一种钢渣余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术提出的一种钢渣余热回收系统，其特征在于该系统包括的本体、进渣装置、下渣装置、热成像视窗、自动泄压装置、供水装置、余热锅炉、铺渣及倒渣装置、钢渣温度测量装置、破渣皮装置，兰炭末称量及输送装置、兰炭末喷枪装置；余热锅炉设置在铺渣及倒渣装置正上方，铺渣及倒渣装置将高温熔渣在蓖条链板上铺成平面渣层及热回收完成后将低温渣倒入下渣装置；破渣皮装置为往复式传动机构并设有犁式刀，用于破碎熔渣层表面渣皮；兰炭末称量及输送装置连接兰炭末喷枪装置并将兰炭末喷入熔渣。该钢渣余热回收系统，工艺合理，过程连续可靠，运行成本较低，且投资省，适用于钢铁企业的钢渣余热回收工序。

【技术实现步骤摘要】
一种钢渣余热回收系统
本技术涉及一种钢渣余热回收系统，属于冶金渣资源综合利用

技术介绍
近年来，我国钢铁工业发展迅速，年粗钢产量已达到9亿吨，在炼钢工艺中，钢渣排放量约为钢产量的10％～15％，年钢渣的产量约1.35亿吨。钢渣的资源化利用技术包括余热资源回收部分，熔融钢渣温度高达1500℃～1700℃，渣的比热容约为1.2kJ(/kg·℃)，属于高品质热源。如果回收热量前后熔渣温度分别以1400℃、400℃计，则每吨熔渣可回收1.2GJ的显热，大约相当于40kg标准煤完全燃烧后所产生的热量。对于钢渣余热资源回收技术，其特点是钢渣成分复杂、渣粘度变化范围大(造成钢渣流动性差异较大)，导热能力差。因此，钢渣余热高效回收与利用一直是世界各国冶金界关注的焦点问题。熔融钢渣余热回收的技术分类，从热资源的回收利用形式可分为物理法热回收和化学法热回收两大类，具体工艺类别分析如下：物理法热回收是典型的风淬法钢渣余热回收工艺：即液态钢渣被空气流吹成小颗粒，进余热接收室收集辐射热，熔渣冷却成晶体小颗粒。余热接收室出来的热风用于生产热水、蒸汽等；风淬法钢渣余热回收工艺的缺点是：钢渣余热回收不连续，动力消耗大，设备庞大复杂，占地面积大，投资费用高；而且，经风淬粒化后的钢渣分离较为困难，影响后续钢渣的固体资源回收利用(如含铁物料回收，尾渣处理利用等)。化学法热回收是典型的熔渣粒化与煤气化炉工艺，基于离心粒化装置的煤气化炉，煤的气化是吸热过程，利用熔渣的显热来保证反应温度；现阶段化学热回收法存在着工艺不成熟，工艺过程的安全性不稳定以及工艺转化效率较低等问题。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种钢渣余热回收系统，解决现有钢渣余热回收的工艺问题，以获得连续、稳定、调节可控，运行成本低的钢渣余热回收工艺。本技术提出的一种钢渣余热回收系统，其特征在于该系统包括的本体、进渣装置、下渣装置、热成像视窗、自动泄压装置、供水装置、余热锅炉、铺渣及倒渣装置、钢渣温度测量装置、破渣皮装置，兰炭末称量及输送装置、兰炭末喷枪装置；所述的余热锅炉设置在铺渣及倒渣装置正上方，所述铺渣及倒渣装置将高温熔渣在蓖条链板上铺成平面渣层及热回收完成后将低温渣倒入下渣装置，所述破渣皮装置为往复式传动机构并设有犁式刀，所述犁式刀用于破碎熔渣层表面渣皮，使高温钢渣充分释放辐射热；所述兰炭末喷枪装置将兰炭末喷入熔渣层内气化燃烧，其功能是避免钢渣层表面快速结壳。所述的系统中的本体为封闭式框架结构，所述本体上方的进渣装置和下方的下渣装置均设有气动插板阀。所述的系统中的热成像视窗信号与计算机连接，其熔渣层表面温度场变化状态在计算机运行画面上显示。所述的系统中的铺渣及倒渣装置，由从动轮驱动蓖条链板连接被动论往复运行，将1600℃钢熔渣由进渣装置放渣到有冷碎钢渣铺底的蓖条链板上，熔渣流放入蓖条链板的速度与蓖条链板运行速度同步，使进渣装置倒入的熔融钢渣在蓖条链板上形成长方形熔渣层，此时蓖条链板运行停止，即完成铺渣过程。在完成各阶段钢渣余热回收后，当钢渣温度降低到400℃后，蓖条链板开始运行，将低温钢渣全部卸到下渣装置并排出，即完成倒渣过程。所述的系统中的各测点温度传感器的分布为：熔渣层表面温度测点、熔渣层内温度测点、余热锅炉进水温度测点和饱和蒸汽出口温度测点，并且所有各测点温度传感器模拟量信号远传至计算机。所述的系统中的各测点压力传感器的分布为：本体内压力测点、余热锅炉饱和蒸汽出口压力测点、喷吹罐内压力测点，并且所有各测点压力传感器模拟量信号远传至计算机。所述的系统中的破渣皮装置，其移动小车由钢丝绳卷筒的牵引驱动下在固定在熔渣层上部的轨道上往复移动，其犁式刀依渣层宽度均匀多点分布在电机驱动的转轴上，多点犁式刀匀速旋转并沿蓖条链板上破碎熔渣层表面渣皮，使高温钢渣充分释放辐射热。所述系统中的兰炭末称量及输送装置，由电子称称量喷吹罐内兰炭末重量，通过喷吹罐内兰炭末随时间的递减量可以得到瞬时和累积喷吹流量。喷吹罐顶部设有放散过滤器用于过滤罐内气体放散时的粉末；兰炭末通过喷吹罐、下料阀和混合器，由压缩空气作为载体经过金属陶瓷管道输送至兰炭末喷枪装置。所述兰炭末为生产兰炭时由旋风分离器分离下来的粉末，平均粒度0.2～0.3mm，无需研磨，可直接供给兰炭末喷枪装置使用并由喷枪喷吹至熔渣层内气化燃烧。所述系统中的兰炭末喷枪装置，其喷枪安装在单轨小车上，喷枪内衬金属陶瓷，喷枪末端设有高温喷头，当钢渣温度低于1100℃时，在卷扬机的驱动下喷枪末端高温喷头随枪移动至钢渣层内，兰炭末由压缩空气作为载体经高温喷头喷入熔渣层内气化燃烧，以避免钢渣层表面快速结壳。当钢渣温度高于1200℃时，兰炭末喷枪装置停止喷吹，并在卷扬机的驱动下将喷枪末端高温喷头随枪移动至熔渣层表面以上空间。所述系统中的本体一侧的自动泄压装置设有泄压阀和本体内压力传感器，其开关量和模拟量信号与计算机连接并控制阀门；在兰炭末喷吹前，本体内压力为常压，此余热回收时段泄压阀为关闭状态；当兰炭末喷吹时，本体内压力升高并达到设定值，泄压阀为开启状态；当兰炭末停止喷吹，本体内压力降低至常压，泄压阀为关闭状态。本技术提出的钢渣余热回收系统，其有益效果是：(1)热熔渣倒在铺渣及倒渣装置的蓖条链板上形成熔渣层，钢渣从1600℃降至400℃排出，大量的热量封闭在本体内；辐射受热面大，可产出合格的饱和蒸汽。(2)在熔融渣降温过程中，当渣温度降至1200℃时，依靠除渣皮装置上的带犁式刀滚筒在往复移动中破碎表面渣皮，可保证有充足的辐射热供应。(3)当渣温度降至1100℃时，将兰炭末喷入熔融渣内，兰炭末随高速气流与高温熔渣碰撞中气化燃烧。利用兰炭末气化吸收的化学热梯度回收余热，提高热回收效率的同时，可极限回收钢渣余热。可选取最小喷兰炭末用量，主要用于气动搅拌与火焰搅拌熔渣层，可避免钢熔渣表面快速结壳，延长物理余热的热回收时间。本技术提出的一种钢渣余热回收系统，其工艺合理，过程连续可靠，运行成本较低，且投资省，适用于钢铁企业的钢渣余热回收工序。附图说明图1是本技术提出的一种钢渣余热回收系统的示意图。图1中，1是供水装置，2是进渣装置，3是本体，4是热成像视窗，5是余热锅炉，6是兰炭末喷枪装置，7是兰炭末称量及输送装置，8是自动泄压装置，9是下渣装置，10是铺渣及倒渣装置，11是钢渣温度测量装置，12是破渣皮装置，13是储水箱，14是循环泵，15是预加热水箱，16是进水温度传感器，17是进渣插板阀，18是进渣斗，19是进水口，20是饱和蒸汽温度传感器，21管排，22是饱和蒸汽压力传感器，23是集气包，24是饱和蒸汽出口，25是高温喷头，26是喷枪，27是单轨小车，28是卷扬机，29是金属陶瓷管道，30是兰炭末入口阀，31是放散过滤器，32是罐内压力传感器，33是喷吹罐，34是电子称，35是是下料阀，36是混合器，37是本体内压力传感器，38是泄压阀，39是下渣斗，40是下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢渣余热回收系统，其特征在于该系统包括的本体、进渣装置、下渣装置、热成像视窗、自动泄压装置、供水装置、余热锅炉、铺渣及倒渣装置、钢渣温度测量装置、破渣皮装置，兰炭末称量及输送装置、兰炭末喷枪装置；所述的余热锅炉设置在铺渣及倒渣装置正上方，所述铺渣及倒渣装置将高温熔渣在蓖条链板上铺成平面渣层及热回收完成后将低温渣倒入下渣装置，所述破渣皮装置为往复式传动机构并设有犁式刀，所述犁式刀用于破碎熔渣层表面渣皮，所述兰炭末喷枪装置将兰炭末喷入熔渣层内气化燃烧。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢渣余热回收系统，其特征在于该系统包括的本体、进渣装置、下渣装置、热成像视窗、自动泄压装置、供水装置、余热锅炉、铺渣及倒渣装置、钢渣温度测量装置、破渣皮装置，兰炭末称量及输送装置、兰炭末喷枪装置；所述的余热锅炉设置在铺渣及倒渣装置正上方，所述铺渣及倒渣装置将高温熔渣在蓖条链板上铺成平面渣层及热回收完成后将低温渣倒入下渣装置，所述破渣皮装置为往复式传动机构并设有犁式刀，所述犁式刀用于破碎熔渣层表面渣皮，所述兰炭末喷枪装置将兰炭末喷入熔渣层内气化燃烧。


2.如权利要求1所述的钢渣余热回收系统，其特征在于，所述本体为封闭式结构，所述进渣装置及下渣装置均设有气动插板阀。


3.如权利要求1所述的钢渣余热回收系统，其特征在于，所述热成像视窗信号与计算机连接，其熔渣层表面温度场变化状态在计算机运行画面上显示。


4.如权利要求1所述的钢渣余热回收系统，其特征在于，所述系统中的各点温度传感器的分布为：熔渣层表面温度测点、熔渣层内温度测点、余热锅炉进水温度测点和饱和蒸汽出口温度测点，并且所有各点温度传感器模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏兴文，周建刚，王广胜，
申请(专利权)人：大连新瑞晨环保科技有限公司，北京钢研新冶工程技术中心有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21