專利名稱：一種蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及高爐沖渣水系統(tǒng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
熔渣溫度一般為1450°C，熱焓值為1770KJ/kg，蘊(yùn)含著巨大的余熱資源。同時(shí)，高爐渣屬于硅酸鹽質(zhì)材料，化學(xué)組成與天然礦石和硅酸鹽水泥相似，是礦渣水泥、礦渣磚及濕碾礦渣等的優(yōu)質(zhì)原料，選用高爐礦渣不僅可以提供水泥質(zhì)量而且可以降低水泥生產(chǎn)成本。因此，選擇合適的熔渣處理方式對(duì)于熔渣物理熱利用和固體物料回收利用至關(guān)重要。國內(nèi)外已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的高爐熔渣處理方式總體來講有三種，一種是熔渣自然或強(qiáng)制冷卻為干渣，干渣需進(jìn)一步碎化后方可使用，一般只在故障時(shí)使用干渣坑處理熔渣；另一種是由高速水流水淬熔渣使其?；癁樗缮⒌乃贿€有一種是用壓縮空氣或蒸汽噴吹為礦渣棉纖維，這種粗短型的纖維在生產(chǎn)和碎化過程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成較嚴(yán)重的污染。顯然，不論是從環(huán)保和實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，還是從降價(jià)工藝總能耗的角度出發(fā)，水力沖渣是高爐熔渣處理的首選方式?，F(xiàn)有沖渣工藝的主要弊端是將工藝過程和熔渣物理熱利用割裂開來。目前，造粒塔一般都設(shè)有內(nèi)徑為Φ3000 6000_，高約70米左右的排空煙囪。撇開工程造價(jià)不談，由于煙囪效應(yīng)，沖渣過程中產(chǎn)生的蒸汽和含硫氣體直接排空，不僅熱量、水量損失大，同時(shí)水霧對(duì)周圍環(huán)`境、設(shè)備造成嚴(yán)重影響?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果顯示通過煙囪排放的熱量約為爐渣總熱量的30 40%。此外，現(xiàn)有沖渣水系統(tǒng)不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，不論是否沖渣均在連續(xù)運(yùn)行，以一3200m3高爐為例，僅此一項(xiàng)年浪費(fèi)電量約200萬度以上。此外，由于水質(zhì)太差必須使用效率僅為40 50%左右的渣漿泵，與清水泵相比，能耗增大近一倍。由于現(xiàn)有系統(tǒng)缺陷所造成的熱回收率低、水溫低(冷、熱水混合所致)等成為制約沖渣水余熱利用的技術(shù)難題，導(dǎo)致大多數(shù)鋼廠不考慮沖渣水余熱利用。少數(shù)鋼廠家僅實(shí)現(xiàn)季節(jié)性沖渣水熱利用(如冬季采暖)。因此，從根本上改變沖渣系統(tǒng)，將工藝與余熱高效合理利用統(tǒng)一起來，成為解決目前余熱利用難題的根本性出路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在針對(duì)現(xiàn)有沖渣水系統(tǒng)工藝與余熱回收利用相割裂的情況提出的旨在實(shí)現(xiàn)一種高效回收熔渣物理熱的新系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術(shù)方案一種蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)，系統(tǒng)包括蒸汽回收型造粒塔，蒸汽回收型造粒塔出口依次連接脫水裝置、熱水池、熱水泵、外接設(shè)備、沖渣水池，沖渣水池內(nèi)的水通過噴淋水泵、沖渣水泵與蒸汽回收型造粒塔入口側(cè)相連。蒸汽回收型造粒塔包括上部配置有安全門的集汽罩，集汽罩內(nèi)部設(shè)有噴淋裝置，噴淋裝置通過管路與噴淋水泵相連，集汽罩側(cè)邊的熔渣槽上方為外部吸氣罩，外部排氣罩頂部連接排空管，熔渣槽下方的制渣箱通過管路與沖渣泵連接。
所述熱水池內(nèi)設(shè)有過濾裝置。所述外接設(shè)備為不同形式的熱交換換熱器時(shí)，可與不同機(jī)組10如吸收式制冷機(jī)組、采暖設(shè)備、干燥設(shè)備、熱水器組成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制、采暖、烘干、制熱水系統(tǒng)。所述外接設(shè)備為閃蒸器時(shí)，可閃蒸器通過管路依次與負(fù)壓汽輪機(jī)、凝汽器、凝結(jié)水泵、沖渣水池、噴淋水泵、沖渣水泵、蒸汽回收型造粒塔、脫水裝置、熱水池、閃蒸器組成熱水發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)乏汽冷卻冷卻用循環(huán)水采用冷卻塔冷卻后重復(fù)使用，凝汽器抽真空使用抽真空裝置，負(fù)壓汽輪機(jī)還連接有發(fā)電機(jī)。

新系統(tǒng)針對(duì)現(xiàn)有沖渣水系統(tǒng)的弊端從三個(gè)方面進(jìn)行改造。本發(fā)明的工作過程如下首先，盡可能回收蒸汽。系統(tǒng)設(shè)有集氣罩，將過程蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽聚集在集汽罩內(nèi)，通過上部設(shè)計(jì)的噴淋裝置而有效回收蒸汽。為了保證高效熱交換，將蒸汽中不凝結(jié)氣體量降為最低，造粒塔內(nèi)應(yīng)為微正壓狀態(tài)。過程中產(chǎn)生的含不凝氣體的混合氣體則通過外部吸氣罩吸收，利用上部排空管(Φ300 500)將其高空排放。系統(tǒng)可通過調(diào)節(jié)噴淋水量營造塔內(nèi)微正壓環(huán)境。其次，冷熱水分離以提高水溫。系統(tǒng)將沖渣水(可稱為冷水)與造粒塔出口水(可稱為熱水)分別儲(chǔ)于不同的熱水池和沖渣水池中，兩個(gè)池子間可接入不同的外部設(shè)備以充分利用沖渣熱量。最后，凈化沖渣水實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)按需控制。造粒塔出口水經(jīng)過脫水裝置進(jìn)入熱水池，熱水池內(nèi)設(shè)有過濾裝置使水質(zhì)滿足清水泵要求，脫水裝置產(chǎn)生的廢氣則通過管路與外部吸氣罩上方的排空管相連，沖渣水泵跟隨沖渣過程渣量的變化而調(diào)節(jié)水量，不僅可節(jié)約電耗同時(shí)可保證造粒塔出口水溫在整個(gè)沖渣過程中保持較小的波動(dòng)幅度，將過程可產(chǎn)生的蒸汽量控制在最低值。綜合上述三個(gè)方面，可將沖渣水熱利用率提高30 40%，沖渣泵能耗降低40%左右。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)該系統(tǒng)以新的模式實(shí)現(xiàn)了工藝過程與余熱利用的緊密結(jié)合，使熔渣熱量高效利用成為可能。系統(tǒng)采用集汽罩收集沖渣過程產(chǎn)生的蒸汽并采用噴淋法有效回收蒸汽將其熱量蓄存在熱水中。系統(tǒng)營造的微正壓環(huán)境下由集汽罩排出的混合氣體可通過排空管排出，系統(tǒng)以排空管(Φ300 500)替代原有的大直徑的煙囪，為防止汽爆，在集汽罩上方有安全門，但內(nèi)部壓力超過某定值，安全門會(huì)打開。系統(tǒng)可通過外部設(shè)備接口與不同設(shè)備會(huì)系統(tǒng)相連接，如附圖2所示，通過接入不同形式的換熱器如吸收式制冷機(jī)組、采暖設(shè)備、干燥設(shè)備、熱水器等，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域性供熱/供冷/物料干燥/熱水供應(yīng)；如果采用擴(kuò)容技術(shù)，增設(shè)閃蒸器、負(fù)壓飽和汽輪機(jī)組、發(fā)電機(jī)及相應(yīng)的冷卻、抽真空等系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)沖渣水余熱發(fā)電，如附圖3所示，為沖渣水的進(jìn)一步利用，提供基礎(chǔ)和平臺(tái)。


圖1 :蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)；圖2:利用蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域性供熱/供冷/物料干燥/熱水供應(yīng)；圖3 :利用蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)余熱發(fā)電。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例一請(qǐng)參閱I所述，一種蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)，系統(tǒng)包括蒸汽回收型造粒塔1，蒸汽回收型造粒塔I出口依次連接脫水裝置2、熱水池3、熱水泵5、外接設(shè)備6、沖渣水池8，沖渣水池8內(nèi)的水通過噴淋水泵9、沖渣水泵7與蒸汽回收型造粒塔I入口側(cè)相連。蒸汽回收型造粒塔I的具體結(jié)構(gòu)為包括上部配置有安全門22的集汽罩24，集汽罩24內(nèi)部設(shè)有噴淋裝置25，噴淋裝置25通過管路與噴淋水泵9相連，集汽罩24側(cè)邊的熔渣槽26上方為外部吸氣罩23，外部排氣罩23頂部連接排空管21，熔渣槽26下方的制渣箱27通過管路與沖渣泵7連接。本實(shí)施例的工作過程如下熔渣由熔渣槽26進(jìn)入蒸汽回收型造粒塔1，由沖渣水泵7抽取沖渣池8中冷水進(jìn)入造粒塔制渣箱27實(shí)現(xiàn)熔渣?；^程中更加渣量，及時(shí)調(diào)整沖渣水流量，同時(shí)，由噴淋泵9抽取沖渣池8中的水，根據(jù)塔內(nèi)壓力調(diào)節(jié)噴淋裝置25的噴淋水量以最大化吸收熔渣水萃過程中產(chǎn)生的蒸汽；吸熱后的水由蒸汽回收型造粒塔I出口進(jìn)入脫水裝置2進(jìn)行水渣分離，分離后的水進(jìn)入帶有過濾裝置4的熱水池3經(jīng)熱水泵5進(jìn)入外接設(shè)備6實(shí)現(xiàn)余熱利用，放熱后的水進(jìn)入沖渣水池8，系統(tǒng)補(bǔ)充水也進(jìn)入沖渣水池，如此循環(huán)。實(shí)施例二 如圖2所示，當(dāng)要外接設(shè)備6為不同形式的換熱器時(shí)，可與不同機(jī)組10如吸收式制冷機(jī)組、采暖設(shè)備、干燥設(shè)備、熱水器等，可通過熱交換，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性供熱/供冷/物料干燥/熱水供應(yīng)。實(shí)施例三如圖3所示，當(dāng)要外接設(shè)備6為 閃蒸器14時(shí)，閃蒸器14通過管路依次與負(fù)壓汽輪機(jī)15、凝汽器19、凝結(jié)水泵20、沖渣水池8、噴淋水泵9、沖渣水泵7、蒸汽回收型造粒塔1、脫水裝置2、熱水池3、閃蒸器14組成熱水發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)乏汽冷卻冷卻用循環(huán)水采用冷卻塔18冷卻后重復(fù)使用，凝汽器抽真空使用抽真空裝置17，負(fù)壓汽輪機(jī)15還連接有發(fā)電機(jī)16 ；由閃蒸器14閃發(fā)出蒸汽，通過管路可依次連接負(fù)壓飽和汽輪機(jī)15進(jìn)行做功并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)16發(fā)電，做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器19經(jīng)循環(huán)水冷卻后凝結(jié)水排入沖渣水池8內(nèi)、凝汽器19的真空環(huán)境由抽真空系統(tǒng)營造，吸熱后的循環(huán)水經(jīng)過冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。上列詳細(xì)說明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括蒸汽回收型造粒塔(1)，蒸汽回收型造粒塔(I)出口依次連接脫水裝置(2)、熱水池(3)、熱水泵(5)、外接設(shè)備(6)、沖渣水池(8)，沖渣水池(8)內(nèi)的水通過噴淋水泵(9)、沖渣水泵(7)與蒸汽回收型造粒塔(I)入口側(cè)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)，其特征在于蒸汽回收型造粒塔(I)包括上部配置有安全門(22)的集汽罩(24)，集汽罩(24)內(nèi)部設(shè)有噴淋裝置(25),噴淋裝置(25)通過管路與噴淋水泵(9)相連，集汽罩(24)側(cè)邊的熔渣槽(26)上方為外部吸氣罩(23)，外部排氣罩(23)頂部連接排空管(21)，熔渣槽(26)下方的制渣箱(27)通過管路與沖渣泵(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)，其特征在于所述熱水池(3)內(nèi)設(shè)有過濾裝置(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)，其特征在于所述外接設(shè)備(6)為不同熱交換器時(shí)，可與不同機(jī)組(10)包括吸收式制冷機(jī)組、采暖設(shè)備、干燥設(shè)備、熱水器機(jī)組組成制冷、采暖、烘干、熱水系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒸汽回收型高爐沖渣水系統(tǒng)，其特征在于所述外接設(shè)備(6)為閃蒸器(14)時(shí)，閃蒸器(14)通過管路依次與負(fù)壓汽輪機(jī)(15)、凝汽器(19)、凝結(jié)水泵(20)、沖渣水池(8)、噴淋水泵(9)、沖渣水泵(7)、蒸汽回收型造粒塔(I)、脫水裝置(2)、熱水池(3)、閃蒸器(14)組成熱水發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)乏汽冷卻冷卻用循環(huán)水采用冷卻塔(18)冷卻后重復(fù)使用，凝汽器(19)抽真空使用抽真空裝置(17)，負(fù)壓汽輪機(jī)(15)還連接有發(fā)電機(jī)(16)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶蒸汽回收的高爐沖渣水系統(tǒng)。系統(tǒng)在制渣箱上部設(shè)帶有噴淋系統(tǒng)的集氣罩，集氣罩開口處設(shè)有帶排空管的外部吸氣罩。系統(tǒng)通過集氣、吸氣罩的聯(lián)合應(yīng)用不僅可以營造造粒塔內(nèi)微正壓狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)熔渣熱的最大化吸收利用并保證含不凝氣體的混合蒸汽有組織排放，滿足環(huán)保要求且降低沖渣過程對(duì)環(huán)境的影響。此外，系統(tǒng)將沖渣水與造粒塔出口水分別儲(chǔ)于不同的蓄水池中，兩個(gè)池子間可接入不同熱交換設(shè)備或采用沖渣水發(fā)電以充分利用沖渣熱量。此外，熱水池內(nèi)設(shè)有過濾裝置使水質(zhì)滿足清水泵要求，沖渣水泵跟隨沖渣過程渣量的變化而調(diào)節(jié)水量，不僅可節(jié)約電耗同時(shí)可保證造粒塔出口水溫在整個(gè)沖渣過程中保持較小的波動(dòng)幅度，將過程產(chǎn)生的蒸汽量控制在最低值。
文檔編號(hào)C21B3/08GK103060494SQ20131000683
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者陳恩鑒, 徐曉麗 申請(qǐng)人:北京世紀(jì)源博科技股份有限公司