CN104374209A - 一种用风机回收烧结余热的方法及其后导叶片 - Google Patents

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袁永才
赵志强
王建军
张扬
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张丽丽
王瑞红
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Abstract

本发明涉及一种用风机回收烧结余热的方法及其后导叶片。余热的方法是把铁矿烧结炉在环冷机一段与环冷机二段排放出的高温烟气，经过陶瓷多管除尘器除尘后降为烟尘量,把高温烟气从余热锅炉的烟气进气端输给余热锅炉，在余热锅炉内与从冷水进气端进入余热锅炉的冷水进行热交换，高温烟气的温度降低从余热锅炉的烟气输出端输出到在后导叶片上喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层的轴流风机的进气口，热交换后生成中、低压蒸汽供用户使用；输到轴流风机的烟气经轴流风机增加后再输送到环冷机一段与环冷机二段供烧结使用。后导叶片的特征是在后导叶片上喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层。本用风机回收烧结余热的方法所用设备占用场地小，本后导叶片喷熔镍基碳化钨耐磨材料提高其耐磨性。

Description

一种用风机回收烧结余热的方法及其后导叶片
技术领域
本发明涉及一种用风机回收烧结余热的方法及其后导叶片。
背景技术
近几年来，铁矿石烧结余热回收技术突飞猛进，余热回收效率大幅提高，该技术是通过离心式风机将铁矿烧结时产生的高温烟气经除尘后引入工业锅炉中降温，锅炉产生蒸汽供给用户使用，降温后的烟气再返回环冷机供烧结降温使用，循环往复。该技术既解决了粉尘排排放带来的环境污染，又具有良好经济效益，在上海宝钢、邯郸钢厂、安阳钢厂、鞍钢等冶金行业得到广泛应用，申请人也建设两套450m2烧结余热回收系统。按照常规设计，烧结余热系统使用的循环风机一般都采用离心式，以获取较好的耐磨性和压头，但离心风机占地面积较大，在建设场地局限的厂矿，难以使用离心风机。
发明内容
为了克服现有用风机回收烧结余热的方法的上述不足，本发明提供一种所用设备占用场地小的风机回收烧结余热的方法。同时提供一种实现该方法的轴流风机的后导叶片。
  本用风机回收烧结余热的方法是把铁矿烧结炉在环冷机一段与环冷机二段排放出的温度200—450℃、烟尘为1000—2000mg/m3的高温烟气，经过陶瓷多管除尘器除尘后，高温烟气所含的烟尘量降为80—120mg/m3,把高温烟气从余热锅炉的烟气进气端输给余热锅炉，在余热锅炉内与从冷水进气端进入余热锅炉的温度30—40℃冷水进行热交换，高温烟气的温度降为120—140℃从余热锅炉的烟气输出端输出到在后导叶片上的迎风面喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层的轴流风机的进气口，热交换后生成中压与低压蒸汽供用户使用；输到轴流风机的烟气经轴流风机增加后再输送到环冷机一段与环冷机二段的进气口供烧结使用。
上述的用风机回收烧结余热的方法，其特征是：所述的中压蒸汽的压强为1.3—1.6MPa，温度330—400℃，流量40—75t/h；低压蒸汽的压强为0.45—0.7 MPa，温度185—240℃，流量15—26t/h。
上述的用风机回收烧结余热的方法，其特征是：所述的在后导叶片上的迎风面喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层的轴流风机的耐磨材料层的位置，是距离后导叶轴32±2厘米的范围内。
上述的用风机回收烧结余热的方法，其特征是：所述的在后导叶片上的迎风面喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层的轴流风机的耐磨材料层的位置，在后导叶片距离后导叶轴为4±0.5厘米的范围内喷熔着一层镍基碳化钨耐磨材料层；在后导叶片上距离已喷熔的镍基碳化钨耐磨材料料层18±2厘米还喷熔着另一镍基碳化钨耐磨材料料层，这一镍基碳化钨耐磨材料料层的宽度是10±1厘米。
本用风机回收烧结余热的轴流风机的后导叶片的特征是，在后导叶片上的迎风面喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层。
上述的用风机回收烧结余热的轴流风机的后导叶片，其特征是：镍基碳化钨耐磨材料层在后导叶片上的位置是距离后导叶轴32±2厘米的范围内。
上述的用风机回收烧结余热的轴流风机的后导叶片，其特征是镍基碳化钨耐磨材料层在后导叶片上的位置是：在后导叶片距离后导叶轴为4±0.5厘米的范围内喷熔着一层镍基碳化钨耐磨材料层；在后导叶片上距离已喷熔的镍基碳化钨耐磨材料料层18±2厘米还喷熔着另一镍基碳化钨耐磨材料料层，这一镍基碳化钨耐磨材料料层的宽度是10±1厘米。
回收的烧结余热高温段必须经过除尘器除尘，由于除尘器的除尘效果直接关系到系统内部尤其是循环风机叶片等部位的磨损，一般都采用电除尘器或布袋除尘器，有少数采用多管除尘器。本申请选择的是陶瓷多管除尘器，其原理是：含尘气体由总进气管进入气体分布室，随后进入陶瓷旋风体和导流片之间的环形空隙。导流片使气体由直线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿旋风体自圆筒体呈螺旋形向下，朝锥体流动，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的尘粒甩向筒壁。尘粒在与筒壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面向下落入排灰口进入总灰斗。旋转下降的外旋气流到达锥体下端位时，因圆锥体的收缩即以同样的旋转方向在旋风管轴线方向由下而上继续做螺旋形流动（净气），经过陶瓷旋风体排气管进入排气室，由总排气口排出。
这种组合式陶瓷多管除尘设备总投资只有电除尘的1/3，具有除尘效率高、成本低、消耗低、维护成本低等特点，适宜冶金窑炉等高温、高湿、高浓度、有腐蚀性、要求耐磨性强环境的烟尘治理。除尘效果可以满足轴流风机运行条件。
采用风机后导叶迎风面堆焊技术和风机叶片喷熔耐磨材料(镍基碳化钨)技术，改善风机各部件耐磨性，达到长周期使用的目的。
AN系列轴流风机是一种以叶轮子午面的流道，沿着流动方向急剧收敛，通过叶轮的做功，气流速度迅速增加，从而获得动能，并通过后导叶将烟气的螺旋运动转化为轴向运动而进入扩压器，并在扩压器内将烟气的大部分动能转化成系统所需的静压能的轴流式通风机。
风机后导叶迎风面堆焊技术。由于后导叶将烟气的螺旋运动转化为轴向运动，使得后导叶磨损为轴流风机磨损相对最为严重的部位，后导叶又是后轴承座支撑筋板，其磨损后强度降低，将造成风机振动加剧。本发明在后导叶迎风面进行堆焊技术处理，多次试验后确定堆焊高度280mm为最佳。
烟气对风机叶片的磨损也很大，本发明采用叶片喷熔耐磨材料(镍基碳化钨)的方法提高其耐磨性，经现场多次喷熔耐磨材料试验，确定叶片喷熔层延长至距叶片根部100mm处为最佳。并且增加轮毂加强筋板，提高整体强度。
本发明有益效果
本发明通过优化烟气除尘方法所用的设备占用场地小，采用叶片喷熔耐磨材料(镍基碳化钨)的方法提高其耐磨性，并且增加轮毂加强筋板，提高整体强度，使轴流风机成功应用于烧结余热回收工艺中，可直接降低风机工程项目投资50%。
附图说明
图1是后导叶片的第一耐磨材料层与第二耐磨材料层的位置示意图。
图2是后导叶片的第三耐磨材料层的位置示意图。
图3是后导叶片的第四耐磨材料层的位置示意图。
1—后导叶片；  2—第一耐磨材料层；  3—原防磨层；   4—第二耐磨材料层；   5—后导叶轴；   6—第三耐磨材料层     7—第四耐磨材料层。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
后导叶片实施例一
本实施例的轴流风机是在型号AN的轴流风机的后导叶片1喷熔耐磨材料的轴流风机，在后导叶片1距离后导叶轴5为四厘米的范围喷熔第二耐磨材料层4，在后导叶片1上距离第二耐磨材料层4为18厘米，喷熔第一耐磨材料层2，第一耐磨材料层2在后导叶片1的纵向的宽度是10厘米，见图1。
所述的耐磨材料是镍基碳化钨。
后导叶片实施例二
本实施例的轴流风机是在后导叶片1距离后导叶轴32厘米的范围喷熔第三耐磨材料层6见图2，其它与后导叶片实施例一相同。
后导叶片实施例三
本实施例的轴流风机是在后导叶片1的迎风面都喷熔第四耐磨材料层7见图3，其它与后导叶片实施例一相同。
方法实施例一
      本实施例是450m2铁矿烧结余热回收系统， 环冷机一段与环冷机二段的排放量都是40×104—45×104m3/h，高温烟气的烟尘为1000—2000mg/m3,rnws气体主要有SO2，NO2， NOn，CO2，温度200—450℃。     
本实例的流程是把铁矿烧结炉在环冷机一段与环冷机二段排放出的高温烟气经过陶瓷多管除尘器除尘后（高温段烟气需要除尘，进入陶瓷多管除尘器），高温烟气所含的烟尘量降为80—120mg/m3,把高温烟气从余热锅炉的烟气进气端输给余热锅炉，在余热锅炉内与从冷水进气端进入余热锅炉的冷水（温度30—40℃）进行热交换，高温烟气的温度降为120—140℃从余热锅炉的烟气输出端输出到轴流风机的进气口，热交换后生成中压与低压蒸汽供用户使用；输到轴流风机的烟气经轴流风机增加后输送到环冷机一段与环冷机二段的进气口供烧结使用。所用的轴流风机是用后导叶片实施例一的轴流风机。
本实施例中，中压蒸汽的压强为1.4—1.5MPa，温度340—370℃，流量50—55t/h；低压蒸汽的压强为0.55—0.65 MPa，温度190—225℃，流量18—22t/h。
方法实施例二
   本实施例所用的轴流风机是用后导叶片实施例二的轴流风机，其它与方法实施例一相同。
方法实施例三
本实施例所用的轴流风机是用后导叶片实施例三的轴流风机，其它与方法实施例一相同。

Claims (7)

1.一种用风机回收烧结余热的方法，它是把铁矿烧结炉在环冷机一段与环冷机二段排放出的温度200—450℃、烟尘为1000—2000mg/m3的高温烟气，经过陶瓷多管除尘器除尘后，高温烟气所含的烟尘量降为80—120mg/m3,把高温烟气从余热锅炉的烟气进气端输给余热锅炉，在余热锅炉内与从冷水进气端进入余热锅炉的温度30—40℃冷水进行热交换，高温烟气的温度降为120—140℃从余热锅炉的烟气输出端输出到在后导叶片上的迎风面喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层的轴流风机的进气口，热交换后生成中压与低压蒸汽供用户使用；输到轴流风机的烟气经轴流风机增加后再输送到环冷机一段与环冷机二段的进气口供烧结使用。
2. 根据权利要求1所述的用风机回收烧结余热的方法，其特征是：所述的中压蒸汽的压强为1.3—1.6MPa，温度330—400℃，流量40—75t/h；低压蒸汽的压强为0.45—0.7 MPa，温度185—240℃，流量15—26t/h。
3. 根据权利要求1或2所述的用风机回收烧结余热的方法，其特征是：所述的在后导叶片上的迎风面喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层的轴流风机的耐磨材料层的位置，是距离后导叶轴32±2厘米的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的用风机回收烧结余热的方法，其特征是：所述的在后导叶片上的迎风面喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层的轴流风机的耐磨材料层的位置，在后导叶片距离后导叶轴为4±0.5厘米的范围内喷熔着一层镍基碳化钨耐磨材料层；在后导叶片上距离已喷熔的镍基碳化钨耐磨材料料层18±2厘米还喷熔着另一镍基碳化钨耐磨材料料层，这一镍基碳化钨耐磨材料料层的宽度是10±1厘米。
5. 一种用风机回收烧结余热的轴流风机的后导叶片，其特征是：在后导叶片上的迎风面喷熔着镍基碳化钨耐磨材料层。
6.根据权利要求5所述的用风机回收烧结余热的轴流风机的后导叶片，其特征是：镍基碳化钨耐磨材料层在后导叶片上的位置是距离后导叶轴32±2厘米的范围内。
7. 根据权利要求5所述的用风机回收烧结余热的轴流风机的后导叶片，其特征是镍基碳化钨耐磨材料层在后导叶片上的位置是：在后导叶片距离后导叶轴为4±0.5厘米的范围内喷熔着一层镍基碳化钨耐磨材料层；在后导叶片上距离已喷熔的镍基碳化钨耐磨材料料层18±2厘米还喷熔着另一镍基碳化钨耐磨材料料层，这一镍基碳化钨耐磨材料料层的宽度是10±1厘米。
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