CN208803101U - 一种高温熔渣余热回收冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温余热回收冷却装置，具体的说是一种高温熔渣余热回收冷却装置，属于工业废渣处理设备技术领域。其包括铸渣机、余热锅炉、进渣机构和出渣机构，铸渣机的多级余热回收机构的进出端连接余热锅炉的进出端；铸渣机包括渣料输送链条、渣料铸模和多级余热回收机构，渣料输送链条上沿长度方向连接多个渣料铸模，渣料输送链条上下部沿长度方向设有多级余热回收机构。本实用新型能够在高效回收余热的前提下，得到符合国家标准的建筑石子、建筑粗砂，同时解决了生产厂家的环保问题；本实用新型只采用了空气作为换热介质，在本系统中空气是闭环循环不会产生污染，热损失最小。

Description

一种高温熔渣余热回收冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种高温余热回收冷却装置，具体的说是一种高温熔渣余热回收冷却装置，属于工业废渣处理设备技术领域。

背景技术

镍铁是生产不锈钢的主要原料，目前国内大概有的200多座电矿热炉，年产1200万吨镍铁，这些镍铁的原料大部分是由国外进口的红土矿，每生产1吨镍铁约产生5~6吨高温熔渣，所以每年会产生6000~7200万吨高温熔渣，高温渣出炉时的温约在1545℃左右，理论上每吨渣可回收的显热和相变热总和约为1.82GJ，按吨渣可发电140度计，全国每年可回收电能84～100.8亿度，按每度工业用电0.7元计，可产生58.8～70.56亿元的经济效益。而当前的问题是巨量的高温熔渣的处理还成了生产厂家头痛的环保问题。

这些高温熔渣目前的处理方式只有两种：干出渣和水冲渣，其用途绝大部分是填理。

干出渣是直接将矿热炉出渣口的高温熔渣通过渣沟流放至炉前的渣场上，或者用渣包吊运至渣场倾倒，待渣凝结后用机械凿开成大块，然后用车运走，这种处理方式不但费了大量高品质的的热量，费时费力，还会造成环境污染。

水冲渣是在炉前设置冲渣池，高温熔渣经高压水冲散成小颗粒，收集后当作填埋料或进一步破碎后作为混凝土的粗砂使用。每生产1吨水渣约需耗费0.62～0.95吨水，熔渣的高品质余热完全无法利用，冲过渣的水呈碱性，温度在70～90℃，含有大量微粒，无法直接排放或直接用于取暖设备，另外矿热炉冶炼中，约85%的入炉硫量进入炉渣，在水冲渣过程中通过化学反应产生大量的气态硫化物二氧化硫和硫化氢，排入大气，促进酸雨的形成，造成严重的环境污染。所以配套处理量大，处理成本高、环保压力大，很少厂家愿意使用。

对于高温熔渣处理还有一种粒化轮法工艺，通常是用来处理高炉渣和炼钢渣的，可通过粒化轮法将高炉渣处理成含玻璃体96％以上的小球，经破碎后制成水泥増强剂，但此法装置复杂、单台设备投资大，处理量太小，回收热量的㶲值低，并且镍铁渣的成份也不太适宜做水泥增强剂，所以此工艺未见应用于镍铁渣处理。

也有厂家用冷凝破碎后的镍铁渣配制其它原料后再用电炉重熔，吹成矿棉销售，但市场需求量小，对于每天成千上万吨的渣量而言，可利用的渣量微乎其微。

由于镍铁渣的组份原因，很难像高炉渣一样处理成水泥增强剂，所以镍铁生产厂家以及研究者一般是把研究方向放在高温熔渣的热量回收上，但由于渣量大，渣的导热性差，到目前为止，还未见到有可用于实际生产的工艺设备出现，但镍铁高温熔渣的处理问题，在目前我国节能环保压力巨大的情况下矛盾日益突出了。

一方面是巨大的高品质热量浪费和废渣处理困难，而同时出于环保原因国家逐步在控制石矿开采，建筑石子价格水涨船高，如何高效回收镍铁高温熔渣的热量以及如何利用镍铁渣，就是本实用新型所要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种高温熔渣余热回收冷却装置，能够连续在线处理高温熔渣、处理量大，热回收效率高，无二次污染，无废料；高温熔渣经控制冷却后能得到充分结晶形成重矿渣，能够用作矿渣混凝土、地基骨料、道路集料和铁路道渣等；所得到的高温风基本不含粉尘，能够与余热锅炉组成以空气为换热介质的封闭循环装置。

按照本实用新型提供的技术方案，一种高温熔渣余热回收冷却装置包括铸渣机、余热锅炉、进渣机构和出渣机构，其特征是：铸渣机的进料端设有进渣机构，铸渣机的出料端设有出渣机构，铸渣机的多级余热回收机构的进出端连接余热锅炉的进出端；

所述铸渣机包括渣料输送链条、渣料铸模和多级余热回收机构，渣料输送链条上沿长度方向连接多个渣料铸模，渣料输送链条上下部沿长度方向设有多级余热回收机构；多级余热回收机构包括至少三个单级余热回收机构，至少三个单级余热回收机构从渣料输送链条出料端向进料端依次分布设置，每个单级余热回收机构包括风机、上喷流器、下喷流器和抽风管，上喷流器和下喷流器上下对称分布在渣料输送链条上下部，上喷流器和下喷流器的进风端通过风管连接风机出风端，抽风管设置在渣料输送链条上端；上一级单级余热回收机构的抽风管通过风管连接后一级单级余热回收机构的风机进风端。

进一步的，铸渣机为封闭式结构。

进一步的，渣料输送链条两端分别套装在从动链轮和主动链轮上，主动链轮连接在主动轴上，主动轴一端通过联轴器连接减速机，减速机上连接变频电机，从动链轮连接在从动轴上。

进一步的，进渣机构包括渣包、渣沟和浇注管，渣沟进料端设有渣包，渣沟出料端连接浇注管进料端，浇注管出料端连接铸渣机进料端。

进一步的，出渣机构包括出料滑槽、破碎机和筛分机，出料滑槽进料端连接铸渣机出料端，出料滑槽出料端连接筛分机进料端。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型结构简单、紧凑、合理，与目前绝大多数生产厂家采用的干出渣方法相比，本实用新型能够在高效回收余热的前提下，得到符合国家标准的建筑石子、建筑粗砂，同时解决了生产厂家的环保问题；本实用新型只采用了空气作为换热介质，在本系统中空气是闭环循环不会产生污染，热损失最小，与水冲渣方法相比，本实用新型占地更小，不用水，没有难以处理的二次水污染和二氧化硫、硫化氢气体排放的问题；与粒化轮法比，设备系统简洁，单台设备处理能力大，维护量少，占地少，回收余热的㶲值高；热交换介质单一，无需用水，无二次水污染，系统简洁，空气经多级喷流后温度可达到600℃以上，可直联余热锅炉形成稳定循环。

附图说明

图1为本实用新型主视图。

图2为本实用新型俯视图。

附图标记说明：1-渣包、2-渣沟、3-浇注管、4-出料滑槽、5-破碎机、6-筛分机、7-铸渣机、8-余热锅炉、9-渣料输送链条、10-渣料铸模、11-从动链轮、12-主动链轮、13-变频电机、14-减速机、15-联轴器、16-主动轴、17-从动轴、18-风机、19-上喷流器、20-下喷流器、21-抽风管。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1~2所示，本实用新型主要包括铸渣机7、余热锅炉8、进渣机构和出渣机构。

铸渣机7的进料端设有进渣机构，铸渣机7的出料端设有出渣机构，高温熔渣通过进渣机构送入铸渣机7进行余热回收和渣料冷却后，通过出渣机构出料。铸渣机7的多级余热回收机构的进出端连接余热锅炉8的进出端，铸渣机7的多级余热回收机构将收集的渣料余热输送到余热锅炉8中完成热交换。

所述铸渣机7为封闭式结构，包括渣料输送链条9、渣料铸模10和多级余热回收机构，渣料输送链条9上沿长度方向连接多个渣料铸模10，渣料由渣料输送链条9上的渣料铸模10承载输送。渣料输送链条9上下部沿长度方向设有多级余热回收机构，多级余热回收机构能够回收渣料输送链条9上的高温渣料的余热，并对高温渣料冷却降温。

多级余热回收机构包括至少三个单级余热回收机构，至少三个单级余热回收机构从渣料输送链条9出料端向进料端依次分布设置，每个单级余热回收机构包括风机18、上喷流器19、下喷流器20和抽风管21，上喷流器19和下喷流器20上下对称分布在渣料输送链条9上下部。上喷流器19和下喷流器20的进风端通过风管连接风机18出风端，抽风管21设置在渣料输送链条9上端。上一级单级余热回收机构的抽风管21通过风管连接后一级单级余热回收机构的风机18进风端。上喷流器19和下喷流器20中的空气喷流量能够根据熔渣成份和温度自动调节，以得到建筑石子所需的岩相组织。

渣料输送链条9两端分别套装在从动链轮11和主动链轮12上，主动链轮12连接在主动轴16上，主动轴16一端通过联轴器15连接减速机14，减速机14上连接变频电机13。从动链轮11连接在从动轴17上。料输送链条9能够根据渣温及熔渣的流动性无级调速，以保证铸模中的渣液厚度控制在30～100mm以内。

所述进渣机构包括渣包1、渣沟2和浇注管3，渣沟2进料端设有渣包1，渣沟2出料端连接浇注管3进料端，浇注管3出料端连接铸渣机进料端。

所述出渣机构包括出料滑槽4、破碎机5和筛分机6，出料滑槽4进料端连接铸渣机出料端，出料滑槽4出料端连接筛分机6进料端。

本实用新型的生产过程如下：从矿热炉产出的高温熔渣由渣包运来铸渣机前，通过倾翻渣包逐步将约1450℃左右的高温熔渣经渣沟、浇注管注入铸渣机内渣料输送链条上的铸模中，并通过控制渣包的倾斜角度控制熔渣流量。

连续注入铸模中的高温熔渣被顺时针回转的渣料输送链条带着依次穿过多个空气喷流冷却区，从约1450℃逐级被冷却至约150℃，最终自动脱模后从出料滑槽滑出，进入破碎机破碎，再经筛分机筛分后得到建筑石子、瓜子片和粗砂等，然后由汽车或皮带机运出车间。

与此同时，换热介质空气被第一级的风机鼓入第一级的喷流冷却区，其中上喷流器直接将空气喷射在渣面上，下喷流器则将空气喷射在铸模背面，上、下喷流器喷出的空气经换热后，被第二级的风机经由抽风管抽出，再鼓入第二级的喷流冷却区，其中上喷流器直接将空气喷射在渣面上，下喷流器则将空气喷射在铸模背面，如此循环不止，从最后一级抽出的空气可被加热至600以上，然后送入余热锅炉。

从余热锅炉抽出的空气温度约为120℃，出第一级喷流冷却区的空气温度约为310℃，出最后一级喷流冷却区、进入余热锅炉的空气温度约为610℃，余热锅炉可根据管网或汽轮机需要产出中温中压的过热蒸汽。

Claims (5)

1.一种高温熔渣余热回收冷却装置，包括铸渣机（7）、余热锅炉（8）、进渣机构和出渣机构，其特征是：铸渣机（7）的进料端设有进渣机构，铸渣机（7）的出料端设有出渣机构，铸渣机（7）的多级余热回收机构的进出端连接余热锅炉（8）的进出端；

所述铸渣机（7）包括渣料输送链条（9）、渣料铸模（10）和多级余热回收机构，渣料输送链条（9）上沿长度方向连接多个渣料铸模（10），渣料输送链条（9）上下部沿长度方向设有多级余热回收机构；多级余热回收机构包括至少三个单级余热回收机构，至少三个单级余热回收机构从渣料输送链条（9）出料端向进料端依次分布设置，每个单级余热回收机构包括风机（18）、上喷流器（19）、下喷流器（20）和抽风管（21），上喷流器（19）和下喷流器（20）上下对称分布在渣料输送链条（9）上下部，上喷流器（19）和下喷流器（20）的进风端通过风管连接风机（18）出风端，抽风管（21）设置在渣料输送链条（9）上端；上一级单级余热回收机构的抽风管（21）通过风管连接后一级单级余热回收机构的风机（18）进风端。

2.如权利要求1所述的一种高温熔渣余热回收冷却装置，其特征是：所述铸渣机（7）为封闭式结构。

3.如权利要求1所述的一种高温熔渣余热回收冷却装置，其特征是：所述渣料输送链条（9）两端分别套装在从动链轮（11）和主动链轮（12）上，主动链轮（12）连接在主动轴（16）上，主动轴（16）一端通过联轴器（15）连接减速机（14），减速机（14）上连接变频电机（13），从动链轮（11）连接在从动轴（17）上。

4.如权利要求1所述的一种高温熔渣余热回收冷却装置，其特征是：所述进渣机构包括渣包（1）、渣沟（2）和浇注管（3），渣沟（2）进料端设有渣包（1），渣沟（2）出料端连接浇注管（3）进料端，浇注管（3）出料端连接铸渣机进料端。

5.如权利要求1所述的一种高温熔渣余热回收冷却装置，其特征是：所述出渣机构包括出料滑槽（4）、破碎机（5）和筛分机（6），出料滑槽（4）进料端连接铸渣机出料端，出料滑槽（4）出料端连接筛分机（6）进料端。