CN205482400U - 一种转底炉热dri冷却处理及余热回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，包括位于转底炉炉底下方的下料管件组合、与下料管件组合连接的热DRI冷却炉和惰性气体中间罐，所述热DRI冷却炉的上端通过管道依次与高温除尘器、旋风除尘器连接，所述热DRI冷却炉的下端与惰性气体中间罐连接，位于热DRI冷却炉内的热料经过冷却后卸至运输设备中。本实用新型通过循环惰性气体，在热DRI冷却炉中将热料进行冷却，惰性气体经过粗除尘，进入余热锅炉中换热，冷却气经过旋风器进行二次除尘，引入稳压中间气罐，由循环高压风机送入热DRI冷却炉中再次换热，余热锅炉产生的蒸汽接汽轮机发电，实现冷却处理热料和余热回收的双重目的，并提高了能量综合利用效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，属于钢铁冶金行业领域。
背景技术
转底炉(Rotary Hearth Furnace)工艺是1978年加拿大英可集团所属的国际金属公司为了处理利用冶金废弃物，在美国研发建成的世界第一座具有生产规模的转底炉，它既可以用来预还原铁矿石，也可以处理冶金厂产生的粉尘，以及其它含铁、铬、锌的冶金废气物等。转底炉以内配碳球团或团块为原料，在1250～1350℃高温环境下，含碳球团中的金属氧化物被碳快速还原，生成金属化球团。转底炉工艺生产的预还原炉料排料温度一般在1000℃左右，由螺旋出料机推出炉外，冷却或者直接热装进入电炉。
由于转底炉出料采用热装方式进入电炉，对热装装置的设备要求较高，存在一定程度的安全生产隐患，因此国内大多数生产企业较多采用热料冷却处理，再进行运输的方式。200～280℃的冷料的运输形式多样，设备选择余地大，通过不同功能设备的组合，可以有效的克服空间布置上的问题，以实现批量稳定输送的目的。
目前关于转底炉热料冷却处理及余热回收技术的介绍主要有：
1)常规的方法：通过圆筒冷却器进行冷却，冷却时圆筒冷却器内部通入氮气进行氮封，阻止高温的DRI在空气中发生氧化，并加快冷却速度和保护圆筒冷却器本体；为保护冷却器，本体外壳需加水冷却，这样可使DRI温度从1000℃下降到200℃；
2)常规方法改进：针对1)中仅仅利用圆筒冷却器将DRI温度从1000℃下降到200℃，需要圆筒冷却器有足够的长度，由此带来的设备投资和占地面积较大的问题，提出的改进思路是将高温热料的冷却采用氮封的卧式冷却筒，为了防止热料氧化和直接接触水引起爆炸，冷却筒中布有水冷腔，通过导热方式，由循环冷却水带走热量，实现余热回收；冷却筒出料温度为500℃左右，再通过喷水或压缩空气方式处理，再进行余热回收利用。如专利CN 203668439 U和CN 105087843 A所述。
3)氮气循环冷却及余热回收利用：其方式是通过吊车将装有1000℃的热料料罐吊至立式逆流冷却器重进行热换热，排料温度小于300℃，氮气通过一级除尘，进入余热锅炉换热，再通过两级除尘，由循环风机重新送至立式逆流冷却器中冷却热料，如专利CN102183154 A所述。
由上所述，目前关于转底炉热料冷却处理及余热回收技术的介绍主要有三种，但均存在一定程度的不足，1)常规方法最大的缺点是圆筒冷却器需要足够长度才能实现900℃左右的温度降，设备投资和占地较大，且冷却器外壳冷却水、氮封用氮气余热无法利用，造成了一定程度上的能量浪费；2)常规方法的改进，极大的缩短了圆筒冷却器长度，利用循环水加强了余热回收，但控制的排料温度偏高，后续压缩空气或水冷方式处理，造成能量的综合利用效率偏低,并且内置水冷腔存在检修困难,外置水冷管冷却效率低的问题；3)氮气循环冷却及余热回收利用很好的解决了冷却和能量回收的问题，但吊车转运热料对料罐的要求较高，造价偏高，且排料生产过程中安全隐患大；氮气循环压力不稳定。
实用新型内容
实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，实现冷却处理热料和余热回收的双重目的，并提高了能量综合利用效率。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，包括位于转底炉炉底下方的下料管件组合、与下料管件组合连接的热DRI冷却炉和惰性气体中间罐，所述热DRI冷却炉的上端通过管道依次与高温除尘器、旋风除尘器连接，所述热DRI冷却炉的下端与惰性气体中间罐连接，位于热DRI冷却炉内的热料经过冷却后卸至运输设备中。
作为优选，所述高温除尘器与旋风除尘器之间连接有余热锅炉，从高温除尘器排出的热气流进入余热锅炉进行换热，产生的蒸汽送入汽轮机发电，换热工质由冷凝器处理，并由冷却塔降温，冷却泵回流，再由动力泵返回至余热锅炉重新参与换热；热气流经过换热和旋风除尘器处理后由循环风机送入惰性气体中间罐中。
作为优选，所述惰性气体中间罐上设置有调压装置，主要为循环惰性气体进行压力调节，并补充循环过程中泄漏的气体，以保证进入热DRI冷却炉中的惰性气体满足换热所需要的流量和压力要求。
作为优选，所述热DRI冷却炉有两台，两台热DRI冷却炉并排放置，通过分摊处理料量，降低高度。
有益效果：本实用新型的一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，通过循环惰性气体，在热DRI冷却炉中将热料进行冷却，惰性气体经过粗除尘，进入余热锅炉中换热，冷却气经过旋风器进行二次除尘，引入稳压中间气罐，由循环高压风机送入热DRI冷却炉中再次换热，余热锅炉产生的蒸汽接汽轮机发电，实现冷却处理热料和余热回收的双重目的，并提高了能量综合利用效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，包括位于转底炉炉底1下方的下料管件组合2、与下料管件组合2连接的热DRI冷却炉3和惰性气体中间罐8，所述热DRI冷却炉3的上端通过管道依次与高温除尘器4、旋风除尘器6连接，所述热DRI冷却炉3的下端与惰性气体中间罐8连接，位于热DRI冷却炉3内的热料经过冷却后卸至运输设备中。
在本实用新型中，所述高温除尘器4与旋风除尘器6之间连接有余热锅炉5，从高温除尘器4排出的热气流进入余热锅炉5进行换热，产生的蒸汽送入汽轮机9发电，换热工质由冷凝器10处理，并由冷却塔12降温，冷却泵13回流，再由动力泵11返回至余热锅炉5重新参与换热；热气流经过换热和旋风除尘器6处理后由循环风机7送入惰性气体中间罐8中，所述惰性气体中间罐8上设置有调压装置。循环高压风机进气端附近设置的惰性气体入口，主要为系统启动工作前，输入惰性气体；待气流系统可以循环后关闭。
在本实用新型中，转底炉底部排料口与下料管件组合2相连接，并与热DRI冷却炉3上部进料口相连接，热DRI由此进入热DRI冷却炉3中；炉料冷却后由热DRI冷却炉3底部的给料设备卸至运输设备中，运往电炉炉顶上部中间仓内，以供电炉冶炼使用。转底炉排出的高于1000℃热料经热DIR冷却炉冷却，温度降至200～280℃，由热DRI冷却炉3底部出料口排出；惰性气体温度预热至750℃左右，经余热锅炉5换热后，惰性气体温度控制在80℃左右。根据一台转底炉的产量要求，对应的热DRI冷却炉数量不局限于1台，优选情况下两台较为适宜，两台热DRI冷却炉3并排放置。
在本实用新型中，要求惰性气体为氮气，或者以氮气与低氧烟气的混合气等；惰性气体除尘需要经过两级除尘才能进入循环。实施过程中，余热锅炉5冷却工质不局限于水，可以为以水为主的混合工质，以最大程度的回收能量；蒸汽进入汽轮机9发电，余热锅炉5后冷却气流温度控制在80℃左右。
本实用新型在使用时，首先向惰性气体中间罐8中充入惰性气体，待气流系统实现循环后关闭，惰性气体进入热DRI冷却炉3对热料进行冷却，冷却后的热料经过冷却后卸至运输设备中，运往电炉炉顶上部中间仓内，以供电炉冶炼使用；加热后的惰性气体进过高温除尘器4进入余热锅炉5进行换热，余热锅炉5内的换热工质经过换热产生的蒸汽送入汽轮机9发电，换热工质由冷凝器处理，并由冷却塔12降温，冷却泵13回流，再由动力泵11返回至余热锅炉5重新参与换热；惰性气体经过换热换热冷却进入旋风除尘器6处理后由循环风机7送入惰性气体中间罐8中。
利用本实用新型的装置，可以有以下优点：
(1)转底炉炉底与热DRI冷却炉由下料管件组合相连，以实现热料顺利进入冷却炉中参与换热；根据一台转底炉的产量要求，对应的热DRI冷却炉数量不局限于1台，优选情况下两台较为适宜；
(2)惰性气体为氮气，或者氮气与低氧烟气的混合气等；惰性气体由高温除尘器和旋风除尘器两级除尘实现净化，才能进入循环高压风机；
(3)系统气流在循环前，由循环高压风机进气端附近设置的惰性气体入口引入惰性气体，待气流系统实现循环后关闭；惰性气体循环由循环高压风机提供动力源，并由中间罐上调压装置实施压力调节和气量补充；
(4)余热锅炉换热，冷却循环惰性气体，对热料能量进行回收发电。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，其特征在于：包括位于转底炉炉底下方的下料管件组合、与下料管件组合连接的热DRI冷却炉和惰性气体中间罐，所述热DRI冷却炉的上端通过管道依次与高温除尘器、旋风除尘器连接，所述热DRI冷却炉的下端与惰性气体中间罐连接，位于热DRI冷却炉内的热料经过冷却后卸至运输设备中。
2.根据权利要求1所述的一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，其特征在于：所述高温除尘器与旋风除尘器之间连接有余热锅炉，从高温除尘器排出的热气流进入余热锅炉进行换热，产生的蒸汽送入汽轮机发电，换热工质由冷凝器处理，并由冷却塔降温，冷却泵回流，再由动力泵返回至余热锅炉重新参与换热；热气流经过换热和旋风除尘器处理后由循环风机送入惰性气体中间罐中。
3.根据权利要求1所述的一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，其特征在于：所述惰性气体中间罐上设置有调压装置。
4.根据权利要求1所述的一种转底炉热DRI冷却处理及余热回收利用系统，其特征在于：所述热DRI冷却炉有两台，两台热DRI冷却炉并排放置。
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- 2016-03-29 CN CN201620252244.3U patent/CN205482400U/zh not_active Expired - Fee Related
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