CN110330204B - 一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置及方法，其在公开号为CN107963796A专利的基础上对轧钢油泥炭化装置进行了改进，主要包含进料设备、设置在外壳内的热解炭化设备、冷却设备、可燃气处理设备、温度检测元件、电气控制系统、余热回收装置尾气处理装置。在实现以科学、安全的方式处置轧钢油泥，并对轧钢油泥有机成分所具有的热量进行利用和保证90％以上的减料率的基础上，本发明通过优化炭化主体设备结构，包括优化炭化管、螺旋轴结构和数量等，从而扩大炭化炉腔体面积，减小运动阻力，达到预防和缓解长期炭化过程中大块灰渣和小颗粒灰与焦油气混合造成的黏附、结垢的作用。

Description

一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置及方法

技术领域

本发明涉及热解法污泥的处理技术领域，具体涉及一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置及方法。

背景技术

冷轧行业中起冷却和润滑作用的轧制油和乳化液，在长期的高温碾压作用下会发生变质分离，再经由轧钢设备工艺润滑过滤系统分离，形成废弃的油泥——轧钢油泥。轧钢油泥中原有微生物一经发酵体积膨胀并带有臭味，长期堆放会破坏土壤和水体，对环境造成巨大危害，环保部将其列为危险废弃物，编号HW08。

目前中小型钢铁企业普遍选用转移的方式，将油泥转移至有危险废弃物处理资质的单位，但我国具有该资质的单位数量极少，处理能力严重不足，处理费用也相对较高，一般在3000～3500元/t，同时在运输过程中也存在很大的安全隐患，给企业的经营和运输安全造成巨大的压力。另一种常用的处理方式为焚烧，该方式能去除多种有害物，处理安全，减量效果好，但设备投资大，处理成本高，极易产生二次污染(如二噁英)，需严格控制轧钢油泥的燃烧反应条件。不仅是对轧钢油泥中有机物资源的浪费，还会造成严重的空气污染。此外，还有热水洗，调质+离心，萃取等方式，均需引入试剂，处理应用范围有限，工艺复杂，要求精度高，而生物质法需要创造适当的环境条件，处理范围有限，且耗时较长，一般需6个月以上。

公开号为CN107963796A的中国发明专利提出了一种连续式炭化热解装置及工艺，解决了轧钢油泥不宜长期贮存与运输的问题，该发明利用高温无氧热解炭化原理对轧钢油泥进行回收与利用。油泥在高温无氧条件下热解，分解成可燃气体和热解残渣，可燃气体燃烧后放出的热量一部分用来加热炭化仓，维持热解温度，实现连续式热解，另一部分热量随高温烟气进入余热回收装置，产生热水或蒸汽，产生额外的经济效益，烟气再经尾气处理系统处理达标排放，热解残渣经冷却室冷却后运至厂外，减料量可达90％以上。该发明利用有机物高温无氧炭化的原理，使油泥中的水、有机成分逐渐挥发、分解，不会产生二噁英等有害物质，还能实现资源的再利用和危险废物的减量化，同时该发明所述装置采用炭化管上下布置和自动控制系统，使其具有结构紧凑，占地小，投资小，运行安全等优点。

但在长期的实际生产中，发现轧钢油泥一般具有黏性，尤其是在长期放置后，油泥中的水分逐渐蒸发，油泥的流动性降低，黏性增强，进料所需的功率增加；同时有机物的热解是个复杂的过程，在某段时间内会产生具黏附性的大块灰渣、小颗粒灰尘等，混合反应过程中产生的焦油气在长期运行过程中不断堆积，使炭化管内壁和热解气燃烧嘴逐渐被堵塞，导致物料的反应空间变小，管壁底部结垢、积灰，炭化管传热效果也随之变差，反应空间升温困难，能耗增加，机械磨损加剧(轴端轴承较为突出)，严重的甚至造成反应物料堵塞、螺旋卡轴等状况，较轻的灰还会随风烟进入余热回收装置，附着在余热回收装置换热器表面，长期运行机组的负荷不断增加，传热和轧钢油泥处理效果也会变差，因此需要对炭化炉内壁、轴承、余热回收装置等易结垢受热面频繁清理，增加了维护维护所需的人工强度与维护支出。

发明内容

针对上述技术存在的不足，本发明的目的在于通过对炭化主体设备的结构优化缓解和预防热解炭化装置内大块灰渣和小颗粒灰尘与焦油气混合造成的炭化管内部、燃烧嘴、轴承、余热回收装置等处的结垢，同时配置系统自清装置以防止堵塞、卡轴等情况出现，使设备的使用、维护周期得以延长。另外，还增加油泥预处理装置，增强轧钢油泥的流动性和均一性，降低进料设备的能耗和机械磨损。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其包括进料设备、设置在外壳内的热解炭化设备、冷却设备、可燃气处理设备、温度检测元件、电气控制系统；所述进料设备包括螺杆泵输送装置和进料管；所述热解炭化设备包括热解炭化室、加热组件；所述螺杆泵输送装置通过所述进料管与所述热解炭化室相连通；所述冷却设备包括冷却室和设置在该冷却室上的冷却组件，所述冷却室上设置有出料口；所述热解炭化室通过管路与冷却室相连通；所述可燃气处理设备包括燃烧嘴、通风管道和助燃风机；所述外壳上设有排烟管道；

所述螺杆泵输送装置上装有轧钢油泥预热搅拌罐；

所述热解炭化室由至少两级炭化管、管内螺旋轴、连接炭化管的落料管及电机、温控系统组成；所述炭化管的截面为长圆形；所述炭化管圆弧直径在DN150～DN600之间，螺旋轴直径在DN60～DN150之间；

用于轧钢油泥处理的热解炭化装置还包括与所述排烟管道相连、用于对余热进行回收的余热回收装置，以及与所述余热回收装置相连、用于对尾气进行净化处理的尾气处理装置。

作为优选，所述螺杆泵输送装置与所述进料管之间通过进料软管相连。

作为优选，所述进料管的顶部设置有保证气密性的盲板。

作为优选，所述盲板上插入有冷却管。

作为优选，所述炭化管与所述落料管相连的落料口处设置有摇臂清理装置。

作为优选，所述冷却室的出料口处设置有喷雾装置。

作为优选，所述热解炭化室的炭化管处设置有氮气吹扫装置。

作为优选，所述管内螺旋轴的两侧、可燃气处理设备中燃烧嘴处均设置有超声波除垢器。

上述任一项所述的用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其热解炭化方法如下：

炉体预热：启动加热组件，当热解炭化室温度达到预定温度时，进行试转，当机组达到设定温度且无异常后进行生产；

进料：当热解炭化室温度达到设定温度后，开启尾气处理装置，随后开启螺杆泵输送装置，根据可燃气处理设备中燃烧嘴处可燃气燃烧情况和尾气排放情况逐步增加螺杆泵进料量，并始终保持炉内微压状态；

炭化：油泥进入到热解炭化室，在无氧高温环境中热解气化，产生可燃性气体和残渣，可燃气燃烧生成高温烟气经排烟管道进入余热回收装置；

余热回收：高温烟气在余热回收装置内将热量传递给水，降温后的烟气进入后续的尾气处理装置；

尾气处理：对余热回收装置排出的烟气进行净化处理；

冷却：油泥经过高温充分热解炭化后产生的残渣经冷却室冷却后排至出料口；

出料：冷却后的油泥热解残渣经出料口排出。

本发明所提供的一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置及方法，其在公开号为CN107963796A专利的基础上对轧钢油泥炭化装置进行了改进，主要包含进料设备、设置在外壳内的热解炭化设备、冷却设备、可燃气处理设备、温度检测元件、电气控制系统、余热回收装置尾气处理装置。

在实现以科学、安全的方式处置轧钢油泥，并对轧钢油泥有机成分所具有的热量进行利用和保证90％以上的减料率的基础上，本发明首先通过优化炭化主体设备结构，包括优化炭化管、螺旋轴结构和数量等，从而扩大炭化炉腔体面积，减小运动阻力，达到预防和缓解长期炭化过程中大块灰渣和小颗粒灰与焦油气混合造成的黏附、结垢的作用。

另外，结合辅助气吹、进出料口冷却、超声波除垢、摇臂清理等装置防止关键位置出现堵塞、卡涩等，保证机组长期的稳定、良好运行，使机组的维护周期大大延长；此外，在原系统基础上增加原料预处理装置，降低了设备能耗和机械磨损。整个装置大大降低了机组运行和维护所需的人工强度和维护费用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于轧钢油泥处理的热解炭化装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于轧钢油泥处理的热解炭化装置中炭化管的结构图；

图3为本发明实施例提供的用于轧钢油泥处理的热解炭化工艺流程图。

附图标记说明：

1、冷却管；2、盲板；3、进料软管；4、外壳；5、进料管；6、落料管；7、热解炭化室；701、炭化管；8、人工清灰口；9、高温旋转阀；10、冷却室；11、冷却组件；12、出料口；13、加热组件；14、排烟管道；15、助燃风机。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1所示，一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其结构与公开号为CN107963796A的中国发明专利中连续式轧钢油泥热解炭化处理装置的结构相同，包括进料设备、设置在外壳4内的热解炭化设备、冷却设备、可燃气处理设备、温度检测元件、电气控制系统。所述进料设备包括螺杆泵输送装置和进料管5。所述热解炭化设备包括热解炭化室7、加热组件13。所述螺杆泵输送装置通过所述进料管5与所述热解炭化室7相连通。所述冷却设备包括冷却室10和设置在该冷却室10上的冷却组件11，所述冷却室10上设置有出料口12。所述热解炭化室7通过管路与冷却室10相连通，管路上则安装有高温旋转阀9。所述可燃气处理设备包括燃烧嘴、通风管道和助燃风机15。所述外壳4上设有排烟管道14，该外壳4上还设置有人工清灰口8。详细构造可参考公开号为CN107963796A的中国发明专利文献。

本实施例中用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其在公开号为CN107963796A的中国发明专利中连续式轧钢油泥热解炭化处理装置基础之上，进行了改进，改进之处如下：

所述螺杆泵输送装置上装有轧钢油泥预热搅拌罐；

所述热解炭化室7由至少两级炭化管701、管内螺旋轴、连接炭化管701的落料管6及电机、温控系统组成；所述炭化管701的截面为长圆形；所述炭化管701圆弧直径在DN150～DN600之间，螺旋轴直径在DN60～DN150之间；

用于轧钢油泥处理的热解炭化装置还包括与所述排烟管道14相连、用于对余热进行回收的余热回收装置，以及与所述余热回收装置相连、用于对尾气进行净化处理的尾气处理装置。

优选地，所述炭化管701与所述落料管6相连的落料口处设置有摇臂清理装置。

优选地，所述冷却室10的出料口12处设置有喷雾装置。

优选地，所述热解炭化室7的炭化管701处设置有氮气吹扫装置。

优选地，所述管内螺旋轴的两侧、可燃气处理设备中燃烧嘴处均设置有超声波除垢器。

具体的，所述螺杆泵输送装置上装有轧钢油泥预热搅拌罐，由烟气余热回收阶段产生的蒸汽或水进行原料预热后经螺杆泵通过金属软管输送至热解炭化装置进口端。预处理增强了油泥的流动性和均一性，使炭化过程更加稳定、均匀的进行，还降低螺杆泵的磨损和能源消耗。预热采用热盘管、水浴罐、电加热等多种形式。

所述热解炭化室7由至少两级炭化管701、管内螺旋轴、连接炭化管701的落料管6及电机、温控系统组成。进料管5与炭化管701相连通，从进料管5进入热解炭化室7的轧钢油泥，在螺旋轴的推送下从炭化管701一侧移至另一侧，在落料管6处下落至下级炭化管706，由下级螺旋轴推送至冷却室10。

如图2所示，所述炭化管701的截面为长圆形，或称作盾牌型，就是说，炭化管701的截面上下为对称设置的两个圆弧，两个圆弧的端部通过相互平行的直线段相连。选用该截面一方面可保证管内的气密性，另一方面为物料或黏性灰渣等的堆积预留了一定空间，有助于预防炭化管701内和螺旋轴因灰渣黏附引起的机构卡涩或堵死。经过反复试验，盾牌型截面可保证较大的传热面积和反应空间，使油泥的热解炭化充分，热量迅速传递，也可使产生的热解气有一定的沉降空间，避免了物料随螺旋进入燃烧嘴的情况。此外，维护时，盾牌型截面较原有圆形截面，更加方便拆卸及清理。截面形式不限于圆形或盾牌型。

所述炭化管701圆弧直径在DN150～DN600之间，螺旋轴直径在DN60～DN150之间。炭化管701优选在2～4级，也就是说，炭化管701为2～4根，在本实施例中，炭化管701为2根。增大了炭化管701直径，螺旋轴的直径和螺距，根据物料处理量科学布置了炉内炭化管701及螺旋轴数量，从而缩短了物料的无效运动行程，扩大了单个炭化管的炉腔体积。

增加了炭化管701及配套螺旋轴的尺寸，合理减少了炭化室的数量，根据日处理量，在保证15～25min的炭化时间，经试验确定炭化大部分发生在前几级炭化管，因此本实施例选用2级(2根)炭化管701，上下布置。随日处理量的增加，可合理增加炭化管数量。

改进地，所述螺杆泵输送装置与所述进料管5之间通过进料软管3相连。经预热和搅拌后的轧钢油泥在螺杆泵输送下依次从进料软管3进入进料管5和热解炭化室7。

进一步改进地，所述进料管5的下部与热解炭化室7相连，顶部设置保证气密性的盲板2，阻隔外界空气，保证热解炭化室7的无氧环境，进料管5伸出炉体的部分在侧壁开孔与进料软管3相连。

再改进地，所述盲板2中心打孔，插入冷却管1，当温度检测元件显示炭化炉升温过快时，打开冷却管1，根据温度调节水量。

落料管6，连接两级炭化管，将物料从上级炭化管701导向下级炭化管701。在上级炭化管701与落料管6相连的落料口处，设置了摇臂清理装置，实现了运行过程中落料口处物料的疏通及积累的灰渣的清理。该摇臂为两级树杈型，前后间隔的两级树杈型结构，设置在落料口处，可实现全方位移动。

出料口12与冷却室10相连，是接收冷却后的热解残渣，出料口12处设置有喷雾装置，防止出现冷却不完全的残渣。

优选地，所述热解炭化室7的炭化管701处设置有氮气吹扫装置。所述氮气吹扫装置，采用间歇式循环吹扫，设定一定的压力和延时时间，自动控制。由炭化管701的端盖开孔，伸入对应喷嘴设置的气管，气管采用特殊的形式和结构，对喷嘴定时进行喷吹，使喷嘴处黏附、堵塞的灰尘由喷嘴排出。

优选地，所述管内螺旋轴的两侧、可燃气处理设备中燃烧嘴处均设置有超声波除垢器，减缓灰渣、灰尘的黏附和板结等。超声波除垢器包括控制柜和换能棒头。

本实施例中，用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其在公开号为CN107963796A的中国发明专利中连续式轧钢油泥热解炭化处理装置的基础之上，增加了辅助清理系统，包括摇臂清理装置、氮气吹扫装置、超声波除垢器，切实保证进出料口、喷嘴等关键位置不被堵塞，保证机组稳定、高效地运行。1)摇臂清理装置，头部采用前后间隔的两级树杈型结构，杆贴壁，在上级炭化管端盖开孔伸入，头部置于落料口处，可实现全方位移动，尾部长杆伸出便于手动控制，控制尾部可实现全方位移动，在运行中辅助油泥和热解残渣经落料口进入到下级炭化管，同时可清理粘附在落料口处的黏性灰渣。摇臂清理装置周期性检查落料口情况，视物料情况设置检查周期，一般0.3～6h，优选2～4h。2)氮气吹扫装置在燃烧嘴稳定燃烧后开启，一般设计压力值0.7Mpa，延时1s，该装置自动控制。在炭化管一侧端盖开孔，伸入对应喷嘴设置的气管，气管采用特殊的形式和结构，对喷嘴定时进行喷吹，气吹周期频率10～30min/次，每次吹扫时间1-2s。3)超声波除垢器，为市场上成熟产品，经测算布置在炭化管两侧的轴上、炭化管管壁及燃烧嘴处，利用声波振动原理抑制螺旋轴、炭化管内壁、燃烧嘴等处的结垢、积灰，在喷嘴处的除垢效果尤为显著。

用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，在公开号为CN107963796A的中国发明专利中连续式轧钢油泥热解炭化处理装置的基础之上，还包括与所述排烟管道14相连、用于对余热进行回收的余热回收装置，以及与所述余热回收装置相连、用于对尾气进行净化处理的尾气处理装置。其中尾气处理装置可选用水喷淋、旋风除尘器、布袋除尘器+活性炭过滤器等多种方式，本实施例优选水喷淋方式，在除尘的同时降低尾气的排放温度。

根据实际运行工况强化了系统风烟水、温度等的控制，另外在进料口和出料口设置冷却装置进行温度控制。进料管5中盲板2的中心位置，加装冷却管1，当温度检测元件显示炉体温度上升过快时，通过调节冷却水流量一定程度上控制炉内温度。水温为室温，水流量1-2L/h。出料口设置温度检测元件和水喷雾系统，温度过高时开启喷雾系统，控制出料口料渣温度。

和公开号为CN107963796A的中国发明专利中连续式轧钢油泥热解炭化处理装置类似，本实施例用于轧钢油泥处理的热解炭化装置中的温度检测元件，在各关键温度点，如炉内、炭化管701内外、进出料口、余热回收装置、尾气处理装置进出口等处均有设置，及时反馈温度及其变化，有利于各环节反应参数的自动调节和高温报警。

电气控制系统对用于轧钢油泥处理的热解炭化装置中的各种电器元件、装置等进行控制。

如图3所示，上述用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其热解炭化方法如下：

炉体预热：启动加热组件13，当热解炭化室7温度达到预定温度时，进行试转，当机组达到设定温度且无异常后进行生产；

进料：当热解炭化室7温度达到设定温度后，开启尾气处理装置，随后开启螺杆泵输送装置，根据可燃气处理设备中燃烧嘴处可燃气燃烧情况和尾气排放情况逐步增加螺杆泵进料量，并始终保持炉内微压状态；

炭化：油泥进入到热解炭化室7，在无氧高温环境中热解气化，产生可燃性气体和残渣，可燃气燃烧生成高温烟气经排烟管道14进入余热回收装置；

余热回收：高温烟气在余热回收装置内将热量传递给水，降温后的烟气进入后续的尾气处理装置；

尾气处理：对余热回收装置排出的烟气进行净化处理；

冷却：油泥经过高温充分热解炭化后产生的残渣经冷却室10冷却后排至出料口12；

出料：冷却后的油泥热解残渣经出料口12排出。

具体的：

炉体预热：首先启动余热回收装置中水循环系统，再调节风机使炉内处于微负压或微正压状态，随后开启加热组件13的风机对炉膛进行吹扫，排尽炉内残余的可燃气体和杂质，2-3min后，启动加热组件13，设置炭化炉内预加热温度(约800℃)，使用燃气约13m³/h。预热过程中，时刻根据各设备运行温度及水平衡调整系统水循环系统及风机等。当热解炭化室7温度达650℃时，依次启动螺旋轴电机、冷却输送电机、出料控制电机，进行试转。当机组达到设定温度且无异常后可以进行生产，此后根据炉内温度情况自动调节加热组件13。运行温度800～1150℃，炭化管内部温度为700～900℃。加热组件13可采用燃气燃烧加热、电加热等加热方式，使炉体达到预设温度。

进料：热解炭化室温度达800℃后，开启尾气处理装置的水循环系统，保证补排水平衡，随后开启进料螺杆泵，根据可燃气处理设备中燃烧嘴处可燃气燃烧情况和尾气排放情况逐步增加螺杆泵进料量，并始终保持炉内微压状态。螺杆泵转速为20Hz～40Hz，最大功率2.2kW，优选转速20Hz～35Hz。进料管5中盲板2的中心位置，加装冷却管1，当温度检测元件显示炉体温度上升过快时，通过调节冷却水流量一定程度上控制炉内温度。水温为室温，水流量1-2L/h。

炭化：油泥进入到热解炭化室7，在螺旋轴的作用下翻动并前进，从上级炭化管腔一端到另一端，经落料口进入下级炭化管，依次传送，炭化管数量和尺寸依处理量和最佳传热工况计算确定，一般为2～4根，本实施例中选用2根，螺旋轴转速20Hz～40Hz。油泥在无氧高温环境中开始发生热解气化，产生可燃性气体和残渣(主要为碳、铁、杂质等)，炭化温度为700～900℃。可燃气体进入燃烧室燃烧，供给炭化炉热量，一般运行温度为800～1150℃。可燃气燃烧生成高温烟气经排烟管道14进入余热回收装置，残渣经残渣冷却室10排至出料口，最终系统出渣率不超过10％。

热解炭化室7内燃烧嘴沿用专利CN107963796A设计，采用套管(见附图3)，为提高气体反应空间和速率可布置多个燃烧嘴；

电气控制系统、加热组件13、冷却组件11等构成闭环控制系统，系统内布置多个测温点，实时监测系统内各部分运行情况，温度参数传至电控系统终端，根据温度自动控制机组加热组件13、冷却组件11、电机等工作。各工作节点设置预警、报警。整个高温热解炭化的时间约为15～25min，油泥在螺旋轴作用下走完炭化仓的全部行程后进入下一环节。

余热回收：炉膛内的高温烟气经排烟管道14进入到余热回收装置，高温烟气在余热回收装置内将热量传递给水，降温后的烟气进入后续的尾气处理装置，炭化炉出口烟温为600～850℃，余热回收装置进口烟温为550～750℃，出口烟温为120～240℃，换热后生成热水水温为40～70℃，流量为3～7m³/h；热水一小部分回到预热罐，加热轧钢油泥，另一部分可作利用。

尾气处理：对余热回收装置排出的烟气进行处理，经水喷淋处理后的烟气经烟囱排出。所有烟气在引风机作用下排出，在引风机的作用下，炉膛、余热回收装置、尾气处理装置内都为一定的负压力。

冷却：油泥经过高温充分热解炭化后转化为残渣，残渣的主要成分为碳、铁、杂质等，热解残渣经出口高温旋转阀9进入冷却室10，该高温旋转阀9的作用是通过电机带动内部叶片旋转将油泥热解残渣送入冷却室10并且可以与外界空气隔离，避免氧气进入，同时可以保持热解炭化室7内热量。残渣进入冷却室10外后，在螺旋轴的作用下翻动并前进，热解残渣降温后经出料口12排出，冷却室10外设有冷却组件11(优选循环水冷套壁)，加快冷却进程，冷却室螺旋轴频率为30Hz～45Hz，功率为1.5kW。渣料温度为室温，最终系统出渣率不超过10％。根据所测得温度，设置冷却水水量。

出料：冷却后的油泥热解残渣经出料口12排出。出料口设置温度检测元件和喷雾装置，温度过高时开启喷雾装置，控制出料口料渣温度。

上述用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，除了延续专利CN107963796A实现轧钢油泥连续、彻底的处理，和较高的减料量，占地小，投资少，对环境友好等优点外，还通过对装置的改进获得以下效果：

1、优化炭化主体设备结构。首先改变炭化管截面形状，如盾牌型截面，保证了较大的传热面积和反应空间，使油泥的热解炭化充分，热量迅速传递，也可使产生的热解气有一定的沉降空间，避免了物料随螺旋进入燃烧嘴的情况。此外，维护时，盾牌型截面较原有圆形截面，更加方便拆卸及清理。其次，经科学计算增大炭化管及配套螺旋的尺寸，从而实现物料无效运动行程的缩短和单个炭化管颅腔体积的扩大，减小了物料运动的阻力，达到预防和缓解长期炭化过程中黏性物料粘结的目的。经过上述改造，装置连续稳定运行时间明显延长，维护周期缩短。

2、增加了辅助清理系统，包括摇臂清理装置、氮气吹扫装置、超声波除垢器。切实保证进出料口、喷嘴等关键位置不被堵塞，保证机组稳定、高效地运行。1)摇臂清理装置，可实现全方位移动，保证油泥和热解残渣顺利进入下级炭化管，可将粘附在落料口处的黏性物料刮掉，极大地改善了落料口处物料的通过情况。2)氮气吹扫装置利用气流加速了可燃气体的流动，也使可燃气体携带的小颗粒灰尘不致因喷嘴处阻力的突增而滞留在喷嘴进而堵塞喷嘴，改进后装置的各个喷嘴火焰都更为明亮，燃烧情况较好。3)合理的超声波除垢器布置可改善颅腔内固态灰渣的堆积情况，尤其是布置在喷嘴的超声波除垢器与氮气吹扫结合时，喷嘴的堵塞情况基本被解决。

3、油泥预处理系统，预热搅拌罐增强了油泥的流动性和均一性，不仅降低了进料设备的能耗和机械磨损，更使炉内的炭化更为稳定，同时利用系统内余热锅炉回收的热量作为热源，使能量更好的利用。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (5)

1.一种用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其包括进料设备、设置在外壳内的热解炭化设备、冷却设备、可燃气处理设备、温度检测元件、电气控制系统；所述进料设备包括螺杆泵输送装置和进料管；所述热解炭化设备包括热解炭化室、加热组件；所述螺杆泵输送装置通过所述进料管与所述热解炭化室相连通；所述冷却设备包括冷却室和设置在该冷却室上的冷却组件，所述冷却室上设置有出料口；所述热解炭化室通过管路与冷却室相连通；所述可燃气处理设备包括燃烧嘴、通风管道和助燃风机；所述外壳上设有排烟管道；

其特征在于：

所述螺杆泵输送装置上装有轧钢油泥预热搅拌罐；

所述热解炭化室由至少两级炭化管、管内螺旋轴、连接炭化管的落料管及电机、温控系统组成；所述炭化管的截面为长圆形；所述炭化管圆弧直径在DN150～DN600之间，螺旋轴直径在DN60～DN150之间；

用于轧钢油泥处理的热解炭化装置还包括与所述排烟管道相连、用于对余热进行回收的余热回收装置，以及与所述余热回收装置相连、用于对尾气进行净化处理的尾气处理装置；

所述进料管的顶部设置有保证气密性的盲板；

所述盲板上插入有冷却管；

所述冷却室的出料口处设置有喷雾装置；

所述热解炭化室的炭化管处设置有氮气吹扫装置。

2.根据权利要求1所述的用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其特征在于，所述螺杆泵输送装置与所述进料管之间通过进料软管相连。

3.根据权利要求1所述的用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其特征在于，所述炭化管与所述落料管相连的落料口处设置有摇臂清理装置。

4.根据权利要求1所述的用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其特征在于，所述管内螺旋轴的两侧、可燃气处理设备中燃烧嘴处均设置有超声波除垢器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于轧钢油泥处理的热解炭化装置，其热解炭化方法如下：

炉体预热：启动加热组件，当热解炭化室温度达到预定温度时，进行试转，当机组达到设定温度且无异常后进行生产；

进料：当热解炭化室温度达到设定温度后，开启尾气处理装置，随后开启螺杆泵输送装置，根据可燃气处理设备中燃烧嘴处可燃气燃烧情况和尾气排放情况逐步增加螺杆泵进料量，并始终保持炉内微压状态；

炭化：油泥进入到热解炭化室，在无氧高温环境中热解气化，产生可燃性气体和残渣，可燃气燃烧生成高温烟气经排烟管道进入余热回收装置；

余热回收：高温烟气在余热回收装置内将热量传递给水，降温后的烟气进入后续的尾气处理装置；

尾气处理：对余热回收装置排出的烟气进行净化处理；

冷却：油泥经过高温充分热解炭化后产生的残渣经冷却室冷却后排至出料口；

出料：冷却后的油泥热解残渣经出料口排出。

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