CN108036653A - 一种节能环保的铸石生产烟气循环系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铸石生产技术领域，具体涉及一种节能环保的铸石生产烟气循环系统。针对上述现有技术中铸石生产线能耗高、污染环境的缺陷，本发明的技术方案是：包括熔化炉、结晶窑和退火窑，还包括烟气通道I、烟气通道II、烟气通道III和烟气通道IV，熔化炉上设置有烟气出口和供风口，烟气出口通过烟气通道I与结晶窑连接，烟气出口通过烟气通道II与退火窑连接；退火窑通过烟气通道III与供风口连接，结晶窑通过烟气通道IV与供风口连接。还可设置换热室I、换热室II、换热室III和换热室IV，能够预热通入熔化炉的助燃气体。本发明适用于铸石材料的生产。

Description

一种节能环保的铸石生产烟气循环系统
技术领域
本发明属于铸石生产技术领域，具体涉及一种节能环保的铸石生产烟气循环系统。
背景技术
铸石生产的主要工艺流程：配料-熔化-成型-结晶-退火-检验，其配套的热工设备主要由熔化炉、结晶窑、退火窑组成，属于高能耗行业。现有技术中的生产线，采用铸石生产工艺设备：井式熔炉熔化配方料，辊道式结晶窑结晶，隧道式退火窑退火，均以天然气为燃料，温度实行自动控制。现有技术中生产线每天生产铸石产品23～28t，每吨产品耗天然气432m3左右，加上模具、木柴等其它能耗共计591.6kgce，耗电103.6kW·h，耗水1.5t。
现有技术中铸石生产线能耗有591kgce/t，比国家标准规定的要高。此外，熔化炉的烟气排放温度在250℃左右，结晶窑和退火窑的烟气排放温度在100℃左右，每天大量的直接排放会对环境造成不利影响。
发明内容
针对上述现有技术中铸石生产线能耗高、污染环境的缺陷，本发明提供一种节能环保的铸石生产烟气循环系统，其目的在于：循环利用铸石生产过程中的高温烟气，减少能耗和对环境的影响。
本发明采用的技术方案如下：
一种节能环保的铸石生产烟气循环系统，包括熔化炉、结晶窑和退火窑，还包括烟气通道I、烟气通道II、烟气通道III和烟气通道IV，熔化炉上设置有烟气出口和供风口，烟气出口通过烟气通道I与结晶窑连接，烟气出口通过烟气通道II与退火窑连接；退火窑通过烟气通道III与供风口连接，结晶窑通过烟气通道IV与供风口连接。
采用该技术方案后，熔化炉产生的高温烟气可通过烟气通道I和烟气通道II分别向结晶窑和退火窑中输入并进行助燃，从而有效地利用了熔化炉中高温烟气的余热。经过结晶窑和退火窑中助燃的高温烟气可根据烟气中的氧气含量选择是否通过烟气通道III和烟气通道IV输入回到熔化炉中进行助燃，若氧气含量仍然比较高，可循环利用，由于本身具有更高的温度，因而在回流到熔化炉中后，可以降低熔化炉中需要消耗的能量。
优选的，烟气通道I、烟气通道II和烟气出口通过一个三通阀门连接。三通阀门可以控制高温烟气流向烟气通道I还是烟气通道II，以及流向烟气通道I和烟气通道II的高温烟气的比例，使得工艺过程的控制更加精细。
优选的，结晶窑外设置有换热室I，换热室I中设置有换热板I，换热室I设置有空气入口I和空气出口I，空气出口I与烟气通道IV连接。优选的，退火窑外设置有换热室II，换热室II中设置有换热板II，换热室II设置有空气入口II和空气出口II，空气出口II与烟气通道III连接。当高温烟气经过循环后氧气含量过低时，需要排出高温烟气，并向熔化炉中补充新的空气用于助燃。新补充的空气可预先通过换热室I和换热室II并且分别与结晶窑和退火窑中的高温烟气发生热交换进行预热，从而使得熔化炉中的能量消耗降低。
优选的，还包括换热室III和换热室IV；所述烟气通道I和烟气通道IV设置于换热室III中，换热室III中设置有换热板III，烟气通道I和烟气通道IV安装在换热板III上；所述烟气通道II和烟气通道III设置于换热室IV中，换热室IV中设置有换热板IV，烟气通道II和烟气通道III安装在换热板IV上。该优选方案的目的是，通过烟气通道III和烟气通道IV进入熔化炉中的助燃气体可与烟气通道I和烟气通道II中的高温烟气发生热交换进行预热，从而使得熔化炉中的能量消耗进一步降低。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.经过结晶窑和退火窑中助燃的高温烟气可根据烟气中的氧气含量选择是否通过烟气通道III和烟气通道IV输入回到熔化炉中进行助燃，若氧气含量仍然比较高，可循环利用，减少烟气排放量；由于高温烟气本身具有更高的温度，因而在回流到熔化炉中后，可以降低熔化炉中需要消耗的能量。根据上述两方面的原因，该技术方案具有节能环保的有益效果。
2.通过设置换热室I、换热室II、换热室III和换热室IV，能够预热通入熔化炉的助燃气体，从而使得熔化炉中的能量消耗进一步降低。
3.设置三通阀门可以控制高温烟气流向烟气通道I还是烟气通道II，以及流向烟气通道I和烟气通道II的高温烟气的比例，使得工艺过程的控制更加精细。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的结构示意图。
其中，1-熔化炉，2-结晶窑，3-退火窑，4-三通阀门，5-烟气通道I，6-烟气通道II，7-烟气通道III，8-烟气通道IV。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1对本发明作详细说明。
实施例1
一种节能环保的铸石生产烟气循环系统，包括熔化炉1、结晶窑2和退火窑3，还包括烟气通道I5、烟气通道II6、烟气通道III7和烟气通道IV8。熔化炉1上设置有烟气出口和供风口，烟气出口通过烟气通道I5与结晶窑2连接，烟气出口通过烟气通道II6与退火窑3连接，烟气通道I5、烟气通道II6和烟气出口通过一个三通阀门4连接。退火窑3通过烟气通道III7与供风口连接，结晶窑2通过烟气通道IV8与供风口连接。结晶窑2和退火窑3分别设置有烟气排放管道，用于排出氧气含量过低的高温烟气。
助燃气体在熔化炉1中进行燃烧后，温度会升高作为高温烟气排出，然而此时高温烟气中可能还会有较高的氧气含量可以继续助燃。此时将高温烟气分别通过烟气通道I5和烟气通道II6输入结晶窑2和退火窑3进行助燃。在结晶窑2和退火窑3中进行助燃后的高温烟气若氧含量足够，可以通过烟气通道III7和烟气通道IV8循环回到熔化炉1中进行助燃。上述过程可循环2-3次，当高温烟气中氧含量不足后，可通过烟气排放管道排出高温烟气。
实施例2
在实施例1的基础上，结晶窑2外设置有换热室I，换热室I中设置有换热板I，换热室I设置有空气入口I和空气出口I，空气出口I与烟气通道IV8连接。退火窑3外设置有换热室II，换热室II中设置有换热板II，换热室II设置有空气入口II和空气出口II，空气出口II与烟气通道III7连接。系统还包括换热室III和换热室IV；所述烟气通道I5和烟气通道IV8设置于换热室III中，换热室III中设置有换热板III，烟气通道I5和烟气通道IV8安装在换热板III上；所述烟气通道II6和烟气通道III7设置于换热室IV中，换热室IV中设置有换热板IV，烟气通道II6和烟气通道III7安装在换热板IV上。
在该实施例中，新补充的空气可预先通过换热室I和换热室II并且分别与结晶窑2和退火窑3中的高温烟气发生热交换进行预热，从而使得熔化炉1中的能量消耗降低。还能够通过烟气通道III7和烟气通道IV8进入熔化炉1中的助燃气体可与烟气通道I5和烟气通道II6中的高温烟气发生热交换进行预热，从而使得熔化炉1中的能量消耗进一步降低。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种节能环保的铸石生产烟气循环系统，包括熔化炉(1)、结晶窑(2)和退火窑(3)，其特征在于：还包括烟气通道I(5)、烟气通道II(6)、烟气通道III(7)和烟气通道IV(8)，熔化炉(1)上设置有烟气出口和供风口，烟气出口通过烟气通道I(5)与结晶窑(2)连接，烟气出口通过烟气通道II(6)与退火窑(3)连接；退火窑(3)通过烟气通道III(7)与供风口连接，结晶窑(2)通过烟气通道IV(8)与供风口连接。
2.按照权利要求1所述的节能环保的铸石生产烟气循环系统，其特征在于：所述烟气通道I(5)、烟气通道II(6)和烟气出口通过一个三通阀门(4)连接。
3.按照权利要求1所述的节能环保的铸石生产烟气循环系统，其特征在于：所述结晶窑(2)外设置有换热室I，换热室I中设置有换热板I，换热室I设置有空气入口I和空气出口I，空气出口I与烟气通道IV(8)连接。
4.按照权利要求1所述的节能环保的铸石生产烟气循环系统，其特征在于：所述退火窑(3)外设置有换热室II，换热室II中设置有换热板II，换热室II设置有空气入口II和空气出口II，空气出口II与烟气通道III(7)连接。
5.按照权利要求1至4任一项所述的节能环保的铸石生产烟气循环系统，其特征在于：还包括换热室III和换热室IV；所述烟气通道I(5)和烟气通道IV(8)设置于换热室III中，换热室III中设置有换热板III，烟气通道I(5)和烟气通道IV(8)安装在换热板III上；所述烟气通道II(6)和烟气通道III(7)设置于换热室IV中，换热室IV中设置有换热板IV，烟气通道II(6)和烟气通道III(7)安装在换热板IV上。
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