用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐的製作方法

2023-05-03 21:36:31 1

專利名稱：用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐。
背景技術：
為了滿足目前市場需求，即利用廢銅資源提煉精銅產品，頂吹轉爐熔煉工藝應運而生，餘熱鍋爐是該工藝中關鍵設備之一。有色金屬熔煉過程中產生的煙氣溫度高，含有大量熱能，通常需要回收這部分熱能。餘熱鍋爐通常用來回收熔煉爐(例如，頂吹轉爐)產生的高溫煙氣中的熱能，生產飽和蒸汽，冷卻了煙氣。因此既滿足工藝需要，又回收了熱能用於生產需求,節約了能源。然而，當熔煉爐應用於廢銅資源的再生利用工藝，即其所用原料為廢雜銅，有些是電子廢料，冶煉產生的煙氣中會有少量Cl、F、Br等滷素元素及其氣體，而這類物質在餘熱·鍋爐的入口高溫區對金屬受熱面造成高溫腐蝕，縮短了餘熱鍋爐的使用壽命。

發明內容
本申請是發明人基於對以下事實的發現和認識對於熔煉廢雜銅的熔煉爐，由於廢雜銅中有些是電子廢料，在熔煉過程中產生的煙氣中含有Cl、F、Br等滷素元素等，含有這些元素的物質在餘熱鍋爐內，尤其是餘熱鍋爐與熔煉爐相連的入口段的高溫區對爐體受熱面會造成高溫腐蝕，從而導致餘熱鍋爐壽命大為縮短。而且，發明人還認識到熔煉廢雜銅的煙氣在適當的環境下會迅速生成二噁英劇毒物質，嚴重汙染環境，損壞公眾健康。本申請是發明人綜合考慮到了廢雜銅的熔煉特點，在保證廢雜銅正常熔煉的情況下，提高餘熱鍋爐的壽命，節約成本，節約能源，提高環保性。本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本發明的一個目的在於提出一種避免高溫腐蝕、延長使用壽命的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐。根據本發明實施例的餘熱鍋爐，包括爐體，所述爐體內具有煙氣通道，所述煙氣通道具有進煙口和出煙口，所述爐體由膜式水冷壁構成，其中從所述進煙口起的預定長度的爐體的內表面上通過堆焊形成有耐腐蝕材料層。由此，根據本發明實施例的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，通過在從進煙口起的預定長度的爐體的內表面上進行堆焊處理以形成緻密保護層，因此能夠有效預防高溫煙氣對爐體的內表面的侵蝕作用，確保餘熱鍋爐的安全運行，延長了餘熱鍋爐的使用壽命。另外，根據本發明實施例的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐還可以具有如下附加技術特徵根據本發明的一個實施例，所述耐腐蝕材料層為鎳鉻合金層。根據本發明的一個實施例，所述膜式水冷壁內的冷卻水的壓力在0. 5-1. 25MPa。根據本發明的一個實施例，所述壓力為I. 25MPa。
根據本發明的一個實施例，所述爐體包括上升段；過渡段，所述過渡段的一端與所述上升段的上端相連且所述上升段的下端形成所述進煙口 ；和下降段，所述下降段的上端與所述過渡段的另一端相連且所述下降段的下端形成所述出煙口。根據本發明的一個實施例，所述過渡段為倒V形。根據本發明的一個實施例，所述下降段沿豎向延伸。根據本發明的一個實施例，所述上升段包括上升上段，所述上升上段沿豎向延伸，所述上升上段的上端與所述過渡段相連；和入口段，所述入口段的上端與所述上升上段的下端相連，所述入口段傾斜設置。根據本發明的一個實施例，所述耐腐蝕材料層形成在所述入口段的內表面上。根據本發明的一個實施例，所述入口段與所述上升上段通過三維膨脹裝置相連。
·
根據本發明的一個實施例，還包括彈簧振打裝置，所述振打裝置設在所述爐體外，用於通過拍打所述爐體的外壁面清除所述爐體內壁面上的爐灰。根據本發明的一個實施例，所述出煙口的煙氣溫度控制為500攝氏度以上。根據本發明的一個實施例，所述出煙口的煙氣溫度控制為550-600攝氏度。根據本發明的一個實施例，還包括鍋筒，所述鍋筒具有用於向鍋筒內供水的供水口、出水口、回流口和用於排出所述鍋筒內的蒸汽的蒸汽出口，所述出水口和所述回流口分別通過管道與所述膜式水冷壁的內腔連通。根據本發明的一個實施例，所述出水口與所述膜式水冷壁之間的管道上設有循環慄。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。


本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是根據本發明實施例的餘熱鍋爐的主視圖；以及圖2是根據本發明實施例的餘熱鍋爐的左視圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。·下面參考圖I和圖2來描述根據本發明實施例用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐。描述根據本發明實施例用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐包括爐體I。爐體I內具有煙氣通道，煙氣通道具有進煙口 11和出煙口 12，爐體I由膜式水冷壁構成。冷卻水在模式水冷壁內流動，以對從進煙口 11進入並從出煙口 12排出的高溫煙氣進行冷卻。從進煙口 11起的預定長度的爐體I的內表面上(即模式水冷壁的內壁上)通過堆焊形成有耐腐蝕材料層。由於在溫度最高的區域內對爐體I的內表面上形成有耐腐蝕材料層，因此，有效預防高溫煙氣的侵蝕作用。另外，該預定長度可以根據具體情況適當調整，以滿足不同工況下最大程度地對爐體I的保護。優選地，耐腐蝕材料層為鎳鉻合金層，因此可以對爐體I的內表面上形成抗腐蝕的緻密的保護層。由此，根據本發明實施例的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，通過在從進煙口 11起的預定長度的爐體I的內表面上進行堆焊處理以形成緻密保護層，因此能夠有效預防高溫煙氣對爐體I的內表面的侵蝕作用，確保餘熱鍋爐的安全運行，延長了餘熱鍋爐的使用壽命。根據本發明的一些實施例，如圖I和圖2所示，用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐還包括鍋筒2。鍋筒2具有用於向鍋筒內供水的供水口、出水口 21、回流口 22和用於排出鍋筒內的蒸汽的蒸汽出口。出水口 21和回流口 22分別通過管道與膜式水冷壁的內腔連通。在出水口 21與膜式水冷壁之間的管道上設有循環泵，以對冷卻水形成強制循環，提聞冷卻效果。爐體I包括上升段13、過渡段14和下降段15。過渡段14的一端與上升段13的上端相連且上升段13的下端形成進煙口 11。下降段15的上端與過渡段14的另一端相連且下降段15的下端形成出煙口 12。過渡段14為倒V形，以便連通上升段13和下降段15。下降段15沿豎向延伸。上升段13包括上升上段131和入口段132。上升上段131沿豎向延伸，上升上段131的上端與過渡段14相連。入口段132的上端與上升上段131的下端相連。入口段傾斜設置，以配合傾斜設置的頂吹轉爐(水平夾角28° )。入口段132與上升上段131通過三維膨脹裝置相連，以保證連接處的密封性。
耐腐蝕材料層可以形成在入口段132的內表面上，由於入口段132與剛進入煙氣通道的高溫煙氣相接觸，因此通過在入口段132的內表面上形成耐腐蝕材料層，能夠有效防止對爐體I的侵蝕。根據本發明的另一些實施例，膜式水冷壁內的冷卻水的工作壓力控制在
0.5-1. 25MPa。通過控制冷卻水的工作壓力，即控制冷卻水的溫度，來控制管壁溫度。由此，通過控制冷卻水工作壓力，能夠有效控制冷卻水的溫度，從而降低了爐體I金屬表面的溫度，最終降低了煙氣對爐體I的內表面腐蝕範圍。優選地，冷卻水的工作壓力設定為I. 25MPa，這樣既滿足了工藝需要，同時相對有效地降低了冷卻水的溫度。本發明實施例的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐還包括彈簧振打裝置3。振打裝置3設在爐體I的外部,用於通過拍打爐體I的外壁面清除爐體I內表面上的爐灰。
·
通過振打裝置3的清灰，爐體I的金屬表面的溫度有顯著降低，因此同樣能夠達到降低煙氣對爐體I的內金屬表面腐蝕範圍。另外，出煙口 12的煙氣溫度應控制在500°C以上。本發明人認識到熔煉廢雜銅的煙氣在適當的溫度下會迅速生成二噁英劇毒物，特別是溫度在200-500°C之間。因此，將出煙口 12的煙氣溫度控制在這個範圍之外，可以有效防止二噁英的生成。優選地，出煙口12處的煙氣溫度控制為550-600°C。為了減少二噁英的生成，保護環境，從餘熱鍋爐排出的煙氣可以迅速降低，儘量縮短煙氣滯留200-500°C範圍內的時間，可以在出煙口 12處設置急冷裝置，例如水冷噴霧塔。根據本發明實施例的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐其他構成可以是本領域技術人員已知的，在此不再贅述。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
權利要求
1.一種用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於，包括爐體，所述爐體內具有煙氣通道，所述煙氣通道具有進煙口和出煙口，所述爐體由膜式水冷壁構成，其中從所述進煙口起的預定長度的爐體的內表面上通過堆焊形成有耐腐蝕材料層。
2.根據權利要求I所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述耐腐蝕材料層為鎳鉻合金層。
3.根據權利要求I所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述膜式水冷壁內的冷卻水的壓力在0. 5-1. 25MPa。
4.根據權利要求3所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述壓力為I. 25MPa。
5.根據權利要求I所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述爐體包括 上升段； 過渡段，所述過渡段的一端與所述上升段的上端相連且所述上升段的下端形成所述進煙口 ；和 下降段，所述下降段的上端與所述過渡段的另一端相連且所述下降段的下端形成所述出煙口。
6.根據權利要求5所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述過渡段為倒V形。
7.根據權利要求6所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述下降段沿豎向延伸。
8.根據權利要求6所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述上升段包括 上升上段，所述上升上段沿豎向延伸，所述上升上段的上端與所述過渡段相連；和 入口段，所述入口段的上端與所述上升上段的下端相連，所述入口段傾斜設置。
9.根據權利要求8所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述耐腐蝕材料層形成在所述入口段的內表面上。
10.根據權利要求8所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述入口段與所述上升上段通過三維膨脹裝置相連。
11.根據權利要求I所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於還包括彈簧振打裝置，所述振打裝置設在所述爐體外，用於通過拍打所述爐體的外壁面，清除所述爐體內壁面上的爐灰。
12.根據權利要求I所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述出煙口的煙氣溫度控制為500攝氏度以上。
13.根據權利要求12所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述出煙口的煙氣溫度控制為550-600攝氏度。
14.根據權利要求1-13中任一項所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於還包括鍋筒，所述鍋筒具有用於向鍋筒內供水的供水口、出水口、回流口和用於排出所述鍋筒內的蒸汽的蒸汽出口，所述出水口和所述回流口分別通過管道與所述膜式水冷壁的內腔連通。
15.根據權利要求14所述的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，其特徵在於所述出水口與所述膜式水冷壁之間的管道上設有循環泵。
全文摘要
本發明提出一種餘熱鍋爐，該餘熱鍋爐包括爐體，爐體內具有煙氣通道，煙氣通道具有進煙口和出煙口，爐體由膜式水冷壁構成，其中從進煙口起的預定長度的爐體的內表面上通過堆焊形成有耐腐蝕材料層。由此，根據本發明實施例的用於廢雜銅熔煉爐的餘熱鍋爐，通過在從進煙口起的預定長度的爐體的內表面上進行堆焊處理以形成緻密保護層，因此能夠有效預防高溫煙氣對爐體的內表面的侵蝕作用，確保餘熱鍋爐的安全運行，延長了餘熱鍋爐的使用壽命。
文檔編號F24H9/00GK102788363SQ20121029036
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月15日 優先權日2012年8月15日
發明者宋冬根, 廖祚洗, 楊平 申請人:中國瑞林工程技術有限公司