CN105132604A - 一种铸渣取热的装置与方法 - Google Patents

Abstract

提供一种铸渣取热的装置与方法，该装置包括渣罐、熔渣导流槽、铸渣机、鼓风机、渣块输送装置、余热锅炉、布袋除尘器、循环风机、换热竖炉；换热竖炉由换热竖炉本体、密封装料装置、密封卸料装置组成；换热竖炉与余热锅炉组成了余热回收系统；换热竖炉与余热锅炉、布袋除尘器、循环风机组成了废气循环系统；一种铸渣取热的方法，当渣罐运输的熔融渣温度在1450℃左右时，液态熔渣经过熔渣导流槽进入到铸渣机，铸成渣块，进入到换热竖炉中进行热交换取热，气体被加热到600℃左右后进入余热锅炉回收余热发电，其余废气除尘后送到换热竖炉再循环利用，优点是：装置结构简单、操作方便、环保；该方法利用高温蒸气发电，节能降耗、减少环境污染。

Description

一种铸渣取热的装置与方法

技术领域：

本发明涉及工业余热余能回收利用设备技术领域，特别是涉及一种通过铸渣和风冷换热从高温熔渣中取热的装备和方法。

背景技术：

在现有技术中，高炉渣是在钢铁冶炼过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和熔剂中的非挥发组分形成的副产物。2014年我国产铁7.1亿t，即使按每生产1t生铁产生0.3t渣计算，高炉渣的产量也高达2.13亿t。高炉渣的出炉温度>1500℃，1t高炉渣所含有的热量相当于64kg标准煤。现行的处理方法采用水淬工艺，除了少部分北方企业在冬天利用冲渣水的余热进行采暖外，几乎没有什么其他的余热回收。水淬后的高炉渣可用作硅酸盐水泥的部分替代品，生产普通硅酸盐水泥。但是此法有许多缺点：不仅高炉渣的显热无法回收利用，而且造成水资源的大量浪费，对大气、水和土壤也造成了严重的污染，恶化了自然环境。铸渣和熔融高炉渣显热回收利用不仅降低钢铁生产的能源消耗，而且还减少污染物排放，缓解环境的压力，将极大地促进我国钢铁工业的节能和技术进步。除了高炉渣，其他工业的很多高温熔渣的热量也没有回收，如电炉熔炼的各种铁合金渣、黄磷渣等。目前，各种类型干法处理液态高温炉渣大体上可以归纳为如下几类：转盘法，风淬法，机械破碎法等等。上述干法处理液态高温炉渣的方法的不同点是：将高温液态炉渣粒化的方法不同，转盘法是通过转盘的旋转将液态渣粒化，风淬法是利用高压高速冷风将液态渣粒化，而机械破碎法是利用搅拌轮机械力的作用将液态渣粒化。其共同特点是粒化后的渣粒都是通过与冷风进行热交换，吸收熔渣显热。但是目前还没有一种专用的回收熔渣显热的装备工业化生产或投入使用，熔融高炉渣的物理性质和高炉出渣的不连续性使得熔渣显热回收存在困难。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种设备简单、投资低、节能、环保的通过铸渣和风冷换热从高温熔渣中取热的装置和方法。

本发明的技术解决方案是提供一种铸渣取热的装置：包括相互连接的渣罐、熔渣导流槽、铸渣机、鼓风机、渣块输送装置、余热锅炉、布袋除尘器、循环风机；其特征是：还包括换热竖炉；换热竖炉由换热竖炉本体、密封装料装置、密封卸料装置组成；换热竖炉上面的密封装料装置与铸渣机的来料相连；换热竖炉下面的密封卸料装置与渣块输送装置相连；换热竖炉与余热锅炉组成了余热回收系统；换热竖炉与余热锅炉、布袋除尘器、循环风机组成了废气循环系统。其特征还在于：熔渣导流槽的坡度为3％；铸渣机采用能控制运行速度的变频电机，铸块尺寸为100mm×100mm，厚度50mm，铸渣机设有对铸模进行喷浆、喷涂处理的喷浆装置和能控制渣冷却强度的喷淋装置；换热竖炉有进气口和排气口，进气口设有可以调节进气流量、压力参数的调节装置，为了保证装料排渣的时候换热竖炉有相对封闭空间，换热竖炉顶部设有密封装料装置，底部设有密封卸料装置；鼓风机、余热锅炉、布袋除尘器、循环风机之间通过管道连接。

一种铸渣取热的方法，其特征是：当渣罐运输的熔融渣温度在1450℃左右时，倾翻渣罐，并调控熔融渣流的速度，液态熔渣经过熔渣导流槽进入到铸渣机后被铸成渣块，铸渣机是一种通过固定在链条上的铸模由链轮驱动连续不断地运转把从熔渣导流槽流下的熔渣在铸模中铸成渣块的装置，从铸渣机排出的900℃～1000℃的渣块通过密封装料装置进入到换热竖炉中，换热竖炉设有底部进气口和顶部出气口，从底部进气口通入的冷空气或氮气与换热竖炉中的渣块进行热交换取热，底部进气口设有进气调节装置，控制进入的气量和压力，空气或氮气被加热到600℃左右通过换热竖炉上部的出气口排出，然后进入到余热锅炉中，余热锅炉产生高温水蒸气用于发电或供冬季取暖，换热冷却后的空气通过布袋除尘器除尘，然后通过循环风机输送到换热竖炉底部的进气口进行再次循环利用；换热竖炉中的高温渣块被冷空气或氮气换热冷却到200℃左右通过底部排渣口下降到渣块输送装置上被运走；其方法特征还在于：铸渣机上的喷浆装置对铸模进行喷浆、喷涂处理；铸渣机上的喷淋装置对渣和铸模进行喷水冷却处理，并控制渣的冷却强度；喷浆冷却设施在铸模表面喷涂涂料冷却铸模的同时，保证渣块顺利从铸模中脱出，铸渣机还设有辅助脱模的机械振打装置和强制脱模装置。

本发明的有益效果是：该装置结构简易、操作简单、易于维护、成本低、节能环保；该方法900℃～1000℃的渣块进入到渣罐中，通入冷空气或氮气与换热竖炉中的渣块进行热交换取热，冷空气(或氮气)被加热到600℃左右通过换热竖炉上部的出气口排出，然后进入到余热锅炉中，产生大量高温水蒸气用来发电。同时，余热锅炉中冷却的废热气体通过除尘系统除尘，经过循环风机进入到竖炉中再次利用，提高能源利用率，达到了节能减排的环保目的。

附图说明：

图1是本发明实施例一种铸渣取热的装置与方法示意图；

图2是图1中换热竖炉4的结构图。

附图中：1.渣罐；2.熔渣导流槽；3.铸渣机；4.换热竖炉；5.鼓风机(或氮气罐)；6.渣块输送装置；7.余热锅炉；8.布袋除尘器；9.循环风机；10.换热竖炉本体；11.密封装料装置；12.密封卸料装置。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明实施例做进一步详细描述：图1、图2所示的是本发明实施例一种铸渣取热的装置与方法示意图：附图中，一种铸渣取热的装置，包括相互连接的渣罐1、熔渣导流槽2、铸渣机3、换热竖炉4、鼓风机或氮气罐5、渣块输送装置6、余热锅炉7、布袋除尘器8、循环风机9；换热竖炉4包括换热竖炉本体10、密封装料装置11、密封卸料装置12；换热竖炉4上面的密封装料装置11与铸渣机3的来料相连；换热竖炉4下面的密封卸料装置12与渣块输送装置6相连；换热竖炉4与余热锅炉7组成了余热回收系统；换热竖炉4与余热锅炉7、布袋除尘器8、循环风机9组成了废气循环系统；熔渣导流槽2的坡度为3％；铸渣机3采用能控制运行速度的变频电机；铸块尺寸为100mm×100mm，厚度50mm；铸渣机3设有对铸模进行喷浆、喷涂处理的喷浆装置和能控制渣冷却强度的喷淋装置；换热竖炉4设有进气口和排气口，进气口设有可以调节进气流量、压力参数的调节装置；换热竖炉4顶部设有密封装料装置，底部设有密封卸料装置，目的是保证装料排料的时候换热竖炉有相对封闭空间；鼓风机或氮气罐5、余热锅炉7、布袋除尘器8、循环风机9之间通过管道连接。一种铸渣取热的方法：当渣罐1运输的熔融渣温度在1450℃左右时，使用卷扬机倾翻渣罐1，并调控熔融渣流的速度，液态熔渣经过熔渣导流槽2进入到铸渣机3后被铸成渣块，铸渣机3是一种通过固定在链条上的铸模由链轮驱动连续不断地运转把从熔渣导流槽2流下的熔渣在铸模中铸成渣块的装置，从铸渣机排出的900℃～1000℃的渣块通过密封装料装置进入到换热竖炉中，换热竖炉4设有底部进气口和顶部出气口，从底部进气口通入的冷空气(或氮气)与换热竖炉中的渣块进行热交换取热，底部进气口设有进气调节装置控制进入的气量，空气(或氮气)被加热到600℃左右通过换热竖炉上部的出气口排出，然后进入到余热锅炉中，产生高温水蒸气用于发电或供冬季取暖。换热冷却后的空气通过布袋除尘器8除尘，然后通过循环风机9输送到换热竖炉4底部的进气口进行再次利用；换热竖炉4中的高温渣块被冷空气或氮气换热冷却到200℃左右通过底部排渣口下降到渣块输送装置6上被运走。该方法特征还在于：卷扬机操作渣罐1的倾翻并调控熔融渣流的速度；铸渣机3上的喷浆装置对铸模进行喷浆、喷涂处理；铸渣机3上的喷淋装置对渣和铸模进行喷水冷却处理，并控制渣的冷却强度；喷浆冷却设施在铸模表面喷涂涂料冷却铸模的同时，保证渣块顺利从铸模中脱出，铸渣机还设有辅助脱模的机械振打装置和强制脱模装置。

Claims (7)

1.一种铸渣取热的装置，包括相互连接的渣罐(1)、熔渣导流槽(2)、铸渣机(3)、鼓风机(5)、渣块输送装置(6)、余热锅炉(7)、布袋除尘器(8)、循环风机(9)；其特征是：还包括换热竖炉(4)；换热竖炉(4)由换热竖炉本体(10)、密封装料装置(11)、密封卸料装置(12)组成；换热竖炉(4)上面的密封装料装置(11)与铸渣机(3)的来料相连；换热竖炉(4)下面的密封卸料装置(12)与渣块输送装置(6)相连；换热竖炉(4)与余热锅炉(7)组成了余热回收系统；换热竖炉(4)与余热锅炉(7)、布袋除尘器(8)、循环风机(9)组成了废气循环系统。

2.根据权利要求1所述的一种铸渣取热的装置，其特征在于：熔渣导流槽(2)的坡度为3％。

3.根据权利要求1所述的一种铸渣取热的装置，其特征在于：铸渣机(3)采用能控制运行速度的变频电机，铸块尺寸为100mm×100mm，厚度50mm，铸渣机(3)设有对铸模进行喷浆、喷涂处理的喷浆装置和能控制渣冷却强度的喷淋装置。

4.根据权利要求1所述的一种铸渣取热的装置，其特征在于：换热竖炉(4)有进气口和排气口，进气口设有可以调节进气流量、压力参数的调节装置，为了保证装料、排渣的时候换热竖炉(4)有相对封闭空间，换热竖炉(4)顶部设有密封装料装置，底部设有密封卸料装置。

5.根据权利要求1所述的一种铸渣取热的装置，其特征在于：鼓风机(5)、余热锅炉(7)、布袋除尘器(8)、循环风机(9)之间通过管道连接。

6.一种铸渣取热的方法，其特征是：当渣罐(1)运输的熔融渣温度在1450℃左右时，倾翻渣罐(1)，并调控熔融渣流的速度，液态熔渣经过熔渣导流槽(2)进入到铸渣机(3)后被铸成渣块，铸渣机(3)是一种通过固定在链条上的铸模由链轮驱动连续不断地运转把从熔渣导流槽(2)流下的熔渣在铸模中铸成渣块的装置，从铸渣机(3)排出的900℃～1000℃的渣块通过密封装料装置进入到换热竖炉(4)中，换热竖炉(4)设有底部进气口和顶部出气口，从底部进气口通入的冷空气或氮气与换热竖炉(4)中的渣块进行热交换取热，底部进气口设有进气调节装置，控制进入的气量和压力，空气或氮气被加热到600℃左右通过换热竖炉(4)上部的出气口排出，然后进入到余热锅炉(7)中，余热锅炉(7)产生高温水蒸气用于发电或供冬季取暖，换热冷却后的空气通过布袋除尘器(8)除尘，然后通过循环风机(9)输送到换热竖炉(4)底部的进气口进行再次循环利用；换热竖炉(4)中的高温渣块被冷空气或氮气换热冷却到200℃左右通过底部排渣口下降到渣块输送装置(6)上被运走。

7.根据权利要求2所述的一种铸渣取热的方法，其特征在于：铸渣机(3)上的喷浆装置对铸模进行喷浆、喷涂处理；铸渣机(3)上的喷淋装置对渣和铸模进行喷水冷却处理，并控制渣的冷却强度；喷浆冷却设施在铸模表面喷涂涂料冷却铸模的同时，保证渣块顺利从铸模中脱出，铸渣机(3)还设有辅助脱模的机械振打装置和强制脱模装置。