CN209039509U - 一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置，所述装置包括粒化塔塔体、塔体分隔装置(3)，所述塔体分隔装置(3)将粒化塔塔体分为正压空间(1)及负压空间(2)；所述负压空间(2)带有乏汽排放口(10)；所述正压空间(1)包括入口装置(4)及渣水出口(5)。本实用新型所提供的该高炉水渣粒化塔正压粒化装置可以消除钢铁厂高炉冲渣所得乏汽在排放时而产生的白羽。

Description

一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置

技术领域

本实用新型涉及一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置，属于冶炼辅助设备技术领域。

背景技术

钢铁行业各个生产单元的排烟过程中，经常出现高湿度烟气“白羽”现象，其不但会对环境造成了一定的影响，加重空气中雾霾的形成，还造成了大量的水蒸汽浪费。

目前，国内较为先进的水冲渣工艺为环保底滤法，即：高炉渣经过渣沟，经水渣冲制箱，在粒化塔内将高温熔融渣极速降温粒化，变成水渣，水渣经粒化塔水渣出口进入渣水池过滤。

粒化塔本体为无压塔，常规的在大气环境下进行水冲渣，高炉渣显热一部分由循环水汽化蒸发产生乏汽，一部分由循环水携带。乏汽为无压状态，一部分通过自身高度产生的抽吸力，将大量的乏汽导入高空排放，一部分逃逸到冲制箱和渣沟、粒化塔底外围的大气中。

但是，现有高炉冲渣是在大气压环境下开式冲制，产生70-90℃冲渣水和乏汽，冲渣水和乏汽温度低，余热利用价值低；

在高炉渣冲制过程中，乏汽集中产生，无压、量大，一部分乏汽从高炉粒化塔和高炉渣沟之间的间隙、渣水出口等与大气连通处逃逸，造成高炉熔渣沟周边、粒化塔周边大量乏汽弥漫；

乏汽携带大量液态水、固体颗粒物(如渣棉、渣粒)以及H₂S、Cl^-等，对周边的环境造成污染。

粒化塔内乏汽靠塔身产生的抽吸负压向高空排放；

如果对排放的乏汽进行冷凝、除尘、消白治理时，则需要由引风机提供动力克服，造成巨大的电能消耗。

因此，提供一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置及正压粒化方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决上述的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置。

为达上述目的，本实用新型提供了一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其中，所述装置包括粒化塔塔体、塔体分隔装置，所述塔体分隔装置将粒化塔塔体分为正压空间及负压空间；

所述负压空间带有乏汽排放口；

所述正压空间包括入口装置及渣水出口。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，所述入口装置包括高炉渣沟及冲制水箱，该冲制水箱为能够将高炉渣沟内的高炉熔融渣冲入正压空间内的冲制水箱。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，所述高炉渣沟与正压空间的连接处设有密封结构。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，所述密封结构包括正压气封或复合密封，该复合密封为机械密封结合气体密封。

在本实用新型具体实施方式中，所述正压气封的密封用介质可以采用气体或蒸汽；此外，在所述复合密封中，机械密封可以减少或消除缝隙，为辅助密封；气体密封为主密封，其可使得密封体具有一定的承压能力。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，当所述密封结构为复合密封时，其包括密封盖板和密封帘，密封盖板覆盖于高炉渣沟上，密封帘位于高炉渣沟内，密封帘的上端与密封盖板的下表面连接，密封盖板上包括密封气体进口和密封气体出口，密封气体出口位于密封盖板的下表面，密封盖板的内部存在气流通过的空腔；密封帘为能够弯曲的柔性金属帘，当密封帘在下垂状态时，密封帘的形状与高炉渣沟的断面形状相匹配，密封帘能够封堵高炉渣沟的断面；当高炉渣沟内有熔融渣流过时，密封帘的下部能够覆盖在熔融渣的顶面上。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，所述密封帘具有冷却水进口、冷却水出口以及冷却水流通的腔体。其中，所用密封帘的该结构能够带走其从高温渣传递过来的热量。

根据本实用新型具体实施方案，该高炉水渣粒化塔正压粒化装置还包括水渣池，其与所述渣水出口相连接。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，所述渣水出口为外排水和渣的通道，其一侧与正压空间连接，在本实用新型更为优选的实施方式中，其另一侧与水渣池相连接。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，所述渣水出口与水渣池之间至少包含一个密封结构。其中，该密封结构可为水封。

其中，本实用新型所设置的密封结构可以阻止粒化塔塔体的正压空间内乏汽外排。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，所述塔体分隔装置包括换热装置、阀门、脱水装置、除尘装置中的一种或几种。其中，本实用新型所用换热装置(如加热设备或者冷凝设备)、阀门、脱水装置、除尘装置等均为本领域使用的常规设备。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置中，所述负压空间为烟囱，其与所述塔体分隔装置的一侧衔接。

在本实用新型一具体实施方式中，所述正压空间及负压空间可以通过该塔体分隔装置进行衔接，即，该正压空间与该塔体分隔装置的一侧衔接，负压空间与该塔体分隔装置的另一侧衔接。其中，所述负压空间可以由塔体分隔装置至乏汽出口之间的腔体组成，也可以由独立的烟囱组成。

本实用新型所述的装置可以适用于多种不同的方法进行高炉水渣正压粒化，为了进一步对本实用新型的装置进行说明，本实用新型还提供了应用本实用新型的装置对高炉水渣进行正压粒化的方法，所述方法包括以下步骤：

高炉熔融渣在高炉水渣粒化塔正压粒化装置的正压空间经高压水冲制成粒，产生热水和乏汽；

所述乏汽流过高炉水渣粒化塔正压粒化装置的分隔装置，进入负压空间，由乏汽排放口进入大气。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的正压粒化方法中，所述热水和乏汽为具有一定正压且温度高于100℃的热水和乏汽，在本实用新型一具体实施方式中，所述正压为5-10KPa左右，所述温度为101-103℃，该条件可为将来乏汽换热、除尘、脱水等治理措施提供便利条件。

根据本实用新型具体实施方案，在所述的正压粒化方法中，当高炉熔融渣在正压空间经高压水冲制成粒时，大量乏汽在粒化塔的正压空间内产生正压，无需靠风机提供动力，就能克服乏汽处理产生的阻损。

本实用新型所提供的该高炉水渣正压粒化方法在高炉水渣粒化塔正压粒化装置的正压空间进行水冲渣、粒化、乏汽收集等工艺流程；该乏汽经所述塔体分隔装置进入其负压空间，乏汽无外界动力经由乏汽排放口排放至大气。

本实用新型所提供的该高炉水渣粒化塔正压粒化装置及正压粒化方法可取得如下所述有益技术效果：

1、将粒化塔的熔渣制粒入口与渣水出口均设置密封结构，阻止了在冲渣过程中，乏汽从冲渣、出渣的间隙处逃逸到外界，乏汽都经过粒化塔排放，改善了粒化塔周围的环境。

2、粒化塔分隔出正压空间，使得塔内的乏汽在冲渣过程中具有一定的正压力，乏汽自身正压为乏汽治理提供便利和各种可能，正压解决了在乏汽排放流程中设置换热设备、除尘设备、脱水设备带来的阻力问题，不需要再设置风机提供动力，节约了电能，具有良好的经济效益。

3、粒化塔分隔出正压空间，在高炉熔渣冲制过程中，乏汽和热水的温度随正压力的升高而升高，提升了乏汽和冲渣水的余热利用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所提供的该高炉水渣粒化塔正压粒化装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例3所提供的该高炉水渣粒化塔正压粒化装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中高炉渣沟有熔融渣流过时的断面示意图；

图4为图3中A方向的示意图；

图5为本实用新型实施例1及3中所述高炉渣沟的断面示意图；

图6为本实用新型实施例1及3中当密封帘在下垂状态时，密封帘封堵高炉渣沟的断面的示意图；

图7为本实用新型实施例1及3中当高炉渣沟内有熔融渣流过时，密封帘的下部覆盖在熔融渣的顶面上的示意图。

主要附图标号说明：

1、正压空间；

2、负压空间；

3、塔体分隔装置；

4、入口装置；

5、渣水出口；

6、冲制水箱；

7、高炉渣沟；

8、密封结构；

9、水渣池；

10、乏汽排放口；

12、熔融渣；

81、密封气体出口；

82、密封气体进口；

83、密封帘；

84、密封盖板；

85、冷却水进口；

86、冷却水出口。

具体实施方式

以下通过具体实施例及说明书附图详细说明本实用新型的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其中，该装置的结构示意图如图1所示，从图1中可以看出，其包括粒化塔塔体、塔体分隔装置3及水渣池9，所述塔体分隔装置3将粒化塔塔体分为正压空间1及负压空间2，即该正压空间1与塔体分隔装置3的一侧衔接，负压空间2与该塔体分隔装置3的另一侧相衔接；

所述负压空间2的顶部设置有乏汽排放口10；

所述正压空间1设置有入口装置4及渣水出口5；

所述入口装置4包括高炉渣沟7(如图5所示)及冲制水箱6；该冲制水箱6为能够将高炉渣沟7内的高炉熔融渣冲入正压空间1内的冲制水箱；

该水渣池9与所述渣水出口5相连接；

在本实施例中，高炉渣沟7与正压空间1的连接处存在间隙，高炉渣沟7与正压空间1的连接处设有密封结构8，密封结构8采用正压气密封结构或复合密封结构；

密封结构8采用正压气密封结构时，密封结构8包括密封盖板84，密封盖板84含有一层或多层气幕，一道缝隙(即密封气体出口81)为一层气幕，二道缝隙为二层气幕，多道缝隙为多层气幕，如图4所示。

密封结构8采用复合密封结构时(如图3和图4所示)，密封结构8包括密封盖板84和密封帘83，密封盖板84覆盖于高炉渣沟7上，密封帘83位于高炉渣沟7内，密封帘83的上端与密封盖板84的下表面连接，密封盖板84上包括密封气体进口82和密封气体出口81，密封气体出口81成长条形，密封气体出口81位于密封盖板84的下表面，密封盖板84的内部存在气流通过的空腔；密封帘83为能够弯曲的柔性金属帘，密封帘83具有能够弯曲的轴，当密封帘83在下垂状态时，密封帘83的形状与高炉渣沟7的断面形状相匹配，密封帘83能够封堵高炉渣沟7的断面(如图6所示)；当高炉渣沟7内有熔融渣12流过时，密封帘83的下部能够覆盖在熔融渣12的顶面上(如图7所示)。

优选密封帘83含有水冷结构，密封帘83具有冷却水进口85、冷却水出口86以及冷却水流通的腔体，密封帘83内的冷却水能够带走密封帘从高温渣传递过来的热量。

正压空间1的渣水出口5与水渣池9之间设有水封结构；

在本实施例中，所述塔体分隔装置3可以为换热装置、阀门、脱水装置或除尘装置。

实施例2

本实施例提供了一种高炉水渣正压粒化方法，其中，该方法是采用实施例1所提供的高炉水渣粒化塔正压粒化装置实现的，其包括以下具体步骤：

高炉熔融渣通过高炉渣沟7流到冲制水箱6附近，该冲制水箱6流出高压水，该高压水将高炉熔融渣冲入高炉水渣粒化塔正压粒化装置的正压空间，并在该正压空间冲制成粒，产生热水和乏汽；

该热水和乏汽具有一定正压且温度高于100℃，具体地，所述正压为5-10KPa左右，所述温度为101-103℃，该条件可为将来乏汽换热、除尘、脱水等治理措施提供便利条件；

所述乏汽流过塔体分隔装置3进入高炉水渣粒化塔正压粒化装置的负压空间，由乏汽排放口10进入大气。

实施例3

本实施例提供了一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其中，该高炉水渣粒化塔正压粒化装置的结构示意图如图2所示，从图2中可以看出，其包括粒化塔塔体、塔体分隔装置3及水渣池9，所述塔体分隔装置3将粒化塔塔体分为正压空间1及负压空间2；其中，正压空间1为“┌”结构塔体，负压空间为独立的烟囱；

所述负压空间2的顶部设置有乏汽排放口10；

所述正压空间1设置有入口装置4及渣水出口5；

所述入口装置4包括高炉渣沟7(如图5所示)及冲制水箱6；该冲制水箱6为能够将高炉渣沟7内的高炉熔融渣冲入正压空间1内的冲制水箱；

该水渣池9与所述渣水出口5相连接；

在本实施例中，高炉渣沟7与正压空间1的连接处存在间隙，高炉渣沟7与正压空间1的连接处设有密封结构8，密封结构8采用正压气密封结构或复合密封结构；

密封结构8采用正压气密封结构时，密封结构8包括密封盖板84，密封盖板84含有一层或多层气幕，一道缝隙(即密封气体出口81)为一层气幕，二道缝隙为二层气幕，多道缝隙为多层气幕，如图4所示。

密封结构8采用复合密封结构时(如图3和图4所示)，密封结构8包括密封盖板84和密封帘83，密封盖板84覆盖于高炉渣沟7上，密封帘83位于高炉渣沟7内，密封帘83的上端与密封盖板84的下表面连接，密封盖板84上包括密封气体进口82和密封气体出口81，密封气体出口81成长条形，密封气体出口81位于密封盖板84的下表面，密封盖板84的内部存在气流通过的空腔；密封帘83为能够弯曲的柔性金属帘，密封帘83具有能够弯曲的轴，当密封帘83在下垂状态时，密封帘83的形状与高炉渣沟7的断面形状相匹配，密封帘83能够封堵高炉渣沟7的断面(如图6所示)；当高炉渣沟7内有熔融渣12流过时，密封帘83的下部能够覆盖在熔融渣12的顶面上(如图7所示)。

优选密封帘83含有水冷结构，密封帘83具有冷却水进口85、冷却水出口86以及冷却水流通的腔体，密封帘83内的冷却水能够带走密封帘从高温渣传递过来的热量。

正压空间1的渣水出口5与水渣池9之间设有水封结构；

在本实施例中，所述塔体分隔装置3可以为换热装置、阀门、脱水装置或除尘装置。

实施例4

本实施例提供了一种高炉水渣正压粒化方法，其中，该方法是采用实施例3所提供的高炉水渣粒化塔正压粒化装置实现的，其包括以下具体步骤：

高炉熔融渣通过高炉渣沟7流到冲制水箱6附近，该冲制水箱6流出高压水，该高压水将高炉熔融渣冲入高炉水渣粒化塔正压粒化装置的正压空间，并在该正压空间冲制成粒，产生热水和乏汽；

该热水和乏汽具有一定正压且温度高于100℃，具体地，所述正压为5-10KPa左右，所述温度为101-103℃，该条件可为将来乏汽换热、除尘、脱水等治理措施提供便利条件；

所述乏汽流过塔体分隔装置3直接进入烟囱，由乏汽排放口10进入大气。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。

Claims (9)

1.一种高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，所述装置包括粒化塔塔体、塔体分隔装置(3)，所述塔体分隔装置(3)将粒化塔塔体分为正压空间(1)及负压空间(2)；

所述负压空间(2)带有乏汽排放口(10)；

所述正压空间(1)包括入口装置(4)及渣水出口(5)；

所述入口装置(4)包括高炉渣沟(7)及冲制水箱(6)，该冲制水箱(6)为能够将高炉渣沟(7)内的高炉熔融渣冲入正压空间(1)内的冲制水箱。

2.根据权利要求1所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，所述高炉渣沟(7)与正压空间(1)的连接处设有密封结构(8)。

3.根据权利要求2所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，所述密封结构(8)包括正压气封或复合密封，该复合密封为机械密封结合气体密封。

4.根据权利要求3所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，当所述密封结构(8)为复合密封时，其包括密封盖板(84)和密封帘(83)，密封盖板(84)覆盖于高炉渣沟(7)上，密封帘(83)位于高炉渣沟(7)内，密封帘(83)的上端与密封盖板(84)的下表面连接，密封盖板(84)上包括密封气体进口(82)和密封气体出口(81)，密封气体出口(81)位于密封盖板(84)的下表面，密封盖板(84)的内部存在气流通过的空腔；密封帘(83)为能够弯曲的柔性金属帘，当密封帘(83)在下垂状态时，密封帘(83)的形状与高炉渣沟(7)的断面形状相匹配，密封帘(83)能够封堵高炉渣沟(7)的断面；当高炉渣沟(7)内有熔融渣(12)流过时，密封帘(83)的下部能够覆盖在熔融渣(12)的顶面上。

5.根据权利要求4所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，所述密封帘(83)具有冷却水进口(85)、冷却水出口(86)以及冷却水流通的腔体。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，该装置还包括水渣池(9)，其与所述渣水出口(5)相连接。

7.根据权利要求6所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，所述渣水出口(5)与水渣池(9)之间至少包含一个密封结构。

8.根据权利要求1所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，所述塔体分隔装置(3)包括换热装置、阀门、脱水装置、除尘装置中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的高炉水渣粒化塔正压粒化装置，其特征在于，所述负压空间(2)为烟囱，其与所述塔体分隔装置(3)的一侧衔接。