一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熔渣余熱回收技術領域，特別涉及一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統。
【背景技術】
[0002]中國目前是全球最大的鋼鐵生產國，鋼鐵產量已連續17年保持世界第一。2014年中國生鐵產量達到7.11億噸，約占世界總產量的60%，在冶煉生鐵的過程中同時會產生蘊含巨大熱量的熔渣。熔渣的出爐溫度一般在1400?1550°C之間，每噸渣含(1260?1880) X103kJ的顯熱，相當于60kg標準煤。在我國現有的煉鐵技術下，每生產I噸生鐵副產0.3噸熔渣，以目前我國生鐵產量7.11億噸進行計算，可折合產生2.13億噸以上的熔渣，其顯熱量相當于1278萬噸標準煤。
[0003]水渣法是目前我國最常見的高爐渣處理方法。水渣法對渣降溫時放出大量水蒸氣，未回收高爐渣所含有的高品質余熱資源；同時釋放出大量的H2S和SO2氣體，隨著蒸汽排入到環境中，引起酸雨等環境問題；浪費大量水資源，且額外的能源消耗。這些處理方式已不能適應目前鋼鐵行業節能減排的迫切需求。必須尋求一種高效、無污染的新技術對高爐渣余熱資源進行有效回收。本發明基于高溫熔渣轉杯粒化回收系統，對熔渣的高溫顯熱進行回收。熔渣的緩沖與流量控制是系統關鍵的一環，以便熔渣后續粒化過程連續穩定進行。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，以克服當前熔渣高品質余熱資源浪費嚴重的問題。本發明實現熔渣暫存功能和流量控制功能，使熔渣連續穩定進行后續粒化過程，可廣泛應用于熔渣粒化余熱回收系統。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0006]—種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，包括渣包外殼、塞棒、塞棒控制機構和落渣管;渣包外殼的上部有進渣口，底部設有若干水口，水口下部設置有帶流量計的落渣管；一個水口對應設置一個塞棒;塞棒設置于對應水口的正上方;塞棒控制機構用于控制塞棒與水口之間的通流面積。
[0007]進一步的，渣包外殼上安裝有測溫裝置;渣包外殼的頂部設置有非接觸式液位監測裝置。
[0008]進一步的，塞棒為實心塞棒。
[0009]進一步的，塞棒為中空管狀塞棒；中空管狀塞棒包括外部的隔熱層和設置于隔熱層底部的塞棒頭，隔熱層內部同心、間隔設有金屬外管和金屬內管;金屬內管的下端口與金屬外管相連通，金屬外管下端密封，上端設有熱風出口；金屬內管上部設有冷風進口。
[0010]進一步的，冷風從冷風進口進入金屬內管，從金屬內管底部進入金屬外管中進行熱交換形成熱風從金屬外管上端的熱風出口排出。
[0011 ]進一步的，金屬外管內部位于塞棒頭旁側布置有熱電偶。
[0012]進一步的，金屬內管套在金屬外管中間，由連接肋相接形成中空布置。
[0013]進一步的，隔熱層通過金屬外管外壁上設置的拉鉤與銷釘緊固與金屬外管外壁上。
[0014]進一步的，水口上設置有用于關斷水口的滑動水口。
[0015]進一步的，落渣管外包裹保溫材料。
[0016]本發明的技術方案具有以下有益效果:
[0017](I)本發明中渣包可滿足熔渣暫存功能，保證熔渣物性在要求范圍內，實現熔渣粒化連續長期運行，實現熔渣粒化工業化。
[0018](2)本發明中的塞棒，金屬內管套在金屬外管中間，形成中空布置，可保證金屬被冷卻至合適溫度。金屬外管上布置有拉鉤以及銷釘，耐火材料敷設于外管表面形成隔熱層，可有效隔熱，降低金屬壁面溫度。拉鉤與銷釘可保證耐火材料力學性能，可大大延長塞棒使用壽命。由于冷卻作用，隔熱層外表面可能會有一薄層凝固熔渣，以渣抗渣，有效減少外層耐溫材料的腐蝕，進一步提高其使用壽命。
[0019](3)本發明所述流量控制，通過塞棒控制機構改變塞棒頭與水口間通流面積，可大大消除因渣包內熔渣自身液位的改變而導致熔渣流量的大幅波動，使整個過程流量穩定，滿足后續粒化階段的流量要求。
[0020](4)本發明所述流量計，可關聯粒化系統電機轉速，達到最優粒化效果。
[0021](5)本發明所述包蓋上方液位監測裝置，可在熔渣液位達到警戒液位時報警及時關閉上方進渣口，保證渣包里有足夠的安全高度防止溢渣等事故發生，提高運行的安全性。
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細說明。
[0023]圖1為一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統的結構示意圖；
[0024]圖2為一種用于控制液態熔渣流量的塞棒；
[0025]示意圖中的標號說明:
[0026]1、冷風進口；2、熱風出口；3、金屬內管;4、金屬外管;5、隔熱層;6、水口；7、塞棒頭；
8、熱電偶;9、連接肋；1、落渣管；11、流量計；12、滑動水口及控制裝置；13、塞棒控制裝置；14、液位監測裝置;15、進渣口； 16、溫度檢測裝置;17、渣包外殼。
【具體實施方式】
[0027]請參閱圖1及圖2所示，本發明一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，包括渣包外殼17、塞棒、塞棒控制機構13、落渣管10、滑動水口及控制機構12、液位監測裝置14和流量計110
[0028]渣包外殼17上部有進渣口15底部有一個或多個水口 6，渣包外殼17由耐高溫材料制成。熔渣從渣包上方進渣口 15流入，并暫存于渣包中，熔渣從渣包外殼17底部落渣管10流至下方粒化系統。
[0029]落渣管10外壁安裝流量計，檢測管中熔渣流量，并將檢測信號反饋給塞棒控制機構13。流量過大時，塞棒控制機構13降低塞棒高度，減小塞棒頭7與水口 6間的通流面積，進而減小熔渣流量。塞棒是實心棒狀或中空管狀。實心塞棒可使用現鋼廠中間包所用塞棒或其他耐高溫材料制作的整體塞棒等。
[0030]對于中空管狀塞棒，其包括外部的隔熱層5和設置于隔熱層5底部的塞棒頭7，隔熱層5內部同心、間隔設有金屬外管4和金屬內管3;金屬外管4和金屬內管3由連接肋9相接形成中空布置;金屬內管3的下端口與金屬外管4相連通，金屬外管4下端密封，上端設有熱風出口 2;金屬內管3上部設有冷風進口 I ο冷風從冷風進口 I進入金屬內管3，從金屬內管3底部進入金屬外管4中進行熱交換形成熱風從金屬外管4上端的熱風出口排出；塞棒頭附近內布置熱電偶8，用于監控溫度，通過控制冷卻流體的流量，使外壁保持合適的溫度范圍，保證金屬外管4的材料性能。落渣管10外壁包裹保溫材料，保證熔渣下落過程物性改變較小。滑動水口用于緊急情況時關斷作用，保證熔渣不外瀉。渣包上部的非接觸式液位監測裝置14實時監測渣包里液位高度，并在熔渣液位達到警戒液位時報警及時關閉上方進渣口 15，保證渣包里有足夠的安全高度防止溢渣等事故發生。渣包壁面的測溫裝置16檢測其熔渣溫度，并反饋給粒化系統，及時調整電機轉速。
[0031]最后應說明的是:以上實施方式僅用以說明本發明而非限制本發明所描述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施方式對本發明已進行了詳細說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換;而一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
【主權項】
1.一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:包括渣包外殼(17)、塞棒、塞棒控制機構(13)和落渣管(10); 渣包外殼(17)的上部有進渣口(15)，底部設有若干水口(6)，水口(6)下部設置有帶流量計(11)的落渣管(10); 一個水口(6)對應設置一個塞棒;塞棒設置于對應水口的正上方； 塞棒控制機構(13)用于控制塞棒與水口(6)之間的通流面積。2.根據權利要求1所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:渣包外殼(17)上安裝有測溫裝置(16);渣包外殼(17)的頂部設置有非接觸式液位監測裝置。3.根據權利要求1所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:塞棒為實心塞棒。4.根據權利要求1所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:塞棒為中空管狀塞棒；中空管狀塞棒包括外部的隔熱層(5)和設置于隔熱層(5)底部的塞棒頭(7)，隔熱層(5)內部同心、間隔設有金屬外管(4)和金屬內管(3);金屬內管(3)的下端口與金屬外管(4)相連通，金屬外管(4)下端密封，上端設有熱風出口(2);金屬內管(3)上部設有冷風進口⑴。5.根據權利要求4所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:冷風從冷風進口(I)進入金屬內管(3)，從金屬內管(3)底部進入金屬外管(4)中進行熱交換形成熱風從金屬外管(4)上端的熱風出口(2)排出。6.根據權利要求4所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:金屬外管(4)內部位于塞棒頭旁側布置有熱電偶(8)。7.根據權利要求4所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:金屬內管套在金屬外管中間，由連接肋相接形成中空布置。8.根據權利要求4所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:隔熱層(5)通過金屬外管(4)外壁上設置的拉鉤與銷釘緊固與金屬外管(4)外壁上。9.根據權利要求1所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:水口上設置有用于關斷水口的滑動水口。10.根據權利要求1所述的一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，其特征在于:落渣管(10)外包裹保溫材料。
【專利摘要】本發明公開了一種帶有流量控制功能的熔渣緩沖系統，包括渣包外殼、塞棒、塞棒控制機構和落渣管；渣包外殼的上部有進渣口，底部設有若干水口，水口下部設置有帶流量計的落渣管；一個水口對應設置一個塞棒；塞棒設置于對應水口的正上方；塞棒控制機構用于控制塞棒與水口之間的通流面積。熔渣從渣包上方進渣口流入，并存于渣包之中，熔渣從渣包底部經水口由落渣管流出。本發明通過塞棒與水口配合控制通流面積來控制熔渣流量。落渣管上安裝流量計檢測熔渣流量，并將檢測信號反饋給塞棒控制機構。本發明實現熔渣暫存功能和流量控制功能，使熔渣連續穩定進行后續粒化過程，可廣泛應用于熔渣粒化余熱回收系統。
【IPC分類】C21B3/06
【公開號】CN105624346
【申請號】CN201610140148
【發明人】王樹眾, 孟海魚, 陳林, 于鵬飛, 吳志強, 張忠清
【申請人】西安交通大學, 陜西萬豐能源環保科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月11日