一种转炉中温余热回收系统技术方案

技术编号：40191428 阅读：11 留言：0更新日期：2024-01-26 23:53

本申请涉及一种转炉中温余热回收系统，涉及余热利用的技术领域，包括汽化冷却烟道，所述汽化冷却烟道一端滑动连接有用于笼罩转炉炉口的烟罩，烟罩上滑动连接有氧枪，所述汽化冷却烟道一侧设有驱动组件，所述烟罩和氧枪均由所述驱动组件驱动，所述烟罩内部设有氮气喷头，所述汽化冷却烟道远离烟罩的一端连接有除尘换热器，除尘换热器上还连接有除尘烟道，除尘烟道上依次安装有静电除尘器和调速风机。本申请具有回收转炉烟气在中温段的余热，节能减排，提高能量利用率的效果。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及余热利用的领域，尤其是涉及一种转炉中温余热回收系统。

技术介绍

1、转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉炼钢工序过程中会消耗包括氧气、氮气、氩气、压缩空气、煤气、电力、工业新水和蒸汽等多种物料和能量，而转炉炼钢能量回收的主要方式包括转炉蒸汽换热和煤气回收。

2、转炉煤和气回收包括og法和lt法。lt法是通过在转炉上方设置用于收集烟气的汽化冷却烟道，汽化冷却烟道上设置换热器，汽化冷却烟道远离转炉的一端连接蒸汽冷却器。烟气从转炉到达汽化冷却烟道内后，换热器与汽化冷却烟道内的烟气换热，使烟气从1600℃将至850℃（高温段），随后烟气进入蒸汽冷却器内。

3、当转炉内需要添加原料时，转炉转动脱离汽化冷却烟道，此时外界空气能够进入汽化冷却烟道内，此时空气中的氧气与烟气中的一氧化碳和氢气反应，生成二氧化碳和水，氧气一直被消耗，但是随着混合气体的流动，混合气体温度逐渐冷却到610℃下，此时空气中的氧气不再与烟气中的一氧化碳和氢气反应，混合气体中氧气含量逐渐增多，最终形成燃爆气体，燃爆气体如遇明火便会发生爆炸，因此在混合气体进入蒸汽冷却器内后，蒸汽冷却器进行喷水或者喷蒸汽，使烟气从850℃急速降温到200℃左右，迅速降低到燃点之下，从而降低气体燃爆的可能。

4、但是，此种方式导致烟气在200℃-850℃（中温段）温度范围内的大量显热无法被利用，同时增加了水和蒸汽的消耗，由此能量浪费严重。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种转炉中温余热回收系统，用于转炉烟气在中温段的余热回收，节能减排，提高能量利用率。

2、本申请提供的一种转炉中温余热回收系统采用如下的技术方案：

3、一种转炉中温余热回收系统，包括汽化冷却烟道，所述汽化冷却烟道一端滑动连接有用于笼罩转炉炉口的烟罩，烟罩上滑动连接有氧枪，所述汽化冷却烟道一侧设有驱动组件，所述烟罩和氧枪均由所述驱动组件驱动，所述烟罩内部设有氮气喷头，所述汽化冷却烟道远离烟罩的一端连接有除尘换热器，除尘换热器上还连接有除尘烟道，除尘烟道上依次安装有静电除尘器和调速风机。

4、通过采用上述技术方案，在吹炼前期，烟罩位于转炉炉口上方时，调速风机转动，使得烟罩内部形成微负压，烟罩内的氮气喷头在烟罩内吹扫氮气，此时烟罩内在氮气填充的作用下形成微正压，由此封闭烟罩，使得外界的空气无法进入汽化冷却烟道内，随后驱动组件将氧枪插接在转炉内，并向转炉内部填充氧枪，在转炉内高温的作用下，氧气和铁水中的碳反应生成大量的一氧化氮和少量的二氧化碳，从而形成烟气，在烟气从转炉炉口进入烟罩的过程中，烟气中的一氧化碳与空气中的氧气反应生成二氧化碳，大量的二氧化碳到达烟罩口处，相对应的烟罩口的空气中的氧气被大量消耗，用于生成二氧化碳，随后驱动组件将烟罩盖合在转炉的炉口处，此时氮气喷头停止喷氮气，外界氧气无法进入烟罩内部，使得一氧化碳逐渐填充余热回收系统，由此整个余热回收系统内部因缺少氧气而无法形成燃爆气体，在此过程中，转炉内的烟气沿汽化冷却烟道流动，并带动部分红渣移动到除尘换热器中，在除尘换热器中清除部分红渣，并且将烟气中的热量换出利用，随后烟气进入静电除尘器中，进一步清除烟气中的粉尘；当转炉达到吹炼后期时，驱动组件驱动烟罩提升并脱离转炉，此时氧枪保持位置不变，继续向转炉内部填充氧气，烟气中的一氧化碳再次和空气中的氧气反应生成大量的二氧化碳，二氧化碳逐渐填充余热回收系统，将余热回收系统内的原有的一氧化碳排出，氧枪关闭，并通过驱动组件驱动氧枪脱离转炉，随后将调速风机的转速调至最低，在下一个吹炼周期开始时，继续循环上述步骤，在上述吹炼周期中，前期通过氮气封堵烟罩，阻止可燃气体与氧气结合形成燃爆气体，为了减少氮气使用成本，在吹炼后期，通过转炉产生的二氧化碳替代氮气，从而阻隔氧气与可燃气体的混合，从而不会形成燃爆气体，由此烟气能够在中温段的温度范围内进行热换，提高能量利用率，并且节能减排。

5、可选的，所述驱动组件包括设置在汽化冷却烟道外侧的支撑架，支撑架上滑动连接有移动方向与烟罩移动方向平行的支撑板，支撑板下方固定连接有连接杆，连接杆同时固定连接在烟罩上方，支撑架上设有连接支撑架和支撑板的第一齿条，且第一齿条与支撑架滑动连接，支撑板上滑动连接有与第一齿条平行的第二齿条，第二齿条的一端固定连接在氧枪上，所述支撑架上和支撑板上均设有驱动电机，第一齿条和第二齿条通过齿轮与对应的驱动电机连接。

6、通过采用上述技术方案，驱动电机驱动第一齿条相对于支撑架滑动，能够驱动支撑板上下移动，从而使得烟罩靠近或远离转炉，驱动电机驱动第二齿条相对于支撑板滑动，驱动氧枪相对烟罩移动，由此驱动组件能够分别控制烟罩和氧枪移动，从而完成转炉的吹炼工作。

7、可选的，所述汽化冷却烟道和除尘烟道弯折处设置为圆角，且所述汽化冷却烟道和除尘烟道弯折处的内部设置氮气喷头。

8、通过采用上述技术方案，汽化冷却烟道和除尘烟道弯折处设置为圆角使得氧气或可燃气体不易在角落堆积，不易形成涡流，另外通过氮气吹动角落的气体，使得气体扰动，难以积存，加快气体的流动与排出，由此不会因积存可燃气体或氧气而导致燃爆气体的形成，提高吹炼工作的安全性。

9、可选的，所述除尘烟道内部安装有蒸汽喷头，蒸汽喷头位于除尘换热器和静电除尘器之间，且蒸汽喷头朝向静电除尘器。

10、通过采用上述技术方案，蒸汽喷头通过喷色蒸汽，带动烟气快速流动，同时为烟气中的粉尘增加湿度，由此调整粉尘的比电阻，用于满足静电除尘器对粉尘的比电阻要求，达到良好的除尘效果。

11、可选的，所述除尘烟道内部设有气体检测器，且气体检测器位于静电除尘器和调速风机之间。

12、通过采用上述技术方案，气体检测器检测调速风机处的氧气或一氧化碳的含量，由此对应调整烟罩和氧枪的位置，以及氮气喷头的开闭，在吹炼前期，气体检测器检测调速风机处的氧气含量的检测数值低于5％时，驱动组件驱动烟罩下降并盖合在转炉炉口处，关闭烟罩内的氮气喷头，通过氮气和二氧化碳排出余热回收系统中的大部分氧气，并阻止新的氧气进入，降低燃爆气体形成的可能；在吹炼后期，二氧化碳大量进入余热回收系统，气体检测器检测调速风机处的一氧化碳含量的检测数值低于15％时，氧枪关闭吹氧并提枪后调整风机转速至最低，此时氧气进入余热回收系统会因缺少一氧化碳而无法形成燃爆气体。

13、可选的，所述除尘换热器包括壳体，所述汽化冷却烟道从壳体上方穿入壳体内部，同时所述除尘烟道安装在壳体的上端，所述汽化冷却烟道位于壳体内的一端设有截面积大于汽化冷却烟道的换热烟道，所述换热烟道内部设有用于喷洒蒸汽和氮气的双介质喷头，所述换热烟道内外侧壁和所述壳体的内壁上均设有换热管道，所述换热管道盘旋设置。

14、通过采用上述技术方案，换热烟道和烟罩的截面积均大于汽化冷却烟道，利用射流原理，使得烟气能够顺利进入换热烟道中，通过双介质喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种转炉中温余热回收系统，包括汽化冷却烟道（1），其特征在于，所述汽化冷却烟道（1）一端滑动连接有用于笼罩转炉炉口的烟罩（2），烟罩（2）上滑动连接有氧枪（3），所述汽化冷却烟道（1）一侧设有驱动组件（4），所述烟罩（2）和氧枪（3）均由所述驱动组件（4）驱动，所述烟罩（2）内部设有氮气喷头（5），所述汽化冷却烟道（1）远离烟罩（2）的一端连接有除尘换热器（6），除尘换热器（6）上还连接有除尘烟道（7），除尘烟道（7）上依次安装有静电除尘器（9）和调速风机（10）。

2.根据权利要求1所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述驱动组件（4）包括设置在汽化冷却烟道（1）外侧的支撑架（41），支撑架（41）上滑动连接有移动方向与烟罩（2）移动方向平行的支撑板（42），支撑板（42）下方固定连接有连接杆（43），连接杆（43）同时固定连接在烟罩（2）上方，支撑架（41）上设有连接支撑架（41）和支撑板（42）的第一齿条（44），且第一齿条（44）与支撑架（41）滑动连接，支撑板（42）上滑动连接有与第一齿条（44）平行的第二齿条（45），第二齿条（45）的一端固定

3.根据权利要求1所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述汽化冷却烟道（1）和除尘烟道（7）弯折处设置为圆角，且所述汽化冷却烟道（1）和除尘烟道（7）弯折处的内部设置氮气喷头（5）。

4.根据权利要求1所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述除尘烟道（7）内部安装有蒸汽喷头（8），蒸汽喷头（8）位于除尘换热器（6）和静电除尘器（9）之间，且蒸汽喷头（8）朝向静电除尘器（9）。

5.根据权利要求1所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述除尘烟道（7）内部设有气体检测器，且气体检测器位于静电除尘器（9）和调速风机（10）之间。

6.根据权利要求1所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述除尘换热器（6）包括壳体（61），所述汽化冷却烟道（1）从壳体（61）上方穿入壳体（61）内部，同时所述除尘烟道（7）安装在壳体（61）的上端，所述汽化冷却烟道（1）位于壳体（61）内的一端设有截面积大于汽化冷却烟道（1）的换热烟道（62），所述换热烟道（62）内部设有用于喷洒蒸汽和氮气的双介质喷头（64），所述换热烟道（62）内外侧壁和所述壳体（61）的内壁上均设有换热管道（63），所述换热管道（63）盘旋设置。

7.根据权利要求6所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述换热管道（63）表面涂覆有复合结晶膜。

8.根据权利要求7所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述壳体（61）底部开设有排灰口（65），所述壳体（61）下方设有储水箱（66），所述排灰口（65）插接在储水箱（66）内部的水中，所述储水箱（66）底部设有排灰组件（67）。

9.根据权利要求8所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述排灰组件（67）包括设置在储水箱（66）底部的传送链条（671），所述传送链条（671）一端向上倾斜设置，且脱离储水箱（66），所述传送链条（671）上固定连接有多个均匀分布的刮板（672），所述储水箱（66）的底面与所述传送链条（671）平行设置，所述传送链条（671）下侧的刮板（672）抵接在储水箱（66）的底面上。

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【技术特征摘要】

4.根据权利要求1所述的一种转炉中温余热回收系统，其特征在于，所述除尘烟道（7）内部安装有蒸汽喷头（8），蒸汽喷头（8）位于除尘换热器（6）和静电除尘器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗凯，苗俊岭，高云秀，梁鹏，周良旭，高升，吴道松，
申请(专利权)人：唐山市宝凯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人