一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于能源回收【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及其裝置，其流程按順序如下進行：1）高爐熔渣進入分段的底吹復(fù)合熔融渣溝，同時將壓縮空氣從底吹復(fù)合熔融渣溝底部吹入，這時蓄熱體被加熱到1100～1250℃；2）是溫度被降到700～800℃的熔渣通過連接單元進入舊有渣處理系統(tǒng)，對爐渣作后續(xù)處理；3）是當高爐停止出渣時，底吹復(fù)合熔融渣溝底部依舊吹入空氣，在通過蓄熱體的過程中空氣被加熱到800～900℃；4）將熱空氣除塵后用于發(fā)電，冷卻水置換熱量用于生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過改造實現(xiàn)既能高效回收熱能又能提高熱風爐助燃空氣溫度，還可用于余熱發(fā)電，達到能源再利用的目的。
【專利說明】一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金節(jié)能減排、二次能源回收【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，從20世紀90年代以來我國的鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展，2012年粗鋼產(chǎn)量達到7.2億噸、其中高爐生鐵(即長流程粗鋼生產(chǎn))產(chǎn)量接近
6.59億噸，隨著鋼鐵產(chǎn)量的增長，鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生固體廢棄物的總量越來越多，在固體廢棄物中，高爐渣又占了很大的比例。高爐渣的排放量隨礦石品位和冶煉方法的不同而變化。一般來說，爐料品位達到60%~66%時，每煉成I噸生鐵將產(chǎn)渣250~300公斤，按此計算，我國每年的高爐渣產(chǎn)量也在1.65~1.98億噸左右。
[0003]同時鋼鐵工業(yè)的能源消耗又占到全國總能耗的10%~15%，目前主要的鋼鐵生產(chǎn)流程為長流程，即包括煉焦工序、燒結(jié)工序、高爐煉鐵工序、轉(zhuǎn)爐煉鋼工序和軋鋼工序，而高爐煉鐵工序的資源與能量消耗都是最大的，又約占整個鋼鐵生產(chǎn)工序的77%左右。高爐渣的出爐溫度一般在1400°C~1500°C，即I噸高爐渣所含有的熱量相當于64kg標準煤，這樣計算下來我國每年因高爐渣帶走熱量相當于1056~1267.2噸標準煤。
[0004]目前我國高爐渣顯熱利用率極低，而且大多數(shù)企業(yè)都采用水渣處理工藝，并且所謂的利用就是北方企業(yè)冬季用高爐沖渣水取暖，由于受到供熱區(qū)域、流量等條件的限制，以及沖渣水含有大量堿性物質(zhì)對泵及管道腐蝕等因素，渣熱能利用率極低，而且春、夏、秋三個季節(jié)不能適應(yīng)，大量 熱水、蒸汽影響生產(chǎn)。因此高爐渣的顯熱回收是十分重要的課題，迫切需要解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種回收熔融高爐渣顯熱的方法及其裝置，在不改變現(xiàn)有大部分高爐水沖渣工藝的前提下，通過對熔融渣溝的改造達到回收高爐渣的顯熱、能源再利用的目的。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]—種回收熔融高爐渣顯熱的方法，其流程按順序如下進行:1)將溫度達1400~1500°C的高爐熔渣進入分段的底吹復(fù)合熔融渣溝，同時將1.5~2.0MPa的壓縮空氣以8~10米/秒的速度從底吹復(fù)合熔融渣溝底部吹入，在保證熔渣流動性的同時攪拌熔渣，實現(xiàn)底吹復(fù)合熔融渣溝頂部蓄熱砌體的輻射熱吸收，這時蓄熱體被加熱到1100~1250°C;2)是溫度被降到700~800°C的熔渣通過連接單元進入舊有渣處理系統(tǒng)，對爐渣作后續(xù)處理；3)是當高爐停止出渣時，底吹復(fù)合熔融渣溝底部依舊吹入空氣，在通過蓄熱體的過程中空氣被加熱到800~900°C;4)將熱空氣除塵后引入余熱發(fā)電鍋爐用于發(fā)電，渣溝的冷卻水通過換熱器置換熱量用于生產(chǎn)。
[0008]所述熱空氣除塵后還可作為熱風爐的助燃空氣被利用。[0009]所述底吹復(fù)合熔融渣溝，其特征在于，包括水泥外渣溝、溝體支撐、溝體及溝蓋，水泥外渣溝的底部設(shè)有溝體支撐，溝體支撐的上部設(shè)有耐火材料制成的溝體和溝蓋，溝蓋的內(nèi)表面設(shè)有蓄熱砌體，溝體與溝蓋之間圍成熔渣流道，溝體底部設(shè)有銅冷卻壁，銅冷卻壁內(nèi)設(shè)冷卻水管，銅冷卻壁的底部設(shè)有底吹空氣管，底吹空氣管上設(shè)有噴吹管向上與熔渣流道相通。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0011]本方法不僅可以有效回收熔融高爐渣顯熱，并且能夠充分利用現(xiàn)有的渣處理系統(tǒng)，通過高爐出鐵場的局部改造實現(xiàn)既能高效回收熱能又能提高熱風爐助燃空氣溫度，還可用于余熱發(fā)電，達到能源再利用的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明底吹復(fù)合熔融渣溝實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2是本發(fā)明實施流程之一的示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明實施流程之二的示意圖。
[0015]圖中:1_水泥外渣溝2-溝體支撐3-溝體4-溝蓋5-蓄熱砌體6-熔渣流道7-銅冷卻壁8-冷卻水管9-底吹空氣管10-噴吹管11-高爐12-底吹復(fù)合熔融渣溝13-連接單元14-換熱器15-余熱發(fā)電鍋爐16-除塵器
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0017]見圖1，是本發(fā)明底吹復(fù)合熔融渣溝實施例結(jié)構(gòu)示意圖，包括水泥外渣溝1、溝體支撐2、溝體3及溝蓋4，水泥外渣溝I的底部設(shè)有溝體支撐2，溝體支撐2的上部設(shè)有耐火材料制成的溝體3和溝蓋4，溝蓋4的內(nèi)表面設(shè)有蓄熱砌體5，溝體3與溝蓋4之間圍成熔渣流道6，溝體3底部設(shè)有銅冷卻壁7，銅冷卻壁7內(nèi)設(shè)冷卻水管8，銅冷卻壁7的底部設(shè)有底吹空氣管9，底吹空氣管9上設(shè)有噴吹管10向上與熔渣流道6相通。冷卻水管8接換熱器進行熱能回收，底吹空氣管9與鼓風機相連，根據(jù)熔融高爐渣的物理特性:換熱速度慢，粘度隨著溫度降低急劇升高等特點，應(yīng)合理布置噴吹管10的數(shù)量和位置，使熔融高爐渣的輻射熱既能被蓄熱體吸收又能保持適當?shù)牧鲃有浴?br> [0018]見圖2，是本發(fā)明一種回收熔融高爐渣顯熱的方法實施流程之一的示意圖，通過底吹復(fù)合熔融渣溝對熔融高爐渣的輻射熱進行吸收，熱量交換產(chǎn)生熱空氣和熱水，實現(xiàn)高爐渣顯熱回收的目的，I)首先將高爐11排出的溫度達1400~1500°C的高爐熔渣進入分段的底吹復(fù)合熔融渣溝12，同時將1.5~2.0MPa的壓縮空氣以8~10米/秒的速度從底吹復(fù)合熔融渣溝底部吹入,在保證熔渣流動性的同時攪拌熔渣,實現(xiàn)底吹復(fù)合熔融渣溝頂部蓄熱砌體的輻射熱吸收，這時蓄熱體被加熱到1100~1250°C，而底部吹入的空氣在出口處也有900°C以上；2)其次是溫度被降到700~800°C的熔渣通過連接單元進入舊有渣處理系統(tǒng)，對爐渣作后續(xù)處理；3)再次是當高爐停止出渣時，底吹復(fù)合熔融渣溝底部依舊吹入空氣，在通過蓄熱體的過程中空氣被加熱到800~900°C ；4)最后是渣溝的冷卻水(約80°C)通過換熱器14將熱量置換出來用于生產(chǎn)，而熱空氣除塵后引入余熱發(fā)電鍋爐15用于發(fā)電，圖中余熱發(fā)電鍋爐前級自帶除塵裝置。[0019]見圖3，是本發(fā)明一種回收熔融高爐渣顯熱的方法實施流程之二的示意圖，通過底吹復(fù)合熔融渣溝對熔融高爐渣的輻射熱進行吸收，熱量交換產(chǎn)生熱空氣和熱水，實現(xiàn)高爐渣顯熱回收的目的，I)首先將高爐11排出的溫度達1400~1500°C的高爐熔渣進入分段的底吹復(fù)合熔融渣溝12，同時將1.5~2.0MPa的壓縮空氣以8~10米/秒的速度從底吹復(fù)合熔融渣溝底部吹入，在保證熔渣流動性的同時攪拌熔渣，實現(xiàn)底吹復(fù)合熔融渣溝頂部蓄熱砌體的輻射熱吸收，這時蓄熱體被加熱到1100~1250°C，而底部吹入的空氣在出口處也有900°C以上；2)其次是溫度被降到700~800°C的熔渣通過連接單元進入舊有渣處理系統(tǒng)，對爐渣作后續(xù)處理；3)再次是當高爐停止出渣時，底吹復(fù)合熔融渣溝底部依舊吹入空氣，在通過蓄熱體的過程中空氣被加熱到800~900°C;4)最后是渣溝的冷卻水(約80°C)通過換熱器14將熱量置換出來用于生`產(chǎn)，熱空氣經(jīng)除塵器16后作為熱風爐的助燃空氣被利用。
【權(quán)利要求】
1.一種回收熔融高爐渣顯熱的方法，其特征在于，其流程按順序如下進行:1)將溫度達1400~1500°C的高爐熔渣進入分段的底吹復(fù)合熔融渣溝，同時將1.5~2.0MPa的壓縮空氣以8~10米/秒的速度從底吹復(fù)合熔融渣溝底部吹入，在保證熔渣流動性的同時攪拌熔渣，實現(xiàn)底吹復(fù)合熔融渣溝頂部蓄熱砌體的輻射熱吸收，這時蓄熱體被加熱到1100~1250°C;2)是溫度被降到700~800°C的熔渣通過連接單元進入舊有渣處理系統(tǒng)，對爐渣作后續(xù)處理；3)是當高爐停止出渣時，底吹復(fù)合熔融渣溝底部依舊吹入空氣，在通過蓄熱體的過程中空氣被加熱到800~900°C;4)將熱空氣除塵后引入余熱發(fā)電鍋爐用于發(fā)電，渣溝的冷卻水通過換熱器置換熱量用于生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種回收熔融高爐渣顯熱的方法，其特征在于，所述熱空氣除塵后還可作為熱風爐的助燃空氣被利用。
3.權(quán)利要求1所述方法中提到的底吹復(fù)合熔融渣溝，其特征在于，包括水泥外渣溝、溝體支撐、溝體及溝蓋，水泥外渣溝的底部設(shè)有溝體支撐，溝體支撐的上部設(shè)有耐火材料制成的溝體和溝蓋，溝蓋的內(nèi)表面設(shè)有蓄熱砌體，溝體與溝蓋之間圍成熔渣流道，溝體底部設(shè)有銅冷卻壁，銅冷卻壁內(nèi)設(shè)冷卻水管，銅冷卻壁的底部設(shè)有底吹空氣管，底吹空氣管上設(shè)有噴吹管向上與熔渣流道相通。`
【文檔編號】C21B3/08GK103484580SQ201310421159
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】張維巍, 李霞, 趙波 申請人:鞍鋼集團工程技術(shù)有限公司