CN206887136U - 一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置，属于钢铁冶金行业中的高炉渣处理技术领域。本装置包括上部水渣槽、高压水喷头、特制网状传送带、下部热水收集槽及端头挡渣网；液态高炉渣流入上部水渣槽被高压水喷嘴喷出的水冷却，经水淬冷却破碎后成小颗粒状的渣水混合物，渣水混合物靠重力沿着上部水渣槽往下流动，粒化高炉渣的温度降至400‑800℃后落到特制网状传送带上快速实现渣水分离，水落入下部热水收集槽后通过循环系统继续使用，分离后渣表面的水受热蒸发形成温度为300‑700℃的高温干渣，高温干渣最后送入余热锅炉进行余热利用。本实用新型能够大幅度提高高炉渣处理过程中的余热利用率，提高固态炉渣的产品质量，有利于钢铁企业节能减排。

Description

一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置

技术领域：

本实用新型属于钢铁冶金行业中的高炉渣处理技术领域，具体涉及一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置。

背景技术：

在钢铁生产中，炉渣的利用率比较低，距离钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标较远，而且在炉渣处理过程中，能耗较高，比较突出的问题是钢铁企业在炉渣处理过程中水的消耗量特别大，而且会有大量蒸汽放散，蒸汽中含有硫化氢、二氧化硫等，也对周围的环境造成了污染，同时，炉渣的热量得不到有效利用。

一直以来，不少研究人员都对此问题进行了研究，设计了滚筒式成渣、转杯式以及喷吹散射等成渣方式，虽然能降低水耗，但无法提高成渣颗粒的玻璃相强度，更无法利用炉渣的热量。经过现场调研、查阅资料，我们了解到炉渣温度在1500℃左右，流到炉渣冲制装置时温度降至1250℃左右。在传统处理过程中，液态炉渣经过水萃，破碎至4mm左右的颗粒，最终处理过后的渣中水含量高，需经过沉淀池处理，然后送至水泥厂作为水泥的原料，此过程浪费了大量的水资源，每吨炉渣需要6吨左右的循环水，形成的工业废水净化难度较大，产生的蒸汽很难收集，放散后对环境造成白色污染，容易腐蚀周围的建筑。目前，高炉生产工艺每炼出1吨生铁约产生0.3～0.45吨炉渣，排出温度在1400℃～1600℃左右；1吨高炉渣约含1700MJ的热量，相当于0.058吨标准煤的发热值。以2015年的钢铁产量计算，高炉渣产生量约为2.424亿吨，所含热量折合1406万吨标准煤的发热值。所以高炉渣余热资源的回收与利用，对钢铁工业的能源节约、能耗降低、污染物排放的减少，起着关键的作用。

针对以上情况，我们设计了一种获得高温干渣的高炉渣处理方法及处理装置。液态炉渣经水淬，炉渣迅速冷却，由于热应力炉渣破碎成4mm左右的小颗粒，渣水混合物沿渣槽流动较短距离，渣粒与水之间进行热传导，渣粒表面的水蒸发变成水蒸气，炉渣温度降至400-800℃左右；然后掉落到渣槽正下方设置的传送带上，在传送带运动过程中快速实现渣水分离，同时渣粒表面残余的水继续与渣粒进行热传导，残余的水吸热蒸发，炉渣变成700℃左右的高温干渣。高温炉渣颗粒被运送到传送带末端，通过滑道进入余热锅炉发电。此装置提高了高炉渣处理过程中的余热利用率，提高了固态炉渣产品的质量。

发明内容：

本实用新型针对现有高炉渣处理技术中存在的问题，提供一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置。该处理装置采用特制带传送带将经过水淬之后的渣水混合物分离，降低了渣处理过程中水的用量，提高了固态炉渣的温度，为余热锅炉提供高品质热源，同时也减少了污染。本实用新型是通过液态炉渣水淬破碎、特制传送带实现渣水分离，并使渣保持较高的温度。降低水耗，缩短了工艺流程，并大幅度提高了固态炉渣的余热利用率，有助于钢铁企业节能减排。

本实用新型所提供的一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置包括上部水渣槽1、高压水喷头2、特制网状传送带4、下部热水收集槽5及端头挡渣网6。

所述上部水渣槽1以左高右低的倾斜方式设置在所述特制网状传送带4上方，所述高压水喷头2设置在所述上部水渣槽1的左端部，所述端头挡渣网6设置在所述上部水渣槽1的右端部。

在所述上部水渣槽1的右端出口下方设有所述特制网状传送带4，所述下部热水收集槽5 设置在所述特制网状传送带4的下方。

本实用新型用于高炉渣处理的工艺具体如下：

液态高炉渣流入上部水渣槽1，液态高炉渣被高压水喷嘴喷出的水冷却，经水淬冷却破碎后液态高炉渣被破碎成小颗粒状的渣水混合物，所述渣水混合物包括粒化高炉渣及水，所述渣水混合物靠重力沿着所述上部水渣槽1往下流动，流动过程中，所述粒化高炉渣与水进行换热，所述粒化高炉渣的温度降至400-800℃后落到特制网状传送带4上，所述粒化高炉渣在所述特制网状传送带4上快速实现渣水分离，水落入下部热水收集槽5后通过循环系统继续使用，分离后渣表面的水受热蒸发形成温度为300-700℃的高温干渣，所述高温干渣最后送入余热锅炉进行余热利用。

液态流渣进入水渣槽，经水淬炉渣迅速冷却，由于热应力炉渣破碎成4mm左右的小颗粒，渣水混合物沿渣槽流动，渣粒与水之间进行热传导，渣粒表面的水蒸发变成水蒸气，流动较短距离后炉渣温度降至400-800℃，控制渣温的关键技术是对上部冲渣槽长度的设计。接着渣水混合物掉落到渣槽正下方设置的耐高温特制网状传送带上，在运动过程中快速实现渣水分离，同时渣粒表面残余的水继续与渣粒进行热传导，残余的水吸热蒸发，炉渣变成300-700℃的高温干渣。水通则过传送带网面流到传送带下方的水循环槽道中，由于网孔径小于炉渣直径，高温炉渣颗粒被运送到传送带末端，通过滑道进入余热锅炉发电。高温干渣温度控制在 300-700℃，从而保证余热的利用率。传送带下端面与水渣沟的距离应在500～800mm之间，传送带带面的宽度与带速应根据高炉产量确定。

考虑到整个冲渣过程的安全稳定运行，传送带发生故障时可以移出进行维修，而不影响冲渣过程的进行，只是冲渣方式变成了传统的水冲渣方式。

本实用新型具有如下技术特点：

(1)本实用新型利用特制网状传送带实现渣水分离，提高渣出水温度，高温干渣通过滑道进入余热锅炉发电，可回收50％左右的炉渣显热，提高能源利用率，同时降低了50％左右的水耗，整体结构简单，操作方便，损耗部件少，返本期在半年以下。

(2)本实用新型使得液态高炉渣处理过程中蒸汽的产生量减少50％，降低了白色污染。

(3)以2015年的钢铁产量计算，高炉渣产生量约为2.424亿吨，所含热量折合1406万吨标准煤的发热值，若标煤以一千元每吨计算，高炉渣热量被全部利用的话可节约140.6亿元，可见高炉渣余热资源的回收与利用，对钢铁工业的能源节约、能耗降低、污染物排放的减少等，起着关键的作用。

附图说明：

图1为本实用新型一种直接获得高温干渣的高炉渣处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型中的特制网状传送带结构示意图；

图3为图2中Ⅰ部中链条销轴的放大结构示意图；

图4为本实用新型中特制网状传送带传送带的网面结构示意图。

图中：1：上部水渣槽；2：高压水喷头；3：渣水混合物；4：特制网状传送带；5：下部热水收集槽；6：端头挡渣网；7：热冲渣水；8：高温干渣；9：传动齿轮；10：链条；11：不锈钢网面；12：长销轴。

具体实施方式：

为进一步了解本实用新型，以下结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本实用新型提供的一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置包括上部水渣槽1、高压水喷头2、特制网状传送带4、下部热水收集槽5及端头挡渣网6。

所述上部水渣槽1以左高右低的倾斜方式设置在所述特制网状传送带4上方，所述高压水喷头2设置在所述上部水渣槽1的左端部，所述端头挡渣网6设置在所述上部水渣槽1的右端部。

在所述上部水渣槽1的右端出口下方设有所述特制网状传送带4，所述下部热水收集槽5 设置在所述特制网状传送带4的下方。

所述上部水渣槽1的长度在1m-8m之间，所述上部水渣槽1的长度应根据渣水混合物流量确定，要保证炉渣在水渣槽内完全被冷凝破碎，同时水渣槽不能过长，避免炉渣被过度冷却，渣温过低使得可利用的余热减小。通常渣温控制在400-800℃左右，其关键技术就是控制上部水渣槽的长度。

所述特制网状传送带4包括多层设置的不锈钢网面11、传动齿轮9及链条10；所述不锈钢网面11采用三至六层耐高温不锈钢网，所述耐高温不锈钢网的孔径应小于炉渣颗粒的最小直径，且所述耐高温不锈钢网的孔径从最上层到最下层依次增大，下部网的作用是为了保证整个网面的强度。特制网状传送带的运行与高炉排渣过程同步；特制网状传送带的尺寸和承载量根据高炉渣产量决定。

所述链条10的销轴采用长销轴12，对高温不锈钢网的网面起到横向支撑作用。

所述端头挡渣网6采用多层网结构，里层网孔径小于炉渣颗粒的最小直径，外层网孔径较大，主要起到提高挡渣网强度的作用，防止渣冲出传送带。

本实用新型用于高炉渣处理的工艺具体如下：液态高炉渣流入上部水渣槽1，液态高炉渣被高压水喷嘴喷出的水冲制冷却，由于热应力，渣被破碎成4mm左右的小颗粒状的渣水混合物3，渣水混合物3靠重力沿着上部水渣槽1往下流；流动过程中，渣水混合物3中的粒化高炉渣与水进行换热，温度降至400-800℃后落到特制网状传送带4上，上部水渣槽1末端设有端头挡渣网6，保证渣落在特制网状传送带上，在特制网状传送带上快速实现渣水分离，水落入下部热水收集槽5中形成热冲渣水7，通过循环系统继续使用，分离后渣表面的水受热蒸发形成高温干渣8，高温干渣8最后送入余热锅炉进行余热利用。

以上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修饰，这些改进和修饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置，其特征在于该装置包括上部水渣槽(1)、高压水喷头(2)、特制网状传送带(4)、下部热水收集槽(5)及端头挡渣网(6)；所述上部水渣槽(1)以左高右低的倾斜方式设置在所述特制网状传送带(4)上方，所述高压水喷头(2)设置在所述上部水渣槽(1)的左端部，所述端头挡渣网(6)设置在所述上部水渣槽(1)的右端部；在所述上部水渣槽(1)的右端出口下方设有所述特制网状传送带(4)，所述下部热水收集槽(5)设置在所述特制网状传送带(4)的下方。

2.根据权利要求1所述的一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置，其特征在于所述上部水渣槽(1)的长度为1m-8m。

3.根据权利要求1所述的一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置，其特征在于所述特制网状传送带(4)包括多层设置的不锈钢网面(11)、传动齿轮(9)及链条(10)；所述多层不锈钢网面(11)采用三至六层耐高温不锈钢网，所述耐高温不锈钢网的孔径应小于炉渣颗粒的最小直径，且所述耐高温不锈钢网的孔径从最上层到最下层依次增大，下部网的作用是为了保证整个网面的强度。

4.根据权利要求3所述的一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置，其特征在于所述链条(10)的销轴采用长销轴(12)。

5.根据权利要求1所述的一种能够直接获得高温干渣的高炉渣处理装置，其特征在于所述端头挡渣网(6)采用多层网结构，里层网孔径小于炉渣颗粒的最小直径，外层网孔径较大。