一种冶炼熔渣多级余热高效回收利用系统的制作方法

1.本发明涉及熔渣冶炼技术领域，特别是一种冶炼熔渣多级余热高效回收利用系统。


背景技术：

2.随着我国能源瓶颈问题的日益加剧，作为耗能大户的冶金工业要实现绿色可持续发展，开发利用和高效回收高温熔渣的显热资源，将会成为冶金行业未来的重要节能任务之一。为降低能源消耗、减少污染物排放为目标，全面实施节能减排升级改造，加大冶炼熔渣高效处理及深度综合利用、熔渣余热回收和资源化利用等技术的开发应用。
3.熔渣的处理方法多种多样，采用的余热回收技术也各有特点。风淬法主要以空气为介质，通过空气与熔渣的直接接触进行余热回收，其热回收效率较高，但对熔渣的处理效率低；机械破碎法和离心法主要以空气和冷却水为介质，部分也采用导热效率高的导热油、有机液体等，通过空气与熔渣的直接接触以及水（导热油等）与熔渣的间接接触进行余热回收，其热回收效率高、力度均匀，但设备和工艺相对复杂，单质铁不易回收。通过对现有熔渣余热回收技术的分析，目前存在的主要问题是冷却水消耗量大、熔渣单质铁容易被氧化等。


技术实现要素：

4.为了克服上述不足，本发明的目的是要提供一种冶炼熔渣多级余热高效回收利用系统。
5.为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：一种冶炼熔渣多级余热高效回收利用系统，包括粒化器、换热炉、堆积床、输送带、汽包、气水换热器、第一除尘器、第二除尘器、缓冲罐、储水罐，所述粒化器的出料端与换热炉的进料端相连通，所述换热炉的出料端通过输送带与堆积床的进料端相连通，所述第一除尘器的输入端分别通过烟气管路与粒化器出风口、换热炉出风口相连通，所述第一除尘器的输出端通过烟气管路与气水换热器的输入端相连通，所述气水换热器的输出端通过烟气管路与第二除尘器的输入端相连通，所述第二除尘器的输出端通过烟气管路与缓冲罐的输入端相连通，所述缓冲罐的输出端通过烟气管路和循环风机分别与换热炉进风口、粒化器进风口相连通，所述汽包的输出端通过水管与储水罐相连通；具体的，所述粒化器的外壁上均设置有粒化器水冷壁，所述储水罐通过水管与循环水泵的配合与粒化器水冷壁的输入端相连通，所述粒化器水冷壁的输出端通过蒸汽管路与汽包的输入端相连通；具体的，所述换热炉的外壁上均设置有换热炉水冷壁，所述储水罐通过水管与循环水泵的配合与换热炉水冷壁的输入端相连通，所述换热炉水冷壁的输出端通过蒸汽管路与汽包的输入端相连通；进一步的，所述粒化器水冷壁和换热炉水冷壁的结构相同，均是夹套中空结构，所述粒化器水冷壁上设置有粒化器水冷壁进水口和粒化器水冷壁出水口，所述粒化器水冷壁
进水口与储水罐的输出端相连接，所述粒化器水冷壁出水口与汽包相连通，所述换热炉水冷壁上设置有换热炉水冷壁进水口和换热炉水冷壁出水口，所述换热炉水冷壁进水口与储水罐的输出端相连接，所述换热炉水冷壁出水口与汽包相连通；进一步的，所述堆积床的内部设置有堆积床换热器，所述堆积床换热器的两端分别连接有堆积床换热器出水口和堆积床换热器进水口，所述堆积床换热器进水口与储水罐的输出端相连通，所述堆积床换热器出水口与汽包的输入端相连通，所述堆积床的外壁上设置有堆积床保温层；进一步的，所述换热炉内设置有锥形盘管，所述锥形盘管的两端分别为锥形盘管出水口和锥形盘管进水口，所述锥形盘管进水口与储水罐的输出端相连通，所述锥形盘管出水口与汽包的输入端相连通；进一步的，所述换热炉的内部设置有上部锥形导板、中部锥形导板和下部锥形导板，所述上部锥形导板、中部锥形导板和下部锥形导板均固定在换热炉的内壁上；进一步的，所述换热炉的顶部设置有换热炉出风口，所述换热炉出风口通过烟气管路与第一除尘器相连通，所述换热炉的底部设置有换热炉进风管，所述换热炉进风管与缓冲罐相连通，所述换热炉进风管的顶部设置有风帽。
6.进一步的，所述上部锥形导板、中部锥形导板和下部锥形导板上均设置有多组直径不同的下料通孔；进一步的，所述气水换热器的内部设置有气水换热器盘管，所述气水换热器盘管的一端通过水管与储水罐相连通、另一端通过烟气管路与汽包相连通。
7.与现有技术相比，本发明的冶炼熔渣多级余热高效回收利用系统具备以下有益效果：本发明通过粒化器对熔渣进行粒化，并通过风冷和粒化器水冷壁间接换热进行第一次余热回收，换热炉内设置有上部锥形导板、中部锥形导板和下部锥形导板，降低渣颗粒的下降速度，延长换热时间，导板上设置有不同直径的下料通孔，使渣颗粒和烟气在换热炉截面上呈理想的分布，通过风冷直接换热和换热炉、锥形盘管间接换热对渣颗粒进行第二次余热回收；堆积床设置于换热炉的附近，通过输送带将渣颗粒从换热炉底部运送到堆积床上部入口，并采用内部堆积埋管的方式（堆积床换热器）进行第三次余热回收，冷却后的渣颗粒从堆积床下部排出。
8.本发明中的冷却气体循环使用，循环气体最初为空气，经过一段时间循环后，其中的氧气由于氧化作用消耗殆尽，变为烟气。粒化器、换热炉内排出的热烟气经除尘后进入气水换热器，从气水换热器中出来的冷烟气经第二除尘器后送往缓冲罐储存，经补气后再次循环利用。系统产生的蒸汽进入汽包，蒸汽在汽包内进行汽水分离，热水进入储水罐经补水后再次进行循环，蒸汽则进行回收利用。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的余热回收系统框图；图3为本发明的粒化器结构示意图；图4为本发明的换热炉结构示意图；图5为本发明的堆积床结构示意图；图6为本发明的下部锥形导板结构示意图；图7为本发明的风帽结构示意图。
具体实施方式
11.下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
12.如图1-5所示的一种冶炼熔渣多级余热高效回收利用系统，包括粒化器100、换热炉200、堆积床300、输送带400、汽包500、气水换热器600、第一除尘器700、第二除尘器800、缓冲罐900、储水罐1000，所述粒化器100的出料端与换热炉200的进料端相连通，所述换热炉200的出料端通过输送带400与堆积床300的进料端相连通，所述第一除尘器700的输入端分别通过烟气管路50与粒化器出风口2、换热炉出风口17相连通，所述第一除尘器700的输出端通过烟气管路50与气水换热器600的输入端相连通，所述气水换热器600的输出端通过烟气管路50与第二除尘器800的输入端相连通，所述第二除尘器800的输出端通过烟气管路50与缓冲罐900的输入端相连通，所述缓冲罐900的输出端通过烟气管路50和循环风机60分别与换热炉进风口28、粒化器进风口15相连通，所述汽包500的输出端通过水管70与储水罐1000相连通。
13.在本实施例中，如图3所示，所述粒化器100的外壁上均设置有粒化器水冷壁9，所述储水罐1000通过水管70与循环水泵80的配合与粒化器水冷壁9的输入端相连通，所述粒化器水冷壁9的输出端通过蒸汽管路90与汽包500的输入端相连通；在本实施例中，粒化器的内部设置有双层离心粒化装置，本技术的双层离心粒化装置采用本发明申请人先前申请的申请号为202011488186.1的发明专利，其已经具体公开了双层粒化装置的结构，如图3所示，在本技术中，双层粒化装置的结构的部件包括：1-进料口、2-粒化器出风口、3-上层带孔转杯、4-引流孔、5-粒化器水冷壁出水口、6-下层转杯、7-转轴、8-通风口、9-粒化器水冷壁、10-导风底盘、11-轴承、12-风管套筒、13-粒化器出料口、14-粒化器水冷壁进水口、15-粒化器进风口、16-驱动装置；再次不做过多其具体结构的描述。
14.在本实施例中，如图3所示，所述换热炉200的外壁上均设置有换热炉水冷壁24，所述储水罐1000通过水管70与循环水泵80的配合与换热炉水冷壁24的输入端相连通，所述换热炉水冷壁24的输出端通过蒸汽管路90与汽包500的输入端相连通。
15.在本实施例中，如图3-4所示，所述粒化器水冷壁9和换热炉水冷壁24的结构相同，均是夹套中空结构，所述粒化器水冷壁9上设置有粒化器水冷壁进水口14和粒化器水冷壁出水口5，所述粒化器水冷壁进水口14与储水罐1000的输出端相连接，所述粒化器水冷壁出水口5与汽包500相连通，所述换热炉水冷壁24上设置有换热炉水冷壁进水口29和换热炉水冷壁出水口19，所述换热炉水冷壁进水口29与储水罐1000的输出端相连接，所述换热炉水冷壁出水口19与汽包500相连通。
16.在本实施例中，如图5所示，所述堆积床300的内部设置有堆积床换热器33，所述堆积床换热器33的两端分别连接有堆积床换热器出水口31和堆积床换热器进水口32，所述堆积床换热器进水口31与储水罐1000的输出端相连通，所述堆积床换热器出水口32与汽包500的输入端相连通，所述堆积床300的外壁上设置有堆积床保温层30，图5中，34为堆积床的下料口。
17.在本实施例中，如图4所示，所述换热炉200内设置有锥形盘管22，所述锥形盘管22的两端分别为锥形盘管出水口20和锥形盘管进水口21，所述锥形盘管进水口21与储水罐1000的输出端相连通，所述锥形盘管出水口20与汽包500的输入端相连通；所述换热炉200的内部设置有上部锥形导板18、中部锥形导板23和下部锥形导板25，所述上部锥形导板18、中部锥形导板23和下部锥形导板25均固定在换热炉200的内壁上；如图6所示，所述上部锥形导板18、中部锥形导板23和下部锥形导板25上均设置有多组直径不同的下料通孔42。
18.在本实施例中，如图4所示，所述换热炉200的顶部设置有换热炉出风口17，所述换热炉出风口17通过烟气管路50与第一除尘器700相连通，所述换热炉200的底部设置有换热炉进风管27，所述换热炉进风管27与缓冲罐900相连通，如图7所示，所述换热炉进风管27的顶部设置有风帽26，换热炉进风管27上设置27有设置有出风孔44。
19.在本实施例中，如图1所示，所述气水换热器600的内部设置有气水换热器盘管601，所述气水换热器盘管601的一端通过水管70与储水罐1000相连通、另一端通过烟气管路50与汽包500相连通。
20.本发明的原理：本发明通过粒化器对熔渣进行粒化，并通过风冷和粒化器水冷壁间接换热进行第一次余热回收，换热炉内设置有上部锥形导板、中部锥形导板和下部锥形导板，降低渣颗粒的下降速度，延长换热时间，导板上设置有不同直径的下料通孔，使渣颗粒和烟气在换热炉截面上呈理想的分布，通过风冷直接换热和换热炉、锥形盘管间接换热对渣颗粒进行第二次余热回收；堆积床设置于换热炉的附近，通过输送带将渣颗粒从换热炉底部运送到堆积床上部入口，并采用内部堆积埋管的方式（堆积床换热器）进行第三次余热回收，冷却后的渣颗粒从堆积床下部排出。
21.本发明中的冷却气体循环使用，循环气体最初为空气，经过一段时间循环后，其中的氧气由于氧化作用消耗殆尽，变为烟气。粒化器、换热炉内排出的热烟气经除尘后进入气水换热器，从气水换热器中出来的冷烟气经第二除尘器后送往缓冲罐储存，经补气后再次循环利用。系统产生的蒸汽进入汽包，蒸汽在汽包内进行汽水分离，热水进入储水罐经补水后再次进行循环，蒸汽则进行回收利用。
22.本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。