[发明专利]一种用于粒化高温液态熔渣并回收高温显热的移动床装置

说明书

技术领域

本发明涉及高炉渣余热回收技术领域，特别涉及一种用于粒化高温液态熔渣并回收高温显热的移动床装置。

背景技术

中国目前是全球最大的钢铁生产国，钢铁产量已连续17年保持世界第一。2014年中国生铁产量达到7.11亿吨，约占世界总产量的60％，在冶炼生铁的过程中同时会产生蕴含巨大热量的高炉渣。高炉渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间，每吨渣含(1260～1880)×10³kJ的显热，相当于60kg标准煤。在我国现有的炼铁技术下，每生产1吨生铁副产0.3吨高炉渣，以目前我国生铁产量7.11亿吨进行计算，可折合产生2.13亿吨以上的高炉渣，其显热量相当于1278万吨标准煤。

干渣坑冷却法和水冲渣法是目前我国最常见的高炉渣处理方法。干渣坑冷却法将高温的液态熔渣直接排入干渣坑空冷，辅助水冷。该法降温时产生大量水蒸气，同时释放出大量的H₂S和SO₂气体，腐蚀建筑、破坏设备和恶化工作环境，一般只在事故处理时使用该法。我国90％的高炉渣都采用水冲渣法处理。水冲渣法是指利用低温的冷却水直接与高温的液态熔渣混合，使得液态熔渣温度迅速降低并形成玻璃体态炉渣颗粒。水冲渣法按照不同的工艺流程可分为因巴法、图拉法、底滤法、拉萨法、明特克法。尽管水冲渣工艺不断发展，但其技术的核心还是对高温液态熔渣进行喷水水淬，进而达到冷却和粒化的目的，然后进行水渣分离，冲渣的水经过沉淀过滤后再循环使用。尽管该法产生的玻璃体态熔渣可以应用于水泥工业进行资源化利用，但是处理过程浪费大量水资源，产生SO₂和H₂S等有害气体，也不能有效回收高温液态熔渣所含有的高品质余热资源。

综上所述，目前普遍采用的干渣坑冷却法和水冲渣法，不仅浪费了高温液态熔渣所含有的全部高品质余热资源，而且消耗大量水资源，对环境造成严重污染，这些处理方式已不能适应目前钢铁行业节能减排的迫切需求。必须寻求一种高效、无污染的新技术对高炉渣余热资源进行有效回收。

发明内容

本发明的目在于提供一种用于粒化高温液态熔渣并回收高温显热的移动床装置，以克服当前高炉渣高品质余热资源浪费严重的问题；本发明装置布风均匀、利于排渣、热量回收效率高，可有效应用于回收粒化高炉渣颗粒的高温显热。

为了实现上述目的，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于粒化高温液态熔渣并回收高温显热的移动床装置，包括粒化仓、高温液态熔渣粒化系统和移动床；移动床的上部为粒化仓，粒化仓的顶部设有开口，供落渣管伸入；移动床的前后炉墙及中间炉墙为垂直炉墙，左右炉墙为倾斜炉墙；高温液态熔渣粒化系统设置于移动床的中间炉墙中，并位于落渣管的正下方。

进一步的，移动床的倾斜炉墙与水平面的夹角为60°。

进一步的，移动床的底部设置布风装置，墙体内壁上设有受热面，墙体外侧设有连通受热面的进口集箱；移动床的顶部或侧部设有出风口。

进一步的，高温液态熔渣粒化系统包括粒化器、粒化器连接部件和粒化器驱动部件；粒化器为盘状或杯状，粒化器中心处设置导流锥，导流锥至粒化器外边缘设置肋片；粒化器通过粒化器连接部件连接粒化器驱动部件；粒化器驱动部件用于通过粒化器连接部件带动粒化器进行旋转，将滴入粒化器中的液态熔渣粒化成小液滴。

进一步的，粒化器连接部件包括粒化器底座、转轴及两个推力轴承；粒化器与粒化器底座固定连接，粒化器底座与轴固定连接；轴通过两个推力轴承与轴套筒固定，同时通过联轴器与粒化器驱动部件相连接。

进一步的，粒化器边缘与水平面角度为15°-60°。

进一步的，高温液态熔渣粒化系统还包括供风组件；供风组件包括两个外径不同的风道外套筒、风道内套筒，轴套筒通过底部环形端盖与风管内套筒固定；供风组件顶部开设有环形风口；环形风口位于粒化器外周，环形风口的出风角度与粒化器边缘倾角一致，与水平面夹角为15-60°。

进一步的，环形风口位于粒化器外边缘下方。

进一步的，布风装置由布风管和风帽组成，布风管的横截面形状为椭圆形，风帽排列形式为正方形。

进一步的，风帽的出风口倾斜向下设置，能够使渣粒掉落的是否增加一个向下的作用力，还能防止渣粒堵住风帽的出风口。

进一步的，墙体内壁上设置的受热面采用单管、多管并列螺旋上升，垂直管屏或膜式水冷壁的结构。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：