CN108277311A - 一种高炉渣气淬微珠余热回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，包括气淬造粒系统和余热回收系统；所述的气淬造粒系统包括高炉、用于将高炉里流出的高温液态高炉渣气淬成微珠的气淬装置、与高炉和气淬装置均相连的用于对微珠进行成型和冷却的回转式渣粒凝固器，所述的余热回收系统包括固液余热锅炉和气液余热锅炉；所述的回转式渣粒凝固器的尾部顶端通过多管除尘器与气液余热锅炉相连，气液余热锅炉的底部通过布袋除尘器和引风机与烟囱相连通；所述的回转式渣粒凝固器的尾部下端通过渣棉分离系统和渣粒运转系统与固液余热锅炉的顶部相连。本发明所公开的这种专用于高炉渣的余热回收装置，改造方便，可以大幅回收钢厂的高品质余热，节能减排效果明显，具有较高的经济效益。

Description

一种高炉渣气淬微珠余热回收装置
技术领域
本发明涉及高炉渣气余热回收领域，具体涉及一种高炉渣气淬微珠余热回收装置。
背景技术
中国目前是全球最大的钢铁生产国。中国钢铁产量已连续16年保持世界第一，并且遥遥领先于其他国家。同时伴随我国高炉冶炼的生产，排出的含丰富热能的高炉渣数量也是巨大的，从节能与环保以及提高钢铁厂经济效益的角度来看，对高炉渣的热量进行回收和高炉渣的资源化利用是十分必要的。高炉渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间。每吨渣含（1260～1880）×103kJ的显热，相当于60kg标准煤的热值。每生产1吨生铁要副产0.3吨炉渣和0.13吨钢渣。以目前我国的钢铁产量6.83亿吨进行计算，可产生2.9亿吨以上的高炉渣和转炉渣，其显热量相当于1740万吨标准煤。尽管并非可以全部回收炉渣的热能，但若能部分回收利用，其节能效益也是显著的，非常具有市场开发潜力。就目前大量应用水淬技术的情况来看，这部分高温热源显然是被浪费了。该高温热源就温度品质来说，完全符合高品位能源的要求，如果能回收这部分热量使其得以重新利用，就可以为社会和企业带来可观的经济、社会和环保效益。
开展余热余能的回收利用不仅是钢铁企业节约能源、降低成本、提高竞争力的重要手段，而且也符合国家钢铁工业的政策要求。在我国的钢铁工业“十二五”发展规划中明确指出要大力发展清洁生产和循环经济，积极研发和推广使用节能减排和低碳技术，加强废弃物的资源化综合利用。在节能减排方面提出以下几个重要指标，单位工业增加值能耗和二氧化碳排放分别下降18%，重点统计钢铁企业平均吨钢综合能耗低于580千克标准煤，吨钢耗新水量低于4.0立方米，吨钢二氧化硫排放下降39%，吨钢化学需氧量下降7%，固体废弃物综合利用率97%以上。在钢铁工业的节能减排技术方面重点提到了高炉渣、钢渣等显热回收利用技术、冶金渣综合利用技术和余热余压综合利用技术等。
目前我国常见的处理高炉渣的方法有干渣坑冷却法和水冲渣法。干渣坑冷却法将熔融的高炉渣倒入干渣坑空冷，凝固后水冷。此法污染地下水源，降温时放出大量水蒸气，同时释放大量的硫化氢和二氧化硫气体，腐蚀建筑、破坏设备和恶化工作环境，一般只在事故处理时使用该法。我国90%的高炉渣都采用水冲渣法处理，得到的水渣用于生产水泥、渣砖、矿渣微粉和隔热填料。水淬缺点：热能品位损失大、耗水量大及有害气体难以处理。
发明内容
本发明意在提供一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，包括气淬造粒系统和余热回收系统；所述的气淬造粒系统包括高炉、用于将高炉里流出的高温液态高炉渣气淬成微珠的气淬装置、与高炉和气淬装置均相连的用于对微珠进行成型和冷却的回转式渣粒凝固器，所述的余热回收系统包括固液余热锅炉和气液余热锅炉；所述的回转式渣粒凝固器的尾部顶端通过多管除尘器与气液余热锅炉相连，气液余热锅炉的底部通过布袋除尘器和引风机与烟囱相连通，造粒过程中产生的热风从回转式渣粒凝固器的尾部顶端经多管除尘器净化后进入气液余热锅炉中进而将热量传递给锅炉内的水后从气液余热锅炉的底部依次经布袋除尘器和引风机后从烟囱中排出；所述的回转式渣粒凝固器的尾部下端通过渣棉分离系统和渣粒运转系统与固液余热锅炉的顶部相连，微珠在回转式渣粒凝固器中稳定冷却后经渣棉分离系统筛分并被渣粒运转系统将符合要求的微珠运送到固液余热锅炉中进而将热量传递给锅炉内的水，冷却后的低温微珠从固液余热锅炉的底部排出。
优选的，所述的气淬装置包括有空压机、喷嘴、管道压力调节阀、电动控制阀、启动调节阀、流量表、压力表、高压气体管道、金属软管、流量计。
优选的，所述的喷嘴为拉瓦尔喷嘴，可将高温液态高炉渣气喷吹成粒径为2mm的微珠。
优选的，喷嘴的马赫数为1.6。
优选的，所述的回转式渣粒凝固器内衬绝热耐磨材料，后部设置1.5m的渣棉分离装置，尾部烟罩设置有渣粒缓冲料仓。
优选的，所述的回转式渣粒凝固器后部设置斜网过滤与耐热钢滚筛相结合的分筛装置用以保证高温渣、棉的分离。
优选的，所述的固液余热锅炉为自流床余热锅炉。
优选的，所述的固液余热锅炉采用锐角膜式壁结构。
优选的，还包括发电系统，从固液余热锅炉和气液余热锅炉中产生的蒸汽进入到发电系统中用于发电。
优选的，所述的发电系统包括有汽轮机，从固液余热锅炉和气液余热锅炉中产生的蒸汽进入到汽轮机中用于发电。
本发明所公开的这种余热回收装置，从高炉出来的高温高炉渣直接气淬成粒径为2mm左右的均匀微珠，然后高温的烟气和固体微珠分别进入气液余热锅炉和固液余热锅炉，将高品质余热直接回收，产生蒸汽用于工业生产和发电，而气淬过程中产生的岩棉可用于制作保温材料，产生的微珠可用于制作不定型耐火材料，节能减排效果明显，并具有较高的经济价值。
本发明所公开的这种专用于高炉渣的余热回收装置，改造方便，可以大幅回收钢厂的高品质余热，节能减排效果明显，具有较高的经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图中的附图标记依次为：1、高炉，2、空压机，3、气淬装置，4、回转式渣粒凝固器，5、渣棉分离系统，6、渣粒运转系统，7、固液余热锅炉，8、汽轮机，9、气液余热锅炉，10、多管除尘器，11、布袋除尘器，12、引风机，13、烟囱。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的结构特点。
实施例1：一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，包括气淬造粒系统和余热回收系统；所述的气淬造粒系统包括高炉1、用于将高炉1里流出的高温液态高炉渣气淬成微珠的气淬装置3、与高炉1和气淬装置3均相连的用于对微珠进行成型和冷却的回转式渣粒凝固器4，所述的余热回收系统包括固液余热锅炉7和气液余热锅炉9；所述的回转式渣粒凝固器4的尾部顶端通过多管除尘器10与气液余热锅炉9相连，气液余热锅炉9的底部通过布袋除尘器11和引风机12与烟囱13相连通，造粒过程中产生的热风从回转式渣粒凝固器4的尾部顶端经多管除尘器10净化后进入气液余热锅炉9中进而将热量传递给锅炉内的水后从气液余热锅炉9的底部依次经布袋除尘器11和引风机12后从烟囱13中排出；所述的回转式渣粒凝固器4的尾部下端通过渣棉分离系统5和渣粒运转系统6与固液余热锅炉7的顶部相连，微珠在回转式渣粒凝固器4中稳定冷却后经渣棉分离系统5筛分并被渣粒运转系统6将符合要求的微珠运送到固液余热锅炉7中进而将热量传递给锅炉内的水，冷却后的低温微珠从固液余热锅炉7的底部排出。
实施例2：在实施例1的基础上进一步改进，所述的气淬装置3包括有空压机2、喷嘴、管道压力调节阀、电动控制阀、启动调节阀、流量表、压力表、高压气体管道、金属软管、流量计；所述的喷嘴为拉瓦尔喷嘴，可将高温液态高炉渣气喷吹成粒径为2mm的微珠；喷嘴的马赫数为1.6。
实施例3：在实施例1或2的基础上进一步改进，所述的回转式渣粒凝固器4内衬绝热耐磨材料，后部设置1.5m的渣棉分离装置，尾部烟罩设置有渣粒缓冲料仓。
实施例4：在实施例3的基础上进一步改进，所述的回转式渣粒凝固器4后部设置斜网过滤与耐热钢滚筛相结合的分筛装置用以保证高温渣、棉的分离。
实施例5：在前述任一实施例的基础上进一步改进，所述的固液余热锅炉7为自流床余热锅炉并采用锐角膜式壁结构。
实施例6：在前述任一实施例的基础上进一步改进，还包括发电系统，从固液余热锅炉7和气液余热锅炉9中产生的蒸汽进入到发电系统中用于发电。
实施例7：在实施例6的基础上进一步改进，所述的发电系统包括有汽轮机8，从固液余热锅炉7和气液余热锅炉9中产生的蒸汽进入到汽轮机中用于发电。
压缩空气从空压机2中喷出，经过气淬装置3将从高炉1里流出的高温液态高炉渣气淬成颗粒，但是此时的微珠还不是很稳定，随着高压风一起进入回转式渣粒凝固器4内，进行冷却和彻底成型。通过调整压缩空气参数和气淬装置3里的拉瓦尔喷嘴可以设定不同规格的微珠尺寸。同时在高炉渣流动的过程中加入调质剂，保证高炉渣成粒的均匀性。
造粒用的高压风吸收了高炉渣的热量，变成500℃左右的热风，该部分热风从回转式渣粒凝固器4尾部的顶部出来，经过多管除尘器10的净化，进入气液余热锅炉9，将热量传递给锅炉内的水后，从气液余热锅炉9的底部排出，经过布袋除尘器11和引风机12后，进入烟囱13排放到大气中。
气淬微珠从回转式渣粒凝固器4中稳定冷却后，经过尾部的渣棉分离系统5进行筛分，符合要求的微珠通过渣粒转运系统6运送到固液余热锅炉7顶部，送入固液余热锅炉7后，微珠将自身携带的显热释放，传递给固液余热锅炉7内的水。低温微珠从固液余热锅炉7底部排出，统一收集，作为不定型耐火材料的原料。
从两个锅炉出来的蒸汽进入到汽轮机8中发电，低压蒸汽可用于供暖和工业生产。
本实施例中，从高炉1出来的高温高炉渣经过气淬装置3，喷吹成粒径为2mm的均匀微珠，微珠伴随着高压风一起进入回转式渣粒凝固器4内，冷却成型后，经过回转式渣粒凝固器4尾部的渣棉分离系统5的筛分，符合要求的微珠通过渣粒转运系统6运送到固液余热锅炉7顶部，送入固液余热锅炉7后，微珠将自身携带的显热释放，传递给固液余热锅炉7内的水。低温微珠从固液余热锅炉7底部排出，统一收集，作为不定型耐火材料的原料。造粒用的高压风吸收了高炉渣的热量，变成500℃左右的热风，该部分热风从回转式渣粒凝固器4尾部的顶部出来，经过多管除尘器10的净化，进入气液余热锅炉9，将热量传递给锅炉内的水后，从气液余热锅炉9的底部排出，经过布袋除尘器11和引风机12后，进入烟囱13排放到大气中。该系统将高品质余热直接回收，通过两种锅炉产生的蒸汽进入汽轮机8中发电。发电后的低压蒸汽又可用于工业生产和供暖，而气淬过程中产生的岩棉可用于制作保温材料，产生的微珠可用于制作不定型耐火材料，节能减排效果显著，并具有较高的经济价值。
以上所述实施方式仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，包括气淬造粒系统和余热回收系统；其特征在于：所述的气淬造粒系统包括高炉（1）、用于将高炉（1）里流出的高温液态高炉渣气淬成微珠的气淬装置（3）、与高炉（1）和气淬装置（3）均相连的用于对微珠进行成型和冷却的回转式渣粒凝固器（4），所述的余热回收系统包括固液余热锅炉（7）和气液余热锅炉（9）；所述的回转式渣粒凝固器（4）的尾部顶端通过多管除尘器（10）与气液余热锅炉（9）相连，气液余热锅炉（9）的底部通过布袋除尘器（11）和引风机（12）与烟囱（13）相连通，造粒过程中产生的热风从回转式渣粒凝固器（4）的尾部顶端经多管除尘器（10）净化后进入气液余热锅炉（9）中进而将热量传递给锅炉内的水后从气液余热锅炉（9）的底部依次经布袋除尘器（11）和引风机（12）后从烟囱（13）中排出；所述的回转式渣粒凝固器（4）的尾部下端通过渣棉分离系统（5）和渣粒运转系统（6）与固液余热锅炉（7）的顶部相连，微珠在回转式渣粒凝固器（4）中稳定冷却后经渣棉分离系统（5）筛分并被渣粒运转系统（6）将符合要求的微珠运送到固液余热锅炉（7）中进而将热量传递给锅炉内的水，冷却后的低温微珠从固液余热锅炉（7）的底部排出。
2.根据权利要求1所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：所述的气淬装置（3）包括有空压机（2）、喷嘴、管道压力调节阀、电动控制阀、启动调节阀、流量表、压力表、高压气体管道、金属软管、流量计。
3.根据权利要求2所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：所述的喷嘴为拉瓦尔喷嘴，可将高温液态高炉渣气喷吹成粒径为2mm的微珠。
4.根据权利要求3所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：喷嘴的马赫数为1.6。
5.根据权利要求1所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：所述的回转式渣粒凝固器（4）内衬绝热耐磨材料，后部设置1.5m的渣棉分离装置，尾部烟罩设置有渣粒缓冲料仓。
6.根据权利要求5所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：所述的回转式渣粒凝固器（4）后部设置斜网过滤与耐热钢滚筛相结合的分筛装置用以保证高温渣、棉的分离。
7.根据权利要求1所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：所述的固液余热锅炉（7）为自流床余热锅炉。
8.根据权利要求7所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：所述的固液余热锅炉（7）采用锐角膜式壁结构。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：还包括发电系统，从固液余热锅炉（7）和气液余热锅炉（9）中产生的蒸汽进入到发电系统中用于发电。
10.根据权利要求9所述的一种高炉渣气淬微珠余热回收装置，其特征在于：所述的发电系统包括有汽轮机（8），从固液余热锅炉（7）和气液余热锅炉（9）中产生的蒸汽进入到汽轮机中用于发电。
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