CN104142069B - 高炉原料余热回收系统及其回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉原料余热回收系统，包括：余热发电回收设备，用于将经高炉原料生产设备生产出热态的高炉原料冷却至200~450℃，并回收冷却高炉原料的高温烟气用于发电；筛分及运输设备，用于将冷却至200~450℃的高炉原料进行多级筛分并运输，筛分及运输设备由耐450℃以上温度的振动筛以及传送带组成，在振动筛以及传送带上均设有保温罩以对高炉原料进行保温，通过传送带连接振动筛和高炉上料系统。本发明提出的高炉原料余热回收系统，将200~450℃的高炉原料运输至高炉，有利于增大炉身上部间接还原区，降低直接还原度，减少高炉炼铁的能源消耗。

Description

高炉原料余热回收系统及其回收方法

技术领域

本发明涉及冶金生产余热回收技术领域，尤其涉及一种高炉原料余热回收系统及其回收方法。

背景技术

目前，在高炉炼铁生产技术领域，高炉原料通常采用冷装工艺。高炉炼铁所使用的烧结矿等原料都是先冷却到常温再装入高炉冶炼。而在烧结矿冷到常温之前，烧结机生产的烧结矿平均温度约为750-800℃。为了回收余热，部分工厂采用余热回收发电技术以回收烧结矿从高温到常温的冷却过程的热量。但受发电效率的限制，余热利用率仅能达到30%左右。在实际生产中，当烧结矿和球团矿冷到200℃左右，因换热效率太低，200℃以下余热不再回收，形成浪费。另外，低温的高炉原料直接进入高炉冶炼，在高炉的炉身上部需要大量煤气携带的热量对原料进行预热，影响了炉身上部铁矿石的间接还原效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高炉原料余热回收系统及其回收方法，旨在合理分配原料的余热。

为实现上述目的，本发明提供一种高炉原料余热回收系统，包括：

余热发电回收设备，用于将经高炉原料生产设备生产出热态的高炉原料冷却至200~450℃，并回收冷却高炉原料的高温烟气用于发电；

筛分及运输设备，用于将冷却至200~450℃的高炉原料进行多级筛分并运输，所述筛分及运输设备由耐450℃以上温度的振动筛以及传送带组成，在所述振动筛以及传送带上均设有保温罩以对所述高炉原料进行保温，通过所述传送带连接所述振动筛和高炉上料系统，所述振动筛的保温罩包括套设于所述振动筛的外侧壁的保温罩、以及罩设于所述振动筛的进料口处可开合的保温罩，所述传送带的保温罩罩设于所述传送带的上方。

优选地，所述高炉原料余热回收系统还包括备用冷装料系统，该备用冷装料系统包括原料贮槽、给料机、振动筛以及传送带，所述给料机位于所述原料贮槽下方以将原料贮槽的物料供给至所述备用冷装料系统的振动筛，所述传送带将所述备用冷装料系统的振动筛筛选出的冷料运送至高炉上料系统。

本发明进一步还提出一种基于上述的高炉原料余热回收系统的余热回收方法，包括以下步骤：

使用余热发电回收设备将生产出的热态高炉原料冷却至200~450℃；

将冷却至200~450℃的高炉原料经筛分及运输设备筛选、称重后，运输至高炉上料系统以用于高炉冶炼。

优选地，所述余热回收方法具体包括：

当所述热态高炉原料为烧结矿时，烧结机的末端将烧结矿传送至破碎机破碎后，运送至烧结冷却机，向烧结冷却机中鼓风将烧结矿冷却至200~450℃的同时将冷却烧结矿时的高温烟气通过其管道传送至余热发电回收设备，以供余热发电回收设备发电，冷却至200~450℃的热烧结矿经多级振动筛的筛分后筛选出多种等级大小的颗粒烧结矿，各种等级大小的颗粒烧结矿通过传送带传送至高炉上料系统以用于高炉冶炼，部分颗粒烧结矿被用于铺底料的颗粒烧结矿通过传送带传送至烧结机头部。

本发明提出的高炉原料余热回收系统，通过设置余热发电回收设备将热态的高炉原料冷却至200~450℃，再通过筛分及运输设备将冷却至200~450℃的高炉原料运输至高炉，即通过余热分步利用的方法，使余热利用更合理，将烧结矿高温余热用于发电；再将低温余热用于高炉冶炼。通过将200~450℃的高炉原料运输至高炉，实现了高炉炼铁原料热装，有利于增大炉身上部间接还原区，降低直接还原度，减少高炉炼铁的能源消耗。另外，因振动筛以及传送带上均设有保温罩以对高炉原料进行保温，可减小热量损失，提高了本高炉原料余热回收系统的余热回收效率。

附图说明

图1为本发明高炉原料余热回收系统优选实施例的结构示意图；

图2为本发明高炉原料余热回收系统中备用冷装料系统的结构示意图；

图3为本发明高炉原料余热回收系统的余热回收方法优选实施例的结构示意图。

图1和图2中附图标记如下：10-余热发电回收设备，20-振动筛，21-热烧结缓冲仓，30-传送带，40-烧结冷却机，50-破碎机，60-烧结机，71-原料贮槽，72-给料机，73-除铁器。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

本发明提出一种高炉原料余热回收系统。

参照图1，图1为本发明高炉原料余热回收系统优选实施例的结构示意图。图1以高炉原料为烧结矿具体为例说明。

本优选实施例中，高炉原料余热回收系统包括：

余热发电回收设备10，用于将经高炉原料生产设备生产出热态的高炉原料冷却至200~450℃，并回收冷却高炉原料的高温烟气用于发电；

筛分及运输设备，用于将冷却至200~450℃的高炉原料进行多级筛分并运输，所述筛分及运输设备由耐450℃以上温度的振动筛20以及传送带30组成，在所述振动筛20以及传送带30上均设有保温罩以对所述高炉原料进行保温，通过所述传送带30连接所述振动筛20和高炉上料系统，所述振动筛20的保温罩包括套设于所述振动筛20的外侧壁的保温罩、以及罩设于所述振动筛20的进料口处可开合的保温罩，所述传送带30的保温罩70罩设于所述传送带的上方。振动筛20以及传送带30均能承受450度以上高温。

本实施例提出的高炉原料可以为烧结矿也可以为球团矿，余热发电回收设备10可以使用蒸汽发电设备，如以高炉原料为烧结矿为例说明，余热发电回收设备10包括锅炉和汽轮机，烧结冷却机的烟气管道与锅炉连接，高温烟气进入锅炉内进行换热，锅炉给水在蒸发器内受热，在锅筒分离器内进行汽水分离，饱和蒸汽在过热器内被加热成过热蒸汽，经减温器调温，达到规定的蒸汽温度后，送到汽轮机发电。烧结冷却机的烟气管道回收的烟气温度与发电效率成正比。

在余热发电回收设备10的选定时，首先根据高炉铁水的生产规模，确定烧结矿、球团矿等原料的供应量，从而确定烧结矿、球团矿产量。再设定不完全冷却的终点温度T1（T1位于200~450℃之间），根据冷却之前的初始温度T2和烧结矿、球团矿比热，计算余热回收理论量Q，进行初步的冷却及发电设备选型。因有时设备不一定所有型号都有，当不满足初次选定的设备型号时，使用接近的设备替换后，需要根据选定的设备实际冷却面积、冷却时间、冷却介质流量、温度等参数重新计算选定的设备方案对应的余热回收量Q’和冷却终点温度T，冷却终点温度T应在200℃～450℃范围内，否则重新进行冷却及发电设备选型。为减少热量损失，烧结设施和焦化设施应靠近炼铁高炉布置。

本实施例提出的高炉原料余热回收系统，通过设置余热发电回收设备10将热态的高炉原料冷却至200~450℃，再通过筛分及运输设备将冷却至200~450℃的高炉原料运输至高炉，即通过余热分步利用的方法，使余热利用更合理，将烧结矿和球团矿的高温余热用于发电，再将烧结矿和球团矿的低温余热用于高炉冶炼。通过将200~450℃的高炉原料运输至高炉，实现了高炉炼铁原料热装，有利于增大炉身上部间接还原区，降低直接还原度，减少高炉炼铁的能源消耗。另外，因振动筛20以及传送带30上均设有保温罩以对高炉原料进行保温，可减小热量损失，提高了本高炉原料余热回收系统的余热回收效率。

本实施例中，筛分及运输设备包括多个振动筛20，以筛选出不同等级颗粒大小的烧结矿和球团矿。为了与多个振动筛20配合，传送带30也设置有多个。

进一步地，参照图2，本实施例中，高炉原料余热回收系统还包括备用冷装料系统，该备用冷装料系统包括原料贮槽71、给料机72、振动筛20以及传送带30，所述给料机位于所述原料贮槽71下方以将原料贮槽71的物料供给至所述备用冷装料系统的振动筛20，所述传送带30将所述备用冷装料系统的振动筛20筛选出的冷料运送至高炉上料系统。

当烧结厂检修，热烧结不能连续供应时，可以采用冷装料，确保生产。

本实施例提出的高炉原料余热回收系统，通过设置备用冷装料系统，从而使高炉原料余热回收系统工作更可靠。

本发明进一步还提出一种基于上述高炉原料余热回收系统的余热回收方法。

参照图3，图3为本发明高炉原料余热回收系统的余热回收方法优选实施例的结构示意图。本优选实施例中，基于上述的高炉原料余热回收系统的余热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，使用余热发电回收设备将生产出的热态高炉原料冷却至200~450℃；

步骤S20，将冷却至200~450℃的高炉原料经筛分及运输设备筛选、称重后，运输至高炉上料系统以用于高炉冶炼。

具体地，高炉原料余热回收系统的余热回收方法具体包括：

当热态高炉原料为烧结矿时，烧结机的末端将烧结矿传送至破碎机破碎后，运送至烧结冷却机，向烧结冷却机中鼓风将烧结矿冷却至200~450℃的同时将冷却烧结矿时的高温烟气通过其管道传送至余热发电回收设备，以供余热发电回收设备发电，冷却至200~450℃的热烧结矿经多级振动筛的筛分后筛选出多种等级大小的颗粒烧结矿后，各种等级大小的颗粒烧结矿通过传送带传送至高炉上料系统以用于高炉冶炼，部分颗粒烧结矿被用于铺底料的颗粒烧结矿通过传送带传送至烧结机头部，粉矿通过传送带传送至烧结配料仓。

粉矿是指粒径小于5mm的烧结矿粉末，冷却后的烧结矿经多级振动筛筛选出5~10mm的颗粒烧结矿和20~50mm的颗粒烧结矿，经传送带传送至高炉上料系统，筛选出的部分10~20mm的颗粒烧结矿作为烧结铺底料经传送带传送至烧结机的头部。

本实施例提出的余热回收方法，使用余热发电回收设备将热态的高炉原料冷却至200~450℃，再通过筛分及运输设备将冷却至200~450℃的高炉原料运输至高炉，即通过余热分步利用的方法，使余热利用更合理，将烧结矿和球团矿的高温余热用于发电，再将烧结矿和球团矿的低温余热用于高炉冶炼。通过将200~450℃的高炉原料运输至高炉，实现了高炉炼铁原料热装，有利于增大炉身上部间接还原区，降低直接还原度，减少高炉炼铁的能源消耗。另外，因振动筛以及传送带上均设有保温罩以对高炉原料进行保温，可减小热量损失，提高了本高炉原料余热回收系统的余热回收效率。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种高炉原料余热回收系统，其特征在于，包括：

余热发电回收设备，用于将经高炉原料生产设备生产出热态的高炉原料冷却至200~450℃，并回收冷却高炉原料的高温烟气用于发电；

筛分及运输设备，用于将冷却至200~450℃的高炉原料进行多级筛分并运输，所述筛分及运输设备由耐450℃以上温度的振动筛以及传送带组成，在所述振动筛以及传送带上均设有保温罩以对所述高炉原料进行保温，通过所述传送带连接所述振动筛和高炉上料系统，所述振动筛的保温罩包括套设于所述振动筛的外侧壁的保温罩、以及罩设于所述振动筛的进料口处可开合的保温罩，所述传送带的保温罩罩设于所述传送带的上方，所述高炉原料余热回收系统还包括备用冷装料系统，该备用冷装料系统包括原料贮槽、给料机、振动筛以及传送带，所述给料机位于所述原料贮槽下方以将原料贮槽的物料供给至所述备用冷装料系统的振动筛，所述传送带将所述备用冷装料系统的振动筛筛选出的冷料运送至高炉上料系统。

2.一种基于权利要求1所述的高炉原料余热回收系统的余热回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用余热发电回收设备将生产出的热态高炉原料冷却至200~450℃；

将冷却至200~450℃的高炉原料经筛分及运输设备筛选、称重后，运输至高炉上料系统以用于高炉冶炼。

3.如权利要求2所述的余热回收方法，其特征在于，具体包括：

当所述热态高炉原料为烧结矿时，烧结机的末端将烧结矿传送至破碎机破碎后，运送至烧结冷却机，向烧结冷却机中鼓风将烧结矿冷却至200~450℃的同时将冷却烧结矿时的高温烟气通过其管道传送至余热发电回收设备，以供余热发电回收设备发电，冷却至200~450℃的热烧结矿经多级振动筛的筛分后筛选出多种等级大小的颗粒烧结矿，各种等级大小的颗粒烧结矿通过传送带传送至高炉上料系统以用于高炉冶炼，部分颗粒烧结矿被用于铺底料的颗粒烧结矿通过传送带传送至烧结机头部。