CN110160367B - 一种化铁炉尾气余热的三段连续回收方法 - Google Patents

Abstract

一种化铁炉尾气余热的三段连续回收方法，在化铁炉炉体顶上安装一个喇叭形的集热罩，在化铁炉倾斜出铁水的方向有延长段；集热罩上面有由三个热回收段组成的热能回收器，其中第一段采用龙形管；第二段和第三段采用环形管；第三段环形管的一端与鼓风机通过连接管连通，另一端通过连接管与第二段环形管的一端连通，第二段环形管的另一端通过连接管与第一段龙形管的低端连通；第一段龙形管的高端通过连接管将热风分开，一部分送入化铁炉，另一部分送入热水池和烘干室，烘干室装有抽风机；换热后的尾气经过过滤器过滤后由烟囱放空。本发明能够充分地回收余热能量，节省焦煤的消耗量，还能利用余热供应热水。适用于中小型化铁炉，也可用于其它工业炉。

Description

一种化铁炉尾气余热的三段连续回收方法

技术领域

本发明涉及炉或窑的余热回收装置，具体而言，涉及化铁炉余热的利用装置，也涉及化铁炉尾气的处理装置。

背景技术

化铁炉是熔化生铁用于铸铁的竖炉，其外表是金属炉体，内衬耐火砖。化铁炉的原料废铁、焦炭和熔剂从顶部装入, 所需空气从靠近底部鼓入。应用最为广泛的为冲天炉。传统的冲天炉是按照国家机械行标准生产，用于单班制生产。冷风冲天炉采用两排大间距风口常温送风，新型均压风箱保证风口压力一致，进风均匀，炉况稳定。但这种化铁炉的焦耗高，尾气余热基本没有回收，造成部分能源损失。

经检索，对化铁炉尾气余热回收的中国专利申请件仅有2件，均为浦北县金洋电厨具有限公司申请的，一件是发明专利申请，另一件是实用新型专利，名称均为《化铁炉余热利用装置》。公开的装置包括化铁炉本体，本体的上端设有尾气余热收集室，尾气余热收集室内设有多根首尾相连的换热管，换热管的一端通过管道与鼓风机连接，另一端设有热量输出管，热量输出管通过管道与一热风环带连接，热风环带设于化铁炉本体的圆周外表面、且与化铁炉本体内部相通，热量输出管还通过管道与烘烤室连接。该装置虽然能够回收部分余热，但由于采用顶部的一组换热管以及设于化铁炉本体的圆周外表面的热风环带，其回收的余热有限，而且换热管易被尾气中尘粒粘附，吸热效果逐渐降低，运作效果不理想。

发明内容

本发明旨在提供一种化铁炉尾气余热的三段连续回收方法，以克服原有技术换热效果不理想的缺陷，更多地回收余热，减少焦煤消耗，节约能源。

本发明的化铁炉尾气余热的三段连续回收方法，是这样实现的：

(1)在化铁炉炉体顶上安装一个集热罩，集热罩为向下张开的喇叭形，且在化铁炉倾斜出铁水的方向有延长段，以充分回收炉顶尾气的余热；

(2)集热罩上面有由3个热回收段组成的热能回收器，其中第一段采用龙（蛇）形管环绕与尾气换热，龙形管横向排布；第二段采用环形管继续与尾气换热，环形管斜向排布；第三段同样采用环形管继续与尾气换热，环形管反斜向排布，即斜度与第二段相反；

(3)第三段的一端与鼓风机通过管道连通，另一端通过管道与第二段的一端连通，第二段的另一端通过管道与第三段的低端连通；第三段的高端通过管道将热风分为两部分，一部分通过进风管送入化铁炉帮助焦煤燃烧，另一部分送入热水池生产热水外用；又一部分送入烘干室，烘干焦煤；

(4)在烘干室安装有抽风机，抽出冷却之后的废气放空；换热后的尾气经过置于炉顶的过滤器过滤达到环保排放标准之后，再由烟囱放空。

上述集热罩喇叭口的直径大于化铁炉的直径。

上述热能回收器各热回收段之间有隔板，隔板有开孔供热尾气上升；热能回收器第一段的器壁上安装有支撑块，龙形管架设在支撑块之上；第二段和第三段的环形管安装在隔板上。

上述热能回收器的中央有下料槽，用来投放化铁的原料，各热回收段的设计与安装均须绕开该下料槽。

上述尾气过滤装置是玻璃纤维过滤器或焦炭过滤器。

本发明的化铁炉尾气余热三段连续回收方法使用时从鼓风机鼓入的冷空气经过3段回收化铁炉尾气的余热，从第三段依次经过第二段和第一段，自身被加热，得到的高温空气一部分进入化铁炉参与焦煤的燃烧，可以节省焦煤的消耗量，另一部分被用于加热热水和烘干焦煤，既能够尽量充分地回收余热能量，避免尘粒在换热管上的粘附，保持良好的传热效果，延长使用寿命，还能向社会供应热水，用于生活或生产；又能够有效降低尾气的温度，无须另设尾气冷却装置，同时尾气中绝大部分尘粒都在3段热回收时落下，减少了尾气含尘量，过滤之后即可达到环保排放标准，降低对大气的污染。

经测定，从鼓风机鼓入的空气经过三段连续换热，风温可达到380℃～420℃以上，对化铁炉的燃烧极为有利；化铁炉顶上排出的尾气温度高达600℃～800℃，经过三段换热降低至400℃以下；化铁炉的燃料消耗（折成货币）由原来的400元/t铁水降低为240～250元/t铁水。

本发明方法适用于中小型化铁炉，也可用于其它工业炉。

附图说明

图1为本发明方法使用装置的示意图；

图中，1为化铁炉，2为集热罩，3为延长段，4为第一段龙形管，5为第二段环形管，6为第三段环形管，7为隔板，8为连接管，9为鼓风机，10为进风管，11为下料槽，12为支撑块，13为红外线测温仪。

具体实施方式

如附图1的三段余热连续回收装置，在化铁炉1炉体顶上安装一个集热罩2，集热罩2为向下张开的喇叭形，在化铁炉1倾斜出铁水的方向有延长段3；集热罩3上面有由三个热回收段组成的热能回收器，其中第一段采用龙形管4环绕、横向排布；第二段采用斜向排布的环形管5与尾气换热；第三段采用反斜向排布环形管6继续与尾气换热；第三段环形管6的一端与鼓风机9通过连接管8连通，另一端通过连接管8与第二段环形管5的一端连通，第二段环形管5的另一端通过连接管8与第一段龙形管4的低端连通；第一段龙形管4的高端通过连接管8将热风分为两部分，一部分通过进风管10送入化铁炉1帮助焦煤燃烧；另一部分送入热水池生产热水外用；又一部分送入烘干室，烘干焦煤；烘干室安装有抽风机，抽出冷却之后的废气放空；换热后的尾气经过置于炉顶的过滤器过滤之后，再由烟囱放空。

化铁炉1外径为1m，高3mm，容量是 1.5t铁水/炉；集热罩3直径为1600 mm，龙形管4、第二段环形管5、第三段环形管6以及连接管8的直径均为160mm。热能回收器的外径为850mm，第一段龙形管 4环绕的外径为960mm，内径为600mm，第一段高度为580mm，第二段高度为800mm，第三段高度为800mm。

热能回收器各热能回收段之间有隔板7，隔板7有开孔供热尾气上升；热能回收器第一段的器壁上安装有支撑块12，龙形管4架设在支撑块12之上；第二段和第三段的环形管固定安装在隔板7的支撑块12上。

热能回收器的中央有下料槽11，尾气过滤器是玻璃纤维过滤器。

在靠近化铁炉1的进风管10上安装有红外线测温仪13，用来测量进风的温度。

Claims (2)

1.一种化铁炉尾气余热的三段连续回收方法，其特征包括:

(1)在化铁炉炉体顶上安装一个集热罩，集热罩为向下张开的喇叭形，集热罩喇叭口的直径大于化铁炉的直径，且在化铁炉倾斜出铁水的方向有延长段，以充分回收炉顶尾气的余热；

(2)集热罩上面有由三个热回收段组成的热能回收器，其中第一段采用龙形管环绕与尾气换热，龙形管横向排布；第二段采用环形管继续与尾气换热，环形管斜向排布；第三段同样采用环形管继续与尾气换热，环形管反斜向排布，即斜度与第二段相反；热能回收器各热回收段之间有隔板，隔板有开孔供热尾气上升；热能回收器第一段的器壁上安装有支撑块，龙形管架设在支撑块之上；第二段和第三段的环形管安装在隔板上；

(3)第三段的一端与鼓风机通过管道连通，另一端通过管道与第二段的一端连通，第二段的另一端通过管道与第三段的低端连通；第三段的高端通过管道将热风分为两部分，一部分通过进风管送入化铁炉帮助焦煤燃烧，另一部分送入热水池生产热水外用；又一部分送入烘干室，烘干焦煤；在烘干室安装有抽风机，抽出冷却之后的废气放空；换热后的尾气经过置于炉顶的过滤器过滤达到环保排放标准之后，再由烟囱放空，过滤器为玻璃纤维过滤器或焦炭过滤器。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述热能回收器的中央有下料槽，用来投放化铁的原料，各热回收段的设计与安装均须绕开该下料槽。

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