CN201762342U - 膨胀渣珠余热回收装置 - Google Patents

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程树森
宿立伟
张海鑫
唐文权
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Abstract

本实用新型膨胀渣珠余热回收装置涉及一种用于高炉炉渣干法粒化及余热回收工艺的高炉炉渣处理设备。其目的是为了提供一种结构简单、换热效率高的余热回收装置。本实用新型膨胀渣珠余热回收装置包括由顶壁、前侧壁、后侧壁和底壁构成的通道结构以及换热系统，所述顶壁设置在底壁上方，所述前侧壁与后侧壁分别纵向设置在底壁的前、后两侧，所述底壁的底部装有振动装置，所述振动装置驱动底壁上下振动，所述换热系统至少包括设置在底壁内的换热盘管。

Description

膨胀渣珠余热回收装置
技术领域
本实用新型涉及一种高炉炉渣处理设备，特别是涉及一种用于高炉炉渣干法粒化及余热回收工艺的膨胀渣珠余热回收装置。
背景技术
高炉炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料，通过处理可以作为生产建筑材料和化肥的原料，同时，液态高温炉渣温度在1350℃到1500℃之间，属于高品位的余热资源，具有很高的回收利用价值。目前我国液态高炉炉渣主要采用水冲渣急冷处理，水冷后的高炉炉渣可用于制造水泥等建筑材料，水冷法存在的主要问题有：水消耗严重，处理每吨炉渣耗水1吨；水冷法过程中产生大量的硫化氢和氧化硫气体随水蒸气排入大气，造成环境污染，处理每吨炉渣产生800m3水蒸气，其中H2S含量19mg/m3，SO2含量4.3mg/m3；炉渣的余热没有得到有效的回收利用；水渣含水率高，作为水泥原料仍需干燥处理，需要消耗一定的能源；系统的投资和运行成本高，一座日产量2500吨的高炉要建造两套水冲渣设备，建设投资在四千万元左右；在水冲渣过程中，含铁较高的炉渣易引起爆炸；并且水渣的用途较单一。
针对高炉炉渣水冷法的缺点，20世纪70年代国外已经开始研究干式急冷粒化高炉炉渣的方法，主要有风淬法和离心粒化法，两者都是首先将液态高炉炉渣快速破碎、凝固为小颗粒，再采用技术手段回收其余热的方法。风淬法是用大功率造粒风机产生高压、高速气流将熔渣流吹散、粒化的方法，主要缺点是动力消耗大、设备庞大复杂、占地面积大、投资和运行费用高。离心粒化法是依靠转盘或转杯的高速旋转产生的离心力将液态高炉渣粒化，虽然不需要造粒风机这样的高耗能设备，且粒化渣的粒径分布也较小，但在高温下高速旋转粒化装置的机械可靠性较差，其对负荷变动的适应性也有待确证。
本专利申请的申请人实用新型了一种能耗低，水耗小，有害气体排放小，余热回收率高的高炉炉渣干法粒化及余热回收工艺，该工艺是通过抛射的方式使吸气膨胀后的渣珠冷却形成粒径较小的固体颗粒，并将有害气体包裹在颗粒内，然后通过换热器与固体颗粒进行换热。该工艺的第一步是将高炉炉渣从高炉中导出，使炉渣与空气充分接触，在通入少量水的情况下使炉渣快速吸气膨胀并冷却，形成不规则的渣珠，热后利用旋转的滚筒将渣珠抛射在空气中，使渣珠在飞行中冷却形成规则的外形，最后一步要使用余热回收装置将高温的渣珠颗粒中的热能集中回收起来，然后在干法粒化工艺中对渣珠进行换热的首要条件是不能使渣珠与换热介质直接接触，并且还要保证一个较高的换热率，因此普通的换热装置都不能满足上述基本要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、换热效率高的膨胀渣珠余热回收装置。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置，包括由顶壁、前侧壁、后侧壁和底壁构成的通道结构以及换热系统，所述顶壁设置在底壁上方，所述前侧壁与后侧壁分别纵向设置在底壁的前、后两侧，所述底壁的底部装有振动装置，所述振动装置驱动底壁上下振动，所述换热系统至少包括设置在底壁内的换热盘管。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置，其中所述振动装置包括振动电机和凸轮，所述凸轮设置在底壁一端的底部，所述振动电机与凸轮相连接，所述底壁的另一端与工作台面相铰接。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置，其中所述换热系统还包括分别设置在顶壁、前侧壁和后侧壁内侧面上的换热盘管。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置，其中所述底壁的上表面还设有若干翅片。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置，其中所述顶壁的上表面上还设有换热水槽。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置，其中所述通道结构的一端设有烟气回收口。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置与现有技术不同之处在于本实用新型膨胀渣珠余热回收装置利用顶壁、前侧壁、后侧壁和底壁构成通道结构，使渣珠可以从通道结构的一端进入，在振动装置的作用下使底壁上下振动，使渣珠在通道出口运动的过程中不断的上下交换位置，达到较高的换热效率，通道结构也能尽量减少热量的散失以及有害气体对外界的污染。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置中顶壁、前侧壁和后侧壁上设置的换热盘管也能对通道结构中的热量加以回收；底壁上的翅片能够增大渣珠与底壁之间的换热面积；顶壁上的换热水槽也能提高顶壁上换热盘管的换热效率；通道结构一端设置的烟气回收口可以使通道内的气体能够被集中收集进行下一步换热及净化处理，减少对外界的污染，上述的几项改进都是为了进一步提高本实用新型膨胀渣珠余热回收装置的热量回收率。
下面结合附图对本实用新型的膨胀渣珠余热回收装置作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型膨胀渣珠余热回收装置的主视图；
图2为本实用新型膨胀渣珠余热回收装置的俯视图；
图3为本实用新型膨胀渣珠余热回收装置的左视图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本实用新型膨胀渣珠余热回收装置包括由顶壁23、前侧壁24、后侧壁25和底壁26构成的通道结构以及换热系统，其中顶壁23设置在底壁26上方，前侧壁24与后侧壁25分别纵向安装在底壁26的前、后两侧，底壁26的底部装有振动装置，振动装置包括振动电机(图中未示出)和凸轮28，凸轮28安装在底壁26左端的底部，振动电机与凸轮28相连接，底壁26的右端与工作台面相铰接，振动电机带动凸轮28驱动底壁26上下振动。换热系统包括安装在底壁26内的换热盘管27以及分别安装在顶壁23、前侧壁24和后侧壁25内侧面上的换热盘管27。底壁26的上表面还加工有若干翅片29，顶壁23的上表面上还设有换热水槽30，通道结构的右端设有烟气回收口31。
本实用新型膨胀渣珠余热回收装置主要用于高炉炉渣干法粒化及余热回收工艺的第三个步骤，通过抛射冷却后的渣珠落在底壁26上，随着底壁26的上下振动，渣珠一边向右侧的通道出口运动，一边上下交换位置，将热量传递给底壁26上的换热盘管27，渣珠同时将热量通过辐射的形式传递给顶壁23、前侧壁24和后侧壁25上的换热盘管27，换热盘管27内流动的介质将渣珠的热量集中回收，可以直接用于供暖或发电。通道内的烟气也可以通过通道右端的烟气回收口31进行集中收集，进一步换热和净化后排放。经过换热后的渣珠温度降至150至200℃，从通道的右端落入后续包装系统中，经过包装、输出后可以作为水泥原料以及隔热、隔音材料使用。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种膨胀渣珠余热回收装置，其特征在于：包括由顶壁(23)、前侧壁(24)、后侧壁(25)和底壁(26)构成的通道结构以及换热系统，所述顶壁(23)设置在底壁(26)上方，所述前侧壁(24)与后侧壁(25)分别纵向设置在底壁(26)的前、后两侧，所述底壁(26)的底部装有振动装置，所述振动装置驱动底壁(26)上下振动，所述换热系统至少包括设置在底壁(26)内的换热盘管(27)。
2.根据权利要求1所述的膨胀渣珠余热回收装置，其特征在于：所述振动装置包括振动电机和凸轮(28)，所述凸轮(28)设置在底壁(26)一端的底部，所述振动电机与凸轮(28)相连接，所述底壁(26)的另一端与工作台面相铰接。
3.根据权利要求1或2所述的膨胀渣珠余热回收装置，其特征在于：所述换热系统还包括分别设置在顶壁(23)、前侧壁(24)和后侧壁(25)内侧面上的换热盘管(27)。
4.根据权利要求3所述的膨胀渣珠余热回收装置，其特征在于：所述底壁(26)的上表面还设有若干翅片(29)。
5.根据权利要求4所述的膨胀渣珠余热回收装置，其特征在于：所述顶壁(23)的上表面上还设有换热水槽(30)。
6.根据权利要求5所述的膨胀渣珠余热回收装置，其特征在于：所述通道结构的一端设有烟气回收口(31)。
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