CN114606352A - 环保型炼铁炉渣处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型炼铁炉渣处理系统，至少包括前水渣沟、水渣槽和高空排气机构，所述前水渣沟用于将冲制后的炉渣引入至水渣槽，所述前水渣沟呈径向封闭的环状，所述前水渣沟上具有使水渣沟内压力平衡的泄压孔，所述泄压孔上具有使泄压孔打开或闭合的泄压件，所述高空排气机构至少包括将水渣槽内气体排出的排气烟囱，所述水渣槽分别连通于前水渣沟和排气烟囱，所述水渣槽具有将水渣槽内部水渣排出的输送出口，解决水渣沟设施中多个排气烟囱的设置问题，降低排气烟囱的布置，同时满足环保需求，降低蒸汽的持续排放，降低总图布置难度，解决占地面积大的需求，起到降本增效的效果。
Description
技术领域
本发明涉及冶金炼铁处理领域，具体涉及一种环保型炼铁炉渣处理系统。
背景技术
水渣沟是高炉水渣输送的主要工艺结构，是高炉出渣生产的重要环节；水渣沟的布置一般考虑总图布置和水渣的输送需求；目前，水渣沟常规布置在出铁场边缘，输送至水渣过滤设备；在熔渣粒化点设置排气烟囱、水渣沟沿线至少15m左右再设置排气烟囱。
水渣沟布置现存在的问题是：占地需求多，总图布置困难；水渣沟设施多个排气烟囱，投资较大；蒸汽多点持续排放，不环保。
因此，为解决以上问题，需要一种环保型炼铁炉渣处理系统，能够解决水渣沟设施中多个排气烟囱的设置问题，降低排气烟囱的布置，同时满足环保需求，降低蒸汽的持续排放，降低总图布置难度，解决占地面积大的需求，起到降本增效的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供环保型炼铁炉渣处理系统，能够解决水渣沟设施中多个排气烟囱的设置问题，降低排气烟囱的布置，同时满足环保需求，降低蒸汽的持续排放，降低总图布置难度，解决占地面积大的需求，起到降本增效的效果。
本发明的环保型炼铁炉渣处理系统，至少包括前水渣沟、水渣槽和高空排气机构，所述前水渣沟用于将冲制后的炉渣引入至水渣槽，所述前水渣沟呈径向封闭的环状，所述前水渣沟上具有使水渣沟内压力平衡的泄压孔，所述泄压孔上具有使泄压孔打开或闭合的泄压件，所述高空排气机构至少包括将水渣槽内气体排出的排气烟囱，所述水渣槽分别与前水渣沟和排气烟囱连通，所述排气烟囱有且仅有一个，所述水渣槽具有将水渣槽内部水渣排出的输送出口。本方案中熔渣冲制完成后通过前水渣沟输送至水渣槽，前水渣沟的构造呈径向封闭的环状，使得前水渣沟在输送水渣时不需要持续向外界排放蒸汽，而是在水渣槽内统一由排气烟囱收集排出；并且在前水渣沟上开设泄压孔，通过泄压件控制泄压孔的开闭，使得解决了输送过程中，水渣“放炮”的问题，水渣“放炮”时即可控制泄压件使泄压孔处于敞口的打开状态，对外界排放蒸汽，在水渣“放炮”时有足够的空间对能量进行吸收、释放，防止破坏周边结构和设备；所述水渣槽常规存水2m-3m，本方案为水渣槽内的水深2m，满足深水粒化的条件，在有效收集水渣冲制所产生蒸汽的同时，亦能提升水渣质量和冲渣安全性，有效防止渣中带铁“放炮”；最终，熔渣粒化产生蒸汽、水渣沟沿线蒸汽、水渣跌落产生蒸汽均通过水渣槽上部排气烟囱集中、高空排放；且高空排气烟囱对外进行热交换，沿程减少蒸汽排放并节省系统补水量，本系统中所述排气烟囱有且仅有一个，解决水渣沟设施中多个排气烟囱的设置问题，降低排气烟囱的布置，同时前水渣沟布置可打开或闭合的泄压孔满足环保需求，降低蒸汽的持续排放，使得降低总图布置难度，解决占地面积大的需求，起到降本增效的效果。
进一步，还包括连通于输送出口的后水渣沟，所述后水渣沟用于将水渣槽内部水渣引入至底滤池。通过布置后水渣沟和底滤池进一步完善水渣处理系统的完整度，使得水渣在输送过程中被完全处理，在后续作业中水渣稳定性高，提高安全性。
进一步，所述前水渣沟的内腔底壁沿水渣流向由前至后斜向下连通于水渣槽。如图所示，所述前水渣沟顶部水平且封闭形成一个箱涵结构，前水渣沟底部具有沿水渣流向由前至后斜向下延伸的斜坡，前水渣沟内净空随底部坡度逐渐提高，使得水渣的输送效率得到有效提升，使得水渣具备高效快速的运输特点，且增大前水渣沟内部蒸汽排放输送至水渣槽的效率，提高水渣“放炮”时作用力吸收、释放的空间。
进一步，所述泄压孔沿水渣流向由前至后间隔布置有若干个，若干个所述泄压孔位于前水渣沟中部靠前的顶部。由于所述前水渣沟内净空随底部坡度逐渐提高，蒸汽在前水渣沟中部靠后的位置可直接排入至水渣槽，并且水渣位于水渣沟中部靠后位置“放炮”其能量大多被空旷空间吸收，不会对周边设施造成影响，且蒸汽排放为由下至上竖直向上排放，故若干个所述泄压孔位于前水渣沟中部靠前的顶部，当然泄压孔也可布置于前水渣沟的侧面起到泄压的作用，在此不再赘述，本方案中共设置两个泄压孔，两泄压孔间隔布置在前水渣槽中部靠前的顶部。
进一步，还包括连通前水渣沟和水渣槽的集气罩，所述集气罩连通于前水渣沟中部靠后的顶部。通过在前水渣沟中部靠后的顶部布置集气罩，使得位于前水渣沟中部靠后的蒸汽可通过一支路排入至水渣槽，防止水渣槽内水位过高对蒸汽排放的影响，提高蒸汽排放效率。
进一步，所述排气烟囱连通于水渣槽的顶部，所述集气罩由下至上斜向上延伸连通至水渣槽。所述集气罩斜向后延伸与水渣槽的侧壁相连，集气罩设置于前水渣沟的中部靠后位置并斜向后延伸与前水渣沟共同形成一个沿水渣流动方向的扩口“喇叭形”蒸汽收集腔体，对熔渣冲制蒸汽进行有效收集并最终通过排气烟囱排放；提高蒸汽排放效率。
进一步，所述后水渣沟呈径向封闭的环状，所述后水渣沟具有提高后水渣沟内部水渣排出效率的坡面。所述后水渣沟顶部坡度与底部坡度相同，沟内净空不变，为向后斜向下布置的封闭路径，后水渣沟的前端与水渣槽连通，后水渣沟的后端与底滤池连通，后水渣沟的顶部设置盖板，形成封闭箱涵结构；后水渣沟置于水渣槽后，经水渣槽深水粒化及高空排气烟囱蒸汽收集排放后，此处蒸汽较少且不存在“放炮”风险，后水渣沟仅采用封闭结构，防止蒸汽外泄。
进一步，所述底滤池上连接有集气管，所述集气管的末端连通于水渣槽或排气烟囱。所述集气管末端与所述水渣槽或高空排气烟囱相连；初端根据水渣过滤工艺与底滤池侧壁或者转鼓集气罩相连；本方案中集气管初端连通底滤池，在渣水混合物的最终跌落处产生的蒸汽，通过管系连通最终由水渣槽上高空排气烟囱排放。
进一步，所述水渣槽的顶部敞口由下至上口径逐渐缩小向上延伸形成连接段，所述连接段呈锥状，所述排气烟囱的底部固定于连接段与水渣槽相连通。排气烟囱设置于所述水渣槽的上部，所述排气烟囱的上端延伸至高炉炉顶，由下至上尺寸缩小的锥状连接段，提高了排气烟囱设置的稳定性，整体构造稳定性高。
进一步，所述泄压件为覆盖于泄压孔的活页盖板，所述活页盖板可被限位的活动设置于前水渣沟。活页盖板可被限位的活动布置于前水渣沟的顶部，前水渣沟内部压力过大时即可将活页盖板顶开，使得泄压孔与外界环境连通，对前水渣沟内部压力泄压，泄压完成后通过复位件复位对泄压孔封闭，使前水渣沟形成封闭的箱涵结构。
进一步，所述活页盖板和前水渣沟之间连接有复位件，所述前水渣沟内压力驱动活页盖板与泄压孔分离使得泄压孔打开，所述复位件具有供活页盖板与泄压孔分离对前水渣沟进行泄压的弹性力，所述复位件还具有将活页盖板复位于泄压孔使泄压孔闭合的复位力。所述复位件对向设置于活页盖板的铰接轴，所述复位件为弹簧，本方案中，活页盖板的铰接轴和弹簧沿水渣流动方向相对布置，复位件的布置使得活页盖板具有自动复位的特点，并且构件选取方便，成本低廉，实际施工或使用时可不设复位件，通过巡检人员的巡检手动将活页盖板封闭于泄压孔。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种环保型炼铁炉渣处理系统，熔渣冲制完成后通过前水渣沟输送至水渣槽，前水渣沟的构造呈径向封闭的环状，使得前水渣沟在输送水渣时不需要持续向外界排放蒸汽，而是在水渣槽内统一由排气烟囱收集排出；并且在前水渣沟上开设泄压孔，通过泄压件控制泄压孔的开闭，使得解决了输送过程中，水渣“放炮”的问题，水渣“放炮”时即可控制泄压件使泄压孔处于敞口的打开状态，对外界排放蒸汽，在水渣“放炮”时有足够的空间对能量进行吸收、释放，防止破坏周边结构和设备；水渣槽内的水深2m，满足深水粒化的条件，在有效收集水渣冲制所产生蒸汽的同时，亦能提升水渣质量和冲渣安全性，有效防止渣中带铁“放炮”；最终，熔渣粒化产生蒸汽、水渣沟沿线蒸汽、水渣跌落产生蒸汽均通过水渣槽上部排气烟囱集中、高空排放；且高空排气烟囱对外进行热交换，沿程减少蒸汽排放并节省系统补水量，本系统中所述排气烟囱有且仅有一个，解决水渣沟设施中多个排气烟囱的设置问题，降低排气烟囱的布置，同时前水渣沟布置可打开或闭合的泄压孔满足环保需求，降低蒸汽的持续排放，使得降低总图布置难度，解决占地面积大的需求，起到降本增效的效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，如图所示，所述的径向为绕前水渣沟延伸方向的周向，所述的前、后为水渣沟水渣流向的前、后，冲制后的炉渣引入至水渣槽的出口位置即为前，朝向水渣槽方向即为后；本实施例中的环保型炼铁炉渣处理系统至少包括前水渣沟1、水渣槽3和高空排气机构，所述前水渣沟1用于将冲制后的炉渣引入至水渣槽3，所述前水渣沟1呈径向封闭的环状，所述前水渣沟1上具有使水渣沟内压力平衡的泄压孔，所述泄压孔上具有使泄压孔打开或闭合的泄压件，所述高空排气机构至少包括将水渣槽3内气体排出的排气烟囱4，所述水渣槽3分别与前水渣沟1和排气烟囱4连通，所述排气烟囱4有且仅有一个，所述水渣槽3具有将水渣槽3内部水渣排出的输送出口。本方案中熔渣冲制完成后通过前水渣沟1输送至水渣槽3，前水渣沟1的构造呈径向封闭的环状，使得前水渣沟1在输送水渣时不需要持续向外界排放蒸汽，而是在水渣槽3内统一由排气烟囱4收集排出；并且在前水渣沟1上开设泄压孔，通过泄压件控制泄压孔的开闭，使得解决了输送过程中，水渣“放炮”的问题，水渣“放炮”时即可控制泄压件使泄压孔处于敞口的打开状态，对外界排放蒸汽，在水渣“放炮”时有足够的空间对能量进行吸收、释放，防止破坏周边结构和设备；本方案中还包括靠近水渣槽布置直接连通于水渣槽3的熔渣冲制点(图中未示出)，熔渣经由高压水冲制后直接排放至水渣槽内，进行深水粒化(二次粒化)，产生的汽化物直接经由烟囱排放，不存在远距离冲制点运输时渣中带铁“放炮”的问题，所述水渣槽3常规存水2m-3m，本方案为水渣槽3内的水深2m，满足深水粒化的条件，在有效收集水渣冲制所产生蒸汽的同时，亦能提升水渣质量和冲渣安全性，有效防止渣中带铁“放炮”；最终，熔渣粒化产生蒸汽、水渣沟沿线蒸汽、水渣跌落产生蒸汽均通过水渣槽3上部排气烟囱4集中、高空排放；且高空排气烟囱4对外进行热交换，沿程减少蒸汽排放并节省系统补水量，本系统中所述排气烟囱4有且仅有一个，解决水渣沟设施中多个排气烟囱4的设置问题，降低排气烟囱4的布置，同时前水渣沟1布置可打开或闭合的泄压孔满足环保需求，降低蒸汽的持续排放，一个水渣槽满足两个粒化点(水渣槽近端和水渣槽远端)，使得降低总图布置难度，解决占地面积大的需求，起到降本增效的效果。
本实施例中，还包括连通于输送出口的后水渣沟2，所述后水渣沟2用于将水渣槽3内部水渣引入至底滤池7。通过布置后水渣沟2和底滤池7进一步完善水渣处理系统的完整度，使得水渣在输送过程中被完全处理，在后续作业中水渣稳定性高，提高安全性。
本实施例中，所述前水渣沟1的内腔底壁沿水渣流向由前至后斜向下连通于水渣槽3。如图所示，所述前水渣沟1顶部水平且封闭形成一个箱涵结构，前水渣沟1底部具有沿水渣流向由前至后斜向下延伸的斜坡，前水渣沟1内净空随底部坡度逐渐提高，使得水渣的输送效率得到有效提升，使得水渣具备高效快速的运输特点，且增大前水渣沟1内部蒸汽排放输送至水渣槽3的效率，提高水渣“放炮”时作用力吸收、释放的空间。
本实施例中，所述泄压孔沿水渣流向由前至后间隔布置有若干个，若干个所述泄压孔位于前水渣沟1中部靠前的顶部。由于所述前水渣沟1内净空随底部坡度逐渐提高，蒸汽在前水渣沟1中部靠后的位置可直接排入至水渣槽3，并且水渣位于水渣沟中部靠后位置“放炮”其能量大多被空旷空间吸收，不会对周边设施造成影响，且蒸汽排放为由下至上竖直向上排放，故若干个所述泄压孔位于前水渣沟1中部靠前的顶部，当然泄压孔也可布置于前水渣沟1的侧面起到泄压的作用，在此不再赘述，本方案中共设置两个泄压孔，两泄压孔间隔布置在前水渣槽3中部靠前的顶部。
本实施例中，还包括连通前水渣沟1和水渣槽3的集气罩5，所述集气罩5连通于前水渣沟1中部靠后的顶部。通过在前水渣沟1中部靠后的顶部布置集气罩5，使得位于前水渣沟1中部靠后的蒸汽可通过一支路排入至水渣槽3，防止水渣槽3内水位过高对蒸汽排放的影响，提高蒸汽排放效率。
本实施例中，所述排气烟囱4连通于水渣槽3的顶部，所述集气罩5由下至上斜向上延伸连通至水渣槽3。所述集气罩5斜向后延伸与水渣槽3的侧壁相连，集气罩5设置于前水渣沟1的中部靠后位置并斜向后延伸与前水渣沟1共同形成一个沿水渣流动方向的扩口“喇叭形”蒸汽收集腔体，对熔渣冲制蒸汽进行有效收集并最终通过排气烟囱4排放；提高蒸汽排放效率。
本实施例中，所述后水渣沟2呈径向封闭的环状，所述后水渣沟2具有提高后水渣沟2内部水渣排出效率的坡面。所述后水渣沟2顶部坡度与底部坡度相同，沟内净空不变，为向后斜向下布置的封闭路径，后水渣沟2的前端与水渣槽3连通，后水渣沟2的后端与底滤池7连通，在径向的截面上，后水渣沟的底部呈“U”形，“U”形的敞口通过盖板封闭，以使得后水渣沟形成径向封闭的构造，所述盖板为沿水渣流向间隔布置的多个，相邻盖板间具有平衡间隙，用于平衡后水渣沟的内压力，并使得后水渣沟形成近似封闭的箱涵结构，沿水渣流向所述前水渣沟为具有泄压孔的持续封闭的箱涵结构，而后水渣沟由于盖板的间隔布置使得沿水渣流向所述后水渣沟为近似封闭的箱涵结构，实际铺设时后水渣沟也可为整体式持续封闭的箱涵结构，在此不再赘述；后水渣沟2置于水渣槽3后侧，经水渣槽3深水粒化及高空排气烟囱4蒸汽收集排放后，此处蒸汽较少且不存在“放炮”风险，后水渣沟2仅采用盖板封闭的结构，防止蒸汽外泄的同时便于检修。
本实施例中，所述底滤池7上连接有集气管6，所述集气管6的末端连通于水渣槽3或排气烟囱4。所述集气管6末端与所述水渣槽3或高空排气烟囱4相连；初端根据水渣过滤工艺与底滤池7的侧壁或者转鼓集气罩相连；本方案中集气管6初端连通底滤池7，在渣水混合物的最终跌落处产生的蒸汽，通过管系连通最终由水渣槽3上高空排气烟囱4排放。
本实施例中，所述水渣槽3的顶部敞口由下至上口径逐渐缩小向上延伸形成连接段，所述连接段呈锥状，所述排气烟囱4的底部固定于连接段与水渣槽3相连通。排气烟囱4设置于所述水渣槽3的上部，所述排气烟囱4的上端延伸至高炉炉顶，由下至上尺寸缩小的锥状连接段，提高了排气烟囱4设置的稳定性，整体构造稳定性高。
本实施例中，所述泄压件为覆盖于泄压孔的活页盖板，所述活页盖板可被限位的活动设置于前水渣沟1。活页盖板可被限位的活动布置于前水渣沟1的顶部，前水渣沟1内部压力过大时即可将活页盖板顶开，使得泄压孔与外界环境连通，对前水渣沟1内部压力泄压，泄压完成后通过复位件复位对泄压孔封闭，使前水渣沟1形成封闭的箱涵结构。
本实施例中，所述活页盖板和前水渣沟1之间连接有复位件，所述前水渣沟1内压力驱动活页盖板与泄压孔分离使得泄压孔打开，所述复位件具有供活页盖板与泄压孔分离对前水渣沟1进行泄压的弹性力，所述复位件还具有将活页盖板复位于泄压孔使泄压孔闭合的复位力。所述复位件对向设置于活页盖板的铰接轴，所述复位件为弹簧，本方案中，活页盖板的铰接轴和弹簧沿水渣流动方向相对布置，复位件的布置使得活页盖板具有自动复位的特点，并且构件选取方便，成本低廉，实际施工或使用时可不设复位件，通过巡检人员的巡检手动将活页盖板封闭于泄压孔，本方案中活页盖板由前水渣沟内部压力控制打开，并通过复位件复位，具备机械式自调节控制的特点；所述的泄压件以及对泄压件复位的复位件还可以由具有电控元件的监测控制系统替代，实现泄压孔打开/闭合，在此不再赘述。
本发明的工作过程是：熔渣于前水渣沟1的前端完成冲制，冲制完成后渣水混合物经由前水渣沟1直接进入进入水渣槽3，熔渣冲制后的渣水混合物均汇集于水渣槽3处；由于封闭式前水渣沟1结合前水渣沟1中部后段的集气罩5形成一个“喇叭形”蒸汽收集腔体，对熔渣冲制蒸汽进行有效收集并最终通过排气烟囱4排放；加之前水渣沟1中部前段布置的相对密布的泄压孔，也能在水渣“放炮”时有足够的空间对能量进行吸收、释放，防止破坏周边结构和设备；熔渣冲制产生蒸汽直接通过水渣槽3收集并由高空排气烟囱4排放；直接连通于水渣槽3的熔渣冲制点，熔渣经由高压水冲制后直接排放至水渣槽内，水渣槽3常规存水2m，满足深水粒化的条件，在有效收集水渣冲制所产生蒸汽的同时，亦能提升水渣质量和冲渣安全性，有效防止渣中带铁放炮；后水渣沟2置于水渣槽3后，此处蒸汽较少且不存在“放炮”风险，后水渣沟2仅采用封闭结构，防止蒸汽外泄；在渣水混合物的最终跌落处产生的蒸汽，通过管系连通由水渣槽3上高空排气烟囱4排放；最终，熔渣粒化产生蒸汽、水渣沟沿线蒸汽、水渣跌落产生蒸汽均通过水渣槽3上部排气烟囱4集中、高空排放；且高空排气烟囱4对外进行热交换，沿程减少蒸汽排放并节省系统补水量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：至少包括前水渣沟、水渣槽和高空排气机构，所述前水渣沟用于将冲制后的炉渣引入至水渣槽，所述前水渣沟呈径向封闭的环状，所述前水渣沟上具有使水渣沟内压力平衡的泄压孔，所述泄压孔上具有使泄压孔打开或闭合的泄压件，所述高空排气机构至少包括将水渣槽内气体排出的排气烟囱，所述水渣槽分别与前水渣沟和排气烟囱连通，所述排气烟囱有且仅有一个，所述水渣槽具有将水渣槽内部水渣排出的输送出口。
2.根据权利要求1所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：还包括连通于输送出口的后水渣沟，所述后水渣沟用于将水渣槽内部水渣引入至底滤池。
3.根据权利要求1所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：所述泄压件为覆盖于泄压孔的活页盖板，所述活页盖板可被限位的活动设置于前水渣沟。
4.根据权利要求3所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：所述活页盖板和前水渣沟之间连接有复位件，所述前水渣沟内压力驱动活页盖板与泄压孔分离使得泄压孔打开，所述复位件具有供活页盖板与泄压孔分离对前水渣沟进行泄压的弹性力，所述复位件还具有将活页盖板复位于泄压孔使泄压孔闭合的复位力。
5.根据权利要求1所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：所述泄压孔沿水渣流向由前至后间隔布置有若干个，若干个所述泄压孔位于前水渣沟中部靠前的顶部。
6.根据权利要求5所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：还包括连通前水渣沟和水渣槽的集气罩，所述集气罩连通于前水渣沟中部靠后的顶部。
7.根据权利要求6所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：所述排气烟囱连通于水渣槽的顶部，所述集气罩由下至上斜向上延伸连通至水渣槽。
8.根据权利要求1所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：所述前水渣沟的内腔底壁沿水渣流向由前至后斜向下连通于水渣槽。
9.根据权利要求2所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：所述后水渣沟呈径向封闭的环状，所述后水渣沟具有提高后水渣沟内部水渣排出效率的坡面。
10.根据权利要求9所述的环保型炼铁炉渣处理系统，其特征在于：所述底滤池上连接有集气管，所述集气管的末端连通于水渣槽或排气烟囱。
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