[发明专利]熔融炉渣废热回收装置

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种高温熔融炉渣废热回收利用装置，尤其涉及采用自然对流和辐射传热方式回收高温炉渣热量的装置。

背景技术

化工、冶金行业如黄磷生产企业和钢铁企业都有大量的高温熔融炉渣间断不连续排放，排放过程是在露天，熔融炉渣经过地面渣沟自流进冲渣池中，起见熔融炉渣携带大量的热量自然排放，从而形成大量废热，其约占熔融总能耗的21%，熔融炉渣废热回收具有巨大的经济效益和环境效益。目前，国内大部分高炉渣是用水冲渣制作矿渣水泥，炉渣余热的利用只有使用泡渣水采暖和小规模制冷的经验。国内应用的成熟炉渣粒化技术大都采用高压水冲渣或间隙喷水激冷后热闷，或者直接流入水池中，粒化过程没有任何热回收设施。采用水激冷处理熔融高炉渣，不仅浪费水资源，同时产生大量含有腐蚀性气体的蒸汽，容易对周围的厂房、设备造成腐蚀性破坏。从能源回收的角度来说，采用水激冷处理熔融渣后使得熔融渣原本高达1300～1600℃的高品质热能陡然降到很低的温度，热利用价值锐减。利用冲渣热水取暖是最简单的一种炉渣热回收利用方式，但综合能效很低，大约只有10%。因此，采用水激冷技术处理熔融渣的现状阻滞了熔融渣热能回收利用技术的发展。

从目前的发展情况来看，国内外研究较多的是转杯法粒化技术，已有成功应用实绩。由于熔融渣是间隙产生的，时间短，不利于连续的能源回收利用过程，这也是造成熔融渣热能回收技术一直停滞不前的原因之一。

该引证文件为熔融渣显热回收利用技术综述及展望，中国废钢铁，2007年8月第4期。

发明内容

为简便有效地回收熔融渣废热，本发明提供一种简便可行的高温熔融渣废热回收装置，该装置通过热交换可吸收高温熔融渣的显热。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高温熔融炉渣在自流排放过程中，采用本发明设计的废热回收窑安放在渣沟上，吸热流体空气或水通过废热回收窑中的换热器吸收熔融炉渣的热量，废热回收窑与熔融炉渣的换热形式主要为对流传热和辐射传热。废热回收窑主要由耐火绝热材料砌筑的外壁和多层换热管束组成，主要利用辐射换热+自然对流的传热原理来进行炉渣显热回收。为了提高热回收效率废热回收窑内壁敷设一层耐高温反射膜（PAP）；废热回收窑顶端设置通气孔，利用热压效应使窑内的热气流产生流动，外掠管束，加强换热。

本发明专利的有益效果是，熔融炉渣排放通过废热回收窑，改变了熔融炉渣废热和废气无组织排放到大气中的现状，从而有效回收化工和冶金行业高温熔融炉渣自流排放过程中的废热，回收的废热可以用于生产环节的物料干燥和加热，或者用于余热发电，从而降低产品能耗，炉渣排放过程中散发的废气可有效收集，便于集中处理和排放，减少环境污染。

附图说明：下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的炉渣废热回收窑纵断面构造图。图2是本发明的炉渣废热回收窑横断面构造图。图中1. 耐火绝热外壳、2.换热管束、3.渣槽、4.通气孔、5.观察测试孔、6.进口风口、7.进口联箱、8.出口风口、9.出口联箱、10.耐高温反射内壁。

具体实施方式：图中炉渣废热回收窑用耐火绝热材料砌筑拱形耐火绝热外壳1，外壁上开设顶部通气孔4和观察测试孔5, 耐高温反射内壁10敷设一层耐高温反射膜以提高热回收效率，窑底部为渣槽3，槽底有一定坡度便于熔融炉渣流动，换热管束2采用耐高温钢管，通过进口联箱7和出口联箱9连接，安设于窑的上部，管束排列形式为叉排。炉渣排放时，高温熔融炉渣经渣槽3缓慢流动，对窑内换热管束2形成强烈的辐射和对流换热，外部空气通过进口风口6流入管内，吸收热量变成高温空气，从出口风口8流出，高温空气可用于物料干燥和加热，以及生产中的预热。图中换热管束2内也可以通过水或其它液体。