一種高溫鋼渣餘熱回收處理裝置與方法
2024-02-27 02:51:15
一種高溫鋼渣餘熱回收處理裝置與方法
【專利摘要】提供一種高溫鋼渣餘熱回收處理裝置，包括固定支架、管路、水泵、存儲汽罐、單向壓力閥、補水罐、井式罐裝置、熱交換裝置、悶渣蓋；井式罐裝置的罐體由耐熱混凝土製成，在罐體內側固定安裝有熱交換裝置，熱交換裝置由鋼板護架與鋼管制成的排架組成，悶渣蓋扣在井式罐裝置的上方；提供一種高溫鋼渣餘熱回收處理方法，先將（1500-1200）℃左右的高溫液態渣、結殼渣、半熔融渣倒入井式罐裝置內，然後用專用機械將高溫鋼渣搗平後蓋上悶渣蓋；井式罐裝置內的高溫渣與熱交換裝置內流動的水進行熱交換後轉變成水蒸汽；水蒸氣通過水泵被送入存儲汽罐；再將水蒸汽送入用戶；本發明的優點是：具有節能高效、安全可靠、環保零排放等優點。
【專利說明】一種高溫鋼渣餘熱回收處理裝置與方法
【技術領域】:
[0001]本發明涉及鋼渣處理工藝設備【技術領域】，特別涉及一種高溫鋼渣餘熱回收處理的裝置與方法。
【背景技術】:
[0002]2012年我國產粗鋼近10億t左右，每出It鋼約產生0.2t左右的鋼渣，煉鋼所產生的高溫液態渣其溫度在(1500) °C左右，It高溫液態鋼渣所含熱量，相當於0.05t標準煤的發熱值，以2012年鋼產量計算，鋼渣產量約2億t，所含熱量折合1000萬t標準煤的發熱值。如按產蒸汽折算lkg/1.0MPa級的蒸汽則需要0.1lkg標煤，It標煤可產9t/l.0MPa的蒸汽，年產9000萬t/1.0MPa蒸汽，I噸蒸汽/1.0MPa，可發電120度電，年可發電108億度電，按0.6元/度，年可售電收入64.8億元，如按(40-50) %的能損耗，還有近40億元的收入。目前國內外對鋼渣餘熱回收處理，大多採用以下幾種方式:1.一種鋼渣熱悶工藝悶渣回水餘熱利用地方法(專利號201010584171.5)該方法是將高溫鋼渣倒入熱悶池中然後往熱渣上噴水，噴水過程中，大量水通過渣層間隙滲到底部，通過排水溝進入沉澱池後循環使用，此時回水溫度可以達到80°C左右，其中蘊含大量熱能，該方法利用蛇形管道與水箱組成熱交換器，將淨化的80°C左右熱水進入蛇形管道，通過蛇形管道與水箱內的冷水進行熱交使水箱內的水升溫。供取暖與職工洗浴。2.—種鋼渣餘熱回收方法及其系統(專利號200910097365。X)該方法利用輪式粒化法將高溫液態渣粒化顆粒後落入流化床與空氣進行餘熱交換，通過氣體將鋼渣餘熱回收的方法。3.—種利用鋼渣餘熱發電的系統(專利號201220164740.5)該方法通過向熱悶渣罐內熱渣噴水後產生含有雜質的溼蒸汽，將鋼渣熱能轉變成蒸汽能進行餘熱回收。上述鋼渣餘熱回收方法的共同特徵是以回收有雜質的溼蒸汽或低溫熱水，然後再通過轉換的形式回收鋼渣餘熱，這些工藝主要存在的問題是:a.能量轉換次數多，熱能損耗高，回收率低；b.這些含有雜質的熱水、蒸汽、熱的氣體，需要通過過濾、除塵等方式，將這些含有雜質的熱水、蒸汽、熱的氣體淨化後，才能使用，所以出現溫降高、設備投資大的問題。
【發明內容】
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[0003]本發明的目的是克服上述現有技術存在的不足，提供一種能量轉換次數少、熱能損耗低、回收率高；溫降低、設備投資低的高溫鋼渣餘熱回收處理裝置與方法。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的方案是:提供一種高溫鋼渣餘熱回收處理裝置。包括相互連接的固定支架，管路，水泵a、b，存儲汽罐，單向壓力閥，補水罐，用戶；其特徵在於:還包括井式罐裝置、熱交換裝置、悶渣蓋；井式罐裝置的罐體由耐熱混凝土製成，在罐體內側固定安裝有熱交換裝置，熱交換裝置由鋼板護架與鋼管制成的排架組成，鋼管排架鑲嵌在鋼板護架所預留的溝槽內；悶渣蓋扣在井式罐裝置的上方。提供一種高溫鋼渣餘熱回收處理方法，其特徵是:包`括如下步驟:a、先將(1500-1200) °C左右的電爐、轉爐及其它冶金爐所產的高溫液態渣、結殼渣、半熔融渣倒入井式罐裝置內，然後用專用機械將高溫鋼渣搗平後蓋上悶渣蓋，此時井式罐裝置內處於高溫狀態山、井式罐裝置內的高溫渣與熱交換裝置內流動的水通過熱傳導、輻射換熱、對流換熱進行熱交換；C、熱交換裝置內的水通過熱傳導、輻射換熱、對流換熱進行熱交換後轉變成水蒸汽；d、水蒸氣通過水泵a被送入存儲汽罐；e、通過存儲汽罐再將水蒸汽送入用戶；用戶包括生產蒸汽用戶；發電機組用戶；冬季取暖、夏季製冷用戶；職工洗浴用戶；熱交換裝置內的水損耗後由補水罐通過水泵b隨時供給；根據熱力學的定率:飽和蒸汽在工作過程中體積不變，即:體積=常數，當鋼渣溫度高於飽和蒸汽的溫度時，熱交換系統內的水轉變成的飽和蒸汽溫度隨之升高，飽和蒸汽的壓力也隨溫度升高而升高，在存儲汽罐的出汽口處安裝有單向壓力閥，當系統內的蒸汽壓力高於單項壓力閥的壓力時，系統內的蒸汽通過單項壓力閥向用戶提供蒸汽。高溫鋼渣餘熱回收處理方法的特徵還在於:採用多個井式罐裝置進行輪流鋼渣餘熱回收處理，一個井式罐裝置同時可容納幾十個鋼渣轉運罐的鋼渣，保證有充足的熱能持續從井式罐裝置中提出，使鋼渣餘熱回收的連續性得到有效的保證，使用戶或發電裝置能夠持續穩定的工作；熱交換裝置系統內採用經處理的水，純淨度高，所產生的蒸汽乾淨無任何汙染；鋼渣處理率達到100% ;鋼渣溫度在(1500-3000) °C之間提取餘熱，餘熱回收率達到70%以上；
[0005](800-600) °C左右開始噴水悶渣，從而保證鋼渣的酥化與金屬的分離，鋼的回收率達96%以上。
[0006]本發明的有益效果是:a.通過井式罐裝置內的熱交換裝置直接提取鋼渣的餘熱，能量轉換次數少，提高了鋼渣餘熱回收的轉化效率；b.採用多個井式罐裝置進行輪流鋼渣餘熱回收處理，一個井式罐裝置同時可容納幾十個鋼渣轉運罐的鋼渣，保證有充足的熱能持續從井式罐裝置中提出，使鋼渣餘熱回收的連續性得到有效的保證，使用戶或發電裝置能夠持續穩定的工作；c.熱交換裝置系統內採用經處理的水，純淨度高，所產生的蒸汽乾淨無任何汙染。d.熱交換裝置由鋼板護架與鋼管排架組成，鋼管排架鑲嵌在鋼板護架所預留的溝槽內，系統內結構簡單，維護方便本發明的鋼渣餘熱回收裝置，鋼渣處理率達到100%;鋼渣溫度在(1500-300) °C之間提取餘熱，餘熱回收率達到70%以上；(800_600) V左右開始噴水悶渣，從而保證鋼渣的酥化與金屬的分離，鋼的回收率達96%以上，噴水悶渣所產生含有雜質的蒸汽與80°C的熱水全部回收不外排，避免了環境汙染，該發明具有很高的經濟效益和社會效益。本發明的井式罐裝置鋼渣餘熱回收裝置具有高效、安全、可靠、節約用水、零排放等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0007]圖1是本發明的結構示意圖
[0008]圖2為圖1中的A-A剖視圖
[0009]圖中:1.井式罐裝置；2.熱交換裝置；3.固定支架；4.悶渣蓋；5.管路；6.水泵a；7.存儲汽罐；8.單向壓力閥；9.補水灌；10.水泵b;ll.用戶。
【具體實施方式】:
[0010]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步說明:一種鋼渣餘熱回收處理裝置，由井式罐裝置1、熱交換裝置2、定位支架3、悶渣蓋4、管路5、水泵a6、存儲汽罐7、單向壓力閥8、補水罐9、水泵blO、用戶11組成；井式罐裝置I的罐體由耐熱混凝土製成，在罐體I四壁的內側通過固定支架3安裝有熱交換裝置2 ;熱交換裝置2的進水口通過管路5與水泵a6連接；水泵a6通過管路5與存儲汽罐7的下降管連接；熱交換裝置2的出汽口通過管路5與存儲汽罐7的上升管連接；存儲汽罐7的蒸汽排出口通過單向壓力閥8與用戶11連接；存儲汽罐7的補水口通過管路5、水泵blO再與補水罐9連接。一種高溫鋼渣餘熱回收處理方法，包括如下步驟:a.將(1500-1200) °C左右的電爐、轉爐及其它冶金爐所產的含金屬高的液態渣、結殼渣、半熔融渣倒入井式罐裝置I內，然後用專用機械將高溫渣搗平後蓋上悶渣蓋4，此時井式悶渣罐I內處於高溫狀態；b.井式罐裝置I內的高溫渣與熱交換裝置2內流動的水通過熱傳導、輻射換熱、對流換熱進行熱交換。c.熱交換裝置2內的水通過熱傳導、輻射換熱、對流換熱進行熱交換後轉變成水蒸汽；d、水蒸氣通過水泵a6被送入存儲汽罐7 ;e、通過存儲汽罐7再將水蒸汽送入用戶11 ;用戶11包括生產蒸汽用戶；發電機組用戶；冬季取暖、夏季製冷用戶；職工洗浴用戶；熱交換裝置內的水損耗後由補水罐9通過水泵blO隨時供給；根據熱力學的定率:飽和蒸汽在工作過程中體積不變，即:體積=常數，當鋼渣溫度高於飽和蒸汽的溫度時，熱交換系統內的水轉變成的飽和蒸汽溫度隨之升高，飽和蒸汽的壓力也隨溫度升高而升高，在存儲汽罐7的出汽口處安裝有單向壓力閥8，當系統內的蒸汽壓力高於單項壓力閥的壓力時，系統內的蒸汽通過單項壓力閥向用戶提供蒸汽。採用多個井式罐裝置I進行輪流鋼渣餘熱回收處理，一個井式罐裝置同時可容納幾十個鋼渣轉運罐的鋼渣，保證有充足的熱能持續從井式罐裝置中提出，使鋼渣餘熱回收的連續性得到有效的保證，使用戶或發電裝置能夠持續穩定的工作。熱交換裝置系統內採用經處理的水，純淨度高，所產生的蒸汽乾淨無任何汙染。鋼渣處理率達到100% ;鋼渣溫度在(1500-3000) °C之間提取餘熱，餘 熱回收率達到70%以上；(800-600) 1:左右開始噴水悶渣，從而保證鋼渣的酥化與金屬的分離，鋼的回收率達96%以上。
【權利要求】
1.一種高溫鋼渣餘熱回收處理裝置，包括相互連接的固定支架(3)，管路(5)，水泵a、b(6、10)，存儲汽_(7)，單向壓力閩(8)，補水_(9)，用戶(11);其特徵在於:還包括井式裝置(I)、熱交換裝置(2)、悶渣蓋(4);井式罐裝置(I)的罐體由耐熱混凝土製成，在罐體內側固定安裝有熱交換裝置(2)，熱交換裝置(2)由鋼板護架與鋼管制成的排架組成，鋼管排架鑲嵌在鋼板護架所預留的溝槽內；悶渣蓋(4)扣在井式罐裝置(I)的上方。
2.一種高溫鋼渣餘熱回收處理方法，其特徵是:包括如下步驟:a、先將(1500-1200) °C左右的電爐、轉爐及其它冶金爐所產的高溫液態渣、結殼渣、半熔融渣倒入井式罐裝置(I)內，然後用專用機械將高溫鋼渣搗平後蓋上悶渣蓋(4)，此時井式罐裝置(I)內處於高溫狀態；b、井式罐裝置(I)內的高溫渣與熱交換裝置(2)內流動的水通過熱傳導、輻射換熱、對流換熱進行熱交換；c、熱交換裝置(2)內的水通過熱傳導、輻射換熱、對流換熱進行熱交換後轉變成水蒸汽；d、水蒸氣通過水泵a (6)被送入存儲汽罐(7) ;e、通過存儲汽罐(7)再將水蒸汽送入用戶(11);用戶(11)包括生產蒸汽用戶；發電機組用戶；冬季取暖、夏季製冷用戶；職工洗浴用戶；熱交換裝置內的水損耗後由補水罐(9)通過水泵b (10)隨時供給；根據熱力學的定率:飽和蒸汽在工作過程中體積不變，即:體積=常數，當鋼渣溫度高於飽和蒸汽的溫度時，熱交換系統內的水轉變成的飽和蒸汽溫度隨之升高，飽和蒸汽的壓力也隨溫度升高而升高，在存儲汽罐(7)的出汽口處安裝有單向壓力閥(8)，當系統內的蒸汽壓力高於單項壓力閥的壓力時，系統內的蒸汽通過單項壓力閥向用戶提供蒸汽。
3.根據權利要求2所述的一種高溫鋼渣餘熱回收處理方法，其特徵是:採用多個井式罐裝置(I)進行輪流鋼渣餘熱回收處理，一個井式罐裝置(I)同時可容納幾十個鋼渣轉運罐的鋼渣，保證有充足的熱能持續從井式罐裝置(I)中提出，使鋼渣餘熱回收的連續性得到有效的保證，使用戶或發電裝置能夠持續穩定的工作。
4.根據權利要求2所述的一種高溫鋼渣餘熱回收處理方法，其特徵是:熱交換裝置(2)系統內採用經處理的水，純淨度高，所產生的蒸汽乾淨無任何汙染。
5.根據權利要求2所述的一種高溫鋼渣餘熱回收處理方法，其特徵是:鋼渣處理率達到100%;鋼渣溫度在(1500-3000) °C之間提取餘熱，餘熱回收率達到70%以上；(800-600) °C左右開始噴水悶渣，從而保證鋼渣的酥化與金屬的分離，鋼的回收率達96%以上。
【文檔編號】C21B3/10GK103667554SQ201310733716
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】高國才, 趙連琦, 曹興平, 於偉民, 馮京躍, 閆武裝, 張宏偉, 張 傑 申請人:北京中冶設備研究設計總院有限公司