CN109026222B - 一种铁渣蒸汽热破碎装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁冶炼余热回收领域，具体为一种铁渣蒸汽热破碎装置及工艺，解决铁渣余热回收的问题。包括液态渣储罐、粉渣收集罐、粉渣运输罐、蒸汽发生装置，液态渣储罐的出渣口通过液态渣喷口连接粉渣收集罐，粉渣收集罐下方设置有粉渣运输罐，粉渣运输罐上方连接蒸汽冷却塔，在液态渣喷口侧面设有蒸汽喷口，蒸汽冷却塔通过自用蒸汽管连通蒸汽喷口。全国的钢铁渣显热回收折算成标准煤约为1600万吨/年，热量回收效果显著。并且是全封闭处理，没有粉尘污染。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼余热回收领域，具体为一种铁渣蒸汽热破碎装置及工艺。
背景技术
现代炼铁绝大部分采用高炉炼铁，高炉炼铁是将铁矿石在高炉中直接还原，熔化炼成生铁，此法操作简便，能耗低，成本低廉，可大量生产。直接还原炼铁法，是将矿石在固态下用气体或固体还原剂还原，高炉炼铁的原料及其作用 ，包括（1） 铁矿石：（烧结矿、球团矿）提供铁元素.冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石.（2） 焦碳：冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭.，提供热量；提供还原剂；作料柱的骨架.钢铁冶炼过程中，为了除去磷、硫等杂质，造成反应性好、数量适当的炉渣，需要加入冶金熔剂如石灰石、石灰或萤石等。这样在还原结束后，会产生大量的高温炉渣，对于铁渣的处理，都是 采用水淬破碎，然后冷却得到铁渣去制造水泥。对于铁渣的热量无法有效回收。而且热水直接冷却铁渣还会产生大量的粉尘，带来空气污染。
发明内容
本发明为了解决铁渣余热回收的问题，提高了铁渣蒸汽热破碎装置及工艺。
本发明的技术方案是，一种铁渣蒸汽热破碎装置，包括液态渣储罐、粉渣收集罐、粉渣运输罐、蒸汽发生装置，液态渣储罐的出渣口通过液态渣喷口连接粉渣收集罐，粉渣收集罐下方设置有粉渣运输罐，粉渣运输罐上方连接蒸汽冷却塔，在液态渣喷口侧面设有蒸汽喷口，蒸汽冷却塔通过自用蒸汽管连通蒸汽喷口。
工作原理：液态渣运输罐接收铁渣后，倒入液态渣储罐内，液态渣从位于粉渣收集罐内的液态渣喷口流出，被此处蒸汽喷口喷出的高速蒸汽破碎，并且降低温度，变成固态粉渣；粉渣落入下方的固态粉渣运输罐；粉渣收集罐顶部通过连通管与蒸汽冷却塔连接；蒸汽冷却塔内设置有输出蒸汽换热器，以产生高温高压过热蒸汽，用于发电，以及自用蒸汽换热器，以产生低温饱和低压蒸汽，再用于液态渣的破碎。
相应地，应用上述铁渣蒸汽热破碎装置得出一种铁渣蒸汽热破碎工艺，其特征在于：首先启动液态渣储罐烧嘴对液态渣储罐内部进行预热（1300℃以上），以防止液态渣在罐内凝固；在装入液态渣后，保持罐内温度高于1350℃，
启动液态渣喷口前烧嘴对液态渣流出管和喷口进行局部预热，达到1300℃以上，以保障液态渣顺利流出，
启动粉渣收集罐烧嘴对粉渣收集罐内进行预热（800℃以上），
液态渣运输罐接收铁渣后，倒入液态渣储罐内，启动塞棒的升降，液态渣均匀的从位于粉渣收集罐内的液态渣喷口流出，同时蒸汽喷口喷出的蒸汽破碎，并且降低温度，变成固态粉渣；
蒸汽压力：0.4~1.0MPa，温度：180~250℃，粉渣收集罐底部设置的翻板打开时，粉渣落入下方的固态粉渣运输罐；粉渣收集罐内的蒸汽顶部通过连通管进入蒸汽冷却塔；蒸汽加热蒸汽冷却塔内设置的输出蒸汽换热器以及自用蒸汽换热器，输出蒸汽换热器,产生高温高压过热蒸汽，用于发电；自用蒸汽换热器产生低温饱和低压蒸汽，通过自用蒸汽管送入到蒸汽喷口再用于液态渣的破碎；高温蒸汽在蒸汽冷却塔内冷却成水，进入沉淀水池，分离蒸汽带出的粉渣；水经过循环水泵加压，送入自用蒸汽换热器，变成蒸汽去破碎液态渣，循环使用。
最后得到的渣粉收集后还依然可以用于制备水泥等建材，本发明的价值体现在：铁渣出炉温度：1300~1450℃，总量：铁渣为铁产量的30~40%。全国的钢铁渣显热回收折算成标准煤约为1600万吨/年，热量回收效果显著。并且是全封闭处理，没有粉尘污染。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2为本发明结构示意图。
图3为粉渣收集罐喷口剖视图。
图4为粉渣收集罐烧嘴剖视图。
图中：1-支架、2-轨道、3-轨道车、4-粉渣运输罐、5-排渣翻板、6-排渣除尘罩、7-蒸汽喷口、8-液态渣喷口、9-液态渣喷口前烧嘴、10-粉渣收集罐烧嘴、11-液态渣储罐、12-液态渣倒入口、13-液态渣倒入口盖板、14-盖板驱动机构、15-液态渣储罐烧嘴、16-塞棒驱动机构、17-塞棒密封导向机构、18-塞棒、19-粉渣收集罐、20-连通管、21-蒸汽冷却塔、22-输出蒸汽接口、23-输出蒸汽换热器、24-输出蒸汽换热器进水接口、25-自用蒸汽管、26-自用蒸汽换热器、27-自用蒸汽换热器进水管、28-粉渣收集罐排气管、29-粉渣收集罐排水管、30-引风机排气管、31-引风机或真空泵、32-沉淀水池、33-循环水泵、34-开关调节阀门、35-单向阀。
具体实施方式
如图2所示意，一种铁渣蒸汽热破碎装置，包括液态渣储罐11、粉渣收集罐19、粉渣运输罐4、蒸汽发生装置，液态渣储罐11的出渣口通过液态渣喷口8连接粉渣收集罐19，粉渣收集罐19下方设置有粉渣运输罐4，粉渣运输罐4上方连接蒸汽冷却塔21，在液态渣喷口8侧面设有蒸汽喷口7，蒸汽冷却塔通过自用蒸汽管25连通蒸汽喷口7。
如图1所示意，工作原理：液态渣运输罐接收铁渣后，倒入液态渣储罐内，液态渣从位于粉渣收集罐内的液态渣喷口流出，被此处蒸汽喷口7喷出的高速蒸汽破碎，并且降低温度，变成固态粉渣；粉渣落入下方的固态粉渣运输罐；粉渣收集罐顶部通过连通管与蒸汽冷却塔连接；蒸汽冷却塔内设置有输出蒸汽换热器，以产生高温高压过热蒸汽，用于发电，以及自用蒸汽换热器，以产生低温饱和低压蒸汽，再用于液态渣的破碎。
液态渣储罐11上设有液态渣倒入口12、液态渣倒入口盖板13、盖板驱动机构14，液态渣储罐11上设有液态渣储罐烧嘴15，
液态渣储罐11上设有塞棒18、塞棒驱动机构16、塞棒密封导向机构17，塞棒18下端插于液态渣储罐11的出渣口内，
液态渣喷口8前端设有液态渣喷口前烧嘴9。
相应地设有配套设置，液态渣储罐11下设有支架1，粉渣运输罐4下设有轨道2、轨道车3，粉渣运输罐4设于轨道车3上。
粉渣收集罐19和粉渣运输罐4连接通道内设有排渣翻板5、外部设有排渣除尘罩6。
蒸汽冷却塔21内设输出蒸汽换热器23、自用蒸汽换热器26，其中输出蒸汽换热器23上端设输出蒸汽接口22、下端设输出蒸汽换热器进水接口24，自用蒸汽换热器26上端连接自用蒸汽管25、下端连接自用蒸汽换热器进水管27、蒸汽冷却塔21下端连接粉渣收集罐排气管28、粉渣收集罐排水管29，粉渣收集罐排气管28连接引风机排气管30、引风机或真空泵31，
蒸汽冷却塔21下方设有沉淀水池32、粉渣收集罐排水管29下端口位于沉淀水池32内，
在沉淀水池32一侧设有循环水泵33、循环水泵33通过开关调节阀门34、单向阀35和自用蒸汽换热器进水管27连接。
利用上述装置，一种铁渣蒸汽热破碎工艺，其特征在于：首先启动液态渣储罐烧嘴15对液态渣储罐11内部进行预热（1300℃以上），以防止液态渣在罐内凝固；在装入液态渣后，保持罐内温度高于1350℃，
启动液态渣喷口前烧嘴9对液态渣流出管和喷口进行局部预热，达到1300℃以上，以保障液态渣顺利流出，
启动粉渣收集罐烧嘴10对粉渣收集罐19内进行预热（800℃以上），
液态渣运输罐接收铁渣后，倒入液态渣储罐11内，启动塞棒18的升降，液态渣均匀的从位于粉渣收集罐19内的液态渣喷口8流出，同时蒸汽喷口7喷出的蒸汽破碎，并且降低温度，变成固态粉渣；
蒸汽压力：0.4~1.0MPa，温度：180~250℃，
粉渣收集罐19底部设置的翻板打开时，粉渣落入下方的固态粉渣运输罐4；粉渣收集罐19内的蒸汽顶部通过连通管进入蒸汽冷却塔21；蒸汽加热蒸汽冷却塔21内设置的输出蒸汽换热器23以及自用蒸汽换热器25，输出蒸汽换热器23产生高温高压过热蒸汽，用于发电，自用蒸汽换热器25产生低温饱和低压蒸汽，通过自用蒸汽管25送入到蒸汽喷口7再用于液态渣的破碎；高温蒸汽在蒸汽冷却塔21内冷却成水，进入沉淀水池32，分离蒸汽带出的粉渣；水经过循环水泵33加压，送入自用蒸汽换热器25，变成蒸汽去破碎液态渣，循环使用。
Claims (3)
1.一种铁渣蒸汽热破碎工艺，其特征在于：使用了铁渣蒸汽热破碎装置，所述的铁渣蒸汽热破碎装置包括液态渣储罐(11)、粉渣收集罐(19)、粉渣运输罐(4)、蒸汽发生装置，液态渣储罐(11)的出渣口通过液态渣喷口(8)连接粉渣收集罐(19)，粉渣收集罐(19)下方设置有粉渣运输罐(4)，粉渣收集罐(19)上方连接蒸汽冷却塔(21)，在液态渣喷口(8)侧面设有蒸汽喷口(7)，液态渣喷口(8)前端设有液态渣喷口前烧嘴(9)，蒸汽冷却塔通过自用蒸汽管(25)连通蒸汽喷口(7)，液态渣储罐上(11)设有液态渣储罐烧嘴(15)，粉渣收集罐(19)中部设有粉渣收集罐烧嘴(10)，蒸汽冷却塔(21)内设输出蒸汽换热器(23)、自用蒸汽换热器(26)，其中输出蒸汽换热器(23)上端设输出蒸汽接口(22)、下端设输出蒸汽换热器进水接口(24)，自用蒸汽换热器(26)上端连接自用蒸汽管(25)、下端连接自用蒸汽换热器进水管(27)，蒸汽冷却塔(21)下方设有沉淀水池(32)、粉渣收集罐排水管(29)下端口位于沉淀水池(32)内，在沉淀水池(32)一侧设有循环水泵(33)、循环水泵(33)通过开关调节阀门(34)、单向阀(35)和自用蒸汽换热器(27)进水管连接，
具体操作工艺是，首先启动液态渣储罐烧嘴(15)对液态渣储罐(11)内部进行预热1300℃以上，以防止液态渣在罐内凝固；在装入液态渣后，保持罐内温度高于1350℃，启动液态渣喷口(9)前烧嘴对液态渣流出管和喷口进行局部预热，达到1300℃以上，以保障液态渣顺利流出，启动粉渣收集罐烧嘴(10)对粉渣收集罐(19)内进行预热800℃以上，液态渣运输罐接收铁渣后，倒入液态渣储罐(11)内，启动塞棒(18)的升降，液态渣均匀的从位于粉渣收集罐(19)内的液态渣喷口(8)流出，同时蒸汽喷口(7)喷出的蒸汽破碎，并且降低温度，变成固态粉渣；
蒸汽压力：0.4～1.0MPa，温度：180～250℃，粉渣收集罐(19)底部设置的翻板打开时，粉渣落入下方的固态粉渣运输罐(4)；粉渣收集罐(19)内的蒸汽顶部通过连通管进入蒸汽冷却塔(21)；蒸汽加热蒸汽冷却塔(21)内设置的输出蒸汽换热器(23)以及自用蒸汽换热器(25)，输出蒸汽换热器(23)，产生高温高压过热蒸汽，用于发电，自用蒸汽换热器(25)产生低温饱和低压蒸汽，通过自用蒸汽管(25)送入到蒸汽喷口(7)再用于液态渣的破碎；高温蒸汽在蒸汽冷却塔(21)内冷却成水，进入沉淀水池(32)，分离蒸汽带出的粉渣；水经过循环水泵(33)加压，送入自用蒸汽换热器(25)，变成蒸汽去破碎液态渣，循环使用。
2.一种铁渣蒸汽热破碎装置，其特征在于：包括液态渣储罐(11)、粉渣收集罐(19)、粉渣运输罐(4)、蒸汽发生装置，液态渣储罐(11)的出渣口通过液态渣喷口(8)连接粉渣收集罐(19)，粉渣收集罐(19)下方设置有粉渣运输罐(4)，粉渣收集罐(19)上方连接蒸汽冷却塔(21)，在液态渣喷口(8)侧面设有蒸汽喷口(7)，液态渣喷口(8)前端设有液态渣喷口前烧嘴(9)，蒸汽冷却塔通过自用蒸汽管(25)连通蒸汽喷口(7)，液态渣储罐上(11)设有液态渣储罐烧嘴(15)，粉渣收集罐(19)中部设有粉渣收集罐烧嘴(10)，蒸汽冷却塔(21)内设输出蒸汽换热器(23)、自用蒸汽换热器(26)，其中输出蒸汽换热器(23)上端设输出蒸汽接口(22)、下端设输出蒸汽换热器进水接口(24)，自用蒸汽换热器(26)上端连接自用蒸汽管(25)、下端连接自用蒸汽换热器进水管(27)，蒸汽冷却塔(21)下方设有沉淀水池(32)、粉渣收集罐排水管(29)下端口位于沉淀水池(32)内，在沉淀水池(32)一侧设有循环水泵(33)、循环水泵(33)通过开关调节阀门(34)、单向阀(35)和自用蒸汽换热器(27)进水管连接，液态渣储罐(11)上设有液态渣倒入口(12)、液态渣倒入口盖板(13)、盖板驱动机构(14)，液态渣储罐(11)上设有塞棒(18)、塞棒驱动机构(16)、塞棒密封导向机构(17)，塞棒(18)下端插于液态渣储罐(11)的出渣口内，蒸汽冷却塔(21)下端连接粉渣收集罐排气管(28)、粉渣收集罐排水管(29)，粉渣收集罐排气管(28)连接引风机排气管(30)、引风机或真空泵(31)。
3.根据权利要求2所述的铁渣蒸汽热破碎装置，其特征在于：粉渣收集罐(19)和粉渣运输罐(4)连接通道内设有排渣翻板(5)、外部设有排渣除尘罩(6)。
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