CN209485079U - 一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统及其方法，包括熔炼炉高温废气处理系统、熔炼炉高温废渣处理系统，熔炼炉高温废渣处理系统包括顺次连接高温渣输送装置、高温渣粒化装置、冷渣装置、冷渣输送装置以及余热回收换热装置；熔炼炉高温废气处理系统包括高温废气输送管路，其特征在于冷渣装置包括至少一级冷渣系统。可高效对废渣余热和废气余热进行回收，占地面积小且换热效率高。

Description

一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用高温熔炼炉废气及高温废渣余热资源进行回收利用，提供烟气脱白.烘干原料.余热发电能源的系统及技术方法。

背景技术

在废料回收冶炼炉生产过程中，回收废料冶炼车间生产过程中有高温炉渣（1000-1300度）大量产生，同时也产生大量的300-800度高温废气，由于高温炉渣自然冷却需要大量时间，用水直接冷却又污染环境，浪费水及能源，同时高温废气进布袋处理前须从300-800度降温到120-130度，通常需要用多级水冷夹套及表面冷却器通过大量的冷却水冷却，由于水冷夹套占地大，效率低且冷却的热量无法高效利用，所以急需有高效的节能清洁的利用这部分余热的技术方法和系统，本实用新型同时解决了这些问题，有着很好的经济效益及工程推广利用价值。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种可高效对废渣余热和废气余热进行回收，占地面积小且换热效率高的利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统及其方法。

为实现本实用新型目的，提供了以下技术方案：一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，包括熔炼炉高温废气处理系统、熔炼炉高温废渣处理系统，熔炼炉高温废渣处理系统包括顺次连接高温渣输送装置、高温渣粒化装置、冷渣装置、冷渣输送装置；熔炼炉高温废气处理系统包括高温废气输送管路，其特征在于冷渣装置包括至少一级冷渣系统。

作为优选，冷渣装置设置为二级冷却渣系统，包括上下层首尾反向排布的两台冷渣机、设置于两台冷渣机后侧的链斗式提升机，高温渣粒化装置的出渣口通过管道连接下层冷渣机的进料口，下层冷渣机的出料口下方设置于第一号输送机，第一号输送机出料口连接链斗式提升机的进料口，链斗式提升机的出料口连接上层冷渣机的进料口，上层冷渣机的出料口通过下料管道连接冷渣输送装置。

采用两级冷渣工艺是因为烟气脱白系统需通过升温换热器把烟气从50-60度提温度到90-120度，介质出口温度必须大于烟气提温度后的温度，即在130以上，而升温换热器的介质出口温度为冷渣机冷却介质的进口温度有130度，所以一级冷渣无法把渣温度通过换热降到20度以下，需要先把渣温从1100-1300度降到300度以下，再通过第二级冷渣冷却到20度以下。

作为优选，冷渣机为内部多圆管滚筒冷渣机、内部蜂窝管式滚筒冷渣机、内部分仓滚筒冷渣机、膜式冷渣机、风水联合冷渣机的一种或组合。

作为优选，余热回收换热装置包括冷渣机冷却系统、高温废气冷却换热系统，高温废气冷却换热系统包括与高温废气输送管路连接的换热器，换热器连接干燥机、尾气处理设备以及排放装置构成余热干燥系统或换热器连接螺杆发电机以及用电设备构成余热发电系统或换热器连接烟气脱白装置构成烟气脱白系统。

作为优选，烟气脱白系统包括与高温废气输送管路连接的换热器、与换热器连接的两道进出水循环管路、换热器的低温出气管道上设置有除尘脱硫设备，低温出气管道连接第二换热器，第二换热器的出气管道连接烟囱，其中一道进出水循环管路连接第三换热器，低温出气管道连接第三换热器进气口，出气口的出气管路连接烟囱，低温出气管道上设置有多级表冷器、除尘器、脱硫装置以及风机，高温废气输送管路上设置有多级含沉降除尘的水冷器。

作为优选，冷渣机冷却系统为水冷换热系统或油冷换热系统。

作为优选，水冷换热系统包括下层冷渣机水冷系统、上层冷渣机水冷系统，下层冷渣机水冷系统包括与下层冷渣机进出水口连接的一号循环管路，一号循环管路上设置有循环水泵、第二换热器、阀门以及补水管道；上层冷渣机水冷系统包括与上层冷渣机进出水口连接的二号循环管路，二号循环管路上设置有循环水泵、水池、阀门。

作为优选，高温渣输送装置包括水平输送装置以及提升输送装置，水平输送装置采用耐高温链板机，轴承处设置水冷装置，提升输送装置包括立式机架、安装于立式机架顶端的横向平移平台、驱动横向平移平台位移的第一电机、安装于横向平移平台上的两个滑轮组，分别绕接于两个滑轮组上的两组牵引绳、分别与每组牵引绳连接的第二电机、第三电机以及与分别与两组牵引绳连接的两个升降环形吊钩抓手，每个升降环形吊钩抓手连接料斗的一端的把手。

作为优选，高温渣粒化装置为立轴复合式粒化机，下料斗加设水冷夹套，轴承设置水冷却装置，壳体外加水冷耐磨层。

作为优选，内部分仓滚筒冷渣机包括机架、设置于机架两端的进渣箱、出渣箱、安装于进渣箱与出渣箱之间的多边仓滚筒、设置于多边仓滚筒上的滚圈、齿圈、与滚圈配合的档托轮以及与齿圈配合啮合的主动齿轮，与主动齿轮连接的电机，多边仓滚筒包括多边形外壳、设置于外壳进渣端的端板、设置于端板外侧的回水环管、设置于出渣端的进水环管、设置于多边形外壳中心的中心回水管，回水环管和进水环管相互对称设置，与进水环管同一平面围绕圆心设置有若干根分仓进水管，每根分仓进水管两端，一端与中心回水管连接，另一端与进水环管连接并连通，中心回水管伸入储水箱连接出水管，储水箱连接密封装置上的进水管，储水箱连通若干根分水进管，每根分水进管均连接一根二次分水管，每根二次分水管连通进水环管和一根分仓进水管，回水环管后侧设置有若干根与分仓进水管一一对应的分仓回水管，分仓回水管一端密封，一端与中心回水管连通，回水环管侧壁上对应每个仓室设置有若干根回水连接管，进水环管和回水环管之间排布有若干组排管，排管两端分别于进水环管和回水环管连通构成分仓换热外壁，每根相互对应的分仓进水管和分仓回水管之间排布有排管，构成分仓的换热隔仓壁，换热隔仓壁和分仓换热外壁组成若干格分仓。

作为优选，分仓内壁上均阵列设置有若干个L型导料板。

优点和效果：

本实用新型通过对整个熔炼炉废渣和废气处理系统的改进，并且通过对系统的排布和设计线路的改进，大大提高了冷渣机的换热效率，并且通过设置多台换热器对废气和废渣的余热进行回收和再利用，有效降低了整个系统的能耗，适合产业化应用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1为本实用新型的系统示意图。

图2为本实用新型烟气脱白的换热工艺图。

图3为图1中高温渣输送装置的结构示意图。

图4为冷渣机结构示意图。

图5为冷渣机仓内结构示意图。

图6为图5的轴测图1。

图7为图5的轴测图2。

图8为导料板在分仓内的安装示意图。

图9为图4的冷渣机的轴测示意图。

图10为立轴复合式粒化机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来说明本实用新型。

实施例1：一种利用熔炼炉废渣及废气余热烟气脱白系统，包括熔炼炉高温废气处理系统、熔炼炉高温废渣处理系统，熔炼炉高温废渣处理系统包括顺次连接高温渣输送装置1、高温渣粒化装置2、冷渣装置3、冷渣输送装置4；熔炼炉高温废气处理系统包括高温废气输送管路5，冷渣装置3设置为二级冷却渣系统，包括上下层首尾反向排布的两台冷渣机、设置于两台冷渣机后侧的链斗式提升机3.2，高温渣粒化装置2的出渣口通过管道连接下层冷渣机3.1a的进料口，下层冷渣机3.1a的出料口下方设置于第一号输送机3.3，第一号输送机3.3出料口连接链斗式提升机3.2的进料口，链斗式提升机3.2的出料口连接上层冷渣机3.1b的进料口，上层冷渣机3.1b的出料口通过下料管道连接冷渣输送装置4。余热回收换热装置包括冷渣机冷却系统、高温废气冷却换热系统，高温废气冷却换热系统包括与高温废气输送管路5连接的第一换热器6、与第一换热器6连接的两道进出水循环管路、第一换热器6的低温出气管道7上设置有除尘脱硫设备，低温出气管道7连接第二换热器8，第二换热器8的出气管道连接烟囱9，其中一道进出水循环管路连接第三换热器10，低温出气管道7连接第三换热器10进气口，出气口的出气管路连接烟囱9，低温出气管道7上设置有多级表冷器、除尘器、脱硫装置以及风机，高温废气输送管路5上设置有多级含沉降除尘的水冷器。

冷渣机冷却系统为水冷换热系统，包括下层冷渣机水冷系统、上层冷渣机水冷系统，下层冷渣机水冷系统包括与下层冷渣机3.1a进出水口连接的一号循环管路11，一号循环管路11上设置有循环水泵11.1、第二换热器8、阀门11.3以及补水管道11.4；上层冷渣机水冷系统包括与上层冷渣机3.1b进出水口连接的二号循环管路12，二号循环管路12上设置有循环水泵12.1、水池12.2、阀门12.3。

高温渣输送装置1包括水平输送装置1.1以及提升输送装置1.2，水平输送装置1.1采用耐高温链板机，轴承处设置水冷装置，提升输送装置1.2包括立式机架1.2.1、安装于立式机架1.2.1顶端的横向平移平台1.2.2、驱动横向平移平台1.2.2位移的第一电机1.2.3、安装于横向平移平台1.2.2上的两个滑轮组1.2.4，分别绕接于两个滑轮组1.2.4上的两组牵引绳1.2.5、分别与每组牵引绳1.2.5连接的第二电机1.2.6、第三电机1.2.7以及与分别与两组牵引绳1.2.5连接的两个升降环形吊钩抓手1.2.8，每个升降环形吊钩抓手1.2.8连接料斗1.2.9的一端的把手。

立轴复合式粒化机包括筒体2.1、加设在筒体2.1外的水冷套2.2、筒体2.1底部的下料斗2.3、设置于筒体2.1顶部端盖上的进料斗2.4、设置于进料斗2.4上的水冷套2.2、筒体2.1内壁设置有耐磨板2.5，筒体2.1中心设置有旋转轴2.6，旋转轴2.6两端均设置有水冷轴承2.7，旋转轴2.6伸出筒体2.1顶端连接传动装置2.8，旋转轴2.6上设置有上转辊2.9，三组下转辊2.10，上转辊2.9上设置打击板2.11和反击板2.12，三组下转辊2.10上设置有锤头2.13，筒体2.1顶端设置有冷风进管2.14，冷风进管2.14连接罗茨风机，热风出管2.15设置在筒体2.1近底端。目的是经冷风吹后，在液态渣表面形成硬壳，防止粒化后渣再重新粘合。

内部分仓滚筒冷渣机包括机架3.1.1、设置于机架3.1.1两端的进渣箱3.1.2、出渣箱3.1.3、安装于进渣箱3.1.2与出渣箱3.1.3之间的多边仓滚筒3.1.4、设置于八边仓滚筒3.1.4上的滚圈13、齿圈14、与滚圈13配合的档托轮15以及与齿圈14配合啮合的主动齿轮16，与主动齿轮16连接的电机17，进渣箱3.1.2上设置有进渣口312a和水冷套312b。

八边仓滚筒3.1.4包括八边形外壳、设置于外壳进渣端的端板18、设置于端板18外侧的回水环管19、设置于出渣端的进水环管20、设置于八边形外壳中心的中心回水管21，回水环管19和进水环管20相互对称设置，与进水环管20同一平面围绕圆心设置有8根分仓进水管22，每根分仓进水管22两端，一端与中心回水管21连接，另一端与进水环管20连接并连通，中心回水管21伸入储水箱23连接出水管24，储水箱23连接密封装置25上的进水管26，储水箱23连通8根分水进管27，每根分水进管27均连接一根二次分水管29，每根二次分水管29连通进水环管20和一根分仓进水管22，回水环管19后侧设置有8根与分仓进水管22一一对应的分仓回水管30，分仓回水管30一端密封，一端与中心回水管21连通，回水环管19侧壁上对应每个仓室设置有8根回水连接管31，进水环管20和回水环管19之间排布有8组排管32，排管32两端分别于进水环管20和回水环管19连通构成分仓换热外壁，每根相互对应的分仓进水管22和分仓回水管30之间排布有排管32，构成分仓的换热隔仓壁，换热隔仓壁和分仓换热外壁组成若干格分仓。分仓内壁上均阵列设置有若干个L型导料板。

采用两级冷渣工艺是因为烟气脱白系统需通过升温换热器把烟气从50-60度提温度到90-120度，介质出口温度必须大于烟气提温度后的温度，即在130以上，而升温换热器的介质出口温度为冷渣机冷却介质的进口温度有130度，所以一级冷渣无法把渣温度通过换热降到20度以下，需要先把渣温从1100-1300度降到300度以下，再通过第二级冷渣冷却到20度以下。

实施例2：参照实施例1，余热回收换热装置包括冷渣机冷却系统、高温废气冷却换热系统，高温废气冷却换热系统包括与高温废气输送管路连接的换热器，换热器连接干燥机、尾气处理设备以及排放装置构成余热干燥系统。

实施例3：参照实施例1，余热回收换热装置包括冷渣机冷却系统、高温废气冷却换热系统，高温废气冷却换热系统包括与高温废气输送管路连接的换热器，换热器连接螺杆发电机以及用电设备构成余热发电系统。

本实用新型的密封装置为水系统动静密封，即水如何从动的冷却机中进出及密封，二是高温水160℃（工艺参数可根据情况设计）的产生、控制及使用。

本进出水系统旋转密封采用填料密封，系统简单，可靠性高，由于筒体旋转速度实际每分钟只有5转以下，磨损很小，运行实践证明，20公斤以内压力下，实际使用寿命达5年以上。

因为实际生产时，车间内分布有多台熔炼炉，而且不是同时生产，这样从炉内排放高温渣的时间及输送到高温粒化机时间需要设置系统控制装置来实现，控制系统通过传感器检测渣斗状态，反馈给输送控制设备，给出输送机信号，达到智能化的输送，以保持冷渣机进热渣的连续。

有多个高温渣及废气的余热可利用时，利用上述方法可以把产生的热水或热油介质通过阀门及管道按所需要的用量进行调节，接入循环水路或油路进行利用。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，包括熔炼炉高温废气处理系统、熔炼炉高温废渣处理系统，熔炼炉高温废渣处理系统包括顺次连接高温渣输送装置、高温渣粒化装置、冷渣装置、冷渣输送装置；熔炼炉高温废气处理系统包括高温废气输送管路，其特征在于冷渣装置包括至少一级冷渣系统。

2.根据权利要求1所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于冷渣装置设置为二级冷却渣系统，包括上下层首尾反向排布的两台冷渣机、设置于两台冷渣机后侧的链斗式提升机，高温渣粒化装置的出渣口通过管道连接下层冷渣机的进料口，下层冷渣机的出料口下方设置于第一号输送机，第一号输送机出料口连接链斗式提升机的进料口，链斗式提升机的出料口连接上层冷渣机的进料口，上层冷渣机的出料口通过下料管道连接冷渣输送装置。

3.根据权利要求1所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于冷渣机为内部多圆管滚筒冷渣机、内部蜂窝管式滚筒冷渣机、内部分仓滚筒冷渣机、膜式冷渣机、风水联合冷渣机的一种或组合。

4.根据权利要求1所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于余热回收换热装置包括冷渣机冷却系统、高温废气冷却换热系统，高温废气冷却换热系统包括与高温废气输送管路连接的换热器，换热器连接干燥机、尾气处理设备以及排放装置构成余热干燥系统或换热器连接螺杆发电机以及用电设备构成余热发电系统或换热器连接烟气脱白装置构成烟气脱白系统。

5.根据权利要求3所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于烟气脱白系统包括与高温废气输送管路连接的换热器、与换热器连接的两道进出水循环管路、第一换热器的低温出气管道上设置有除尘脱硫设备，低温出气管道连接第二换热器，第二换热器的出气管道连接烟囱，其中一道进出水循环管路连接第三换热器，低温出气管道连接第三换热器进气口，出气口的出气管路连接烟囱，低温出气管道上设置有多级表冷器、除尘器、脱硫装置以及风机，高温废气输送管路上设置有多级含沉降除尘的水冷器。

6.根据权利要求3所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于冷渣机冷却系统为水冷换热系统或油冷换热系统。

7.根据权利要求5所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于水冷换热系统包括下层冷渣机水冷系统、上层冷渣机水冷系统，下层冷渣机水冷系统包括与下层冷渣机进出水口连接的一号循环管路，一号循环管路上设置有循环水泵、第二换热器、阀门以及补水管道；上层冷渣机水冷系统包括与上层冷渣机进出水口连接的二号循环管路，二号循环管路上设置有循环水泵、水池、阀门。

8.根据权利要求1所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于高温渣输送装置包括水平输送装置以及提升输送装置，水平输送装置采用耐高温链板机，轴承处设置水冷装置，提升输送装置包括立式机架、安装于立式机架顶端的横向平移平台、驱动横向平移平台位移的第一电机、安装于横向平移平台上的两个滑轮组，分别绕接于两个滑轮组上的两组牵引绳、分别与每组牵引绳连接的第二电机、第三电机以及与分别与两组牵引绳连接的两个升降环形吊钩抓手，每个升降环形吊钩抓手连接料斗的一端的把手。

9.根据权利要求1所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于高温渣粒化装置为立轴复合式粒化机，下料斗加设水冷夹套，轴承设置水冷却装置，壳体外加水冷耐磨层。

10.根据权利要求1所述的一种利用熔炼炉废渣及废气余热资源的回收系统，其特征在于内部分仓滚筒冷渣机包括机架、设置于机架两端的进渣箱、出渣箱、安装于进渣箱与出渣箱之间的多边仓滚筒、设置于多边仓滚筒上的滚圈、齿圈、与滚圈配合的档托轮以及与齿圈配合啮合的主动齿轮，与主动齿轮连接的电机，多边仓滚筒包括多边形外壳、设置于外壳进渣端的端板、设置于端板外侧的回水环管、设置于出渣端的进水环管、设置于多边形外壳中心的中心回水管，回水环管和进水环管相互对称设置，与进水环管同一平面围绕圆心设置有若干根分仓进水管，每根分仓进水管两端，一端与中心回水管连接，另一端与进水环管连接并连通，中心回水管伸入储水箱连接出水管，储水箱连接密封装置上的进水管，储水箱连通若干根分水进管，每根分水进管均连接一根二次分水管，每根二次分水管连通进水环管和一根分仓进水管，回水环管后侧设置有若干根与分仓进水管一一对应的分仓回水管，分仓回水管一端密封，一端与中心回水管连通，回水环管侧壁上对应每个仓室设置有若干根回水连接管，进水环管和回水环管之间排布有若干组排管，排管两端分别于进水环管和回水环管连通构成分仓换热外壁，每根相互对应的分仓进水管和分仓回水管之间排布有排管，构成分仓的换热隔仓壁，换热隔仓壁和分仓换热外壁组成若干格分仓。