CN104789719A - 钢渣/电石冷却和余热回收系统 - Google Patents

钢渣/电石冷却和余热回收系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢渣/电石冷却和余热回收系统，所述系统主要包括冷却粒化设备(1)，卸料设备(2)和二次热量回收及输送设备(4)，其中所述冷却粒化设备(1)包括冷却釜(02)，所述冷却釜(02)内部轴心位置配置转盘(04)，所述转盘(04)下面安装传动轴(09)，所述转盘(04)下方设有冷却风管(06)，所述冷却风管(06)下方的所述传动轴(09)上安装风轮(08)，所述冷却风管(06)与进风管(07)连接。

Description

钢渣/电石冷却和余热回收系统
技术领域
本发明涉及一种钢渣/电石冷却和余热回收系统。
背景技术
目前钢渣的主要处置方式有热泼、水淬等，上述各种钢渣的处理工艺均需要消耗大量的水，导致钢渣处理成本较高；而且钢渣携带的热量不便回收，这部分热量被白白浪费掉；同时钢渣处理过程中产生的水蒸气含有大量碱性粉尘，会腐蚀车间屋顶、梁架等结构，对人身体也有极大危害，同时给大气造成污染；再者由于采用水冷，对钢渣进一步后续利用时，还需对钢渣进行烘干处理，仍需消耗大量能量。
另外，电石生产过程中也需要经过冷却后再破碎。目前主要的冷却方式是水冷壁冷却后经破碎机破碎，上述工艺电石携带的热量尤其是显热不便回收，这部分热量被白白浪费掉；而且冷却工艺繁复，效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢渣/电石的冷却和余热回收系统，它不需消耗水就能够使钢渣/电石冷却、粒化，能够大幅降低钢渣/电石处理成本，并且钢渣/电石处理过程中不产生水蒸气，有利于延长车间屋顶、横梁等结构的使用寿命，同时能够避免对人体造成伤害，冷却后的钢渣/电石也可直接进行下一步利用，不需对钢渣/电石进行烘干处理，有利于节约能源。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种钢渣/电石冷却和余热回收系统，所述系统主要包括冷却粒化设备1，卸料设备2和二次热量回收及输送设备4，其中所述冷却粒化设备1包括冷却釜02，所述冷却釜02内部轴心位置配置转盘04，所述转盘04下面安装传动轴09，所述转盘04下方设有冷却风管06，所述冷却风管06下方的所述传动轴09上安装风轮08，所述冷却风管06与进风管07连接。
优选的，其中所述冷却粒化设备1下部连接卸料设备2，所述卸料设备2下部安装落料管3，所述落料管3下部安装二次热量回收及输送设备4，所述二次热量回收及输送设备4上部安装热量回收管路5。
优选的，其中所述冷却粒化设备1还包括进料管01，出气管03和电机12，其中所述进料管01斜插入冷却釜02，所述冷却釜02侧壁顶部设置出气管03，电机12安装在冷却釜侧壁外。
优选的，其中所述电机12的输出轴安装主动皮带轮10，所述主动皮带轮10与所述传动轴09末端安装的被动皮带轮11通过皮带连接。
优选的，其中所述转盘04通过支承与转盘座05连接，所述转盘座05通过支架固定在所述冷却釜02内壁上。
优选的，其中所述冷却风管06在冷却釜内水平设置，所述冷却风管06通过支架与所述冷却釜02内壁连接。
优选的，其中所述冷却风管06顶部周圈均布喷气嘴13。
优选的，其中所述冷却风管06的直径大于所述转盘04的直径。
优选的，所述进风管07具有可调控风量器，所述可调控风量器是由可调挡板组成的。
优选的，所述卸料设备2采用中心卸料机，所述中心卸料机包括壳体a1，刮刀a2，落料管a3，小齿轮a4，减速电机a5，大齿圈a6，料位计a7。
优选的，所述刮刀a2为螺旋线形状，并且距离所述壳体a1底部留有适量高度以保证落下的钢渣/电石能在所述壳体a1的底部形成一定厚度的料层实现密封防止气体逃逸。
优选的，所述料位计a7监控所述落料管a3内钢渣/电石粒料形成的料层高度并反馈控制所述减速电机a5的转速。
优选的，所述二次热量回收及输送设备4包括密封壳体001，所述壳体001顶部纵向排列若干排气口006，在所述壳体001两侧分别设置若干送风口002，所述若干送风口002分别对应连接若干风机007。
优选的，所述二次热量回收及输送设备4的所述壳体001底部纵向排列若干组成对设置的连杆04，每组所述连杆04上固定若干件推料杆003，每组所述连杆04对应设置一液压缸005。
本发明的优点在于：
1、冷却粒化设备使用离心原理，由电机带动转盘高速旋转产生离心力使钢渣/电石飞溅粒化落入，能够使钢渣/电石冷却、粒化，并且粒化后的渣粒体积小而且均匀，能够大幅降低钢渣/电石处理成本；
2、不需消耗水就能够使钢渣/电石冷却、粒化，能够大幅降低钢渣/电石处理成本；
3、钢渣/电石冷却风与钢渣/电石换热后形成的高温气体通过管路导出，经过除尘后就可直接对热量进行回收，使钢渣/电石携带的热量更加方便的回收利用，与现有的钢渣/电石处理工艺相比，省去了大量中间设备和步骤，进一步降低钢渣/电石处理成本；
4、钢渣/电石处理过程中不产生水蒸气，有利于延长车间屋顶、横梁等结构的使用寿命，同时能够避免对人体造成伤害；
5、冷却后的钢渣/电石可直接进行下一步利用，不需对钢渣/电石进行烘干处理，有利于节约能源；
6、钢渣/电石冷却效率高，设备使用寿命长；
7、钢渣/电石冷却风经过除尘可回收利用，不向空气中排放，不会对大气环境造成污染等。
8、除此之外，本发明提供的钢渣/电石冷却和余热回收系统不会漏风到炉膛中，不会影响锅炉燃烧。
综上所述，本发明提供的钢渣/电石冷却和余热回收系统的优点和先进性是传统形式不可比拟的，因此有极大推广价值和市场前景。
附图说明
图1是本发明钢渣/电石冷却系统的整体结构示意图；
图2是本发明冷却粒化设备的内部结构主视图；
图3是本发明中心卸料机的内部俯视图；
图4是本发明中心卸料机的主视图；
图5是本发明二次热量回收及输送设备的主视图；
图6是本发明二次热量回收及输送设备的俯视图。
具体实施方式
本发明所提供的一种钢渣/电石冷却和余热回收系统，包括冷却粒化设备1，冷却粒化设备1下部连接卸料设备2，卸料设备2下部安装落料管3，落料管3斜插入二次热量回收及输送设备4，二次热量回收及输送设备4上部安装热量回收管路5。
冷却粒化设备1包括进料管01，进料管01斜插入冷却釜02并焊接为一体。冷却釜02内部轴心位置配置转盘04，转盘04通过旋转支承与转盘座05连接，转盘座05通过支架用焊接的方式固定在冷却釜02内壁上；转盘04下面安装传动轴09，传动轴09末端安装被动皮带轮11，传动轴09中部安装风轮08，转盘04下方的冷却釜02内安装冷却风管06，冷却风管06与进风管07连接，冷却风管06在冷却釜内水平设置，优选的，所述冷却风管06的直径大于所述转盘04的直径。冷却风管06通过支架与冷却釜02内壁连接，冷却风管06顶部周圈均布喷气嘴13，冷却釜02侧壁顶部设置出气管03，电机12安装在冷却釜侧壁外，电机12的输出轴安装主动皮带轮10，主动皮带轮10与转盘04下面的被动皮带轮11通过皮带连接。电机12通过皮带传动带动转盘04旋转，使进入冷却釜02内的钢渣/电石在离心作用下向转盘04四周飞溅，冷却风管06上的喷气嘴13使冷却风形成环形风幕，钢渣/电石在离心力和风幕的共同作用下粒化固化，同时向上的吹力可以延长渣粒的降落时间，增加换热效果；下面的风轮08随转盘04一同高速旋转，产生离心风力，吹散并固化剩余液态的钢渣/电石，同时进一步冷却已经固化的钢渣/电石。
钢渣/电石冷却风与钢渣/电石换热后形成的高温气体通过出气管03导出，经除尘器除尘后可直接进入余热蒸汽锅炉(图中未示出)的进气口用于制备蒸汽或发电等外供进行利用。
本发明为了保证系统的密封，卸料设备2采用中心卸料机，具体地，参照附图3和图4，其中所述中心卸料机主要包括壳体a1，刮刀a2，落料管a3，小齿轮a4，减速电机a5，大齿圈a6，以及料位计a7。优选的，刮刀a2采用螺旋线形状，并且刮刀a2距离壳体a1底部留有适量高度以保证落下的钢渣/电石能在壳体a1的底部形成一定厚度的料层实现密封防止气体逃逸。工作时，减速电机a5驱动小齿轮a4转动，小齿轮a4与大齿圈a6配合带动刮刀a2在壳体a1旋转以使换热后钢渣/电石粒料落入落料管a3，同时利用料位计a7监控落料管a3内钢渣/电石粒料形成的料层高度，当料层高度低于预先设定的值时，料位计a7反馈给减速电机a5一控制信号，使减速电机a5转速增加进而使钢渣/电石落入速度提高；反之则使减速电机a5转速降低进而使钢渣/电石落入速度减慢，从而控制保证中心卸料机落料管a3内保有一定高度的料层实现密封防止气体逃逸。
本发明二次热量回收及输送设备4的结构，具体地，参照附图5和图6，优选的，本发明的二次热量回收及输送设备4主要包括三组成对设置的连杆004，每对连杆上固定四件推料杆003，在分别对应设置的三个液压缸005的带动下，连杆004带动推料杆003进行往复运动输送并扰动钢渣/电石。三台风机007分别通过三个送风口002向壳体001内输送自然风，自然风与扰动状态的高温钢渣/电石进行充分的热量交换，完成热量交换的高温气体通过壳体顶部的三个排气口006输送出去，经过除尘后进行热量回收利用。
考虑到钢渣/电石在输送冷却的过程中温度逐步降低，三台风机007和三个液压缸005优选分别控制，即输送的风量和液压缸005的工作频率逐渐降低。根据钢渣/电石的温度调节，钢渣/电石温度高时，液压缸005的工作频率提高，连杆004的往复运动频率提高以增加钢渣/电石扰动性，同时风机007的风量加大，以更利于热交换；钢渣/电石温度低时，液压缸005的工作频率减低，同时风机007的风量减小，以减小能耗。
另外，壳体001顶部纵向排列的三个排气口006可分布在高、中、低温段，最后可以将完成热量交换的回收气体集中到热量回收管路5中统一利用，也可以根据温度的不同，在热量回收管路5中对应设置管路以分别加以利用。
本发明所述一种钢渣/电石冷却和余热回收工艺包括以下步骤：
钢渣/电石冷却风经进风管07进入环形风管06，沿环形风管06顶部的喷气嘴13吹入冷却釜02，在冷却釜02内形成环形风幕，冷却釜02顶端进料斗01落下的液态钢渣/电石落至转盘04上，在电机08的驱动下旋转，转速不低于1500转/分钟，可以变频调速，转盘04产生的离心作用将液态钢渣/电石向四周甩出，形成丝状或液滴状钢渣/电石液体，丝状或液滴状钢渣/电石液体穿过冷却风形成的环形风幕时，与冷却风迅速换热，凝固成为固态钢渣/电石颗粒，如果还有剩余没有固化的钢渣/电石，可以经过下面的风轮08离心风继续固化冷却，所有的钢渣/电石自由落下，进入卸料设备2；钢渣/电石冷却风与液态钢渣/电石换热后，形成温度为900℃-1500℃的高温气体，高温气体经出气管03进入除尘设备除尘后回收利用。卸料设备2将钢渣/电石收集到设备中心通过落料管3进入二次热量回收及输送设备4，在二次热量回收及输送设备4中，钢渣/电石与冷却风再次进行换热，热空气通过热量回收管路5回收利用。
另外，转盘04的转速可根据入炉液态钢渣/电石的温度选取，当入炉液态钢渣/电石的温度较高时，钢渣/电石流动性较强，转盘04应选择较低的转速；当入炉液态钢渣/电石的温度较低时，钢渣/电石流动性较差，转盘04应选择较高的转速。
上述工艺步骤与本发明所述的钢渣/电石冷却和余热回收系统结合，能够实现不需消耗水就能够使钢渣/电石冷却、粒化的目的，并且能够对钢渣/电石冷却过程中散发的热量进行高效回收，可以用于制备蒸汽等外供，钢渣/电石冷却风经除尘后回收利用，对大气环境不会造成污染。
以上列举的仅是本发明的最佳具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种钢渣/电石冷却和余热回收系统，所述系统主要包括冷却粒化设备(1)，卸料设备(2)和二次热量回收及输送设备(4)，其中所述冷却粒化设备(1)包括冷却釜(02)，所述冷却釜(02)内部轴心位置配置转盘(04)，所述转盘(04)下面安装传动轴(09)，所述转盘(04)下方设有冷却风管(06)，所述冷却风管(06)下方的所述传动轴(09)上安装风轮(08)，所述冷却风管(06)与进风管(07)连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却粒化设备(1)下部连接卸料设备(2)，所述卸料设备(2)下部安装落料管(3)，所述落料管(3)下部安装二次热量回收及输送设备(4)，所述二次热量回收及输送设备(4)上部安装热量回收管路(5)。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却粒化设备(1)还包括进料管(01)，出气管(03)和电机(12)，其中所述进料管(01)斜插入冷却釜(02)，所述冷却釜(02)侧壁顶部设置出气管(03)，电机(12)安装在冷却釜侧壁外。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述电机(12)的输出轴安装主动皮带轮(10)，所述主动皮带轮(10)与所述传动轴(09)术端安装的被动皮带轮(11)通过皮带连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述转盘(04)通过支承与转盘座(05)连接，所述转盘座(05)通过支架固定在所述冷却釜(02)内壁上。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却风管(06)在冷却釜内水平设置，所述冷却风管(06)通过支架与所述冷却釜(02)内壁连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却风管(06)顶部周圈均布喷气嘴(13)。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述冷却风管(06)的直径大于所述转盘(04)的直径。
9.根据权利要求1所述的系统，所述进风管(07)具有可调控风量器，所述可调控风量器是由可调挡板组成的。
10.根据权利要求1所述的系统，所述卸料设备(2)采用中心卸料机，所述中心卸料机包括壳体(a1)，刮刀(a2)，落料管(a3)，小齿轮(a4)，减速电机(a5)，大齿圈(a6)，料位计(a7)。
11.根据权利要求10所述的系统，所述刮刀(a2)为螺旋线形状，并且距离所述壳体(a1)底部留有适量高度以保证落下的钢渣/电石能在所述壳体(a1)的底部形成一定厚度的料层实现密封防止气体逃逸。
12.根据权利要求10所述的系统，所述料位计(a7)监控所述落料管(a3)内钢渣/电石粒料形成的料层高度并反馈控制所述减速电机(a5)的转速。
13.根据权利要求1所述的系统，所述二次热量回收及输送设备(4)包括密封壳体(001)，所述壳体(001)顶部纵向排列若干排气口(006)，在所述壳体(001)两侧分别设置若干送风口(002)，所述若干送风口(002)分别对应连接若干风机(007)。
14.根据权利要求13所述的系统，所述二次热量回收及输送设备(4)的所述壳体(001)底部纵向排列若干组成对设置的连杆(04)，每组所述连杆(04)上固定若干件推料杆(003)，每组所述连杆(04)对应设置一液压缸(005)。
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