本發(fā)明涉及高溫爐渣處理技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種高溫爐渣風(fēng)淬?；骰插仩t余熱回收裝置。

背景技術(shù)：

黑色及有色冶金過程中產(chǎn)生大量的高溫爐渣，溫度大約在1000～1600℃，每噸廢渣帶走的熱量相當于60kg標準煤產(chǎn)生的熱量；由于熱量回收困難，企業(yè)通常只考慮爐渣的后續(xù)利用。目前，我國液態(tài)高溫爐渣主要采用水淬法急冷處理，水淬法耗水嚴重。處理1噸爐渣耗水1噸，產(chǎn)生800m³水蒸汽，其中，H₂S含量19mg/m³，SO₂含量4.3mg/m³；蒸汽直接排入大氣無法進行熱量回收，酸性氣體造成大氣的污染，沖渣水余熱僅有部分通過冬季采暖或浴室供熱水利用，利用率不足10％。

爐渣余熱是冶金企業(yè)中唯一沒有被利用的二次能源，節(jié)約型社會對節(jié)能降耗的要求越來越高，高效，高品質(zhì)地回收冶金爐渣余熱將成為冶金企業(yè)環(huán)境保護及節(jié)能降耗的重要途徑。在保證成品渣粒經(jīng)濟效益的前提下，回收利用干式?；蟮母邷卦Ｓ酂?，將成為整個熔融爐渣余熱回收工程的核心技術(shù)之一。為了回收利用高溫爐渣中的余熱，并避免水資源的浪費，80年代以來人們開始研究爐渣的各種干式處理工藝，根據(jù)?；椒ǖ牟煌?，干式工藝可分為風(fēng)淬粒化法、轉(zhuǎn)鼓粒化法和離心?；ā?/p>

新日鐵、NKK、川崎制鐵等6家公司，從1982年開始在新日鐵名古3號高爐上進行為期6年的風(fēng)淬法高爐渣干式?；囼灒桓郀t熔渣流入風(fēng)洞內(nèi)的?；瘏^(qū)域被高壓高速氣流吹散、微粒化，大部分渣粒與安裝在風(fēng)洞內(nèi)的分散版和內(nèi)壁碰撞，溫度降到1050℃而落下，在落下過程中，渣粒被從風(fēng)洞下部吹入的冷卻空氣冷卻到800℃，再從風(fēng)洞下部排出。排出的粒化渣進入熱篩篩出大顆粒爐渣后，儲存在高溫漏斗內(nèi)，然后在換熱器內(nèi)進行二次熱交換，粒化渣進一步冷卻到150℃左右排出；風(fēng)洞內(nèi)的冷卻速度可以保證成品渣的品質(zhì)，在風(fēng)洞和二次換熱器中，冷卻空氣與爐渣換熱獲得的余熱可以作為蒸汽或發(fā)電利用，但由于風(fēng)洞和二次換熱器之間有熱篩風(fēng)機和機械輸送系統(tǒng)，加上風(fēng)洞內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分散板均采用水冷方式，熱損失大，平均熱回收率僅48％，且設(shè)備多，占地大，成本太高，最終沒能實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種高溫爐渣風(fēng)淬?；骰插仩t余熱回收裝置，以解決熱回收率不高、成品渣品質(zhì)低以及熱回收過程產(chǎn)生廢氣污染環(huán)境的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高溫爐渣風(fēng)淬?；骰插仩t余熱回收裝置，包括爐膛1、除塵器11及尾部煙道12；所述尾部煙道12通過除塵器11與所述爐膛1上部設(shè)置的出風(fēng)口連通；所述尾部煙道12設(shè)有省煤器13；

所述爐膛1上部和底部分別設(shè)有過熱器7，且所述爐膛1上部及側(cè)壁設(shè)有水冷壁6；所述爐膛1側(cè)壁設(shè)有進渣管2和出渣管3，且所述進渣管2靠近爐膛1位置與?；L(fēng)機9出風(fēng)口相連；所述爐膛1下部與冷卻風(fēng)機10出風(fēng)口相連；

所述爐膛1底部設(shè)有布風(fēng)板4，所述布風(fēng)板3下表面與冷卻風(fēng)機10相連；所述布風(fēng)板3上表面與水平面的夾角為5～10°，向出渣管3方向傾斜；所述布風(fēng)板3上表面設(shè)置有埋管5以及向出渣管3方向傾斜的通風(fēng)孔16，所述通風(fēng)孔的中心軸與垂直線夾角為15-35°；所述通風(fēng)孔靠向出渣管3的側(cè)壁與垂直線的夾角(α)小于遠離出渣管3的側(cè)壁與垂直線的夾角(β)；

所述過熱器7、埋管5、水冷壁6及省煤器13均與汽包8相連。

優(yōu)選的，所述出渣管3及除塵器11的出口下方設(shè)有冷渣槽15。

優(yōu)選的，所述省煤器13為兩級省煤器。

優(yōu)選的，所述除塵器11為旋風(fēng)除塵器。

優(yōu)選的，所述水冷壁6為膜式水冷壁。

優(yōu)選的，所述水冷壁6表面積為所述爐膛1內(nèi)部面積的1.5～3.5倍。

優(yōu)選的，所述尾部煙道12出風(fēng)口與引風(fēng)機14進風(fēng)口相連，所述引風(fēng)機14出風(fēng)口與所述?；L(fēng)機9、冷卻風(fēng)機10相連。

優(yōu)選的，所述通風(fēng)孔16的上口寬度小于下口寬度。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明通過設(shè)置埋管、水冷壁、過熱器等換熱面回收爐渣熱量，尾部煙道內(nèi)布置有省煤器，吸收熱風(fēng)的余熱，通過多級換熱可以充分吸收爐渣的余熱，熱回收效率高達80％以上。

本發(fā)明通過粒化風(fēng)機產(chǎn)生的高速高壓氣流使熔融狀態(tài)的爐渣迅速?；偻ㄟ^冷卻風(fēng)機的冷卻氣流使?；臓t渣進一步卻冷固化，避免了爐渣二次結(jié)塊；采用風(fēng)淬渣急冷的方式，成品渣中粒徑小于5mm的爐渣占95％，爐渣整體玻璃化率為95％以上，成品渣品質(zhì)不受影響。

本發(fā)明尾部煙道與引風(fēng)機相連，引風(fēng)機將換熱后的氣流送入?；L(fēng)機和冷卻風(fēng)機入風(fēng)口繼續(xù)使用，從而避免廢氣排放，有利于保護環(huán)境。

本發(fā)明大面積采用膜式水冷壁對熱量進行吸收，膜式水冷壁能增強對爐膛內(nèi)壁的保護作用，減小?；蟮臓t渣對爐膛內(nèi)壁的沖擊。

根據(jù)目前的研究結(jié)果，爐渣在1350-1370℃的熱環(huán)境中?；龅男螤詈托阅茏罴?，但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，爐渣成品質(zhì)量不僅與熱環(huán)境溫度有關(guān)，還與爐渣脫離該熱環(huán)境的速度有關(guān)，脫離越快，其成形形狀和性能也有所提升。因此，本申請與冷卻風(fēng)機相連的布風(fēng)板布置就相當重要。

本發(fā)明爐膛底部設(shè)置布風(fēng)板使冷卻風(fēng)機的冷風(fēng)得以均勻吹向爐膛內(nèi)部，使?；蟮臓t渣與冷風(fēng)充分接觸，提高換熱效率；布風(fēng)板與水平面夾角為5～10°，有利于爐渣從出渣口盡快流入冷卻槽，且適當?shù)膬A斜角又能保證爐渣與埋管有足夠的接觸換熱時間。

布風(fēng)板上表面的通風(fēng)孔向出渣管方向傾斜，并且通風(fēng)孔靠向出渣管的側(cè)壁與垂直線的夾角(α)小于遠離出渣管的側(cè)壁與垂直線的夾角(β)，則從通風(fēng)孔出去的風(fēng)向相比布風(fēng)板的傾斜方向更偏向于靠上一點的位置，使得爐渣從上往下落時，能更快地接觸到冷空氣實現(xiàn)快速冷卻。但若α和β的角度過小，使得風(fēng)向落點過于靠上，則會影響到爐渣下落的速度，從而拖延其離開高溫區(qū)的速度，造成爐渣質(zhì)量下降。并且，通風(fēng)孔的上口寬度小于下口寬度，即出風(fēng)口是逐漸縮緊的，使得風(fēng)速更快，更利于爐渣的冷卻。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的布風(fēng)板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、爐膛，2、進渣管，3、出渣管，4、布風(fēng)板，5、埋管、6水冷壁，7、過熱器，8、汽包，9、?；L(fēng)機，10、冷卻風(fēng)機，11、除塵器，12、尾部煙道，13、省煤器，14、引風(fēng)機，15、冷渣槽，16、通風(fēng)孔。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參見圖1，一種高溫爐渣風(fēng)淬?；骰插仩t余熱回收裝置，包括爐膛1、除塵器11及尾部煙道12；所述尾部煙道12通過除塵器11與所述爐膛1上部設(shè)置的出風(fēng)口連通，所述除塵器11為旋風(fēng)除塵器。

所述爐膛1內(nèi)上部及底部分別設(shè)有過熱器7和埋管5，且所述爐膛1上部及側(cè)壁設(shè)有水冷壁6，所述水冷壁6為膜式水冷壁；所述水冷壁6表面積為所述爐膛1內(nèi)部面積的1.5～3.5倍。

所述爐膛1側(cè)壁設(shè)有進渣管2和出渣管3，且所述進渣管2靠近爐膛1位置與?；L(fēng)機9出風(fēng)口相連；所述爐膛1下部與冷卻風(fēng)機10出風(fēng)口相連。

所述尾部煙道12設(shè)有省煤器13且所述尾部煙道12出風(fēng)口與引風(fēng)機14進風(fēng)口相連，所述省煤器13為兩級省煤器；所述引風(fēng)機14出風(fēng)口與所述?；L(fēng)機9、冷卻風(fēng)機10相連；所述過熱器7、埋管5、水冷壁6及省煤器13做防磨處理且與汽包8相連。

所述出渣管3及除塵器11的出口下方設(shè)有冷渣槽15；所述爐膛1底部設(shè)有布風(fēng)板4，且所述布風(fēng)板3與水平面夾角為5～10°，向出渣管3方向傾斜；布風(fēng)板3上表面設(shè)置有埋管5以及向出渣管3方向傾斜的通風(fēng)孔16，通風(fēng)孔的中心軸與垂直線夾角為15-35°。所述通風(fēng)孔靠向出渣管3的側(cè)壁與垂直線的夾角(α)小于遠離出渣管3的側(cè)壁與垂直線的夾角(β)，則從通風(fēng)孔出去的風(fēng)向相比布風(fēng)板的傾斜方向更偏向于靠上一點的位置，使得爐渣更快地接觸到冷空氣。

高溫熔融狀態(tài)的爐渣從進渣管2流向爐膛1，爐渣被位于進渣管2與爐膛1連接處的?；L(fēng)機9產(chǎn)生的高速高壓氣流冷卻?；瑺t渣溫度由1500℃降低至1000℃左右進入爐膛1，?；蟮臒犸L(fēng)隨爐渣一同進入爐膛1內(nèi)部；冷卻風(fēng)機10產(chǎn)生的冷風(fēng)通過分布在爐膛1底部的布風(fēng)板4均勻流向爐膛1內(nèi)部；?；蟮臓t渣被進一步冷卻、固化，并下沉至爐膛1底部；位于爐膛1底部的埋管5繼續(xù)吸收爐渣余熱。

設(shè)置在爐膛1內(nèi)的水冷壁6及過熱器7吸收爐渣的輻射熱和熱風(fēng)的熱量產(chǎn)生過熱蒸汽，從爐膛1上部出口出來的熱風(fēng)經(jīng)過除塵器11收塵進入尾部煙道12，熱風(fēng)與省煤器13換熱后被引風(fēng)機14送入?；L(fēng)機9和冷卻風(fēng)機10的進風(fēng)口繼續(xù)參與冷卻，循環(huán)使用。

除塵器11收塵后的細灰從下部出口被送入冷渣槽15，爐膛1內(nèi)被埋管5冷卻后的爐渣通過出渣口3進入冷渣槽15。

本發(fā)明通過設(shè)置埋管、水冷壁、過熱器等換熱面回收爐渣熱量，尾部煙道內(nèi)布置有省煤器吸收熱風(fēng)的余熱，通過多級換熱充分吸收爐渣的余熱，熱回收效率高，可達80％以上。本發(fā)明還大面積采用膜式水冷壁對熱量進行吸收，膜式水冷壁能增強對爐膛內(nèi)壁的保護作用，減小?；蟮臓t渣對爐膛內(nèi)壁的沖擊。

本發(fā)明爐膛底部設(shè)置的布風(fēng)板使冷卻風(fēng)機的冷風(fēng)均勻吹向爐膛內(nèi)部，?；蟮臓t渣與冷風(fēng)得以充分接觸，提高換熱效率；布風(fēng)板與水平面夾角為5～10°，有利于爐渣從出渣口流入冷卻槽，且適當?shù)膬A斜角又能保證爐渣與埋管有足夠的接觸換熱時間。

本發(fā)明通過粒化風(fēng)機產(chǎn)生的高速高壓氣流使熔融狀態(tài)的爐渣迅速?；偻ㄟ^冷卻風(fēng)機的冷卻氣流使?；臓t渣進一步卻冷固化，避免了爐渣二次結(jié)塊。在一個具體的實施例中，本發(fā)明采用風(fēng)淬渣急冷的方式，成品渣中粒徑小于5mm的爐渣占95％，爐渣整體玻璃化率為95％以上，成品渣品質(zhì)不受影響。其中，布風(fēng)板與水平面夾角為8°，α為19°，β為27°。

本發(fā)明尾部煙道與引風(fēng)機相連，引風(fēng)機將換熱后的氣流送入?；L(fēng)機和冷卻風(fēng)機入風(fēng)口繼續(xù)使用，從而避免廢氣排放，有利于保護環(huán)境。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。