專利名稱：電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高溫熔融渣回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置，主要應(yīng)用于高溫液態(tài)渣的處理，以回收其中的廢鋼鐵、顯熱和廢渣資源，尤其適用于回收如鋼鐵行業(yè)的電爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、高爐渣等的回收處理。
背景技術(shù)：
鋼鐵行業(yè)的高溫熔融渣的溫度一般達(dá)1700°C，渣中含有一定比例的廢鋼鐵，回收廢鋼鐵后的廢渣還可以作為生產(chǎn)水泥的原料或者用于鋪路，由此可見，高溫熔融渣中蘊(yùn)含著大量的顯熱、廢鋼鐵和廢渣資源。以一臺(tái)150t電爐年產(chǎn)約30萬噸鋼渣為例，其蘊(yùn)含的顯熱熱量約45000000萬KJ (千焦)，每年可生產(chǎn)約7. 35萬噸蒸汽；鋼渣中廢鋼鐵含量可達(dá) 13%，如果全部回收則每年可回收廢鋼3. 9萬噸；其廢渣每年生產(chǎn)約沈.1萬噸以上，如果能提高其附加價(jià)值，利益也十分可觀。傳統(tǒng)上通常采用水沖渣裝置來對(duì)高溫熔融渣進(jìn)行處理，即高溫熔融渣先經(jīng)高壓水水淬后進(jìn)入沉渣池，之后將沉渣池中的水渣打撈出來脫水后供作為生產(chǎn)水泥或鋪路原料使用，而沉渣池中的水先經(jīng)過濾然后由泵加壓送入冷卻塔中冷卻，之后再用來對(duì)高溫熔融渣進(jìn)行水淬，這樣可實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)使用。水量損失必須由新水補(bǔ)充。這種水沖渣裝置存在很多問題，其中最大一個(gè)問題是耗水太多，其次是水沖渣過程浪費(fèi)了大量熱量，并且對(duì)周圍環(huán)境也帶來污染。鑒于傳統(tǒng)水沖渣工藝的種種弊端，近年來人們提出了干法?；捌錈崮芑厥占夹g(shù)，其技術(shù)方案為高溫熔融渣先在?；鲀?nèi)進(jìn)行換熱，然后再經(jīng)過振動(dòng)床進(jìn)行熱量第二次回收，最后在流化床內(nèi)進(jìn)行熱量的第三次回收，回收的熱能以熱風(fēng)或發(fā)電的形式得到再利用或能量轉(zhuǎn)換。干法?；捌錈崮芑厥占夹g(shù)由于采用機(jī)械裝置的機(jī)械力來將高溫熔融渣擊碎，需要提供機(jī)械裝置，并且對(duì)高溫熔融渣顯熱的回收的能量通常不能直接用于驅(qū)動(dòng)該機(jī)械裝置，使得整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能耗高，不能充分回收和利用高溫熔融渣的顯熱。此外，目前對(duì)高溫熔融渣的回收技術(shù)，通常只回收顯熱、廢鋼和廢渣中的其中一種。回收熔融渣顯熱通常采用干法?；夹g(shù)，回收廢鋼通常采用熱悶渣工藝，提高廢渣附加值通常采用風(fēng)碎法。熱悶渣可回收廢鋼11%，熱悶渣法生成的渣粒度小，但成分十分穩(wěn)定， 也可以作為建材材料使用。風(fēng)碎法廢渣產(chǎn)品的粒徑和物化成分可控，可作為水泥原料使用。 雖然上述各種方法單獨(dú)使用均可取得不錯(cuò)的效果，但是，要將這三種方法整合到同一個(gè)裝置中，以充分回收高溫熔融渣的顯熱、廢鋼和廢渣，目前還存在技術(shù)上的困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決現(xiàn)有干法粒化及其熱量回收技術(shù)中采用機(jī)械裝置來將高溫熔融渣打碎、不能充分回收和利用高溫熔融渣的顯熱的技術(shù)問題，提出一種將高溫熔融渣的顯熱回收并循環(huán)使用的電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置。為了解決其技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置，包括處理塔、不銹鋼布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、汽水混合器、蒸汽聚集器、輔助設(shè)備、淺悶池和磁選皮帶，其特征在于所述處理塔設(shè)有進(jìn)渣口、出渣口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述進(jìn)渣口處設(shè)有噴嘴，所述進(jìn)渣口和出渣口之間設(shè)置傾斜放置的篩板，篩板上安裝振動(dòng)器，所述蒸汽入口在所述篩板的下方。所述不銹鋼布袋除塵器中設(shè)置有耐高溫抗水解不銹鋼纖維濾芯，所述汽水混合器通過管道連接引風(fēng)機(jī)出口和蒸汽聚集器入口，所述蒸汽聚集器通過管道連接噴嘴和蒸汽入口。所述輔助設(shè)備包括依次連接的軟化水箱、給水泵和除氧器，所述除氧器連接汽水
混合器。所述淺悶池對(duì)從所述出渣口排出的渣顆粒進(jìn)行淺悶渣處理。淺悶渣能穩(wěn)定渣顆粒的成份，更宜于建材利用，并為后續(xù)回收廢鐵進(jìn)一步打好了基礎(chǔ)。所述磁選皮帶，將淺悶渣處理后的渣顆粒中的廢鐵篩選出，本實(shí)用新型可回收渣顆粒中約13 %的廢鋼，剩余廢渣可作為建材用途外運(yùn)。這樣，本實(shí)用新型可全面徹底地回收高溫熔融渣所含有的顯熱、廢鋼和廢渣資源。本實(shí)用新型從噴嘴噴出的高壓蒸汽沖擊高溫的液態(tài)熔融渣，使之破碎并冷卻成較細(xì)固體顆粒，降低了廢鋼的氧化率，為后續(xù)盡可能地回收廢鋼打下良好的基礎(chǔ)；從蒸汽入口進(jìn)入處理塔的蒸汽與汽碎后的渣顆粒進(jìn)行熱交換，所交換的熱量又進(jìn)一步利用以生產(chǎn)蒸汽，蒸汽又內(nèi)循環(huán)用于汽碎和熱交換，實(shí)現(xiàn)了高溫熔融渣顯熱的循環(huán)利用，并且采用蒸汽作為熱交換的介質(zhì)，汽水直接換熱，效率高投資省，安全可靠。

圖1為本實(shí)用新型電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.倒渣罐，2.流槽，3.噴嘴，4.處理塔，5.振動(dòng)器，6.篩板，7.擋板，8.不銹鋼布袋除塵器，9.皮帶，10.淺悶池，11.引風(fēng)機(jī)，12.汽水混合器，13.蒸汽聚集器，14.除氧器，15.給水泵，16.軟化水箱，17.挖掘機(jī)，18.磁選皮帶，19.廢鋼鐵，20.廢渣，21.進(jìn)渣口， 22.出渣口，23.蒸汽入口，24.蒸汽出口，25.排污閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。本實(shí)用新型電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置包括處理塔4、不銹鋼布袋除塵器8、引風(fēng)機(jī)11、汽水混合器12和蒸汽聚集器13，處理塔4設(shè)有進(jìn)渣口 21、出渣口 22、蒸汽入口 23和蒸汽出口 24，進(jìn)渣口 21處設(shè)有噴嘴3和流槽2，不銹鋼布袋除塵器8通過管道連接蒸汽出口 M和引風(fēng)機(jī)11入口，引風(fēng)機(jī)11出口連接汽水混合器12入口，汽水混合器12 出口連接蒸汽聚集器13，蒸汽聚集器13通過管道連接噴嘴3和蒸汽入口 23，分別為噴嘴3 和蒸汽入口 23提供蒸汽。處理塔4中設(shè)置篩板6，篩板6在進(jìn)渣口 21和出渣口 22之間并且傾斜放置，振動(dòng)器5安裝在篩板6上。高溫熔融渣從排渣口依次經(jīng)倒渣罐1和流槽2進(jìn)入處理塔4中，從噴嘴3噴出的高壓蒸汽沖擊高溫熔融渣，將高溫熔融渣流擊碎?；奢^細(xì)的渣顆粒。高壓蒸汽優(yōu)選為飽和蒸汽，壓力在0. 85MPa 1.6MPa之間。當(dāng)高壓蒸汽的壓力為0. 85MPa時(shí)，汽碎的效果比較好，所以高壓蒸汽的壓力優(yōu)選為0. 85MPa。汽碎后的渣顆粒散布落在篩板6 上，在振動(dòng)器5的振動(dòng)作用下渣顆粒被輸送出處理塔4。采用高壓蒸汽沖擊高溫的液態(tài)熔融渣，使之破碎并冷卻成較細(xì)固體顆粒，降低了廢鋼的氧化率，為后續(xù)盡可能多的回收廢鋼打下良好的基礎(chǔ)。另一股蒸汽從蒸汽入口 23進(jìn)入處理塔4，與篩板6上正在輸送出處理塔4的渣顆粒進(jìn)行熱交換，熱交換后蒸汽變成過熱蒸汽。蒸汽入口 23在篩板6的下方，使蒸汽與渣顆粒的熱交換更充分。由于采用蒸汽作為熱交換的介質(zhì)，汽水直接換熱，效率高投資省，安全可靠。為了使后續(xù)淺悶渣取得較好的處理效果，熱交換后從出渣口 22排出的渣顆粒溫度控制在450°C 650°C之間。處理塔4的上部靠近蒸汽出口 M位置處設(shè)有擋板7。熱交換后的過熱蒸汽先經(jīng)過擋板7初步除塵后再排出處理塔4。不銹鋼布袋除塵器8通過管道連接蒸汽出口 24，從蒸汽出口 M出來的過熱蒸汽再經(jīng)過不銹鋼布袋除塵器8進(jìn)一步除去粉塵，排放的粉塵濃度小于:3mg/Nm3后通過引風(fēng)機(jī)11進(jìn)入汽水混合器12，在汽水混合器12中進(jìn)行汽水換熱生成蒸汽，汽水混合器12可產(chǎn)生壓力為0. 85MPa 1. 6MPa的飽和蒸汽。蒸汽聚集器13通過管道連接汽水混合器12、噴嘴3和蒸汽入口 23，汽水混合器12生成的蒸汽連續(xù)進(jìn)入蒸汽聚集器13進(jìn)行聚集。從蒸汽聚集器13分流出一大部分蒸汽循環(huán)至處理塔4參與下一過程的蒸汽與高溫熔融渣的熱交換，這里又分成兩股蒸汽一小股高壓蒸汽通往噴嘴3，用于對(duì)高溫熔融渣進(jìn)行汽碎，一大股從蒸汽入口 23進(jìn)入處理塔4，用于與汽碎后的渣顆粒進(jìn)行換熱，而從蒸汽聚集器13出來的另一小部分成為富余的蒸汽，可供外用。汽水混合器12的排污經(jīng)排污閥25與淺悶池10連接，以便回收利用其中的污水資源(水、熱量、塵粒等)。本實(shí)用新型采用輔助裝置為汽水混合器12提供給水，該輔助裝置包括依次連接的軟化水箱16、給水泵15和除氧器14，除氧器14連接汽水混合器12，輔助裝置用于為汽水混合器13提供高品質(zhì)的給水，以用于蒸汽生產(chǎn)。本實(shí)用新型從蒸汽入口進(jìn)入處理塔的蒸汽與汽碎后的渣顆粒進(jìn)行熱交換，所交換的熱量又進(jìn)一步利用以生產(chǎn)蒸汽，蒸汽又內(nèi)循環(huán)用于汽碎和熱交換，實(shí)現(xiàn)了高溫熔融渣顯熱的循環(huán)利用，并且采用蒸汽作為熱交換的介質(zhì)，汽水直接換熱，效率高投資省，安全可靠。從蒸汽出口 M出來的過熱蒸汽進(jìn)入耐高溫抗水解不銹鋼布袋除塵器凈化，不銹鋼布袋除塵器中的耐高溫抗水解不銹鋼纖維濾芯，一般能夠承受500°C左右的長(zhǎng)期工作溫度，最高能承受600°C的高溫，且具有抗水解功能，因此可以直接凈化高溫含塵蒸汽，凈化后的粉塵濃度降至小于:3mg/Nm3成為潔凈高溫蒸汽，不會(huì)產(chǎn)生灰塵的堵塞、清灰等問題。 篩板6將汽碎且進(jìn)行熱交換后的渣顆粒輸送出處理塔4，隨后皮帶9將渣顆粒運(yùn)輸?shù)綔\悶池10中，在淺悶池10中對(duì)渣顆粒進(jìn)行淺悶渣處理。淺悶池10的結(jié)構(gòu)與原理與傳統(tǒng)的熱悶渣池類似，同樣包括噴水、排水、排汽、蓋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)，但是池子數(shù)量與體積大小存在差異。淺悶是指悶渣時(shí)間短，約悶渣20分鐘至45分鐘即出渣。淺悶渣處理能穩(wěn)定渣顆粒的成份，更宜于建材利用，并為后續(xù)回收廢鐵進(jìn)一步打好了基礎(chǔ)，且單位時(shí)間內(nèi)單個(gè)池的渣處理量較大。悶渣后的廢渣由挖掘機(jī)17挖出，再經(jīng)磁選皮帶18進(jìn)行磁選，以回收其中的廢鋼鐵19，剩余的廢渣20可作建材材料外運(yùn)。下面以一臺(tái)150t電爐年產(chǎn)約30萬噸鋼渣為例，介紹本實(shí)用新型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。主要設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)如下[0024](1)總渣量300000 噸 / 年(2)熔融渣利用溫度1700°C⑶渣終溫<45°C(4)飽和蒸汽參數(shù)過程循環(huán)用，一部分外供壓カ0. 85MPa溫度173°C(5)處理塔內(nèi)過熱蒸汽參數(shù)壓カ0.85MPa溫度360°C(6)內(nèi)循環(huán)飽和蒸汽量109. 86噸/小時(shí)(7)汽碎用飽和蒸汽量:2. 22噸/小時(shí)(8)富余外供飽和蒸汽(0. 85MPa) :10. 5噸/小時(shí)(9)回收廢鋼39000噸/年(10)可利用廢渣量J61000噸/年按最保守估計(jì)，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益如下(1)回收廢鋼3· 9萬噸/年*1000元/噸=3900萬元/年(2)回收蒸汽10. 5噸/小時(shí)*7000小時(shí)*0· 01萬元/噸=735萬元/年(3)廢渣利用26. 1萬噸/年*10元/噸=261萬元/年合計(jì)回收收益4896萬元/年。
權(quán)利要求1.電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置，包括處理塔、不銹鋼布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、 汽水混合器、蒸汽聚集器、輔助設(shè)備、淺悶池和磁選皮帶，其特征在于所述處理塔設(shè)有進(jìn)渣口、出渣口、蒸汽入口和蒸汽出口，所述進(jìn)渣口處設(shè)有噴嘴，所述進(jìn)渣口和出渣口之間設(shè)置傾斜放置的篩板，篩板上安裝振動(dòng)器，所述蒸汽入口在所述篩板的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置，其特征在于所述不銹鋼布袋除塵器中設(shè)置有耐高溫抗水解不銹鋼纖維濾芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置，其特征在于所述汽水混合器通過管道連接引風(fēng)機(jī)出口和蒸汽聚集器入口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置，其特征在于所述蒸汽聚集器通過管道連接噴嘴和蒸汽入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置，其特征在于所述輔助設(shè)備包括依次連接的軟化水箱、給水泵和除氧器，所述除氧器連接汽水混合器。
專利摘要一種電爐高溫熔融渣余熱廢鋼廢渣回收裝置，包括處理塔、不銹鋼布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、汽水混合器、蒸汽聚集器、輔助設(shè)備、淺悶池和磁選皮帶，處理塔設(shè)有進(jìn)渣口、出渣口、蒸汽入口和蒸汽出口，布袋除塵器中設(shè)置有耐高溫抗水解不銹鋼纖維濾芯，汽水混合器通過管道連接引風(fēng)機(jī)出口和蒸汽聚集器入口，蒸汽聚集器連接噴嘴和蒸汽入口，輔助設(shè)備包括依次連接的水箱、水泵和除氧器，淺悶池對(duì)從出渣口排出的渣顆粒進(jìn)行淺悶渣處理，磁選皮帶，將淺悶渣處理后的渣顆粒中的廢鋼篩選出。本實(shí)用新型可回收渣顆粒中13％的廢鋼，剩余廢渣可作為建材外運(yùn)，同時(shí)，可回收高溫熔融渣的顯熱，生產(chǎn)蒸汽，全面徹底地回收高溫熔融渣所含有的顯熱、廢鋼和廢渣資源。
文檔編號(hào)C21B3/08GK202322871SQ201120364748
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者陸耀忠 申請(qǐng)人:無錫市東優(yōu)環(huán)?？萍加邢薰?br>