CN219653044U - 一种钢渣热破碎余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢铁冶金行业高温熔融渣处理技术领域，具体涉及一种钢渣热破碎余热回收装置；包括封闭容腔，封闭容腔开设有入渣口和出渣口，封闭容腔被第一流体通道包覆；滚筒，通过空心轴支撑于封闭容腔内，空心轴与封闭容腔外的旋转驱动机构连接，滚筒外表面分布着钢渣扰动部件；滚筒内壁贴附有第二流体通道；套管，套管从封闭容腔外经空心轴连接第二流体通道的入口，第二流体通道的出口连通套管与空心轴之间的间隙；本实用新型提供了一种相对密闭的有限空间处理装置，在低能耗热破碎钢渣的同时有效回收钢渣所携带的显热能量，给企业提供高品质的高温高压蒸汽用于发电。达到节约企业环保设备投资、降低运行费用同时获得额外经济效益的目的。

Description

一种钢渣热破碎余热回收装置

技术领域

本实用新型属于钢铁冶金行业高温熔融渣处理技术领域，具体涉及一种钢渣热破碎余热回收装置。

背景技术

针对现有钢渣处理工艺没有回收高温钢渣巨大的显热资源，且目前常用的滚筒法和有压或常压辊压热破碎工艺又大量消耗水资源，尤其是辊压热破碎工艺在开放空间内通过大量向高温钢渣喷水降温产生大量的带粉尘的水蒸汽，除尘风量每小时要达到40万立方米左右，极大地增加了系统除尘工作量，运行能耗居高不下，增加了企业的生产成本。

实用新型内容

本实用新型为了解决目前常用的滚筒法、有压或常压辊压热破碎钢渣处理工艺大量消耗水资源，运行能耗居高不下等问题。

本实用新型提供了如下技术方案：一种钢渣热破碎余热回收装置，包括封闭容腔，封闭容腔开设有入渣口和出渣口，封闭容腔被第一流体通道包覆，第一流体通道的入口和出口用于与介质循环系统相连；

滚筒，通过空心轴支撑于封闭容腔内，空心轴与封闭容腔外的旋转驱动机构连接，滚筒外表面分布着钢渣扰动部件；滚筒内壁贴附有第二流体通道；

套管，套管从封闭容腔外经空心轴出口连接第二流体通道的入口，第二流体通道的出口连通套管与空心轴之间的间隙；套管和空心轴的外管口用于与介质循环系统连接。

进一步地，空心轴贯穿滚筒，上部连接旋转驱动机构，下端设为凹面，封闭容腔内在滚筒下方安装有底座，底座上表面为球面，与空心轴的下端凹面配合构成球铰支座。

进一步地，还包括渣罐和顶盖，顶盖与渣罐扣合内部形成封闭容腔；

入渣口设在顶盖上，出渣口设在渣罐罐底；空心轴从顶盖穿出连接旋转驱动机构，底座装嵌在渣罐罐底球面进入封闭容腔内。

进一步地，渣罐和顶盖各自的密封夹层构成第一流体通道，顶盖反向的两端分别设置介质入口和介质出口；底座中设有一个流入孔道和多条连接渣罐上第一流体通道并汇集至流入孔道的流出孔道。

进一步地，渣罐和顶盖各自的夹层内布置有管道并由导热材料填充间隙；管道构成第一流体通道。

进一步地，还包括接渣料斗，接渣料斗上部设置有破碎机构，以将钢渣破碎；中部安装有可卸载格栅，下部形成溜槽连接入渣口。

进一步地，钢渣扰动部件包括沿滚筒环向从下至上缠绕的螺旋提升叶片和螺旋提升叶片间设置的与滚筒轴向垂直的破碎齿；

滚筒下方还配置有刮板，以清扫底部储存钢渣，随滚筒旋转将钢渣推至出渣口。

进一步地，渣罐罐底设为收口的漏斗型，底座位于漏斗中心。

进一步地，旋转驱动机构由支撑柱和三脚架支撑，支撑柱依附着渣罐外壁，三脚架配置在顶盖上方，三个顶点搭建在支撑柱上；

三脚架内有一条与底边平行的横梁，横梁与底边之间连接两条与其垂直的竖梁，两条竖梁中间形成一个窄道，空心轴穿过窄道通过密封箱架在横梁和竖梁上；

空心轴由密封箱内的轴承旋转支撑，密封箱内的锥齿轮与空心轴上的锥齿圈啮合传递转矩，安装锥齿轮的轴连接减速电机。

进一步地，封闭容腔中滚筒上方分布有竖向破碎齿，用于打碎钢渣冷凝壳层。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

本实用新型提供了一种相对密闭的有限空间处理装置，在低能耗热破碎钢渣的同时有效回收钢渣所携带的显热能量，给企业提供高品质的高温高压蒸汽用于发电或其他生产环节。达到节约企业环保设备投资、降低运行费用同时获得额外经济效益的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为介质流向示意图；(箭头所示为介质流向)

图3为接渣料斗的结构示意图；

图4为三脚架的结构示意图；

图中：1-封闭容腔；1.1-入渣口；1.2-出渣口；1.3-第一流体通道；2-顶盖；3-渣罐；4-底座；5-刮板；6-卸料门；7-滚筒；7.1-第二流体通道；8-螺旋提升叶片；9-破碎齿；10-竖向破碎齿；11-减速电机；12-密封箱；13-锥齿轮；14-锥齿圈；15-套管；16-溜槽；17-破碎机构；18-空心轴；19-格栅；20-支撑柱；21-三脚架；21.1-横梁；21.2-竖梁。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1、图2所示：一种钢渣热破碎余热回收装置，包括封闭容腔1，封闭容腔1开设有入渣口1.1和出渣口1.2，封闭容腔1被第一流体通道1.3包覆，第一流体通道1.3的入口和出口用于与介质循环系统相连。

滚筒7，通过空心轴18支撑于封闭容腔1内，空心轴18与封闭容腔1外的旋转驱动机构连接，滚筒7外表面分布着钢渣扰动部件；滚筒7内壁贴附有第二流体通道7.1。

套管15，套管15从封闭容腔1外经空心轴18出口连接第二流体通道7.1的入口，第二流体通道7.1的出口连通套管15与空心轴18之间的间隙；套管15和空心轴18的外管口用于与介质循环系统连接。

滚筒7的形状为中间圆柱体、上下设置为锥体。滚筒7的密封夹层构成第二流体通道7.1，密封夹层与套管15的出口连通，以循环吸热介质从而吸收钢渣热量。吸热介质从套管15的上端流入，从与滚筒7密封夹层连通的两侧出水孔流出，然后从开设在空心轴18上部的进水孔回流至空心轴18内，再从空心轴18的上端流出。套管15和空心轴18的外管口连接旋转密封接头，通过旋转密封接头与介质循环系统连接。

空心轴18贯穿滚筒7，上部连接旋转驱动机构，下端设为凹面，封闭容腔1内在滚筒7下方安装有底座4，底座4上表面为球面，与空心轴18的下端凹面配合构成球铰支座。空心轴18的下端凹面与底座球面相配合，以防钢渣进入磨合面，底座4还可以起到对滚筒7限位，防止偏离中心同时方便滚筒7转动的作用。

还包括渣罐3和顶盖2，顶盖2与渣罐3扣合内部形成封闭容腔1，顶盖2与渣罐3通过螺栓连接；入渣口1.1设在顶盖2上，出渣口1.2设在渣罐3罐底；空心轴18从顶盖2的轴密封口中穿出连接旋转驱动机构，底座4装嵌在渣罐3罐底球面进入封闭容腔1内。

渣罐3内壁优选地使用耐磨钢板，以防钢渣将密封罐划破。渣罐3优选地立式设置；渣罐3可以是圆柱形，渣罐3罐底设为收口的漏斗型，出渣口1.2开设于罐底斜面上，渣罐3外安装卸料门6封闭出渣口1.2，在进渣时卸料门6处于闭合状态，在出渣时打开；待处理的钢渣从入渣口1.1投进渣罐3内，经过处理后，从出渣口1.2排出。渣罐3的外面还可以设置壳体，壳体材料可以使用普通薄碳素钢板或者镀锌钢板。

封闭容腔1外的第一流体通道1.3有两种实施方式。

第一种实施方式是：渣罐3和顶盖2各自的密封夹层构成第一流体通道1.3，顶盖2反向的两端分别设置介质入口和介质出口，以延长吸热介质在顶盖2内的停留时间，吸热介质从顶盖2的介质入口流入顶盖2内，再从顶盖2的介质出口流出。底座4中设有一个流入孔道4.1和多条连接渣罐3上第一流体通道1.3并汇集至流入孔道4.1的流出孔道4.2。

第一流体通道1.3和第二流体通道7.1内的循环介质可以是低压水、导热油或者熔盐介质，循环介质流经第一流体通道1.3时带走渣罐3和顶盖2的热量，循环介质流经第二流体通道7.1时带走滚筒7的热量。循环介质从底部流入，从顶部流出，强制流经渣罐3和滚筒7的高度，保证循环介质流经渣罐3和滚筒7的每处通道位置。

第二种实施方式是：渣罐3和顶盖2各自的夹层内布置有管道并由导热材料填充间隙；管道构成第一流体通道1.3。导热材料可以是石墨或者其他导热系数高的材料，将管道间的缝隙填充满，不留空气间隙，有利于高效吸收高温钢渣的热量。管道优选地选用锅炉管，锅炉管是由钢材制造的，具有耐高温和耐压的特点。管道的布管方式优选地选择并排直管或螺旋状。

介质循环系统包括汽包，第一流体通道1.3和第二流体通道7.1内的循环介质是水，管道内通高压水时，管道与汽包组合形成吸热系统，产生的高温蒸汽进入封闭容腔1的顶部辐射吸热区进行过热，产生的高温水继续在管道中循环吸热；过热蒸汽通往汽轮机用于发电。

如图3所示：还包括接渣料斗，接渣料斗上部设置有破碎机构17，以将钢渣破碎；中部安装有可卸载格栅19，下部形成溜槽16连接入渣口1.1。这样，可以只允许将液态及粒径小于格栅19孔径的钢渣进入渣罐3内，不能破碎的大块钢渣，直接用车间行车吊起格栅19，卸料到指定区域，防止大块钢渣进入渣罐3内造成堵塞，以及提高破碎效率。破碎机构的结构优选地包括破碎板和破碎齿，破碎板安装在接渣漏斗的两侧，破碎齿设于破碎板上，利用液压驱动向钢渣施加挤压力；以此设置，液压驱动两个破碎板对挤，将被格栅19阻挡的大块钢渣挤压破碎，破碎后的小颗粒钢渣经格栅孔落下。破碎齿可以设置成短粗锥形齿，能够施加更大的夹紧力，便于破碎，破碎齿也不容易损坏。

钢渣扰动部件包括沿滚筒7环向从下至上缠绕的螺旋提升叶片8和螺旋提升叶片8间设置的与滚筒轴向垂直的破碎齿9；这样，高温液态钢渣进入渣罐3内，滚筒7旋转搅动钢渣，搅动过程中，液态钢渣一部分处于渣罐3与滚筒7之间，一部分处在滚筒7的上部，渣罐3的容积大小优选地设置为盛装1-3罐钢渣。在本实施例中，螺旋提升叶片8优选地设置为两片，滚筒7旋转时，螺旋提升叶片8将钢渣搅动的同时向上提升，提升起来的钢渣经过螺旋提升叶片8与渣罐3内壁之间的间隙向下掉落。破碎齿9用于在滚筒7转动时剪切钢渣。

当滚筒7的上部与顶盖2密贴时，封闭容腔1中滚筒7上方分布有竖向破碎齿10，用于打碎钢渣冷凝壳层。

当滚筒7的上部与顶盖2之间有空间时，一部分液态钢渣在渣罐3和空心轴18之间。渣罐3内空心轴18裸露区域设置破碎狼牙棒，破碎狼牙棒的布局优选地设置交叉分布三根或者对称分布四根；破碎狼牙棒上设置至少一竖向破碎齿，这样，在滚筒7旋转时能够搅动上层钢渣，打碎钢渣表面因冷却降温形成的壳层。在本实施例中，空心轴18安装有加强筋，用于连接破碎狼牙棒和空心轴18，以此设置，能够强固破碎狼牙棒，加强筋的数量不限。

滚筒7下方还配置有刮板5，以清扫底部储存钢渣，随滚筒旋转将钢渣推至出渣口。刮板5底边可设置较为锋利，这样省力，便于清扫。

如图4所示：旋转驱动机构由支撑柱20和三脚架21支撑，支撑柱20依附着渣罐3外壁，支撑柱20承受三脚架21以及三脚架21上连接部件的重量，三脚架21配置在顶盖2上方，三个顶点搭建在支撑柱20上。

支撑柱20上配置有连接件，支撑柱20通过连接件与渣罐3连接，每个支撑柱20的连接件数量可设置为两个，分别靠近渣罐3的上边和下边连接，以此设置，坚固可靠。

三脚架21内有一条与底边平行的横梁21.1，横梁21.1与底边之间连接两条与其垂直的竖梁21.2，两条竖梁21.2中间形成一个窄道，空心轴18穿过窄道通过密封箱12架在横梁21.1和竖梁21.2上。这样，滚筒7的重量主要由三脚架21承受，减轻渣罐2的负载，结构简单，更加稳定。空心轴18由密封箱12内的轴承旋转支撑，密封箱12内的锥齿轮13与空心轴18上的锥齿圈14啮合传递转矩，安装锥齿轮13的轴连接减速电机11。

三脚架21的上方还可以设置吊耳，分别安装在三脚架21各个角处，用于起吊，可以将装置按需求移动到指定位置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于，包括：

封闭容腔(1)，封闭容腔(1)开设有入渣口(1.1)和出渣口(1.2)，封闭容腔(1)被第一流体通道(1.3)包覆，第一流体通道(1.3)的入口和出口用于与介质循环系统相连；

滚筒(7)，通过空心轴(18)支撑于封闭容腔(1)内，空心轴(18)与封闭容腔(1)外的旋转驱动机构连接，滚筒(7)外表面分布着钢渣扰动部件；滚筒(7)内壁贴附有第二流体通道(7.1)；

套管(15)，套管(15)从封闭容腔(1)外经空心轴(18)出口连接第二流体通道(7.1)的入口，第二流体通道(7.1)的出口连通套管(15)与空心轴(18)之间的间隙；套管(15)和空心轴(18)的外管口用于与介质循环系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：所述的空心轴(18)贯穿滚筒(7)，上部连接旋转驱动机构，下端设为凹面，封闭容腔(1)内在滚筒(7)下方安装有底座(4)，底座(4)上表面为球面，与空心轴(18)的下端凹面配合构成球铰支座。

3.根据权利要求2所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：还包括渣罐(3)和顶盖(2)，顶盖(2)与渣罐(3)扣合内部形成封闭容腔(1)；

入渣口(1.1)设在顶盖(2)上，出渣口(1.2)设在渣罐(3)罐底；空心轴(18)从顶盖(2)穿出连接旋转驱动机构，底座(4)装嵌在渣罐(3)罐底球面进入封闭容腔(1)内。

4.根据权利要求3所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：所述的渣罐(3)和顶盖(2)各自的密封夹层构成第一流体通道(1.3)，顶盖(2)反向的两端分别设置介质入口和介质出口；底座(4)中设有一个流入孔道(4.1)和多条连接渣罐(3)上第一流体通道(1.3)并汇集至流入孔道(4.1)的流出孔道(4.2)。

5.根据权利要求3所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：所述的渣罐(3)和顶盖(2)各自的夹层内布置有管道并由导热材料填充间隙；管道构成第一流体通道(1.3)。

6.根据权利要求1所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：还包括接渣料斗，接渣料斗上部设置有破碎机构(17)，以将钢渣破碎；中部安装有可卸载格栅(19)，下部形成溜槽(16)连接入渣口(1.1)。

7.根据权利要求1所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：所述的钢渣扰动部件包括沿滚筒(7)环向从下至上缠绕的螺旋提升叶片(8)和螺旋提升叶片(8)间设置的与滚筒轴向垂直的破碎齿(9)；

滚筒(7)下方还配置有刮板(5)，以清扫底部储存钢渣，随滚筒旋转将钢渣推至出渣口。

8.根据权利要求5所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：所述的渣罐(3)罐底设为收口的漏斗型，底座(4)位于漏斗中心。

9.根据权利要求3所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：所述的旋转驱动机构由支撑柱(20)和三脚架(21)支撑，支撑柱(20)依附着渣罐(3)外壁，三脚架(21)配置在顶盖(2)上方，三个顶点搭建在支撑柱(20)上；

三脚架(21)内有一条与底边平行的横梁(21.1)，横梁(21.1)与底边之间连接两条与其垂直的竖梁(21.2)，两条竖梁(21.2)中间形成一个窄道，空心轴(18)穿过窄道通过密封箱(12)架在横梁(21.1)和竖梁(21.2)上；

空心轴(18)由密封箱(12)内的轴承旋转支撑，密封箱(12)内的锥齿轮(13)与空心轴(18)上的锥齿圈(14)啮合传递转矩，安装锥齿轮(13)的轴连接减速电机(11)。

10.根据权利要求1所述的一种钢渣热破碎余热回收装置，其特征在于：所述的封闭容腔(1)中滚筒(7)上方分布有竖向破碎齿(10)，用于打碎钢渣冷凝壳层。