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的C-C剖面示意图。

图5为图1所示最佳实施例中熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的E-E剖面示意图。

图6为图1所示最佳实施例中热风输送管道系统热风管道4的D-D剖面示意图。

图7为图1所示最佳实施例中干燥器5(即水渣溜槽)示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细描述。

如图1所示，一种利用炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，包括鼓风系统(风机1、管道2)、熔渣热量汲取系统(熔渣沟耐材砌体3)、熔渣热量监控系统(温度探头20)、热风管道输送系统(热风管道4)、干燥器(干燥器即水渣溜槽5)、尾风排放系统(烟囱13)。

特别是，以上的整个炼铁熔渣热量干燥系统以空气作为热量携带媒介，空气流流通途径为：风机→管道→进风口→左侧通风孔道→连通孔→右侧通风孔道→出风口→热风管道→干燥器→热风喷嘴→水渣→烟囱，进入大气，完成水渣水份干燥。

特别是，上述空气流从管道2开始到热风喷嘴15流出，整个空气流通管道具有一定密封性。

特别是，管道2由于进风是常温，所以是普通管道。

特别是，熔渣热量监控系统温控探头20是在熔渣流适当位置设置熔渣流热量监控探头，对热量进行时时跟踪，并根据热量变化对风机鼓风量进行调整直至停机，以实现自动控制和节约电力。以上系统也可根据经验进行人工操作。

如图2所示，为图1中熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的A-A剖面示意图，包括连通孔6、熔渣沟7。

特别是，图2所示为熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的位置最靠近高炉的那块，其内部设置连通孔6将左侧通风孔9与右侧通风孔10相连，使左、右侧通风孔道构成U型风流回路，同时需要保证该块耐材砌体强度。

如图3所示，为图1中熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的B-B剖面图示意图，包括熔渣沟7、熔渣8、n个左侧通风孔道9、n个右侧通风孔道10。

特别是，左侧通风孔道9和右侧通风孔道10为由n个孔道组成，n个通风孔道可设置为内外两层。整个熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3熔渣沟长度方向上耐材砌体由n块构成，相连耐材砌体间对应通风孔道相连。

特别是，由于高炉出渣时熔渣含有少量的铁，铁在熔渣流中处于熔渣流底部，对熔渣沟底部磨损较严重，两侧磨损较轻，通风孔道宜设置在熔渣沟两侧位置。

如图4所示，为图1中熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的C-C剖面示意图，包括熔渣沟7、进风口11、出风口12。

特别是，图4所示为熔渣热量汲取系统3的位置最靠近熔渣粒化轮的那块，进风口11与管道2相连，并与全部左测通风孔道9相连通；出风口12与热风管道4相连，并与全部右侧通风孔道10相连通。进风口11与出风口12互不连通。且各自形成空腔结构。

如图5所示，为图1中熔渣热量汲取系统熔渣沟耐材砌体3的E-E剖面示意图，包括进风口11、左侧通风孔道9、连通孔6、右侧通风孔道10、出风口12、熔渣沟7、熔渣沟耐材砌体3。

特别是，熔渣沟耐材砌体3的内部设置，构成风流U形回路，风流途径为：进风口11→左侧通风孔道9→连通孔6→右侧通风孔道10→出风口12，加大风流受热表面积。

如图6所示，为图1中热风管道输送系统热风管道4的D-D剖面示意图，包括热风管道14、保温层13。

特别是，热风管道14具有输送和保温作用，将热风输送至干燥器5。

如图7所示，为图1中干燥器5的示意图，包括热风喷嘴15、风流空腔16、盖板17、水渣溜槽18、水渣19。

特别是，干燥器5即为从水渣滤水器到传动皮带间的水渣溜槽(参考嘉恒法水渣处理设备)，溜槽与地面具有一定角度，供水渣滑落。水渣滑落过程即为干燥过程。水渣溜槽18上部设置盖板17，防止热风吹动的水渣外散。

特别是，以上仅是干燥器的一种参考形式，干燥器可根据下渣具体情况和场地空间做成各种不同结构及形式。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，主要包括鼓风系统(风机及管道)、熔渣热量汲取系统(熔渣沟耐材砌体)、熔渣热量监控系统(温控探头及自动控制)、热风管道输送系统(热风管道)、干燥器(干燥器)、尾风排放系统(烟囱)等，其特征在于：以空气为媒介，风机将空气吹入管道、熔渣沟耐材砌体进风口、n个左侧通风孔道、连通孔、n个右侧通风孔道、熔渣沟耐材砌体出风口、热风输送管道、干燥器、烟囱，尾气最后进入大气。

2.根据权利要求书1所述的一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，其特征在于：熔渣沟耐材砌体为长方体，由n块砌体构成，其上表面设置连通的凹槽形熔渣沟供熔渣流动，并具有一定坡度。

3.根据权利要求书1所述的一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，其特征在于：熔渣沟耐材砌体横截面熔渣沟两侧等位置设置n个通风孔道，相邻砌体相应位置通风孔道相通。

4.根据权利要求书1所述的一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，其特征在于：熔渣沟耐材砌体最靠近高炉的那块砌体内部设置连通孔，连通左侧和右侧通风孔道，整个熔渣沟耐材砌体的通风孔道构成U形回路。

5.根据权利要求书1所述的一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，其特征在于：熔渣沟耐材砌体最靠近粒化轮那块(即距离高炉最远的那块)内部分别设置进风口与左侧通风孔道相通，设置出风口与右侧通风孔道相通，进风口与出风口互相隔绝。

6.根据权利要求书1所述的一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，其特征在于：系统适当位置设置温度传感器及自动控制设备。

7.根据权利要求书1所述的一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，其特征在于：整个风流系统具有一定密封性，热风管道设置保温措施。

8.根据权利要求书1所述的一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，其特征在于：干燥器设置在水渣经滤水器之后位置，干燥器设置风嘴。

9.根据权利要求书1所述的一种利用高炉炼铁熔渣热量干燥水渣工艺及设备，其特征在于：干燥器流出的尾风接入烟囱。