CN104109742A - 一种喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于熔渣干法处理领域，提供一种喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统，包括干式冷却塔、粒渣仓、喷吹罐，干式冷却塔上端设有开口，下端设有进风口，顶部设有热风出口，底部设有卸料口，干式冷却塔内部还设有集料斗，集料斗底部与所述卸料口连通，所述开口处设有渣沟和喷枪，所述喷枪位于渣沟出口正下方，所述粒渣仓的出口连接喷吹罐，采用压缩空气作为流化和输送介质，所述喷吹罐的出口与所述喷枪连通。本发明利用气力输送，喷射渣颗粒击碎熔渣，渣颗粒与熔渣可以进行热交换，有利于降低冷却气体流量；而且，渣颗粒更容易击碎熔渣，得到的热渣层具有一定空隙度，有利于充分换热。本发明能获得较高热风温度，改善余热回收品质，提升发电效率。

Description

一种喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统

技术领域

本发明属于熔渣干法处理技术领域，尤其涉及一种喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统。

背景技术

长期以来，钢铁冶金行业熔渣余热回收一直是个世界性技术难题。

高炉渣是钢铁工业最主要的副产品，吨铁产生约300kg高炉渣，冶炼出渣温度约有1450℃，是非常优质的热源。目前，国内外高炉熔渣的处理方法主要采用水淬法，利用水将熔渣冲击破碎成为渣粒，用于生产水泥。此工艺虽然可以实现炉渣产品的高附加值化。但采用水淬工艺，炉渣的高温余热被转化为冲渣水的低温余热，使得熔渣大量的高品质余热不能得到有效回收，形成巨大的浪费。

为了高效回收熔渣的高品质余热，就不能将其简单转换为低品质余热，需要开发干法熔渣处理工艺。这样的熔渣处理过程应该避免用水和熔渣直接接触使其冷却，不仅可以节省大量的水，还能避免水与炉渣接触产生硫化物等污染环境的气体。

20世纪70年代以来，国内外对干法渣处理工艺进行了大量研究。其中具有代表性的是风碎法和转杯法。风碎法是利用高速空气气流将熔渣吹散成颗粒，使其降温，然后对高温渣颗粒进行余热回收的方法，具体如图1所示；转杯法是利用高速旋转的转杯(盘)离心力将倾倒在其上的熔渣甩出粒化，然后对高温渣颗粒进行余热回收的方法，具体如图2所示。

除了上述两种方法之外，还有碰撞法、流化床法、转鼓急冷法、搅拌法等熔渣处理余热回收工艺。由于渣粒直径对炉渣的传热速度及炉渣产品的质量有决定性的影响，风碎法和转杯法对渣粒直径控制较好，获得了重点研究。但是这两种工艺中，为了获得粒度和质量满足要求的炉渣产品，要求较高的冷却速度，这样会导致冷却气体流量较大，回收的余热品质较低，发电效率不高。

在干法渣处理工艺开发中，选择优先提高余热回收效率还是优先提高渣产品附加值，是难以回避的问题。理想的干法渣处理工艺应该在二者之间寻求平衡点，即在努力提高余热回收效率的同时，兼顾渣产品的质量。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统，通过该系统，既能高效回收熔渣余热，又能兼顾渣产品质量。

本发明采用如下技术方案：

所述喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统，包括干式冷却塔、粒渣仓、喷吹罐等，所述干式冷却塔上端设有开口，下端设有进风口，顶部设有热风出口，底部设有卸料口，所述干式冷却塔内部还设有集料斗，所述集料斗底部与所述卸料口连通，所述干式冷却塔上端开口处设有渣沟和喷枪，所述喷枪位于渣沟出口正下方，所述粒渣仓的出口连接喷吹罐，采用压缩空气作为流化和输送介质，所述喷吹罐出口与所述喷枪连通。

进一步的，所述干式冷却塔开口内部，喷枪前方、集料斗上方还设有拦渣网。

进一步的，所述卸料口正下方还设有破碎机，所述破碎机出口处还设有振动筛，通过所述振动筛过筛得到的渣颗粒通往所述粒渣仓。

进一步的，所述干式冷却塔上端开口还焊接有保护箱体，所述渣沟的出口和喷枪位于所述保护箱体内。

进一步的，所述卸料口上还设有卸料阀。

本发明的有益效果是：本发明采用冷却后的固态渣颗粒并借用气力输送方式，对着熔渣喷射，利用渣颗粒和输送气体的喷射动能击碎熔渣，同时与熔渣交换热量；熔渣碎块及附着熔渣的渣颗粒一同落入干式冷却塔，并在集料斗上形成具有一定空隙度的热渣层；热渣层与从塔下端吹入的冷却气体交换热量，热渣层在干式冷却塔内冷却，并从底部的卸料口排出；而经过热交换得到的高温热气体从干式冷却塔顶部的热风出口排出，用于发电。由于本发明利用气力喷射渣颗粒击碎熔渣，渣颗粒与熔渣可以进行热交换，有利于降低冷却气体流量；而且，渣颗粒更容易击碎熔渣，使得得到的热渣层具有一定空隙度，有利于充分换热。本发明能获得较高热风温度，改善余热回收品质，提升发电效率。

附图说明

图1是利用风碎法回收余热的示意图；

图2是利用转杯法回收余热的示意图；

图3是本发明实施例提供的喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图3示出了本发明实施例提供的喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统包括干式冷却塔3、粒渣仓1，所述干式冷却塔3上端设有开口，下端设有进风口6，顶部设有热风出口7，底部设有卸料口13，所述干式冷却塔内部还设有集料斗14，所述集料斗底部与所述卸料口13连通，所述干式冷却塔上端开口处设有渣沟1和喷枪2，所述喷枪2位于渣沟1出口正下方，所述粒渣仓11的出口处设有喷吹罐12，压缩空气通往所述喷吹罐12中，所述喷吹罐12的喷气出口与所述喷枪3连通。优选的，所述卸料口13上还设有卸料阀8。

本系统在工作时，首先在粒渣仓内装入冷却后的渣颗粒，渣颗粒从粒渣仓中进入喷吹罐，往喷吹罐中通入压缩空气进行流化，然后借用压缩空气进行管道输送，混有渣颗粒的压缩气体从喷枪中高速喷出，同时将冶炼生产得到的熔渣倒入渣沟中，然后从渣沟的出口滑落，此时渣颗粒和高速气体吹向熔渣，利用渣颗粒和压缩气体的喷射动能击碎熔渣，同时与熔渣交换热量，附着熔渣的渣颗粒和熔渣碎块飞进干式冷却塔内的集料斗，在集料斗上形成具有一定空隙度的热渣层5；并且从干式冷却塔下端的进风口通入冷却气体，即冷风，冷风穿过所述热渣层与之进行热交换，得到的热风从干式冷却塔顶部的热风出口排出，送去发电。打开卸料阀后，冷却后的固态渣块从干式冷却塔底部经卸料口排出。本实施例利用气力喷射渣颗粒方式击碎熔渣，渣颗粒与熔渣可以进行热交换，有利于降低冷却气体流量；而且，渣颗粒更容易击碎熔渣，使得到的热渣层具有一定空隙度，有利于充分换热。本发明能获得较高热风温度，改善余热回收品质，提升发电效率。

进一步优选的，所述干式冷却塔上端开口还焊接有保护箱体15，所述渣沟1的出口和喷枪2位于所述保护箱体内，以便于渣颗粒、熔渣碎块进入干式冷却塔内，而且防止颗粒、碎块等冲击到干式冷却塔外，影响安全。

作为一种优选实施方式，所述干式冷却塔开口内部，喷枪前、集料斗上方还设有拦渣网4。击碎附着熔渣的渣颗粒和熔渣碎块飞进干式冷却塔，与拦渣网4撞击，二次破碎和减速之后，落到干式冷却塔内部的集料斗中。通过设置拦渣网可以对熔渣碎块和渣颗粒进行二次破碎，一方面，可以实现减速作用，避免状到塔壁；另一方面，可以进一步破碎、冷却，保证热渣层的空隙度，有利于与冷风热交换，可以降低冷风流量，并获得较高热风温度。

另外，卸料口正下方还设有破碎机9，所述破碎机9出口处还设有振动筛10，通过所述振动筛过筛得到的渣颗粒通往所述粒渣仓11。本优选方式中，从卸料口排出的固态渣经破碎机9破碎之后，再经振动筛10进行筛分，筛选粒度合适的渣颗粒送往在粒渣仓11中，循环使用，筛下的粉渣外运，可用于生产水泥。本优选方式通过设置破碎机9和振动筛10，实现了渣颗粒循环利用，有利于降低生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统，其特征在于，所述系统包括干式冷却塔、粒渣仓、喷吹罐，所述干式冷却塔上端设有开口，下端设有进风口，顶部设有热风出口，底部设有卸料口，所述干式冷却塔内部还设有集料斗，所述集料斗底部与所述卸料口连通，所述干式冷却塔上端开口处设有渣沟和喷枪，所述喷枪位于渣沟出口正下方，所述粒渣仓的出口连接喷吹罐，采用压缩空气作为流化和输送介质，所述喷吹罐的出口与所述喷枪连通。

2.如权利要求1所述喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统，其特征在于，所述干式冷却塔开口内部，喷枪前方、集料斗上方还设有拦渣网。

3.如权利要求2所述喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统，其特征在于，所述卸料口正下方还设有破碎机，所述破碎机出口处还设有振动筛，通过所述振动筛过筛得到的渣颗粒通往所述粒渣仓。

4.如权利要求3所述喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统，其特征在于，所述干式冷却塔上端开口还焊接有保护箱体，所述渣沟的出口和喷枪位于所述保护箱体内。

5.如权利要求1-4任一项所述喷射渣颗粒击碎熔渣余热回收系统，其特征在于，所述卸料口上还设有卸料阀。