一種鑄渣取熱的裝置與方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及工業余熱余能回收利用設備技術領域，特別是涉及一種通過鑄渣和風冷換熱從高溫熔渣中取熱的裝備和方法。
【背景技術】
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[0002]在現有技術中，高爐渣是在鋼鐵冶煉過程中，由礦石中的脈石、燃料中的灰分和熔劑中的非揮發組分形成的副產物。2014年我國產鐵7.1億t，即使按每生產It生鐵產生
0.3t渣計算，高爐渣的產量也高達2.13億t。高爐渣的出爐溫度>1500°C，lt高爐渣所含有的熱量相當于64kg標準煤。現行的處理方法采用水淬工藝，除了少部分北方企業在冬天利用沖渣水的余熱進行采暖外，幾乎沒有什么其他的余熱回收。水淬后的高爐渣可用作硅酸鹽水泥的部分替代品，生產普通硅酸鹽水泥。但是此法有許多缺點:不僅高爐渣的顯熱無法回收利用，而且造成水資源的大量浪費，對大氣、水和土壤也造成了嚴重的污染，惡化了自然環境。鑄渣和熔融高爐渣顯熱回收利用不僅降低鋼鐵生產的能源消耗，而且還減少污染物排放，緩解環境的壓力，將極大地促進我國鋼鐵工業的節能和技術進步。除了高爐渣，其他工業的很多高溫熔渣的熱量也沒有回收，如電爐熔煉的各種鐵合金渣、黃磷渣等。目前，各種類型干法處理液態高溫爐渣大體上可以歸納為如下幾類:轉盤法，風淬法，機械破碎法等等。上述干法處理液態高溫爐渣的方法的不同點是:將高溫液態爐渣粒化的方法不同，轉盤法是通過轉盤的旋轉將液態渣粒化，風淬法是利用高壓高速冷風將液態渣粒化，而機械破碎法是利用攪拌輪機械力的作用將液態渣粒化。其共同特點是粒化后的渣粒都是通過與冷風進行熱交換，吸收熔渣顯熱。但是目前還沒有一種專用的回收熔渣顯熱的裝備工業化生產或投入使用，熔融高爐渣的物理性質和高爐出渣的不連續性使得熔渣顯熱回收存在困難。
【發明內容】
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[0003]本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種設備簡單、投資低、節能、環保的通過鑄渣和風冷換熱從高溫熔渣中取熱的裝置和方法。
[0004]本發明的技術解決方案是提供一種鑄渣取熱的裝置:包括相互連接的渣罐、熔渣導流槽、鑄渣機、鼓風機、渣塊輸送裝置、余熱鍋爐、布袋除塵器、循環風機；其特征是:還包括換熱豎爐；換熱豎爐由換熱豎爐本體、密封裝料裝置、密封卸料裝置組成；換熱豎爐上面的密封裝料裝置與鑄渣機的來料相連；換熱豎爐下面的密封卸料裝置與渣塊輸送裝置相連；換熱豎爐與余熱鍋爐組成了余熱回收系統；換熱豎爐與余熱鍋爐、布袋除塵器、循環風機組成了廢氣循環系統。其特征還在于:熔渣導流槽的坡度為3%;鑄渣機采用能控制運行速度的變頻電機，鑄塊尺寸為10mmX 100mm，厚度50mm，鑄渣機設有對鑄模進行噴漿、噴涂處理的噴漿裝置和能控制渣冷卻強度的噴淋裝置；換熱豎爐有進氣口和排氣口，進氣口設有可以調節進氣流量、壓力參數的調節裝置，為了保證裝料排渣的時候換熱豎爐有相對封閉空間，換熱豎爐頂部設有密封裝料裝置，底部設有密封卸料裝置；鼓風機、余熱鍋爐、布袋除塵器、循環風機之間通過管道連接。
[0005]—種鑄渣取熱的方法，其特征是:當渣罐運輸的熔融渣溫度在1450°C左右時，傾翻渣罐，并調控熔融渣流的速度，液態熔渣經過熔渣導流槽進入到鑄渣機后被鑄成渣塊，鑄渣機是一種通過固定在鏈條上的鑄模由鏈輪驅動連續不斷地運轉把從熔渣導流槽流下的熔渣在鑄模中鑄成渣塊的裝置，從鑄渣機排出的900°C?100tC的渣塊通過密封裝料裝置進入到換熱豎爐中，換熱豎爐設有底部進氣口和頂部出氣口，從底部進氣口通入的冷空氣或氮氣與換熱豎爐中的渣塊進行熱交換取熱，底部進氣口設有進氣調節裝置，控制進入的氣量和壓力，空氣或氮氣被加熱到600°C左右通過換熱豎爐上部的出氣口排出，然后進入到余熱鍋爐中，余熱鍋爐產生高溫水蒸氣用于發電或供冬季取暖，換熱冷卻后的空氣通過布袋除塵器除塵，然后通過循環風機輸送到換熱豎爐底部的進氣口進行再次循環利用；換熱豎爐中的高溫渣塊被冷空氣或氮氣換熱冷卻到200°C左右通過底部排渣口下降到渣塊輸送裝置上被運走；其方法特征還在于:鑄渣機上的噴漿裝置對鑄模進行噴漿、噴涂處理；鑄渣機上的噴淋裝置對渣和鑄模進行噴水冷卻處理，并控制渣的冷卻強度；噴漿冷卻設施在鑄模表面噴涂涂料冷卻鑄模的同時，保證渣塊順利從鑄模中脫出，鑄渣機還設有輔助脫模的機械振打裝置和強制脫模裝置。
[0006]本發明的有益效果是:該裝置結構簡易、操作簡單、易于維護、成本低、節能環保；該方法900°C?1000°C的渣塊進入到渣罐中，通入冷空氣或氮氣與換熱豎爐中的渣塊進行熱交換取熱，冷空氣(或氮氣)被加熱到600°C左右通過換熱豎爐上部的出氣口排出，然后進入到余熱鍋爐中，產生大量高溫水蒸氣用來發電。同時，余熱鍋爐中冷卻的廢熱氣體通過除塵系統除塵，經過循環風機進入到豎爐中再次利用，提高能源利用率，達到了節能減排的環保目的。
【附圖說明】
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[0007]圖1是本發明實施例一種鑄渣取熱的裝置與方法示意圖；
[0008]圖2是圖1中換熱豎爐4的結構圖。
[0009]附圖中:1.渣罐；2.熔渣導流槽；3.鑄渣機；4.換熱豎爐；5.鼓風機(或氮氣罐)；
6.渣塊輸送裝置；7.余熱鍋爐；8.布袋除塵器；9.循環風機；10.換熱豎爐本體；11.密封裝料裝置；12.密封卸料裝置。
【具體實施方式】
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[0010]下面結合附圖對本發明實施例做進一步詳細描述:圖1、圖2所示的是本發明實施例一種鑄渣取熱的裝置與方法示意圖:附圖中，一種鑄渣取熱的裝置，包括相互連接的渣罐
1、熔渣導流槽2、鑄渣機3、換熱豎爐4、鼓風機或氮氣罐5、渣塊輸送裝置6、余熱鍋爐7、布袋除塵器8、循環風機9 ;換熱豎爐4包括換熱豎爐本體10、密封裝料裝置11、密封卸料裝置12 ;換熱豎爐4上面的密封裝料裝置11與鑄渣機3的來料相連；換熱豎爐4下面的密封卸料裝置12與渣塊輸送裝置6相連；換熱豎爐4與余熱鍋爐7組成了余熱回收系統；換熱豎爐4與余熱鍋爐7、布袋除塵器8、循環風機9組成了廢氣循