液態(tài)鋼渣氣淬余熱回收系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液態(tài)鋼渣氣淬余熱回收系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前已知的液態(tài)鋼渣的氣淬及余熱回收系統(tǒng)主要由氮氣粒化裝置、氣淬后形成的固態(tài)高溫鋼渣粒的輸送裝置、固態(tài)高溫鋼渣粒的換熱裝置、氣體余熱鍋爐和氮氣風機組成。其不足之處:氣淬后形成的固態(tài)高溫鋼渣粒為850度左右，運輸裝置處于高溫轉(zhuǎn)運狀態(tài)，無法長期正常工作；氣淬后形成的固態(tài)高溫鋼渣粒在換熱裝置中處于流態(tài)化狀態(tài)或飛落狀態(tài)，灰塵多，且氮氣循環(huán)風量大，供給氣體余熱鍋爐的高溫氣體溫度偏低；全系統(tǒng)工藝流程長，設備眾多體積大，造價高，占地大，自身能耗大，設備磨損大，運行費用高，余熱回收效率不高；氮氣流程長，損耗大。
[0003]目前已知的液態(tài)鋼渣的氣淬及余熱回收方法是利用高速氮氣在粒化罐內(nèi)將1600度左右的液態(tài)鋼渣氣淬、粒化、冷卻成850度左右的固態(tài)高溫鋼渣粒，再將850度左右的固態(tài)高溫鋼渣粒輸送到另一個獨立的設備中，利用低溫氮氣使固態(tài)高溫鋼渣粒在流態(tài)化狀態(tài)或飛落狀態(tài)下?lián)Q熱、余熱回收，同時將氣淬產(chǎn)生的高溫氣淬氮氣的余熱回收。其不足之處:運輸裝置處于高溫轉(zhuǎn)運狀態(tài)，無法長期正常工作；氣淬后形成的固態(tài)高溫鋼渣粒在換熱裝置中處于流態(tài)化狀態(tài)或飛落狀態(tài)，填充率低，灰塵多，且氮氣循環(huán)風量大，供給氣體余熱鍋爐的高溫氣體溫度偏低；工藝流程長，設備眾多體積大，造價高，占地大，自身能耗大，設備磨損大，運行費用高，余熱回收效率不高；氮氣流程長，損耗大。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在同一個容器內(nèi)完成液態(tài)鋼渣的氣淬碎裂?；?，同時對余熱進行回收的，全套工藝設備少造價低的，能夠?qū)崿F(xiàn)全封閉運行的液態(tài)鋼渣氣淬余熱回收系統(tǒng)及方法。
[0005]本發(fā)明系統(tǒng)的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
液態(tài)鋼渣氣淬余熱回收系統(tǒng)一，
適用于將液態(tài)鋼渣進行氣淬?；幚硇纬晒虘B(tài)高溫鋼渣粒并回收余熱冷卻鋼渣粒；所述系統(tǒng)包括?；瘬Q熱罐、液態(tài)渣罐、?；b置、自動補氮裝置、飛灰分離器和氣體余熱鍋爐，?；瘬Q熱罐的熱風出口通過飛灰分離器與氣體余熱鍋爐的進風口連接，?；瘬Q熱罐的液態(tài)渣進口與液態(tài)渣罐連接，液態(tài)渣進口的下方安裝粒化裝置，粒化裝置通過氮氣風機與氣體余熱鍋爐的出風口連接，?；b置，與氣體余熱鍋爐的出風口之間配置自動補氮裝置；
所述?；瘬Q熱罐為罐體結(jié)構(gòu)，自上而下分為?；液土Ａ隙逊e室，?；液土Ａ隙逊e室為內(nèi)部互通的連體結(jié)構(gòu)，粒料堆積室的容積足夠容納30分鐘以上氣淬的粒料產(chǎn)量；
所述熱風出口位于?；业捻敳炕騻?cè)面；
所述液態(tài)渣進口位于?；业膫?cè)面；
所述粒料堆積室的底板為夾層結(jié)構(gòu)的風室，風室上均勻設置若干個出渣管，相鄰兩出渣管之間的中心距為20-80厘米，出渣管的下方安裝出渣機； 所述風室由帶氣孔的布風板、風室進風口、風室底板及側(cè)板組成；所述風室進風口與氮氣風機的出風口連接；
所述飛灰分離器的返灰管伸入粒料堆積室；
所述?；液土Ａ隙逊e室之間設有料位儀；
所述?；瘬Q熱罐、飛灰分離器、氣體余熱鍋爐、氮氣風機和風室形成氮氣循環(huán)回路；
當料位儀檢測到粒料堆積室內(nèi)固態(tài)高溫鋼渣粒的堆積高度達到設定高度時，啟動出渣機按進料速度出料，自動維持固態(tài)高溫鋼渣粒的堆積高度在設定位置。
[0006]所述?；业膫?cè)壁位于料位儀的上方設置冷卻風進口，冷卻風進口通過管道與氮氣風機的出風口連接。
[0007]所述料位儀下方安裝?；绎L室，?；绎L室主要由帶氣孔的布風板、風室底板和落料管構(gòu)成，布風板與風室底板組成夾層結(jié)構(gòu)，冷卻風進口位于夾層結(jié)構(gòu)之中；所述落料管伸入粒料堆積室內(nèi)一定長度；所述粒料堆積室的側(cè)壁上高于落料管出口的位置設置冷卻風出口 ；所述冷卻風進口通過管道與氮氣風機的出風口連接；所述?；?、飛灰分離器、氣體余熱鍋爐、氮氣風機和?；绎L室形成第一氮氣循環(huán)回路；
所述風室底板、落料管的外壁、落料管內(nèi)的固態(tài)高溫鋼渣粒與粒料堆積室內(nèi)的固態(tài)高溫鋼渣粒上表面形成空腔，空腔經(jīng)過冷卻風出口及管道與飛灰分離器連接；所述粒料堆積室、飛灰分離器、氣體余熱鍋爐、氮氣風機和風室形成第二氮氣循環(huán)回路。
[0008]所述風室與出渣機之間設置二次粒料堆積室，二次粒料堆積室主要由底板及側(cè)壁構(gòu)成的，底板上均勻設置若干個出渣口，相鄰兩出渣口之間的中心距為20-80厘米；所述二次粒料堆積室內(nèi)安裝常壓水管換熱器；所述出渣機配置冷卻管道；冷卻管道的一端順序連接循環(huán)水泵、帶自動補水裝置的水箱、散熱裝置、常壓水管換熱器組成強制循環(huán)冷卻裝置。
[0009]所述粒料堆積室內(nèi)分層布置冷卻風管，每根冷卻風管橫穿粒料堆積室，露在粒料堆積室側(cè)壁之外的管道與氣體主管連接，冷卻風管上位于粒料堆積室內(nèi)的部分設置氣孔；同層冷卻風管外壁間距大于2厘米，相鄰層距大于5厘米；所述氣體主管的進風口與氮氣風機的出風口連接。
[0010]液態(tài)鋼渣氣淬余熱回收系統(tǒng)二:
適用于將液態(tài)鋼渣進行氣淬粒化處理形成固態(tài)高溫鋼渣粒并回收余熱冷卻鋼渣粒；所述系統(tǒng)包括?；瘬Q熱罐、液態(tài)渣罐、粒化裝置、自動補氮裝置、飛灰分離器和氣體余熱鍋爐，粒化換熱罐的熱風出口通過飛灰分離器與氣體余熱鍋爐的進風口連接，?；瘬Q熱罐的液態(tài)渣進口與液態(tài)渣罐連接，液態(tài)渣進口的下方安裝?；b置，?；b置通過氮氣風機與氣體余熱鍋爐的出風口連接，?；b置，與氣體余熱鍋爐的出風口之間配置自動補氮裝置；
所述?；瘬Q熱罐為罐體結(jié)構(gòu)，自上而下分為?；液土Ａ隙逊e室，?；液土Ａ隙逊e室為內(nèi)部互通的連體結(jié)構(gòu)，粒料堆積室的容積足夠容納60分鐘以上氣淬的粒料產(chǎn)量；
所述熱風出口位于?；业捻敳炕騻?cè)面；
所述液態(tài)渣進口位于?；业膫?cè)面；
所述粒料堆積室的底板上均勻設置若干個出渣口，相鄰兩出渣口之間的中心距為20-80厘米，出渣口的下方安裝出渣機；
所述?；液土Ａ隙逊e室之間設有料位儀；
所述料位儀的上方設置冷卻風進口，冷卻風進口與氮氣風機出風口連接； 所述飛灰分離器的返灰管伸入粒料堆積室；
所述粒料堆積室內(nèi)從上至下安裝蒸發(fā)器和省煤器，與汽包連接組成余熱鍋爐；
或者，所述粒料堆積室內(nèi)從上至下安裝過熱器、蒸發(fā)器和省煤器，與汽包連接組成余熱鍋爐系統(tǒng)；
當料位儀檢測到粒料堆積室內(nèi)固態(tài)高溫鋼渣粒的堆積高度達到設定高度時，啟動出渣機按進料速度出料，自動維持固態(tài)高溫鋼渣粒的堆積高度在設定位置；
所述粒化室、飛灰分離器、氣體余熱鍋爐和氮氣風機形成氮氣循環(huán)回路。
[0011]所述料位儀上方安裝?；绎L室，?；绎L室主要由帶氣孔的布風板、風室底板和落料管構(gòu)成，布風板與風室底板組成夾層結(jié)構(gòu)，冷卻風進口位于夾層結(jié)構(gòu)之中；所述?；?、飛灰分離器、氣體余熱鍋爐、氮氣風機和?；绎L室形成氮氣循環(huán)回路。
[0012]所述粒料堆積室內(nèi)位于底板的上方安裝常壓水管換熱器；所述出渣機配置冷卻管道；冷卻管道的一端順序連接循環(huán)水泵、帶自動補水裝置的水箱、散熱裝置、常壓水管換熱器組成強制循環(huán)冷卻裝置。
[0013]液態(tài)鋼渣氣淬余熱回收系統(tǒng)三:
適用于將液態(tài)鋼渣進行氣淬粒化處理形成固態(tài)高溫鋼渣粒并回收余熱冷卻鋼渣粒；所述系統(tǒng)包括粒化換熱罐、液態(tài)渣罐、?；b置、自動補氮裝置、飛灰分離器和氣體余熱鍋爐，粒化換熱罐的熱風出口通過飛灰分離器與氣體余熱鍋爐的進風口連接，粒化換熱罐的液態(tài)渣進口與液態(tài)渣罐連接，液態(tài)渣進口的下方安裝粒化裝置，?；b置通過氮氣風機與氣體余熱鍋爐的出風口連接，?；b置，與氣體余熱鍋爐的出風口之間配置自動補氮裝置；
所述?；瘬Q熱罐為罐體結(jié)構(gòu)，自上而下分為粒化室和粒料堆積室，?；液土Ａ隙逊e室為內(nèi)部互通的連體結(jié)構(gòu)，粒料堆積室的容積足夠容納60分鐘以上氣淬的粒料產(chǎn)量；
所述熱風出口位于?；业捻敳炕騻?cè)面；
所述液態(tài)渣進口位于?；业膫?cè)面；
所述粒料堆積室的底板上均勻設置若干個出渣口，相鄰兩出渣口之間的中心距為20-80厘米，出渣口的下方安裝出渣機；
所述?；液土Ａ隙逊e室之間設有料位儀；
所述料位儀的上方設置冷卻風進口，冷卻風進口與氮氣風機出風口連接；
所述飛灰分離器的返灰管伸入粒料堆積室；
當料位儀檢測到粒料堆積室內(nèi)固態(tài)高溫鋼渣粒的堆積高度達到設定高度時，啟動出渣機按進料速度出料，自動維持固態(tài)高溫鋼渣粒的堆積高度在設定位置；
所述?；摇w灰分離器、氣體余熱鍋爐和氮氣風機形成氮氣循環(huán)回路；
所述氣體余熱鍋爐主要由組成蒸發(fā)器、省煤器和外部汽包組成，蒸發(fā)器和省煤器管道垂直布置；
所述粒料堆積室內(nèi)從上至下安裝過熱器和省煤器，過熱器上安裝減溫器；
二個省煤器的進水口均連接高壓給水泵的出水口，二個省煤器的出水口均連接外部汽包，外部汽包的飽和蒸氣出口與過熱器的進汽口連接；高壓給水泵的進水口連接水源；高壓給水泵、省煤器、外部汽包、蒸發(fā)器、過熱器形成能夠產(chǎn)過熱蒸氣的組合式自然循環(huán)余熱鍋爐。
[0014]所述料位儀上方安裝?；绎L室，?；绎L室主要由帶氣孔的布風板、風室底板和落料管構(gòu)成，布風板與風室底板組成夾層結(jié)構(gòu)，冷卻風進口位于夾層結(jié)構(gòu)之中；所述?；?、飛灰分離器、氣體余熱鍋爐、氮氣風機和?；绎L室成氮氣循環(huán)回路。
[0015]所述粒料堆積室內(nèi)位于底板的上方安裝常壓水管換熱器；所述出渣機配置冷卻管道；冷卻管道的一端順序連接循環(huán)水泵、帶自動補水裝置的水箱、散熱裝置、常壓水管換熱器組成強制循環(huán)冷卻裝置。
[0016]本發(fā)明方法的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
方法一:
所述方法是將1600度左右的液態(tài)鋼渣進行氮氣氣淬?；幚硇纬晒虘B(tài)高溫鋼渣粒和高溫氣淬氮氣，回收高溫氣淬氮氣并對固態(tài)高溫鋼渣粒的顯熱予以回收同時冷卻固態(tài)高溫鋼渣粒，通過外部設備對回收的余熱進行再利用；所述方法的步驟為:氣淬、余熱回收，余熱利用；
所述氣淬?；幚砗凸虘B(tài)高溫鋼渣粒顯熱的回收同時冷卻固態(tài)高溫鋼渣粒兩個步驟同時在同一個密閉的靜置的立式容器內(nèi)完成；在容器的上部完成氣淬粒化處理步驟，在容器的下部完成固態(tài)高溫鋼渣粒顯熱的回收同時冷卻固態(tài)高溫鋼渣粒的步驟；
所述固態(tài)高溫鋼渣粒在容器中保持設定的堆積厚度，出料均勻，使容器中固態(tài)高溫鋼渣粒以緩慢的速度下移，提高固態(tài)高溫鋼渣粒在容器中停留的時間，以便更好地回收顯執(zhí).所述固態(tài)高溫鋼渣粒在顯熱回收過程中始終處于非流化態(tài)、非飛落狀態(tài)；
從容器頂部回收氣淬時產(chǎn)生的高溫氣淬氮氣；同時從容器底部和/或通過橫穿容器下部的被埋在固態(tài)高溫鋼渣粒中的冷卻風管向容器中堆積的固態(tài)高溫鋼渣粒中均勻鼓入氮氣，從容器頂部回收高溫氣體，或從容器側(cè)面獨立回收高溫氣體；兩部分高溫氣體被利用，如連接氣體余熱鍋爐。
[0017]所述容器中的固態(tài)高溫鋼渣粒的厚度大于1.5米；容器中的固態(tài)高溫鋼渣粒的下移速度小于每小時3米；固態(tài)高溫鋼渣粒在容器