[发明专利]一种转炉熔融红渣显热回收装置及余热回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼行业或有色冶炼行业的冶炼工艺的副产品高温熔融红渣显热的余热回收领域，尤其涉及一种炼钢转炉熔融红渣显热的回收装置及余热回收方法。

背景技术

转炉渣是转炉炼钢生产工艺的副产品，它浓聚了钢铁冶炼原料被氧化后所形成的氧化物和硫化物。在炼钢工艺中，每吨转炉钢产生的转炉渣为80～120kg，可见转炉渣为作为钢铁冶金工业的主要废弃物，每年排放量非常之大。

钢铁生产过程中产生的大量的高温熔融渣，温度高达1300～1600℃，渣的比热约为1.2kJ/(kg℃)，如果熔渣的平均温度按1400℃计，回收热量后排渣温度按400℃计，则每吨熔融液渣可回收1.2GJ的显热，大约相当于41kg标准煤完全燃烧后所产生的热量。

对于国内钢铁企业来说，回收转炉渣、高炉渣显热的节能空间很大。如果能将这部分熔渣的显热回收，以一个年产能1000万吨级的钢铁企业为例，年节能总量将达到16.5万吨标准煤，将使吨钢综合能耗下降16kg标准煤；评估我国目前钢产量7.0亿吨/年，按节能率16kg标准煤每吨钢计，则回收转炉渣、高炉渣显热的年节能量将达到1120万吨标准煤。

钢渣可利用的资源包括高温熔融液渣显热、单质铁和尾渣矿物等。国内现有的熔融渣处理工艺中钢渣冷却过程主要以水冷为主，冷却过程中产生大量的有害蒸汽，且此蒸汽压力低，品质低，难以加以利用，散排到大气中，既污染了环境，又耗费大量的水资源。因此，国内现有的各种钢渣处理工艺都没能实现液渣显热的回收利用，只是考虑了提取单质铁和尾渣矿物的综合利用。

当今世界大气污染严重，不可再生资源日益减少，有效回收利用熔融钢渣显热是钢铁企业注重环境保护、大力发展循环经济、走可持续发展道路的重要内容。

发明内容

为了开发熔融钢渣高温显热回收技术与装置，填补国内该项技术的空白，本发明提供了一种转炉熔融红渣显热回收装置及余热回收方法，实现熔融红渣显热的能源梯度回收。是一种具有快速冷却、温度梯度利用、余热回收工艺连续、装置运行高度自动化、节能、减排又环保同时能满足转炉熔融渣的后续综合利用经济性的工艺装置和余热回收方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种转炉熔融红渣显热回收装置，包括装料口集尘罩、竖式冷却装置、脱附剂喷覆装置、焖渣密封室、冷风管路系统、热风管路系统、回风管路系统、余热锅炉换热装置，在竖式冷却装置装料口的上方设置装料口集尘罩，脱附剂喷覆装置设置在竖式冷却装置的上端并与竖式冷却装置内部连通，焖渣密封室设置在竖式冷却装置出料口的下方，竖式冷却装置的汽水管路系统与焖渣密封室连通，热风管路系统和冷风管路系统分别与竖式冷却装置连通，热风管路系统设置在冷风管路系统的上方，余热锅炉换热装置输入端连接热风管路系统，余热锅炉换热装置的输出端连接回风管路系统；回风管路系统与冷风管路系统通过循环风机连接。

所述竖式冷却装置包括膜式水冷壁、拨料辊、液压推杆插板阀、汽水管路系统，液压推杆插板阀安装在竖式冷却装置的装料口处，在竖式冷却装置的装料口的下方安装膜式水冷壁，拨料辊安装在竖式冷却装置的下端、竖式冷却装置出料口的上方，膜式水冷壁向外连接汽水管路系统。

在所述膜式水冷壁的上端敷设有人字形的耐高温合金铸板。

所述焖渣密封室包括步进机械输送装置、皮带机、焖渣集尘罩、水汽雾化喷嘴，焖渣集尘罩设置在焖渣密封室的上端，水汽雾化喷嘴设置在步进机械输送装置的上方，步进机械输送装置的进料端设置在竖式冷却装置出料口的下方，皮带机设置在步进机械输送装置的出料口处，水汽雾化喷嘴与汽水管路系统连通。

一种采用转炉熔融红渣显热回收装置进行余热回收的方法，具体方法如下：

渣罐车运来的盛装转炉熔融渣的钢水罐，进入本装置区，倾翻倒渣前，先启动脱附剂喷覆装置将膜式水冷壁上面的耐高温合金铸板表面上喷覆一层脱附剂，以防粘渣；将钢水罐的高温熔融渣从装料口倒入竖式冷却装置内，其烟尘经装料口集尘罩收集输送到除尘系统进行净化处理；熔渣连续流到膜式水冷壁上面的耐高温合金铸板时，瞬间快速冷却、碎裂，碎渣下滑过程中与下部向上流动的冷风管路系统的气流进行热交换，冷风被加热成热风，风温450℃以上，热风通过热风管路系统经与余热锅炉换热装置热交换后降温到150℃以下经回风管路外送，一部分由循环风机经冷风管路系统打进竖式冷却装置中实现热风再循环用，另一部分可用于工厂的其他烘干工艺用户使用；余热锅炉换热装置产生的蒸汽由汽包经蒸汽输出管路外送；